Laserstrahlschweißen des Stahls 22MnB5

Autor*innen

• Benjamin Gerhards

Parameter

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22MnB5 ist ein vollmartensitischer Stahl, der in der Automobilindustrie Verwendung findet. Die mechanischen Eigenschaften werden durch Presshärten erzielt, bei dem Bleche austenitisiert, simultan umgeformt und abgeschreckt werden. Um Zunderbildung zu vermeiden, erhält 22MnB5 eine Aluminium-Silizium-Beschichtung, die als Korrosionsschutz dient. Bei der Verarbeitung durch Laserstrahlschweißen treten zwei Probleme auf: Erstens wird die AlSi-Beschichtung in die Schweißnaht eingebracht, was zu einer metallurgischen Kerbe führt, die Festigkeitsverluste und Rissinitiierungen an der Schmelzlinie zur Folge hat. Zweitens kommt es in der Wärmeeinflusszone (WEZ) der Schweißnaht zu Festigkeitsverlusten aufgrund der Wärmeeinbringung. In Zugversuchen ohne AlSi-Beschichtung zeigt sich der Riss in der WEZ. Die lokale Schwächung und die Materialeigenschaften der WEZ sind derzeit unzureichend charakterisiert. Beide Probleme werden detailliert untersucht. Eine umfassende Charakterisierung der Aluminium-Silizium-Ablagerung wird durchgeführt, und es wird eine Methodik vorgestellt, die Festigkeiten auf dem Niveau unbeschichteter Bleche erreicht, ohne die Beschichtung zu entfernen. Verschiedene Experimente zur Verbesserung der Entfestigungsproblematik in der WEZ waren bisher erfolglos. Daher werden die Entfestigungseffekte eingehend analysiert. Zudem wird eine Anlage entwickelt, um Temperatur-Zeit-Verläufe der WEZ in Bauteilproben nachzubilden. Zugve

• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 2019