Beschreibung
P 613 – Laser-MSG-Hybridschweißen von innovativen Stahlwerkstoffen
Ziel des Forschungsvorhabens war es, mit dem Laser-MSG-Hybridverfahren dem Kran-, Fahrzeug- und Anlagenbau ein Werkzeug in die Hand zu geben, mit dem hochfeste Feinkornbaustähle wirtschaftlich und sicher geschweißt werden können. Dazu wurden zusammen mit dem Prozess für diese Stähle geeignete Schweißzusätze und die dazugehörigen Temperaturzyklen qualifiziert. Interessant ist das Verfahren besonders für den erst seit kurzem in der Erprobung befindlichen Stahl S1300QL, welcher hinsichtlich Festigkeit die gegenwärtige Obergrenze der wasservergüteten, schweißgeeigneten Feinkornbaustähle darstellt. Seine Eignung für das Hybridschweißen konnte in diesem Projekt erstmals nachgewiesen werden. Bei dem einzigen untersuchten Vertreter der thermomechanisch gewalzten Stähle, dem Stahl S700MC (1.8974), wurden zusammen mit einem Schweißdraht vom MoNi-Typ Verbindungen erzeugt, die den Anforderungen hinsichtlich Festigkeit und Zähigkeit genügten.
Im Zugversuch trat der Bruch im Schweißgut auf, da die Härte des Schweißgutes niedriger lag als die des Grundwerkstoffes. Die wasservergüteten Feinkornbaustähle S690QL (1.8928) und S960QL (1.8933) erwiesen sich hinsichtlich des Verhaltens der Schweißverbindung als vergleichbar. Da die Härte von Wärmeeinflusszone und Schweißgut deutlich über dem Niveau des Grundwerkstoffes lag, erfolgte der Bruch im nicht beeinflussten Blech. Ein “Härtesack” in der Wärmeeinflusszone konnte sowohl bei extrem kurzen als auch bei längeren Abkühlzeiten nicht beobachtet werden. Die in den Lieferbedingungen geforderten Werte für die Kerbschlagarbeit wurden auch bei niedrigen Temperaturen bis -40°C eingehalten.
Es konnte nachgewiesen werden, dass das Laser-MSG-Hybridschweißen für das Schweißen von hochfesten Feinkornbaustählen im Blechdickenbereich zwischen 5 und 7 mm für den Fahrzeug- und Kranbau mit Nennstreckgrenzen von 690 MPa bis zu 1300 MPa geeignet ist. Die für das MAG-Schweißen entwickelten Massiv- und Metallpulverdrähte können dabei ohne Probleme mit dem Laser-Hybridschweißprozess verarbeitet werden.
Autoren:
H. Haferkamp, O. Meier, B. Boese, R. Mittelstädt, G. Kuscher
Veröffentlichung:
2007
