Fraunhofer-Gesellschaft

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Verfahren zum fehlerfreien Laserstrahl-Hybridschweißen von geschlossenen Rundnähten

 
: Gook, Sergej; Üstündag, Ömer; Gumenyuk, Andrey; Rethmeier, Michael

DVS Congress 2020 : 14. - 18. September 2020, online
Düsseldorf: DVS Media, 2020 (DVS-Berichte 365)
ISBN: 978-3-96144-098-6
ISBN: 3-96144-098-0
S.855-860
Deutscher Verband für Schweißen und Verwandte Verfahren (DVS Congress) <2020, Online>
Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e. V.
IGF; 19.565 N
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IPK ()
Laserhybridschweißen; Endkrater; Überlappbereich; Rundnaht

Abstract
In diesem Beitrag werden Ergebnisse der Untersuchungen eines Verfahrens zum fehlerfreien Laserstrahl- Hybridschweißen von geschlossenen Rundnähten vorgestellt. Das Verfahren zielt auf die Vermeidung von Schweißimperfektionen im Überlappbereich einer laserstrahlhybridgeschweißten Rundnaht. Eine Strategie der Prozessführung beim Schließen der Rundnaht wurde entwickelt, mit der ein fehlerfreier Überlappbereich durch die Kontrolle der Erstarrungsbedingungen am Schweißnahtende erreicht wird. Die kontrollierte Wärmeführung wird durch eine Anpassung der Parameter von beiden beteiligten Schweißprozessen, dem Laserstrahl- sowie MSG Schweißprozess realisiert. Experimentelle Untersuchungen wurden an 12 mm bis 15 mm dicken Rohrabschnitten durchgeführt. Der Einfluss von Prozessparametern wie der Laserleistungsrampe und Rampenzeit, der Veränderung des Abbildungsmaßstabes und der Defokussierung des Laserstrahls auf die Erstarrungsbedingungen am Ende der Rundnaht wurde untersucht, um eine optimale Strategie zum Herausführen der Prozessenergie zu finden. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass eine Defokussierung des Laserstrahls im Bereich zwischen 60 mm und 100 mm über einen kurzen Auslaufbereich der Naht von ca. 15 mm zu einer deutlich besseren Nahtausbildung im Überlappbereich führte. Es konnte eine günstige kelchförmige Schweißnahtform ohne eine Tendenz zur Rissbildung erzielt werden. Die Laseroptik mit motorisch angesteuertem Linsensystem ermöglichte dabei eine Vergrößerung des Laserstrahldurchmessers ohne eine Veränderung der Position des MSG-Lichtbogens relativ zur Bauteiloberfläche.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-622015.html