Laserstrahl-Plasma-Hybridschweißen austenitischer Stähle

Als eine neue Verfahrensvariante unter den Laserstrahl-Lichtbogen- Hybridschweisverfahren wird das Laserstrahl-Plasma-Hybridschweisen fur die Werkstoffgruppe der austenitischen Stahle entwickelt. Neben der Entwicklung eines Hybridschweiskopfes, der fur die Kopplung von Plasmalichtbogen und Laserstrahl in einer gemeinsamen Prozesszone ausgelegt ist, liegt ein Schwerpunkt auf der Ermittlung des Einflusses wichtiger Schweisparameter auf das Schweisergebnis und fertigungsrelevanter Kenngrosen wie der erzielbaren Spaltuberbruckbarkeit. Unter Einsatz eines pulverformigen Zusatzwerkstoffes, der uber den Plasmabrenner in die Prozesszone uberfuhrt wird, werden dazu Schweisnahte am Stumpfstos sowie im Uberlappstos angefertigt. Aufbauend auf Ergebnissen aus Schweisversuchen wird ein Modell erstellt, das zu einem besseren Verstandnis der Vorgange im gemeinsamen Schmelzbad von Plasmalichtbogen- und Laserstrahlprozess beitragen soll, indem es die Auswirkung einzelner Schweisparameter auf das Schweisergebnis, wie zum Beispiel die Porenbildung, und somit indirekt die im Schmelzbad wirkenden Krafte qualitativ einbezieht. Als Basis fur die Erstellung des Modells dienen rontgenographische Aufnahmen, metallographische Untersuchungen als auch Hochgeschwindigkeits- aufnahmen des Hybridschweisprozesses. Weiterhin bilden metallurgische Aspekte bzw. die sich einstellenden Erstarrungsgefuge dieser Stahle einen weiteren Untersuchungsschwerpunkt in dieser Arbeit. Die im Schweisgut der Hybridnahte vorliegenden Erstarrungsmodi werden ermittelt und unterschiedliche prozessrelevante Einflusse auf das Gefuge identifiziert. Daruber hinaus werden der Ferritgehalt sowie die Harte in den unterschiedlichen Zonen des Schweisnahtgefuges bestimmt. Mit der vorliegenden Arbeit liegen Ergebnisse vor, die zur effizienteren Gestaltung von Schweisprozessen im Blechdickenbereich von 5 mm bis 8 mm beitragen konnen und gleichzeitig auf werkstoffspezifische Besonderheiten der austenitischen Stahle beim Laserstrahl-Plasma-Hybridschweisen mit einem pulverformigem Zusatzwerkstoff hinweisen.