Einfluss von Drahtelektrodenbeschichtungen auf die mechanisch-technologischen Schweißnaht- und Prozesseigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Wesling
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik ; Beschichtungs- und Oberflächentechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 393234340

Durch die vermehrte Nutzung und schweißtechnische Verarbeitung von hoch- und höchstfesten Stählen in vielen Bereichen der Technik u.a. Offshore-Konstruktionen, Automobilbau und allgemeinem Stahlbau, wächst der Drang ein tieferes Verständnis der Schweißprozesse zu erlangen um ihre Potentiale vollständig und kostengünstig nutzen zu können. Derzeit wird viel im Bereich der Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Prozessüberwachung geforscht; Massivdrahtelektroden für das Metall-Schutzgasschweißen wird dabei kaum Beachtung geschenkt. Das beantrage Forschungsvorhaben nimmt sich ausgehend von der These, dass Dünnfilmschichten aus unterschiedlichen metallischen und nichtmetallischen Elementen auf Massivdrahtelektroden die mechanischen-technologischen Eigenschaften des Schweißgutes sowie den Schweißprozess (Einbrandverhalten, Materialtransfer und Lichtbogen) deutlich verändern können, diesen Teilbereich der Schweißtechnik vor. Es sollen die Einflüsse von unterschiedlichen Schichtsystemen aus verschiedenen Elementen charakterisiert werden. Dabei stehen die Lichtbogenstabilität, der Tropfenübergang und das Abbrandverhalten der Drahtelektroden sowie die Elementverteilung im Tropfen und der Schweißnaht neben den statischen, zyklischen und dynamischen mechanischen Eigenschaften des entstehenden Schweißgutes im Fokus der Untersuchungen. Ausgehend von Voruntersuchungen wird erwartet, dass deutliche Veränderungen des Prozessverhaltens und der mechanisch-technologischen Eigenschaften durch die Beschichtung erreichbar sind. Hierzu zählen unter anderem eine Feinung des Gefüges des Schweißgutes sowie eine Steigerung der Festigkeit. Zum Abschluss des Forschungsvorhabens sollen Demonstrationsbeschichtungssysteme mit stark gesteigerten Zielgrößen (Lichtbogenstabilität/feinerer Tropfenübergang, Festigkeit, Zähigkeit) abgeleitet und deren prognostizierten Eigenschaften verifiziert werden. Das Forschungsvorhaben leistet somit einen signifikanten Beitrag zum tieferen Verständnis von Lichtbogenschweißprozessen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen