Daniel Schwanke - Einfluss metallischer Überzüge auf flüssigmetallinduzierte Rissbildung beim Widerstandspunktschweißen höchstfester Stähle

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Produktbeschreibung

Widerstandspunktschweißen (WPS) gehört durch die hohe Effizienz und Robustheit zu den wichtigsten Schweißverfahren in der blechverarbeitenden Industrie. Der steigende Einsatz höherfester, verzinkter Stähle stellt das WPS vor fügetechnische Herausforderungen. Auf der Schweißpunktoberfläche und in der Fügeebene dieser Verbindungen wird von Liquid Metal Embrittlement (LME)-Rissen berichtet, welche die Verbindungsfestigkeit potenziell einschränken. Bei diesem Modus der Rissbildung bilden sich während des WPS schmelzflüssige Phasen, z.B. aus dem zinkhaltigen Überzug. Unter thermomechanischer Beanspruchung dringen diese Phasen entlang der Korngrenzen in den Werkstoff ein und führen zu einer Schwächung desselben, sodass es bei vergleichsweise geringer Belastung zur Rissbildung kommen kann. Diese Arbeit verfolgt das Ziel, die LME-Sensitivität eines sensitiven Stahl-Auflage-Systems durch die Anpassung des Beschichtungssystems zu reduzieren. Hierbei stellten sich Warmzugversuche, die den komplexen WPS-Prozess abbilden, als zielführende Methode zur Trennung der prozesstechnischen von den werkstofflichen Einflüssen heraus. Die Anpassung des Beschichtungssystems erfolgte anhand von Glüh- und Beschichtungsversuchen. Die Wirksamkeit der Anpassungen wurde mithilfe der Warmzugversuche, analytischer Untersuchungen und in WPS-Experimenten bestätigt. Die Vorgehensweise ermöglicht die Identifikation und Reduzierung von LME-Risiken und ist bereits während des Produktentwicklungsprozesses nutzbar.