Laserstrahlschweißen von Edelstählen Vergleich zwischen Laserstrahl- und Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt SLV München – Niederlassung der GSI mbH SLV München NL der GSI mbH Schachenmeierstraße 37 80636 München www.slv-muenchen.de Vergleich zwischen Laserstrahl- und konventionellem Schweißen Prüfen und Bewerten
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Laserstrahlschweißen von Edelstählen
Vergleich zwischen Laserstrahl- und
Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt SLV
München – Niederlassung der GSI mbH
SLV München NL der GSI mbHSchachenmeierstraße 3780636 Münchenwww.slv-muenchen.de
Vergleich zwischen Laserstrahl- und konventionellem Schweißen
Prüfen und Bewerten
GSI - Standorte in Deutschland
Rostock
Hannover
Bielefeld
Duisburg
Berlin
Halle
Werkstätten/Büros
Übach-Palenberg
Fellbach
München
Halle
Mannheim
Düsseldorf(Hauptsitz)
SLV München, Niederlassung der GSI mbH -Dienstleister auf dem Gebiet der Schweißtechnik
Forschung und EntwicklungNeu- und Weiterentwicklung von Verfahren auf vielen schweißtechnischen Gebieten
Simulation, Beratung, Technologietransfer
Internet-Info: www.slv-muenchen.de
Aus- und WeiterbildungAusbilden von Schweißern, individuelle Schulungen, Qualifizieren und Zertifizieren von Führungskräften
WerkstofftechnikZerstörende- und zerstörungsfreie Werkstoffprüfung im Rahmen von z.B. Werkstoffuntersuchungen, Verfahrensprüfungen, Schadensanalysen, Gutachten
QualitätswesenErteilung von Eignungsnachweisen, Zertifizieren von Qualitätsüberwachung, Prüfung, Abnahme von Bauprodukten, geschweißten Konstruktionen, Korrosionsschutz- und Spritzschichten
GliederungGliederung
- Auswirkungen der Wärmeeinbringung am Beispiel Korrosion
- Bewertungen von Laserstrahlschweißungen (z.B. Risse, Lunker, Poren, Bindefehler)
- Nahtvorbereitung und Konstruktion- Nahtvorbereitung und Konstruktion
• Andere Korrosionsformen– flächige Korrosion, Muldenkorrosion– Schwingungsrisskorrosion– selektive Korrosion des Austenits oder
Deltaferrits– mikrobakterielle Korrosion
SpaltkorrosionSpaltkorrosion
• Spaltkorrosiondurch– Spalte
– Elektochemische Korrosion
WIG-Schweißnaht
Korrosion
SpaltkorrosionSpaltkorrosion
• Vermeidung– Vermeidung von Spalten– gegenschweißen (Schutzgasschweißen) oder
durchschweißen– ggf. Spalte nachträglich abdichten (Kosten)– ggf. Spalte nachträglich abdichten (Kosten)– bei Schraubverbindungen Verwendung von
Kunststoffdichtungen
SpannungsrisskorrosionSpannungsrisskorrosion
SpannungsrisskorrosionSpannungsrisskorrosion
• Vermeidung– (Eigen-) Spannungen reduzieren
• Spannungsarmglühen
• Strahlen (Glasperlen)
– Mo-legierte Stähle verwenden
SchweißenSchweißen
Zulässige und unzulässige Anlauffarben
AnlauffarbenAnlauffarben
Zulässige und unzulässige Anlauffarben
Bewertungsgruppe D - Beispiele 1 bis 7
Bewertungsgruppe C - Beispiele 1 bis 5
Bewertungsgruppe B - Beispiele 1 bis 3
GliederungGliederung
- Auswirkungen der Wärmeeinbringung am Beispiel Korrosion
- Bewertungen von Laserstrahlschweißungen (z.B. Risse, Lunker, Poren, Bindefehler)
- Nahtvorbereitung und Konstruktion- Nahtvorbereitung und Konstruktion
- DIN EN ISO 13919 – 1
Die Bewertung von laserstrahlgeschweißten Verbindungen ist in der DIN EN 13919-1 für Stahl und in DIN EN 13919-2 für Aluminium geregelt. Das DVS-Merkblatt 3214 gibt zusätzlich Hinweise auf Fehlerursachen.Darin werden die folgenden Unregelmäßigkeiten bewertet und erläutert:
Mögliche Rissproblematik am Kristallstoß in der Fugenmitte
Ungünstige Fugenerfassung,
Mögliche Kerbwirkung mit Rissbildung
Nahtarten - Nahtgestaltung
Vorteile:- Geringe Genauigkeitsansprüche an das
Führungssystem Werkstück – Laserstrahl
- Geringe Umlenkung des Kraftlinienflusses
- Keine Kanten- bzw. Fugenerkennung erforderlich
- Gute BauraumausnutzungNachteile:- hoher Energieaufwand (geringere Schweißgeschwindigkeit als bei - hoher Energieaufwand (geringere Schweißgeschwindigkeit als bei
Stumpfnaht)
- höhere Wärmebelastung der Bauteile (Verzug)
- Gefahr von Spaltkorrosion und Korrosion bei offen liegenden Blechen
- schlechte Entgasung beim Schweißen von verzinkten Blechen
Einsatzgebiete:
- Bei umgeformten Blechkonstruktionen, ohne komplizierten räumlichen Verlauf der Fügegeometrie
Nahtarten - Nahtgestaltung
Vorteile:- Optimaler Kraftfluss, gute Oberflächenqualität- Spannmöglichkeit in unmittelbarer Nähe der Naht- Gute Kontrollmöglichkeit auf Durchschweißung- keine Entgasungsprobleme beim Schweißen von
verzinkten/beschichteten Blechen- Geringer Einfluss bei Oberflächenbeschichtungen
Nachteile:Nachteile:- Hohe Toleranzansprüche an Werkstückkanten/Spalte- Hohe Genauigkeitsansprüche an das Führungssystem - Laserstrahl- Mögliche Rissbildung am Kristallstoß (Schrumpfspannungen)
Einsatzgebiete:- Verbindungen im Sichtbereich (gezielte Nahtüberhöhung,
Nachbearbeitung möglich)- Verbindungen hoher Festigkeit auf beschränktem Raum
GliederungGliederung
- Auswirkungen der Wärmeeinbringung am Beispiel Korrosion
- Bewertungen von Laserstrahlschweißungen (z.B. Risse, Lunker, Poren, Bindefehler)
- Nahtvorbereitung und Konstruktion- Nahtvorbereitung und Konstruktion
- Ausblick: DIN EN ISO 13919 – 1
Norm als
Konstruktion
Einkauf/
Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 13919-1
Dialog-grundlage
Qualitätswesen
FertigungEinkauf/ Vertrieb
intern
Es ist zu beachten, daß sich die Normen ausschließlich auf die Fertigungsqualität der Erzeugnisse beziehen
DEFINITIONEN
Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 13919-1
Die Absicht dieser Norm ist es, Bewertungsgruppen
als verweisungsfähige Grunddaten festzulegen
die Fertigungsqualität der Erzeugnisse beziehen und nicht auf deren Gebrauchstauglichkeit.
Bewertungsgruppen
Gruppe Anforderungen
Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 13919-1
D niedrig
C mittel
B hoch
Welche Bewertungsgruppe im Einzelfall
ausgewählt wird, hängt von vielen Einflußgrößen ab:
Bewertungsgruppen
Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 13919-1
• Festigkeitsanforderungen, • optische Anforderungen, • Betriebsbedingungen• Folgen eines Bauteilversagens,• Fertigungsbedingungen etc.
Eine höhere Schweißnahtgüte verursacht grundsätzlich
höhere Kosten für Fertigung, Prüfung, Reparaturen......
Risse Ordnungsnummer (ISO 6520) :100
Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 13919-1
Risse Ordnungsnummer (ISO 6520) :100
Bemerkungen D C B
Alle Arten von Rissen
ausgenommen Mikrorisse
(h · l < 1 mm2)
Nicht zulässigNicht zulässig
Endkraterrisse Ordnungsnummer (ISO 6520) :104
Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 13919-1
Endkraterrisse Ordnungsnummer (ISO 6520) :104
Bemerkungen
DC B
örtlich
zulässigNicht zulässig
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt SLV
München – Niederlassung der GSI mbH
SLV München NL der GSI mbHSchachenmeierstraße 3780636 Münchenwww.slv-muenchen.de