Heißrißbildung beim Laserstrahlschweißen von Baustählen

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Das Laserstrahlschweißen von Baustählen führt unter kritischen Schweißbedingungen chargenabhängig zu Heißrissen in Schweißnahtmitte die den industriellen Einsatz des Verfahrens im Blechdickenbereich oberhalb 10 mm verhindern. Die auftretenden Risse werden anhand von Ergebnissen metallographischer Untersuchungen charakterisiert. Das Problem wird basierend auf der heißrißtheorie von Prochorow gelöst. Dazu wird der Einfluß der Laserstrahl-Schweißparameter und der thermo-physikalischen Werkstoffeigenschaften auf die Deformationsbeanspruchung während der Kristallisation mit Hilfe der Methode der finiten Elemente ermittelt. Für die Beschreibung des Deformationsvermögens von kristallisierendem Schweißgut wird das Temperaturintervall der Sprödigkeit durch Berechnung der konstitutionellen Unterkühlung bestimmt. Aussagen über das minimale Deformationsvermögen werden aus lasergeeigneten selbst- und fremdbeanspruchten Heißrißtests gewonnen. Damit ist die Aussagefähigkeit der heißrißtheorie von Prochorow auch für das Laserstrahlschweißen von Grobblechen nachgewiesen. In Auswertung der Daten und Erfahrungen werden praktische Regeln für das rißsichere Laserstrahlschweißen von Baustählen bei Blechdicken oberhalb 10 mm gegeben.