Untersuchungen zur wasserstoffunterstützten Kaltrissbildung hochfester Mehrphasenstähle beim Laserstrahlschweißen
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Der verstärkte Einsatz höchstfester, kaltumformbarer Mehrphasenstähle (AHSS) in crashrelevanten Strukturbauteilen rückt die wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung (HACC) in den Fokus. Besonders in AHSS der 3. Generation (Zugfestigkeit > 1000 MPa) kann Wasserstoffeintrag in Kombination mit schweißbedingten Spannungen das Versagensrisiko erhöhen.
Diese Arbeit analysiert entlang der Prozesskette – von der Stahlherstellung über das Laserstrahlschweißen bis zur Wärmebehandlung – die Wasserstoffaufnahme dreier Stahlvarianten (CR700Y980T-DH, CR780Y980T-CH, CR700Y980T-DP) mit und ohne Zinkbeschichtung. Zur präzisen Quantifizierung des Wasserstoffgehalts in Schweißnähten wird eine Prüfmethodik auf Basis der Trägerheißgasextraktion mit Quadrupol-Massenspektrometrie eingesetzt. Ergänzend werden das Wasserstofftransportverhalten mittels elektrochemischer Permeationsmessungen (ECP) und thermischer Desorptionsanalysen (TDA) untersucht.
Experimentelle und numerische Analysen ermöglichen Rückschlüsse auf Wasserstoffdiffusion, -effusion und die Auswirkungen des Schmelzschweißens. Gezeigt wird, dass Wärmebehandlungen bis 200 °C die Wasserstoffeffusion beschleunigen und das HACC-Risiko senken können. Zur Bewertung der Kaltrissanfälligkeit werden selbst- und fremdbelastete Prüfverfahren eingesetzt. Die Scherzugprüfung analysiert mehrachsige Spannungszustände und wasserstoffbedingte Festigkeitsverluste. Die Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse zu den Wechselwirkungen zwischen Wasserstoffkonzentration und Rissbildung in geschweißten AHSS-Bauteilen.
Diese Arbeit analysiert entlang der Prozesskette – von der Stahlherstellung über das Laserstrahlschweißen bis zur Wärmebehandlung – die Wasserstoffaufnahme dreier Stahlvarianten (CR700Y980T-DH, CR780Y980T-CH, CR700Y980T-DP) mit und ohne Zinkbeschichtung. Zur präzisen Quantifizierung des Wasserstoffgehalts in Schweißnähten wird eine Prüfmethodik auf Basis der Trägerheißgasextraktion mit Quadrupol-Massenspektrometrie eingesetzt. Ergänzend werden das Wasserstofftransportverhalten mittels elektrochemischer Permeationsmessungen (ECP) und thermischer Desorptionsanalysen (TDA) untersucht.
Experimentelle und numerische Analysen ermöglichen Rückschlüsse auf Wasserstoffdiffusion, -effusion und die Auswirkungen des Schmelzschweißens. Gezeigt wird, dass Wärmebehandlungen bis 200 °C die Wasserstoffeffusion beschleunigen und das HACC-Risiko senken können. Zur Bewertung der Kaltrissanfälligkeit werden selbst- und fremdbelastete Prüfverfahren eingesetzt. Die Scherzugprüfung analysiert mehrachsige Spannungszustände und wasserstoffbedingte Festigkeitsverluste. Die Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse zu den Wechselwirkungen zwischen Wasserstoffkonzentration und Rissbildung in geschweißten AHSS-Bauteilen.
| Erscheinungsdatum | 25.04.2025 |
|---|---|
| Reihe/Serie | Schriftenreihe Fügetechnik Magdeburg ; 2025,1 |
| Verlagsort | Düren |
| Sprache | deutsch |
| Maße | 148 x 210 mm |
| Gewicht | 209 g |
| Themenwelt | Technik ► Maschinenbau |
| Schlagworte | Advanced High-Strength Steels (AHSS) • Kaltrissprüfung • Laserstrahlschweißen • wasserstoffdiffusion • Wasserstoffinduzierte Kaltrissbildung (HACC) |
| ISBN-10 | 3-8440-9958-1 / 3844099581 |
| ISBN-13 | 978-3-8440-9958-4 / 9783844099584 |
| Zustand | Neuware |
| Informationen gemäß Produktsicherheitsverordnung (GPSR) | |
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