In der Automobilindustrie hat der warmumformbare höchstfeste Stahl 22MnB5 im Bereich der Karosseriebauteile einen bedeutsamen Anteil am Materialmix erlangt; er wird sowohl für tragende als auch für crashrelevante Komponenten eingesetzt. Die als Zunderschutz aufgebrachte Aluminium-Silizium-Beschichtung verursacht jedoch vor allem beim Laserstrahlschweißen Probleme, indem sie in die Naht eingebracht wird und dort die Legierungszusammensetzung verändert. Hierbei müssen zwei Prozessketten unterschieden werden: Schweißen vor dem Presshärten (S-P), und Schweißen nach dem Presshärten (P-S). Bei der ersten Variante bewirkt die Al-Si-Beschichtung einen Härteabfall in der Schweißnaht, der durch eine Erhöhung der Abschreckgeschwindigkeit reduziert beziehungsweise unterdrückt werden kann. Die Härte ist dabei abhängig vom Al-Gehalt im Gefüge, und daher auf Grund der inhomogenen Durchmischung nicht konstant über den Nahtquerschnitt. Die statische Zugfestigkeit wird in geringerem Ausmaß durch die Beschichtung reduziert. Eine Homogenisierung des Nahtgefüges durch mehrmaliges Aufschmelzen verhindert den Härteabfall nicht, führt aber zu einer Minimierung etwaiger metallurgischer Kerben. Bei der Prozesskette Presshärten-Schweißen tritt auf Grund der sehr hohen Abkühlgeschwindigkeit beim Laserstrahlschweißen (Selbstabschreckung) kein Härteabfall in der Naht auf. Der Härteabfall in der Wärmeeinflusszone ist auf Anlasseffekte zurückzuführen, und unabhängig von der Beschichtung. Die Zugfestigkeit wird durch die gewählten Parameter praktisch nicht beeinflusst.
Prozessuntersuchungen zum Laserstrahlschweißen von beschichtetem 22MnB5
Laser welding of Al-Si coated steel 22MnB5
2008
10 Seiten, 9 Bilder, 1 Tabelle, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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