Der Trend beim Unterwasserschweißen zu vollmechanisierten bzw. automatisierten Schweißsystemen setzt sich fort, wobei mittelfristig der Taucher durch fernhantierbare Systeme oder Roboter ersetzt werden soll. Das hyberbare Wolfram-Inertgasschweißen (WIG-Schweißen) in trockener Umgebung ist weit verbreitet und hat sich im Unterwassereinsatz bewährt. Voraussetzung zur Realisierung dieser Ziele ist u.a. die Kenntnis und die Berechen- bzw. Beschreibbarkeit sowohl aller Einzelschritte im Prozeßablauf als auch des Einflusses der Prozeßvariablen - einzeln oder in ihrem Zusammenwirken - auf den Ablauf und das Ergebnis des Schweißprozesses. Ein wesentliches Problem beim hyperbaren Schweißen ist der Einfluß des mit der Wassertiefe ansteigenden Systemdruckes auf das Verhalten von Lichtbogen und Schweißgut. In der Arbeit wird ein numerisches Simulationsmodell beschrieben, das aus den Programmteilen Schweißbrennermodell und Werkstückmodell besteht und den Druckeinfluß im Zusammenwirken mit den Schweißparametern Strom, Lichtbogenlänge und Vorschub berücksichtigt. Eine umfangreiche und systematische Parameterstudie mit Argon- sowie Heliumschutzgas verdeutlicht qualitativ und quantitativ den Einfluß dieser Prozeßvariablen auf das Schweißergebnis. Darüber hinaus wird auch der Einfluß der Materialtemperatur, des Mengenstroms und der Temperatur des Schutzgases sowie - ansatzweise - der Einfluß der Materialdicke untersucht. Die Relevanz der durchgeführten Analyse und ihrer Ergebnisse wird dadurch belegt, daß eine Gegenüberstellung der mit diesen Näherungsfunktionen berechneten Schmelzbadmessungen und anerkannten Meßwerten aus vergleichbaren Schweißversuchen eine befriedigende Übereinstimmung zeigt, die bei einer Berücksichtigung von Schmelzbadkonvektion weiter verbessert werden kann. Die Nutzungmöglichkeiten liegen in der Vorbereitung, Korrektur und ggf. Optimierung einer Schweißverbindung; näherungsweise können sie auch als Grundlage für die Steuerung bzw. Regelung des hyperbaren Schweißprozesses dienen.


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    Titel :

    Untersuchungen zum Wärmetransport beim WIG-Schweißen in trockener, hyperbarer Umgebung


    Beteiligte:
    Fulfs, H. (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    1995


    Format / Umfang :

    149 Seiten, Bilder, Tabellen, 147 Quellen


    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch