Widerstandspunktschweißen von hochkohlenstoffhaltigen Federstahldrähten mit sehr kurzer Wärmeeinbringung und Nachwärmimpulsen

Resistance spot welding of high carbon spring steel wires with a very short heat input and heat aftertreatment

  • In dieser Diplomarbeit werden mittels Widerstandspunktschweißen hochkohlenstoffhaltige Federdrähte gefügt. Patentiert gezogene Federdrähte und Chrom- Silizium legierte Federdrähte werden dabei untersucht. Es wird gezeigt, dass eine sehr kurze Wärmeeinbringung beim Schweißen, verbunden mit einer definierten Rückkühlzeit und Nachwärmimpulsen, sich positiv auf das Schweißergebnis auswirkt. Es erfolgt dabei ein Vergüten des Gefüges in der Schweißzone. Die Härtewerte des angelassenen Gefüges werden dabei auf das Niveau des Grundwerkstoffs gesenkt. Dadurch entstehen rissfreie Schweißverbindungen von hoher Festigkeit und Zähigkeit. Die Schweißparameter werden variiert und Optimierungspotential wird aufgezeigt. Mischverbindungen aus kohlenstoffarmen Stahldraht mit hochkohlenstoffhaltigen Federdrähten werden mit optimierten Schweißparametern verschweißt. Die erstellten Verbindungen werden mit dem Scherzugversuch untersucht. Weiterhin werden die Kreuzdrahtschweißungen beim Schlagzugversuch einer schlagartigen Belastung ausgesetzt, um auf eine Sprödbruchgefahr der Verbindung hinzuweisen. Für jede Materialkombination werden aussagekräftige Härteverläufe angefertigt. Weiterer Entwicklungsbedarf und Optimierungsmöglichkeiten werden aufgezeigt. In einem Bauteilversuch wird die praktische Anwendbarkeit geschweißter Federdrähte demonstriert. Ein derartiges Fügeverfahren könnte neue Anwendungen für hochkohlenstoffhaltige Federdrähte im Bereich der Schweißbaugruppen ermöglichen. Die Kombinationsmöglichkeit von hochkohlenstoffhaltigen Federdrähten mit kohlenstoffarmen Stahldraht ist dabei gegeben. Diese Kombination der sehr hohen Zugfestigkeit und Elastizität der Federdrähte mit der Duktilität des kohlenstoffarmen Stahldrahts ist konstruktiv von Vorteil und ermöglicht neue Anwendungen. Eine wirtschaftliche Fertigung als Schweißbauteil könnte auch Kostenvorteile im Vergleich zu den jetzigen rein form- oder kraftschlüssigen Fügeverfahren für Federdrähte bieten.

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Metadaten
Author:Hendrik Günther
Advisor:Enrico SeligaGND, Silke MücklichGND
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Scherdel Marienberg GmbH
Dörfelstraße 39, 09496 Marienberg
Date of Publication (online):2012/01/12
Year of first Publication:2012
Date of final exam:2012/01/12
Tag:Stromprogramm; Widerstandsbuckelschweißen; Wärmeführung
GND Keyword:Punktschweißen; Federstahl; Vergütung <Technik>
Page Number:83 Seiten, 122 Abb., 39 Tab., 17 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2012/01/12