Aufgabenstellung
Das Vorhaben hat zum Ziel, das Laserstrahlschweißen von Mischverbindungen aus warmfesten Stählen und Gusslegierungen ohne Zusatzwerkstoff zu ermöglichen. Ohne den Einsatz von Zusatzdraht besteht die Gefahr von Kaltrissen im Schweißgut, welche auf eine kohlenstoffbedingte lokale Aufhärtung zurückzuführen sind. Somit müssen im Rahmen der Untersuchungen die Durchmischung der Schmelze sowie die Aufheiz- und Abkühlraten betrachtet werden. Bislang bestehen keine Erkenntnisse zum Einfluss der Bauteilanordnung auf das Schweißergebnis sowie zu auftretenden Schweißnahtdefekten beim Schweißen warmfester Mischverbindungen. Auch sind bislang kein Maßnahmen zur Vermeidung dieser bekannt.

Vorgehensweise
Im Rahmen des Projekts sollen prozesstechnische Maßnahmen erarbeitet werden, mit deren Hilfe sich die Legierungszusammensetzung und das Gefüge innerhalb der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone gezielt beeinflussen lassen, um somit die Gefahr der härtebedingten Kaltrissbildung zu verringern. Neben der gezielten Einstellung der Mischungsverhältnisse der Fügepartner kann eine laserbasierte Vor- und Nachwärmung der Bauteile zur gezielten Anpassung der Temperaturverteilung in Naht und Wärmeeinflusszone dienen. Dies soll auch mittels einer induktiven Vor- und Nachwärmung der Fügepartner erreicht werden, weshalb auch hierzu Untersuchungen durchgeführt werden.

Ergebnisse
Zusätzlich zur Festlegung der Probegeometrien und Konstruktion von Spannvorrichtungen wurden die Stoß- und Nahtarten bestimmt. Es werden Kehlnähte (siehe Bild links), I-Nähte am Überlappstoß und I-Nähte am Stirnstoß (siehe Bild rechts) für Untersuchungen zur Schweißbarkeit eingesetzt. Insbesondere die Einflussmöglichkeiten auf die Durchmischung der artungleichen Fügepartner steht bei den Untersuchungen im Vordergrund. Diese kann in Kehlnähten und I-Nähten am Stirnstoß durch einen Strahlversatz oder in I-Nähten am Überlappstoß durch die Einschweißtiefe eingestellt werden.