Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Laserschweißnähten an Reintitanwerkstoffen durch lokale mechanisch-thermische Nachbehandlung

Autor: Bernd Block

ISBN: 978-3-939026-76-1

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2008

Herausgeber der Reihe:

Band-Nr.: LZH 02/2008

Umfang: 138 Seiten, 0 Abbildungen

Schlagworte: Titan, Blechumformung, Schweißen, Rekristallisation, Wärmebehandlung, Kornfeinung, Zusatzwerkstoff, mechanische Eigenschaften

Kurzfassung: Der Hauptanwendungsbereich von Reintitanwerkstoffen findet sich aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaftskombinationen aus hoher spezifischer Festigkeit und guter Korrosionsbeständigkeit in Form von Schweißkonstruktionen im Anlagenbau. Trotz der geringen Werkstoffbeeinflussung durch die beim Laserstrahlschweißen mögliche, präzise Wärmeeinbringung lässt sich eine Verringerung der Umformfähigkeit aufgrund des unvermeidlichen Kornwachstums im Nahtbereich nicht vermeiden und ist mit den zurzeit bekannten Methoden nicht nachträglich zu verbessern. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Verfahrenskombination zur lokalen mechanisch-thermischen Nachbehandlung des Schweißnahtbereichs erarbeitet. Ziel ist ein Angleichen der mechanischen Eigenschaften des Schweißnahtbereichs an die Grundwerkstoffeigenschaften durch eine gezielte Reduktion der Korngröße und Homogenisierung der Gefügestruktur. Anhand von systematischen Versuchen wird das Parameterfeld für die Verfahrenskombination abgegrenzt. Unter Beibehaltung der Festigkeitswerte kann die Duktilität bis auf das Grund-materialniveau verbessert werden. Die Übertragbarkeit in die industrielle Praxis wird anhand der Fertigung eines Musterbauteils nachgewiesen. Aus produktionstechnischer Sicht eröffnet sich vor diesem Hintergrund eine wirtschaftliche und flexible Methode zur Herstellung großer Titanschweißkonstruktionen mit komplexen Nahtverläufen.