Wasserstoff in Laserschweißnähten

Projektstatus: abgeschlossen.

Projektbeschreibung
Einfluss der Prozess -und Umgebungsbedingungen auf den Gehalt an diffusiblem Wasserstoff im Schweißgut als Teilvorhaben des Verbundprojekts "Laserschweißen innoativer, hochfester Stähle unter dem Aspekt Wasserstoff und Rissanfälligkeit (LaHRissa) gefördert durch die AiF innerhalb eines BMBF- Programms zur Förderung angewandter Forschung an Fachhochschulen im Verbund mit der Wirtschaft.

Die Projektpartner
Prof. Dr.-Ing. Ernst-Rainer Sievers, Lehrgebiet "Werkstofftechnik und Fügetechnik" FH-Gelsenkirchen; HAW Hamburg; FH Südwestfalen; Linde AG; Trumpf Lasertechnik GmbH; ProCom GmbH; BMW AG; Bruker Juwe GmbH.

Das Problem
Die wasserstoffinduzierte Kaltrissbildung ist eine der gefürchtetsten Werkstoffschädigungen, die durch Wasserstoffaufnahme während eines Schweißprozesses verursacht wird. Diese Problematik ist für das konventionelle Schweißen bekannt und der Wissenstand zur Vermeidung der wasserstoffinduzierten Kaltrissbildung infolge jahrelanger Forschung recht hoch. Jedoch ist diese Art der Werkstoffschädigung für das Laserschweißen bisher noch unbekannt, zumal diese Fügetechnik zunehmend für höherfeste Stähle im Grobblechbereich zum Einsatz kommt.

Die (eigene) Theorie
Neben den relativ hohen Aufhärtungen infolge rascher Abkühlung beim Laserstrahlschweißen lassen sich aus Vergleichen mit dem Metallschutzgasschweißen Analogien erkennen, dass infolge Injektorwirkung bei der Schutzgaszufuhr oder über adsorbiertem Wasserstoff auf der Oberfläche von Grund- und Zusatzwerkstoff mögliche Gefahrenquellen gleichfalls existent sind und somit die Gefahr der wasserstoffinduzierten Kaltrissbildung vorprogrammiert

Die Forschungsziele

• Einflussmöglichkeiten, bei denen molekularer Wasserstoff präsent ist (Schutzgas, Raumklima, Prozessführung, Werkstoff),
• Quantifizierung der Quellen,
• Analyse des Gehaltes an diffusiblem Wasserstoff.