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Die neue Laserschweißtechnologie erweitert den Einsatz von hochfesten Stahllegierungen

Krypton erfuhr, dass ein brasilianischer Forscher, Milton de Lima, eine innovative Methode entwickelt hat Laserschweißen bei hohen Temperaturen, die die Leistung von hochfesten Stählen (AHSS) für den Einsatz in der Automobil- und Luftfahrtindustrie verbessern.

In den letzten Jahren gab es eine erhöhte Nachfrage nach hochleistungsfähigen hochfesten Legierungen mit hoher Festigkeit in der Automobilindustrie aufgrund der zunehmend strengeren Anforderungen an die Sicherheit von Fahrgästen, die Fahrzeugleistung und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Hochfeste Stähle bieten eine bessere Formbarkeit und Crashelastizität als herkömmliche Stähle und können an kritischen Sicherheitsstellen in Karosseriestrukturen verwendet werden, um Fahrzeugkollisionen standzuhalten. Bestimmte hochfeste Legierungen neigen jedoch dazu, aufgrund des Schweißens brüchig zu werden und können brechen, wenn sie dem für viele Herstellungsverfahren erforderlichen Heißprägen und -formen unterzogen werden.



Entwickler entwickelten Techniken, die Induktionserwärmen von 22MnB5-Stahl umfassen und ihn 10 Minuten vor dem Laserschweißen auf etwa 450 ° C erwärmen, um die Temperatur auszugleichen. 22MnB5 wird in Fahrzeugbau- und Sicherheitskomponenten eingesetzt. Die hohe mechanische Festigkeit des Endteils reduziert das Gewicht um 30% bis 50% im Vergleich zur konventionellen Kaltumformung. Nach dem Schweißen wird das Blech 10 Minuten bei erhöhter Temperatur gehalten, um eine bainitische Struktur zu erzeugen. Metallurgen haben herausgefunden, dass Bainit eine plattenartige Mikrostruktur ist, die unter bestimmten Bedingungen in Stahl gebildet wird, und ist der beste Kandidat für die Herstellung von robusten, zuverlässigen Schweißverbindungen, mit besonderem Schwerpunkt auf hoher Druck- und Zugfestigkeit.

Die Analyse zeigt, dass die bei dieser hohen Temperatur geschweißte Platte Bainit enthält und viel härter ist als die bei Raumtemperatur geschweißte Platte, die Martensit, eine Mikrostruktur mit geringerer Zugfestigkeit, enthält.

Die Forscher sagten, dass die Technologie einfach anzuwenden ist, um sie zu verbessern Laserschweißen von hochfesten und ultrahochfesten Stählen. Die Automobilindustrie nutzt Laserschweißen, um Knüppel und Stanzteile wie Säulen, Träger, Bewehrungsstäbe usw. schneller und zuverlässiger als herkömmliche Schweißverfahren zu verbinden.

Obwohl die Forschung noch in den Kinderschuhen steckt, wird erwartet, dass bainitische Stähle aufgrund ihrer hohen mechanischen Energieabsorption ein gutes Barriere- und Panzermaterial darstellen.

Milton de Lima arbeitet derzeit an einem von FAPESP unterstützten Projekt, um die Machbarkeit seiner Technologie in Brasilien zu demonstrieren und zu nutzen Laserschweißen von Maraging-Stahl, der eine brasilianische Rakete ist und die grundlegenden Komponenten von Raketentriebwerken.