Ziel der Entwicklung
Ziel dieses Projektes ist die Kenntnisverbesserung über das Festigkeitsverhalten und die Metallurgie von mit gepulsten Nd:YAG-Lasern auftraggeschweißten Schichten und deren wirtschaftliche Umsetzung als Reparaturtechnologie an bedingt schweißgeeigneten Werkstoffen.
Vorteile und Lösungen
Für die spezielle Anwendung des Auftragschweißens mit gepulsten Laserstrahlquellen bedeutet dieses Projekt eine deutliche Verbesserung der Wettbewerbssituation der KMU. Die Versuchsreihen zielen darauf ab, für das Tagesgeschäft in der Wirtschaft mehr Sicherheit beim Auftragschweißen zu erlangen, beziehungsweise die Durchführung von Reparaturvorgängen zu gewährleisten.
Weiterhin liefern die Forschungsergebnisse einen Erkenntnisgewinn für das Auftragschweißverfahren mit gepulsten Nd:YAG-Lasern in der Form, dass die Versuche einen Überblick für die jeweiligen Werkstoffpaarungen zwischen Grund- und Zusatzwerkstoff in Verbindung mit der optimalen Wahl der Prozessparameter und deren Auswirkungen auf das Bauteil geben.
Zielgruppe und Zielmarkt
Im Rahmen des Vorhabens wurde die Herstellung von Auftragschichten mit dem gepulsten Nd:YAG-Laser an hochlegierten Stählen untersucht. Neben einem martensitischen Chromstahl, dem X20Cr13, wurde der Werkzeugstahl X153CrMoV12 als Grundwerkstoff betrachtet. Die Auftragschichten wurden entsprechend der Schweißeignung des jeweiligen Grundwerkstoffs mit artgleichem, artähnlichem oder artfremdem Zusatzwerkstoff angefertigt. Über die systematische Variation der Laserparameter wurde ein Minimum an Unregelmäßigkeiten in der Auftragschicht erzielt. Der sich einstellende Festigkeitsabfall der Laserstrahl-Reparaturschweißung im Vergleich zu den Grundwerkstoffeigenschaften von ca. 15 Prozent liegt innerhalb der für konventionelle Schweißprozesse wie dem WIG-Schweißen bekannten Grenzen, was die weiterhin steigende Zahl von Anwendungen deutlich unterstützt.