Beschreibung
P 1183 – Induktives Schweißen von metallurgisch plattierten Rohren
Ziel des Vorhabens ist das induktive Längsnahtschweißen von metallurgisch plattierten Blechen zur Herstellung von mehrlagigen Stahlrohren. Damit wird der induktive Schweißprozess für Multimaterialverbindungen mit Stahl erstmalig qualifiziert.
Für einen Vollanschluss und zur Einstellung der Legierungsverteilung über die Fügezone müssen einzelne Werkstoffe des Lagenverbundes gezielt erwärmt und deren Vermischung in der Wärmeeinflusszone kontrolliert werden. Hierzu wird auf simultane Mehrfrequenztechnologie zur selektiven Erwärmung einzelner Materialien, auf spezifische Schweißkantengeometrien zur Steuerung der Schmelzbadbewegungen und auf einen Mehrfachsimulationsansatz zurückgegriffen.
Der Mehrfachsimulationsansatz vereint numerische FEM Simulation sowie konduktive und induktive Versuchsschweißungen. Im Ergebnis der Simulationsarbeiten entstehtdas erste Modul für das induktive Schweißen von Multimaterialien und Mehrfrequenztechnologie. Die konduktive Blechversuchsschweißanlage bildet den komplexen induktiven Rohrschweißprozess an ebenen Proben ab. Induktive Rohrschweißversuche referenzieren und qualifizieren die Ergebnisse konduktiver Versuche und der FEM-Simulation. Durch den Abgleich der Verfahren werden Erkenntnisse über deren Eignung zur Abbildung von industriellen Herstellungsprozessen gewonnen und industrielle Rohrschweißprozesse mit einem wirtschaftlich vertretbaren Aufwand außerhalb der Fertigungsanlagen abgebildet. Damit wird die Einführung neuer Werkstoffe und deren Kombinationen deutlich erleichtert.
Die Möglichkeit plattierte Vormaterialien mit hochwirtschaftlichen induktiven Rohrschweißverfahren verarbeiten zu können, bietet enormes Kostensenkungspotential in bestehenden Anwendungen wie Pipelinerohren. Weiterhin ergeben sich vollkommen neue Anwendungen wie korrosionsbeständige Rauchgasrohre für den Heizungs-kesselbau oder Schweißzusatzwerkstoffe bei denen die Legierungszusammensetzung über die Plattierung eingestellt werden kann.
Veröffentlichung:
August 2020
Autoren:
M.Sc. Dipl.-Wi.-Ing. M. Kroll, Prof. Dr.-Ing. habil. V. Kräusel, Dipl.-Ing. W. Ebel, apl. Prof. Dr.-Ing. E. Baake
