Beitrag zur Steigerung der Qualität von Aluminium-Lichtbogen-Bolzenschweißverbindungen mit Hubzündung

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Christoph Hader

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Das Lichtbogen-Bolzenschweißen stellt bereits im klassischen Stahl-Karosseriebau ein etabliertes Fügeverfahren dar. Durch den Wandel zum aluminiumintensiven Karosseriebau wird der Schweißprozess vor neue Herausforderungen gestellt. Anhand technologischer Weiterentwicklung des Schweißequipments mittels Wechselstrom- und Schutzgastechnik konnte das Verfahren bereits im Vorfeld dieser Arbeit für die Aluminiumverarbeitung ertüchtigt werden. Verglichen mit dem Stahl-Bolzenschweißen geht jedoch ein markant erhöhter Nacharbeitsaufwand einher. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher ein Beitrag zur Verbesserung des Lichtbogen-Bolzenschweißens von Aluminiumwerkstoffen geleistet. Einerseits wurden hierfür konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung der resultierenden Schweißnahtbelastungen ergriffen. Andererseits konnte eine Steigerung der Schweißnaht-Güte erzielt werden. Hierfür musste zunächst die erforderliche Schweißnahtgeometrie definiert werden. Eine Parameter-Einflussanalyse der beteiligten Schweißeinstellgrößen und des tangierten Applikationsumfeldes, hinsichtlich Beeinflussungsgrad des Schweißergebnisses, schlossen sich an. Die generierten Erkenntnisse bildeten die Grundlage für die weiterführende Erarbeitung einer systematischen Schweißparametrisierung für variierende blechseitige Eingangsgrößen und die Definition entsprechender Prozessgrenzen. Mithilfe des Einsatzes von Helium als Schweißschutzgas konnte zudem eine Erweiterung der Prozessgrenzen erzielt werden. Zusammenfassend wurde ein Beitrag zur Steigerung der Qualität von Aluminium-Bolzenschweißverbindungen mit Hubzündung geleistet.