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Modellrechnungen zum Einfluss der Prozessführung beim induktiv unterstützten Laser-Pulver-Auftragschweißen auf die Entstehung von thermischen Spannungen, Rissen und Verzug

  • Kartonierter Einband
  • 152 Seiten
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Beschreibung

Auf der Grundlage von ein-, zwei- und dreidimensionalen Modellrechnungen werden die komplexen Zusammenhänge zwischen der Prozessführung, den Temperaturfeldern und Phasenumwandlungen, den daraus resultierenden inneren Spannungen und der plastischen Verformung sowie der Rissbildung und dem Verzug beim (induktiv-unterstützten) Laser-Pulver-Auftragschweißen diskutiert und entsprechende Empfehlungen zur Rissvermeidung und Verzugsminderung abgeleitet.

Beim Laser-Pulver-Auftragschweißen, das sich für Beschichtung, Reparatur und Generieren von Bauteilen bewährt hat, wird die Palette der einsetzbaren Werkstoffe durch die Gefahr von Rissbildung und Delamination eingeschränkt. Ursachen sind die thermische Kontraktion des schmelzflüssig aufgebrachten Zusatzwerkstoffs und Aufhärtungen im Substrat, die über hohe Spannungen und starke plastische Verformung zu Rissen in Schicht und Substrat führen können. Durch Modellrechnungen wird das Verständnis der Kausalzusammenhänge zwischen Prozessführung, Temperaturfeldern und Phasenumwandlungen, inneren Spannungen und plastischer Verformung sowie Rissbildung und Verzug verbessert. Das verwendete geschlossene FEM-Modell bildet den gesamten Prozess des Laserauftragschweißens von der Energie- und Materialzufuhr über das Temperaturfeld und die Ausbildung der Schweißraupengeometrie bis zu Phasenumwandlungen, inneren Spannungen und Verzug in einer Simulationskette ab und schließt auch zusätzliche (induktive) Wärmequellen zum Vor- und/oder Nachwärmen ein. Aus den Ergebnissen werden Strategien zur Rissvermeidung und Verzugsminderung abgeleitet, u. a. durch in den Prozess integrierte induktive Erwärmung.

Klappentext

Beim Laser-Pulver-Auftragschweißen, das sich für Beschichtung, Reparatur und Generieren von Bauteilen bewährt hat, wird die Palette der einsetzbaren Werkstoffe durch die Gefahr von Rissbildung und Delamination eingeschränkt. Ursachen sind die thermische Kontraktion des schmelzflüssig aufgebrachten Zusatzwerkstoffs und Aufhärtungen im Substrat, die über hohe Spannungen und starke plastische Verformung zu Rissen in Schicht und Substrat führen können. Durch Modellrechnungen wird das Verständnis der Kausalzusammenhänge zwischen Prozessführung, Temperaturfeldern und Phasenumwandlungen, inneren Spannungen und plastischer Verformung sowie Rissbildung und Verzug verbessert. Das verwendete geschlossene FEM-Modell bildet den gesamten Prozess des Laserauftragschweißens von der Energie- und Materialzufuhr über das Temperaturfeld und die Ausbildung der Schweißraupengeometrie bis zu Phasenumwandlungen, inneren Spannungen und Verzug in einer Simulationskette ab und schließt auch zusätzliche (induktive) Wärmequellen zum Vor- und/oder Nachwärmen ein. Aus den Ergebnissen werden Strategien zur Rissvermeidung und Verzugsminderung abgeleitet, u. a. durch in den Prozess integrierte induktive Erwärmung.

Produktinformationen

Titel: Modellrechnungen zum Einfluss der Prozessführung beim induktiv unterstützten Laser-Pulver-Auftragschweißen auf die Entstehung von thermischen Spannungen, Rissen und Verzug
Untertitel: Hrsg.: Fraunhofer IWS, Dresden
Autor:
EAN: 9783839604519
ISBN: 978-3-8396-0451-9
Format: Kartonierter Einband
Herausgeber: Fraunhofer Verlag
Genre: Sonstiges
Anzahl Seiten: 152
Gewicht: 246g
Größe: H205mm x B146mm x T15mm
Jahr: 2012