Hochproduktives MSG-Verbindungsschweißen durch den Einsatz von Zusatzheißdraht und einer magnetinduzierten zweidimensionalen Lichtbogenauslenkung

Der Schwerpunkt der hier vorgestellten Untersuchungen zum MSG-Verbindungsschweißen mit dem Einsatz von Zusatzheißdraht lag auf der Verringerung der thermischen Beanspruchung durch die Separierung des Werkstoff- und Wärmeeintrags sowie auf der flächenmäßigen Verteilung des Energieeintrags durch eine magnetinduzierte zweidimensionale Lichtbogenauslenkung. Dabei wurde die Auslenkung des Lichtbogens zum einen über einen Gleichstrom(DC)-Heißdraht und eine eigens entwickelte Magneteinheit, zum anderen über das Wechselspiel zweier Wechsel-strom(AC)-Heißdrähte erzeugt. Somit wurden Abschmelzleistungen größer als 15 kg/h ermöglicht und eine davon unabhängige Einstellung der mechanisch-technologischen Eigenschaften erzielt. Hierzu erfolgte eine umfangreiche Charakterisierung der Prozesse am niedriglegierten Baustahl S355 (Zusatzwerkstoff: G4Si1) sowie am hochlegierten, rostfreien Stahl X5CrNi18-10 (Zusatzwerkstoff: G19-9-LSi). Die Abschmelzleistung wurde hinsichtlich des Energieeintrags und des resultierenden Temperatur-Zeit-Verlaufs variiert, um Erkenntnisse zu geometrischen und metallurgischen Eigenschaften zu erarbeiten. Weiter wurden der Einfluss des Heißdrahts auf die Verbindungsausbildung bewertet und geeignete Drahtvorschubverhältnisse erarbeitet. Abschließend wurden unterschiedliche Auslenkmuster untersucht, um die Anbindung der Werkstoffe zueinander sowie das Benetzungs- und Einbrandverhalten gezielt anzupassen. Das Forschungsvorhaben liefert erstmalig Erkenntnisse zum heißdrahtunterstützten MSG-Verbindungsschweißen mit zusätzlicher magnetinduzierter Lichtbogenauslenkung.