TY - PAT A1 - Brobeck, Andreas F. W. A1 - Michailov, Vesselin A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Polzin, Ralf A1 - Schleuß, Leander T1 - Rollennahtelektrode N2 - Eine Rollennahtelektrode zur Verwendung beim Rollennahtschweißen umfasst eine segmentförmige Elektrodenfläche (2) zur Anpressung der zu verbindenden Bauteile und zur Einleitung des Schweißstroms und der Schweißspannung. Die Elektrodenfläche (2) ist derart dreieckförmig oder mäanderförmig oder zueinander beabstandet ausgebildet, dass in der ebenen Abwicklung der Elektrodenfläche (2) ein Zickzack-Muster oder ein Wellen-Muster oder ein Steppnaht-Muster oder ein Rechteck-Muster vorliegt. Y1 - 2017 UR - https://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE102015114937A1 N1 - Offenlegungsschrift ER - TY - CHAP A1 - Schleuß, Leander A1 - Brobeck, Andreas F. W. A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Polzin, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Rollennahtschweißen strukturierter Bleche mit neuartigen Elektroden T2 - Widerstandsschweißen, 23. Sondertagung in Duisburg am 29. und 30. Juni 2016 N2 - Bleche mit regelmäßig angeordneten steifigkeitserhöhenden Strukturen werden zunehmend in Kon-struktionen zur Erhöhung der Steifigkeit dünner Bleche bzw. von kompletten Bauteilen verwendet. Damit diese Bauteile wirtschaftlich verarbeitet werden können, bietet das Rollennahtschweißen mit seinen hohen Prozessgeschwindigkeiten und ohne notwendigen Einsatz von Zusatzwerkstoffen bzw. Schweißhilfsstoffen eine kostengünstige Alternative zu anderen Verfahren. Beim Rollennahtschweißen strukturierter Bleche führen jedoch klassische Rollennahtelektroden zur teilweisen bzw. vollständigen Einebnung der Versteifungselemente, sodass deren positive Wirkung reduziert bzw. vollständig auf-gehoben werden kann. Die geschweißten Bleche haben Wabenstrukturen mit unterschiedlichen Elementtiefen als regelmäßig angeordnete Versteifungselemente. Die Bleche finden vorrangig Anwendung im Fahrzeugbau und im Bauwesen. Aufgrund dieser Branchen und für zukünftige Anwendungen im Wärmetauscher- und Behäl-terbau wurden die Untersuchungen an Werkstoffqualitäten DC04 und X5CrNi 18-10 mit Blechdicken von 0,5 mm und 0,7 mm durchgeführt. Die entwickelten neuartigen Elektroden berücksichtigen die Topologie der Bleche, um eine Einebnung der strukturierten Bleche zu vermeiden. Daher wurden Elektroden mit veränderten Geometrien an den Elektrodenarbeitsflächen gestaltet. Eine der Elektroden besitzt eine periodisch unterbrochene und die zweite eine laterale Profilierung mit in Schweißrichtung nichtlinearer Form der Elektrodenarbeitsfläche. Das Verhalten beim Schweißen wurde in Schweißversuchen bestimmt und Schweißbereichsdiagram-me bzw. Prozessfenster abgeleitet. Die Verbindungseigenschaften wurden durch Metallografie-, Fes-tigkeits-, Druck- und Dichtheitsuntersuchungen validiert. Als Vergleich und Referenz dienen Schweiß-untersuchungen mit konventionellen Rollennahtelektroden. Die Untersuchungsergebnisse zeigen Unterschiede bei den Prozessparametern und der Ausprägung der Verbindung in Abhängigkeit von der geschweißten Struktur, dem ausgewählten Schweißpfad und des geschweißten Werkstoffes gegenüber den Referenzschweißungen. Eine anschließende Optimie-rung führte zu einer vergleichbar guten Schweißnahtqualität sowohl bei Erhalt der Versteifungselemen-te mit den neuen Elektroden als auch bei deren Einebnung mit konventionellen Elektroden in Referenz zu Schweißuntersuchungen am ebenen Blech. Anschließend wurde ein Vergleich der Verbindungsfestigkeiten mit dem Widerstandspunktschweißen und dem Metall-Aktivgas-Schweißen durchgeführt. KW - Rollennahtschweißen KW - Leichtbauelement KW - durchströmbar KW - neuartig KW - Elektrodengeometrie KW - Wärmetauscher Y1 - 2016 SN - 978-3-945023-75-4 SP - 230 EP - 240 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Schleuß, Leander A1 - Brobeck, Andreas F. W. A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Polzin, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Neuartige Elektroden zum Rollennahtschweißen mit nichtlinearem Schweißpfad T2 - Große Schweißtechnische Tagung, 15.-17.09.15 N2 - Beim Rollennahtschweißen von Blechen mit eingebrachten Versteifungselementen wie Sicken oder regelmäßig angeordneten Strukturen führen lineare Schweißpfade unter Verwendung klassischer Rollenelektroden zur teilweisen bzw. vollständigen Einebnung dieser Versteifungselemente. Dadurch kann die positive Wirkung der Versteifungselemente reduziert bzw. vollständig aufgehoben werden. Somit müssen neue Wege für das Rollennahtschweißen von gesickten oder strukturierten Blechen erarbeitet werden. Es wurden zwei neuartige Elektroden mit veränderten Geometrien an den Kontaktflächen entwickelt, welche die Topologie der Bleche berücksichtigen und eine Einebnung vermeiden. Eine der Elektroden besitzt eine periodisch unterbrochene Kontaktfläche, die zweite eine laterale Profilierung mit in Schweißrichtung nichtlinearer Form der Kontaktfläche. Das Verhalten beim Schweißen wurde durch Schweißversuche bestimmt. Es wurden Schweißbereichsdiagramme bzw. Prozessfenster abgeleitet. Die Verbindungseigenschaften wurden durch Metallografie-, Festigkeits-, Druck- und Dichtheitsuntersuchungen validiert. Als Vergleich und Referenz dienen Schweißuntersuchungen mit konventionellen Rollennahtelektroden. Die geschweißten Bleche haben Wabenstrukturen als regelmäßig angeordnete Versteifungselemente mit unterschiedlichen Elementtiefen. Diese Bleche finden vorrangig Anwendung im Fahrzeugbau, in der Investitionsgüterindustrie und im Bauwesen. Aufgrund dieser Branchen und für zukünftige Anwendungen im Wärmetauscher- und Behälterbau sowie zur Ermittlung grundlegender Kenntnisse wurden die Untersuchungen an Werkstoffqualitäten DC04 und 1.4301 mit Blechdicken von 0,5 mm und 0,7 mm durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen Unterschiede bei den Prozessparametern und der Ausprägung der Verbindung in Abhängigkeit von der geschweißten Struktur, dem ausgewählten Schweißpfad und des geschweißten Werkstoffes gegenüber den Referenzschweißungen. Eine anschließende Optimierung führte zu einer vergleichbar guten Schweißnahtqualität sowohl bei Erhalt der Versteifungselemente mit den neuen Elektroden als auch bei deren Einebnung mit konventionellen Elektroden in Referenz zu Schweißuntersuchungen am ebenen Blech. KW - Rollennahtschweißen KW - Leichtbauelement KW - durchströmbar KW - neuartig KW - Elektrodengeometrie KW - strukturiert Y1 - 2015 SN - 978-3-945023-46-4 SP - 185 EP - 190 PB - DVS Media CY - Düsseldorf ER - TY - RPRT A1 - Schleuß, Leander A1 - Brobeck, Andreas F. W. A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Polzin, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Rollennahtschweißen strukturierter Feinbleche N2 - Strukturierte Bleche besitzen eine dreidimensionale Struktur aus regelmäßig angeordneten Versteifungselementen, welche die Steifigkeit der Bleche global erhöhen. Neben der Steifigkeitserhöhung besitzen strukturierte Bleche eine vergrößerte Oberfläche, ein verändertes akustisches Verhalten sowie ein ansprechendes Design als positive Merkmale. Mit der Qualifizierung des Rollennahtschweißens für verzugsarme, mediendichte Schweißnähte erschließen sich neue wichtige industrielle Anwendungen für strukturierte Bleche und den daraus hergestellten mehrschaligen Bauelementen (zwei strukturierte Bleche im Parallelstoß) mit Hohlräumen zwischen den Blechen. Innovative Produktentwicklungen in der Wärmetechnik, im Transportwesen und im Bauwesen können mit strukturierten Blechen für Rekuperatoren, Lüftungsanlagen, Wärmeboxen, chemische Apparate, temperierbare Behälter sowie Fußbodenheizungen, Kühlräume, Klimakammern, Fassadenelemente oder Lärmschutzwände umgesetzt werden. Derzeit steht dazu kein geeignetes Fügeverfahren zur Verfügung, welches alle Anforderungen erfüllt. Das Rollennahtschweißen eignet sich, strukturierte Bleche so zu fügen, dass sie den Anforderungen der zukünftigen Einsatzbereiche entsprechen unter Erhalt der positiven Eigenschaften. In diesem Projekt wurden strukturierte Einzelbleche und der aus ihnen gefertigten mehrschaligen Bauelemente mit dem Rollennahtschweißen gefügt. Zur Herstellung der mehrschaligen Bauelemente wurden Rollpunktnähte genutzt, welche strukturerhaltend hergestellt wurden. Dazu sind neuartige Rollennahtelektroden entwickelt, gefertigt und erprobt worden. Die notwendigen Schweißparameter zum strukturerhaltenden Schweißen und zum Schweißen mit Verformung der Struktur wurden in schweißbereichsdiagrammen dokumentiert und die Verbindungseigenschaften durch Zugversuche und Metallografie qualifiziert. Für die genannten Anwendungsbereiche wurden Dichtnähte an den Randbereichen der Bleche hergestellt. Durch die Überprüfung der Dichtheit, der Druck- und Korrosionsbeständigkeit wurden die mehrschaligen Bauelemente für mögliche Anwender qualifiziert. Für die durchgeführten Recherchen und Untersuchungen wurde ein wissenschaftlicher Mitarbeiter in Vollzeit beschäftigt und durch eine studentische Hilfskraft, sowie einen Techniker unterstützt. Die geleistete Arbeit entspricht im vollen Umfang dem begutachteten und bewilligten Antrag und war für die Durchführung des Vorhabens notwendig und angemessen. KW - Rollennahtschweißen KW - strukturiert KW - neuartig KW - Elektrodengeometrie KW - Leichtbauelement KW - mehrschalig KW - durchströmbar KW - Kühlmedien Y1 - 2015 PB - BTU, Lehrstuhl Füge- und Schweißtechnik CY - Cottbus-Senftenberg ER - TY - CHAP A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Simulation der Gefügeumwandlungen mit der STAAZ-Methode T2 - 23. CAD-FEM Users Meeting, 08.-10. November 2005, Bonn Y1 - 2005 N1 - CD-ROM-Ausgabe PB - CAD-FEM GmbH CY - Grafing bei München ER - TY - CHAP A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin ED - Cerjak, Horst-Hannes T1 - Thermomechanical Numerical Simulation with the Maximum Temperature Austenisation Cooling Time Model (STAAZ) T2 - Mathematical modelling of weld phenomena KW - thermomechanical numerical simulation KW - thermomechanical KW - simulation KW - welding KW - fügen KW - schweißen KW - Fügetechnik Y1 - 2007 SN - 978-3-902465-69-6 PB - Verl. der Techn. Univ. Graz CY - Graz ER - TY - CHAP A1 - Schleuß, Leander A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Widerstandspunktschweißen strukturierter Bleche - Schweißbereiche, Prüfung, Anwendung KW - Widerstandspunktschweißen KW - strukturiert KW - Bleche KW - Schweißbereich KW - Prüfung KW - Anwendung KW - schweißen KW - fügen Y1 - 2010 ER - TY - CHAP A1 - Michailov, Vesselin A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Stapelfeld, Christoph T1 - Anwendungsnahe Schweißsimulation komplexer Strukturen KW - Schweißsimulation KW - komplexe Struktur KW - Strukturen KW - schweißen KW - fügen KW - simulieren Y1 - 2010 SN - 978-3-87155-290-8 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Graf, K. A1 - Schleuß, Leander A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Auswirkung von strukturierten Fügepartnern auf geklebte Verbindungen T2 - Große Schweißtechnische Tagung 2011 Y1 - 2011 SN - 978-3-87155-267-0 SP - 472 EP - 477 PB - DVS-Verl. CY - Düsseldorf ER - TY - GEN A1 - Michailov, Vesselin A1 - Doynov, Nikolay A1 - Stapelfeld, Christoph A1 - Ossenbrink, Ralf T1 - Hybrid Model for Prediction of Welding Distortions in Large Structures T2 - Journal of Frontiers of Materials Science Y1 - 2011 SN - 2095-025X VL - 5 IS - 2 SP - 209 EP - 215 ER - TY - GEN A1 - Fritzsche, Sebastian A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Experimental characterisation of structured sheet metals T2 - Key Engineering Materials Y1 - 2011 SN - 1013-9826 SN - 1662-9795 VL - 473 SP - 404 EP - 411 ER - TY - GEN A1 - Dreibati, Ossama A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Doynov, Nikolay A1 - Michailov, Vesselin T1 - Physical and numerical simulation of thermo-mechanical properties in the weld heat affected zone of an AlMgSi-alloy T2 - Materials Science Forum Y1 - 2012 SN - 0255-5476 VL - 706-709 SP - 1491 EP - 1496 ER - TY - GEN A1 - Malikov, Viatcheslav A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Viehweger, Bernd A1 - Michailov, Vesselin T1 - Experimental investigation and analytical calculation of the bending force for air bending of structured sheet metals T2 - Advanced Materials Research KW - air bending KW - structured sheet metal KW - bending force Y1 - 2012 SN - 1022-6680 VL - 418-420 SP - 1294 EP - 1300 ER - TY - GEN A1 - Kornienko, Elena A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Corrosion properties of structured sheet metals in salt environment T2 - Engineering Review Y1 - 2011 SN - 1330-9587 VL - 31 IS - 2 SP - 97 EP - 104 ER - TY - GEN A1 - Malikov, Viatcheslav A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Viehweger, Bernd A1 - Michailov, Vesselin T1 - Analytical and numerical calculation of the force and power requirements for air bending of structured sheet metals T2 - Key Engineering Materials KW - air bending, structured sheet metal, simulation Y1 - 2011 U6 - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.473.602 SN - 1013-9826 VL - Vol. 473 SP - 602 EP - 609 ER - TY - CHAP A1 - Malikov, Viatcheslav A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Viehweger, Bernd A1 - Michailov, Vesselin T1 - FE-Simulation of deep drawing of structured sheet metals T2 - New technologies and achievements in metallurgy and materials engineering, XIII International Scientific conference, a collective monograph Y1 - 2012 SN - 978-83-87745-74-5 SP - 410 EP - 413 ER - TY - BOOK A1 - Michailov, Vesselin A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf T1 - Sensibilitätsanalyse der thermomechanischen FE-Schweißsimulation KW - FE-Schweißsimulation, Sensibilitätsanalyse, FE-Netz, Wärmequellen, Werkstoffkennwerte Y1 - 2012 UR - http://www.shaker.de/de/content/catalogue/index.asp?lang=de&ID=8&ISBN=978-3-8440-1016-9 SN - 978-3-8440-1016-9 PB - Shaker CY - Aachen ER - TY - GEN A1 - Genchev, Gancho Vladimirov A1 - Dreibati, Ossama A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Doynov, Nikolay A1 - Michailov, Vesselin T1 - Physical and Numerical Simulation of the Heat-affected Zone of Multi-pass Welds T2 - Materials Science Forum N2 - The paper presents a numerical and experimental approach for the quantification of the thermo-mechanical properties in multi-pass weld’s heat affected zone (HAZ) of low alloy steel “S355J2+N”. First, the characteristic temperature cycles for multi-pass welds were identified by FE temperature field simulations of welding. Based on the identified temperature cycles, the microstructure in the HAZ has been physically simulated with the simulation and testing system Gleeble 3500 to investigate the influence of multi thermal exposure on the thermo-mechanical properties. Thus, the thermo-mechanical material properties including thermal strain and temperature dependent stress strain behaviour as function of peak temperatures and cooling rates have been determined. These material properties were used to calibrate a developed model for numerical prediction of the material properties of multi-pass weld HAZ. KW - welding simulation KW - multi-pass welds KW - thermo-mechanical properties KW - physical simulation, Gleeble Y1 - 2013 UR - www.scientific.net/MSF.762.544 SN - 0255-5476 IS - Vol. 762 SP - 544 EP - 550 ER - TY - CHAP A1 - Genchev, Gancho Vladimirov A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Doynov, Nikolay A1 - Michailov, Vesselin ED - Keßler, Olaf T1 - Gefügeeigenschaften in der Wärmeeinflusszone von Mehrlagenschweißungen aus S355J2+N T2 - Fortschritte in der Metallographie KW - Wärmeeinflusszone der Mehrlagenschweißung KW - experimentelle Werkstoffkennwerte Y1 - 2012 SN - 978-3-88355-392-4 SP - 167 EP - 172 PB - Inventum CY - Bonn ER - TY - THES A1 - Ossenbrink, Ralf T1 - Thermomechanische Schweißsimulation unter Berücksichtigung von Gefügeumwandlungen KW - Schweißsimulation KW - Eigenspannung KW - Laserstrahlschweißen KW - STAAZ-Modell KW - Stahl KW - Umwandlungsplastizität KW - thermomechanische Werkstoffkennwerte Y1 - 2009 SN - 978-3-8322-8131-1 PB - Shaker CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Brand, M. A1 - Michailov, Vesselin T1 - Numerische Simulation der Eigenspannungen und des Bauteilverzugs beim Schweißen mit Berücksichtigung des Umwandlungsverhaltens T2 - Große Schweißtechnische Tagung, Schweissen und Schneiden, 2003 KW - Laserstrahlschweißen; Eigenspannung; Verzug; numerische Simulation; thermomechanische Kennwerte Y1 - 2003 SN - 3-87155-683-1 SP - 279 EP - 283 PB - DVS-Verlag CY - Düsseldorf ER - TY - GEN A1 - Zhang, Wei A1 - Doynov, Nikolay A1 - Wolf, Matthias A1 - Dreibati, Ossama A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Investigation of the Thermal Shock Behavior of Ceramic Using a Combination of Experimental Testing and FE-Simulation Methods T2 - Advanced engineering materials N2 - Thermal shock behavior of ceramics plays a decisive role in their broad industrial applications. For enhanced understanding of damage and failure mechanism under thermal shock loading, in the present work, a combination of experimental testing and numerical simulation methods has been used. The thermal shock behavior of the alumina (99.7%) disk samples has been investigated by using a plasma test stand: the bottom of the ceramic disks were locally heated in the center by plasma beam; during the heat treatment the temperature distribution at the top of the sample was recorded with a thermographic system. To characterize the thermal shock resistance, a thermomechanical simulation was subsequently carried out. It calculates the temperature and stress distribution within the ceramic disks. The calculated critical thermal tension stresses are reported, which led to the failure of the ceramic disks under thermal shock loading. The effect of the sample thickness on the temperature and stress distribution is presented. Compared with the experimental results the simulated results show excellent agreement. As conclusion, it is possible to determine the thermal shock behavior of ceramic materials by the combination of experimental testing and numerical simulation. KW - Thermal Shock Behavior KW - Ceramic KW - FE-Simulation KW - Experimental Testing Y1 - 2013 UR - http://www.aem-journal.com U6 - https://doi.org/10.1002/adem.201200241 SN - 1527-2648 VL - 15 IS - 6 SP - 480 EP - 484 ER - TY - GEN A1 - Kornienko, Elena A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Corrosion resistance of zinc-coated structured sheet metals T2 - Corrosion Science N2 - The purpose of this study is to characterise the corrosion behaviour of zinc-coated sheet metals after a structuring process using the salt spray test. The investigated structured material is manufactured by hydroforming and has a periodic hexagonal geometry. The corrosion behaviour has been evaluated by estimating the development of the corrosion area and penetration depth. The results of the investigation show that the corrosion area is larger on the smooth sheet than on the structured sheet. The difference between the structured and smooth sheets is negligible with increasing exposure time. Furthermore, the reasons for the different corrosion behaviours are discussed. KW - Corrosion KW - structur sheet metals Y1 - 2013 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X12006233 SN - 0010-938X VL - Vol. 69 SP - 270 EP - 280 ER - TY - CHAP A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Genchev, Gancho Vladimirov A1 - Doynov, Nikolay ED - Michailov, Vesselin T1 - Simulation der Schweißeigenspannungen und des -verzuges unter Berücksichtigung der Gefügeumwandlungen mit dem STAAZ-Modell T2 - Internationales Symposium Schweißtechnik - Verfahren, Werkstoffe, Simulation, Cottbus, 6. November 2013 N2 - Die vorliegende Arbeit stellt das von Professor Michailov vorgeschlagene Spitzentemperatur-Austenitisierungs- Abkühlzeit-Modell für die thermomechanische Schweißsimulation unter Berücksichtigung der Gefügeumwandlungen vor. Das Modell erfasst die für die Gefügeausbildung maßgebenden Temperaturzyklen durch seine drei so genannten STAAZ-Parameter: Spitzentemperatur, Austenitisierungs- und Abkühlzeit. Die Korrelation dieser Temperaturzyklusparameter mit den thermomechanischen gefügeabhängigen Werkstoffeigenschaften erfolgt auf Grundlage einer empirischen Datenbasis. Mit der vorgenommenen Erweiterung zu Mehrmalig-(M-)STAAZ lässt sich das aus einem vorgelagerten Temperaturzyklus entstandene Zwischengefüge berücksichtigen. KW - Schweißsimulation; STAAZ-Modell ; thermomechanische Werkstoffkennwerte ; Mehrlagenschweißungen Y1 - 2013 SN - 978-3-8440-2319-0 SP - 149 EP - 167 PB - Shaker Verlag CY - Aachen ER - TY - GEN A1 - Dreibati, Ossama A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Quantification of cold cracking parameters of high strength steels by physical simulation under welding conditions T2 - Quarterly journal of the Japan Welding Society N2 - Cold cracks in welds are the result of the formation of brittle microstructure as martensite in the presence of diffusible hydrogen as well as of tensile stresses. Cold cracks occur when the combination of cold crack influence parameters (CCIP) overcomes a critical limit. In this study, critical combinations of CCIP were identified with an enhanced test procedure under welding conditions. The test is based on the physical simulation technique of heat affected zone (HAZ) and it is carried out using the test and simulation center Gleeble 3500. Thereby, laboratory special specimens are charged with hydrogen from pure hydrogen atmosphere in the initial stage of the test. Rigidly restraint specimen section is subjected to different weld temperature cycles. Through the thermal exposure, the desired microstructure of HAZ is set in the test zone of the restraint specimen section. A plastic deformation takes place owing to the prevented expansion during heating and contraction of the specimen during cooling. Consequently, compressive or tensile reactions stresses arise in the deformed zone. Cracked specimen represents a critical combination of the CCIP. The quantitative cold crack criterion separates the cold crack susceptible combinations from those non susceptible. KW - Cold Cracking KW - Physical Simulation KW - High Strength Steel Y1 - 2013 U6 - https://doi.org/10.2207/qjjws.31.148s SN - 0288-4771 VL - 31 IS - 4 SP - 148 EP - 152 ER - TY - GEN A1 - Michailov, Vesselin A1 - Dreibati, Ossama A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Schweizer, Frank T1 - Rechnergestützte Vorhersage der Kaltrissneigung laserstrahlgeschweißter Bauteile aus hochfesten Stählen - Teil 1 T2 - Schweißen und Schneiden : Fachzeitschrift für Schweißen und verwandte Verfahren KW - Kaltriss KW - hochfeste Stähle KW - laserstrahlgeschweißte Bauteile Y1 - 2013 SN - 0036-7184 VL - 65 IS - 11 SP - 776 EP - 781 ER - TY - GEN A1 - Genchev, Gancho Vladimirov A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Modelling the Local Microstructure Properties due to Multi-Pass Welding T2 - Materials Science Forum Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.879.595 SN - 0255-5476 SN - 1662-9752 N1 - International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials Processing, Fabrication, Properties, Applications, May 29 - June 3, 2016 Graz, Austria VL - Vol. 879 SP - 595 EP - 600 ER - TY - GEN A1 - Zhang, Wei A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Physical and FE-Simulation of Thermal Shock Behaviour of Refractory Ceramics T2 - refractories WORLDFORUM Y1 - 2016 SN - 1868-2405 VL - 8 IS - 2 SP - 110 EP - 117 ER - TY - CHAP A1 - Zhang, Wei A1 - Priefer, Marian A1 - Olenina, Mariia A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Additive manufacturing by laser beam build-up welding T2 - 6th International Conference on Additive Technologies - iCAT 2016, Nürnberg, Germany, 29. - 30. November 2016 Y1 - 2016 SN - 978-961-285-537-6 SP - 324 EP - 327 ER - TY - GEN A1 - Atanga, Valetine Kubong A1 - Zhang, Wei A1 - Dreibati, Ossama A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin A1 - Scheffler, Michael T1 - Alumina-mullite Materials for Refractory Applications: Microstructure, Physical and Finite Element Simulation of Thermal Shock Behaviour T2 - refractories WORLDFORUM Y1 - 2012 SN - 1868-2405 VL - 4 IS - 1 SP - 159 EP - 164 ER - TY - GEN A1 - Schleuß, Leander A1 - Richter, Thomas A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Plasma Cutting of Structured Sheet Metals in Comparison with Laser Beam Cutting T2 - Journal of Materials Science and Engineering Y1 - 2015 U6 - https://doi.org/10.17265/2161-6221/2015.3-4.004 SN - 2161-6221 VL - 5 IS - 3-4 SP - 135 EP - 144 ER - TY - GEN A1 - Nikitin, Alexander A1 - Schleuß, Leander A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Corrosion Behavior of Brazed Zinc-Coated Structured Sheet Metal T2 - International Journal of Corrosion Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1155/2017/4768505 SN - 1687-9333 SN - 1687-9325 VL - 2017 SP - 4768505 ER - TY - GEN A1 - Evdokimov, Anton A1 - Springer, Katrin A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Heat source model for laser beam welding of steel-aluminum lap joints T2 - International Journal of Advanced Manufacturing Technology N2 - In this study, a three-dimensional thermal conduction model based on the finite element analysis was established to predict a heat distribution during laser welding in overlap configuration of austenitic stainless steel 1.4301 and hardenable aluminum alloy 6016. A hybrid model based on two expanded curve-rotated volumetric heat sources is suggested to capture the complex weld geometry. Since thermal flow in the overlap area is a crucial part of the model, an analytic calculation of a thermal contact conductance between the plates and its subsequent implementation in the FE model through a superposition of two contact surfaces are described in details in this paper. Full thermal cycles, weld shapes, and thus mixing grades were successfully predicted by means of the developed model for different parameter combinations. KW - Laser welding Dissimilar joint Heat source model Finite element analysis Thermal simulation Weld shape KW - Dissimilar joint KW - Heat source model KW - Finite element analysis KW - Thermal simulation KW - Weld shape Y1 - 2017 UR - https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-017-0569-6 U6 - https://doi.org/10.1007/s00170-017-0569-6 SN - 0268-3768 SN - 1433-3015 VL - 93 IS - 1-4 SP - 709 EP - 716 ER - TY - PAT A1 - Michailov, Vesselin A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Schleuß, Leander A1 - Springer, Katrin A1 - Zoeke, Jörg T1 - Strukturierte Tailored Blanks T1 - Structured tailored blank useful as a semi-finished product or a finished product, which is used as a component, preferably wall element, floor element, ceiling element and/or element of chassis of vehicle, comprises at least two sheets N2 - Die Erfindung betrifft ein strukturiertes Tailored Blank, umfassend mindestens zwei Fügepartner, wobei mindestens ein Fügepartner ein strukturierter Fügepartner ist und wobei der strukturierte Fügepartner regelmäßig angeordnete Versteifungselemente umfasst und wobei der strukturierte Fügepartner an mindestens einen weiteren Fügepartner gefügt ist. N2 - Structured tailored blank comprises at least two sheets. At least one sheet is at least one structured sheet. The structured sheet comprises regularly arranged stiffening elements of honeycomb shapes without planar sections. The stiffening elements are separated by bars. The structured sheet is joined to at least one additional sheet, and both the sheets are not similar. An independent claim is also included for producing the structured tailored blank, comprising the providing first structured sheet, providing at least one additional sheet, which is not similar to the first sheet, and joining the first sheet with at least one additional sheet. Y1 - 2014 UR - https://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE102013101171A1 ER - TY - GEN A1 - Genchev, Gancho Vladimirov A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin A1 - Bokuchava, Gizo A1 - Petrov, Peter T1 - Residual stresses formation in multi-pass weldment: A numerical and experimental study T2 - Journal of Constructional Steel Research N2 - In this study, the residual stresses distribution induced by multi-pass arc welding of the steel S355J2+N are investigated experimentally and numerically. An extended approach is used for the simulations, which considers the change of the local microstructure properties due to multiple reheating. Experimental material data obtained from physical welding simulations with Gleeble® are used for the model calibration. The experimental stress study is performed using a neutron diffraction method on a fourier stress diffractometer. Numerical analysis of the welding stresses formation in the weldment is performed and compared to the experimental study. The results explain the influence of the welding thermal history on the resulting local thermo-mechanical properties in the heat-affected zone and, thus, on the residual stress distribution. The consideration of the local microstructure properties in the welding simulation leads to a significant increase in accuracy of the numerical results. The major influence factor on the residual stress formation is the change in the interpass microstructure yield strength. When a root pass with short cooling times is subjected to re-austenitisation in the fine-grained zone, the yield strength increases in this area and affects consequently the residual stress distribution. The influence of the reheating is detectable in the depth of the weldment, but it is less significant for the residual stress formation near the surface of the welded joint. KW - Multi-pass weldment KW - Steel S355 KW - Thermo-mechanical properties KW - Stress distribution KW - Welding simulation KW - Neutron diffraction Y1 - 2017 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143974X17303358 U6 - https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2017.08.017 SN - 0143-974X VL - 138 SP - 633 EP - 641 ER - TY - GEN A1 - Wasilewski, Eric A1 - Wolf, Matthias A1 - Zhang, Wei A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Cu/LaCrO₃ joining by local melt infiltration through laser cladding T2 - Journal of the American Ceramic Society N2 - Direct bonding of copper and porous LaCrO₃ without an extra filler interlayer was successfully completed using local and fast Cu‐infiltration through laser cladding. This significantly reduced the susceptibility of the ceramic to cracking. A high‐speed camera investigation into the wetting and infiltration behavior of a Cu‐melt into LaCrO₃ with a porosity of ~63 vol% was performed. By adjusting the focal distance with a constant laser power of 300 W, the Cu‐melt was rapidly infiltrated into the ceramic preform in 10 seconds. This was completed under atmospheric air conditions, without added inert gas. The joining process developed can be used to fabricate ceramic/metal joints with targeted (micro‐) structure properties by adjusting the infiltrated melt and the infiltration depth, which would be suitable for many applications, such as multifunctional devices, solid oxide fuel cells or heating elements. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1111/jace.15767 SN - 1551-2916 SN - 0002-7820 VL - 101 IS - 10 SP - 4472 EP - 4472 ER - TY - GEN A1 - Michailov, Vesselin A1 - Fritzsche, Sebastian A1 - Hantelmann, Cord A1 - Ossenbrink, Ralf T1 - Aluminium foam sandwiches for lightweight structures T2 - Metal Science and Heat Treatment N2 - The properties of sandwiches with aluminum foam and the special features of their use in lightweight welded structures are determined. The weldability of such sandwiches in foamed and non-foamed conditions is analyzed under friction stir welding, laser beam welding and short arc welding in protective gas. The process and mechanical properties of the welds are studied. The results are generalized in a catalog that may be useful for materials scientists and designers. KW - aluminum KW - aluminum foam KW - welded structures KW - composite materials KW - structure KW - mechanical properties Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.1007/s11041-018-0238-x SN - 1573-8973 VL - 60 IS - 1-2 SP - 44 EP - 49 ER - TY - GEN A1 - Evdokimov, Anton A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Doynov, Nikolay A1 - Michailov, Vesselin ED - Sommitsch, Christof ED - Enzinger, Norbert ED - Mayr, Peter T1 - Laser beam welding of steel-aluminum joints - influence of weld metal elastic-plastic properties on the distortions T2 - Mathematical Modelling of Weld Phenomena 12 : selected peer reviewed papers from the 12th International Seminar Numerical Analysis of Weldability : September 23-26, 2018, Graz, Schloss Seggau - Austria N2 - Great attention is focused nowadays on laser welding of dissimilar steel-aluminum joints in overlap configuration in key-hole mode. It was found that elastic-plastic properties of the weld metal exhibit strong difference to those of the base alloys and can be defined as a function of aluminum content in the weld metal. A developed Finite-Element simulation model allows prediction of the aluminum content as a function of welding parameters and subsequently the elastic-plastic properties of the weld metal as a function of the determined content. The main goal of the present study is to show the impact of the weld metal properties on welding distortions and residual stresses. For that purpose, a sensitivity analysis of the thermomechanical model was performed, where the distortions and residual stresses were computed as a function of welding parameters and therefore as a function of corresponding weld metal properties. The analysis showed that the influence of the weld metal is essential, and its properties should be taken into consideration in the models for better prediction accuracy. Y1 - 2019 SN - 978-3-85125-615-4 U6 - https://doi.org/10.3217/978-3-85125-615-4 SP - 431 EP - 440 PB - Verlag der Technischen Universität Graz CY - Graz ER - TY - GEN A1 - Kaisheva, Darina A1 - Bokuchava, Gizo A1 - Papushkin, Igor A1 - Genchev, Gancho Vladimirov A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin A1 - Petrov, Peter T1 - Determination of residual stresses in fiber laser welded stainless steel joints by neutron diffraction method T2 - Proc. SPIE 11047, 20th International Conference and School on Quantum Electronics: Laser Physics and Applications N2 - This study presents an experimental results of residual stress states in stainless steel plate samples with size 100 x 50 x 10 mm welded using a high-power fiber laser. The technological parameters of the welding process were: laser power Q = 15 kW; laser spot size = 0.65 mm; welding speed V = 3 m/min; 4 m/min; 5 m/min, using 30 L/min of protective Ar gas. The neutron diffraction method was used to determine the residual stresses in the bulk of the material. The neutron experiments were performed on the FSD diffractometer at the IBR-2 pulsed reactor in the Frank Laboratory of Neutron Physics, Joint Institute for Nuclear Research - Dubna, Russian Federation. The measured residual stress distributions exhibit maxima at weld seam centers. As expected, for all specimens the residual stress is falling down in regions distant from the weld zone. Maximal residual stress value of 492 MPa was observed for sample welded with speed of V = 5 m/min. KW - Diffraction KW - Laser welding KW - Metals KW - Fiber laser KW - Laser processing KW - Laser applications KW - Sensors Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1117/12.2516421 CY - Nessebar ER - TY - GEN A1 - Shapovalov, Oleg A1 - Shapovalova, Mariia A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Heckel, Thomas A1 - Michailov, Vesselin A1 - Weiß, Sabine A1 - Gaal, Mate T1 - Verbessern der Korrosionsbeständigkeit eines hochtemperaturbeständigen Ultraschalldämpfungskörpers mittels Laserstrahl-Auftragschweißen T2 - DVS Berichte 2021 N2 - Während in einem konventionellen Ultraschallprüfkopf ein Kunststoffdämpfungskörper mit Kleber oder Öl an einen Piezoschwinger angekoppelt ist, werden als Hochtemperaturlösung feinporöse sintermetallische Dämpfungsmaterialien mit einer Flüssigglasankopplung eingesetzt. Um dabei das Sintermetall vor dem korrosiven Angriff der Glasschmelze zu schützten, wird am Dämpfungskörper gegenwärtig Gold- oder Platinfolie zeit- und kostenaufwendig appliziert. In der aktuellen Arbeit wurde eine Methode zum Korrosionsschutz der sintermetallischen Oberfläche aus rostfreiem Stahl mittels Laser-Pulverauftragschweißen entwickelt. Im Laufe einer Schweißparameterstudie auf dem Substratmaterial aus massivem rostfreiem Stahl wurde die Eignung unterschiedlicher Auftragsmaterialien auf Nickel- und Kobaltbasis untersucht. Dabei wurde zunächst der Einfluss verschiedener Schweißparameter wie Laserleistung, Vorschubgeschwindigkeit und Pulvermenge auf die Auftragsqualität (Nahtform, Vermischungsgrad, Porosität) metallografisch bewertet. Anschließend wurden die aufgetragenen Schichten hinsichtlich ihrer Korrosionsbeständigkeit getestet. Der Kontakt mit einer flüssigen Glasmischung bei 500 °C hat bei keiner der beschichteten Proben sichtbare Korrosionswirkung gezeigt. Als Resultat der Schweißparameterstudie haben sich besonders die nickelbasierten Pulver als gut geeignete Materialien für den Prozess gezeigt. Die identifizierten Schweißparameter wurden im nächsten Schritt erfolgreich an das sintermetallische Substrat angepasst. Y1 - 2021 UR - https://www.dvs-ev.de/call4papers/abstract.cfm?vid=109&pid=7032 SN - 978-3-96144-147-1 SP - 370 EP - 377 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf ER - TY - GEN A1 - Jokisch, Torsten A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Heat source model for electron beam welding of nickel-based superalloys T2 - Materials testing : Materialprüfung Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1515/mt-2020-0002 SN - 2195-8572 SN - 0025-5300 VL - 63 IS - 1 SP - 17 EP - 28 ER - TY - GEN A1 - Valkov, Stefan A1 - Kotlarski, Georgi A1 - Ormanova, Maria A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Petrov, Peter A1 - Michailov, Vesselin T1 - Crystallography and Mechanical Properties of Wire Arc Additively Manufactured Al5356 Components T2 - Comptes Rendus de L'Academie Bulgare des Sciences N2 - In this study, we present results of the evolution of the crystallographic texture and imperfections, as well as the corresponding mechanical properties of wire and arc additively manufactured (WAAM) Al5356 specimens, studied by X-ray diffraction (XRD) and tensile testing, respectively. The results show that the phase composition is in the form of a face-centred cubic (fcc) crystal structure, corresponding to the base material, as well as some traces of oxide phase Al2O3. The WAAM specimen growing is accompanied by a slight change in the preferred crystallographic orientation, from (111) to (200) and a decrease in the imperfections concentration. Also, it was found that the ultimate tensile strength (UTS), yield strength (YS), and elongation slightly decrease from the initial to the more advanced stages of growth. KW - wire arc additive manufacturing KW - Al5356 alloy KW - crystallography KW - mechanical properties Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.7546/CRABS.2021.06.03 SN - 1310-1331 VL - 74 IS - No. 6 SP - 820 EP - 827 ER - TY - GEN A1 - Jokisch, Torsten A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin A1 - Böttger, Bernd A1 - Senger, Aleksej T1 - Analysis of temperature field during electron beam welding of hot crack sensitive nickel base alloy T2 - IEBW International Electron Beam Welding Conference: lectures of the 6th International Conference taking place online on 9 to 10 March 2021 N2 - The use of temperature-resistant nickel-based superalloys in the field of industrial gas turbines is increasing due to constantly rising operating temperatures. Among different joining methods the electron beam welding is commonly used for manufacturing of turbine components because it provides a reduced heat input. However, the highly localized beam impact causes high temperature gradients and leads to the formation of hot cracks. Welding of such material with a high brittle temperature range is challenging and needs an increasing effort of process adaption. Experiments indicate a significant improvement of hot crack susceptibility when welding outside the common welding parameter range. To understand these observations a study of the temperature field in the specimens using numerical simulations was carried out. For this purpose, a validated simulation model was used. Special attention was paid to the domain in close vicinity of the weld pool. The results illustrate the velocity of solidification isotherm as well as the temperature rates when crossing the melting point. Finally, the relations between thermal fields, crack types and distributions in the different specimens are discussed. Y1 - 2021 UR - https://www.dvs-media.eu/media/pdf/DVS_Bericht_368_Inhalt.pdf SN - 978-3-96144-133-4 SP - 81 EP - 87 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf ER - TY - GEN A1 - Piott, Michael A1 - Werber, Alexandra A1 - Schleuss, Leander A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - A study of the heat transfermechanism in resistance spot welding of aluminum alloys AA5182 and AA6014 T2 - International Journal of Advanced Manufacturing Technology N2 - This work investigates heat transfer mechanism of aluminum resistance spot welding process. The main target is to determine thermal contact conductance and heat transfer coefficients for natural convection and thermal radiation at ambient air and forced convection inside the water-cooled electrodes. For this purpose, the heat transfer of hot sheets in a welding gun for aluminum alloys AA5182 and AA6014 is analyzed experimentally and numerically. The transient temperature field is measured by several thermocouples in a simplified experimental setup. Subsequent thermal-mechanical coupled finite element simulations of the experiments were used to calibrate the heat transfer coefficients. The heat transfer coefficient for natural convection and thermal radiation to ambient air is 13 W m2 K and the heat transfer coefficient for forced convection of electrode water-cooling is 25,000 W m2 K. The results indicate that the thermal contact conductance can be assumed ideal for welding process. Additionally, the finite element model is validated by the measured and calculated dissipated heat due to forced convection. Finally, a sensitivity analysis is performed to compare the influence of maximum and minimum heat transfer coefficients of forced convection (water-cooling) on transient temperature field and dissipated heat of sample AA5182. KW - Aluminum resistance spot welding KW - Heat transfer KW - FE simulation KW - Thermal contact conductance KW - Electrode water-cooling Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1007/s00170-020-05650-x SN - 0268-3768 SN - 1433-3015 VL - Vol. 111 SP - 263 EP - 271 ER - TY - GEN A1 - Jokisch, Torsten A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Analysis of Local Strain Evolution during Electron Beam Welding of Hot Crack Sensitive Nickel Base Conventionally Cast Alloy 247 LC CC T2 - Journal of Materials Engineering and Performance N2 - Among different joining methods, the electron beam welding is recently applied for manufacturing of turbine components from temperature-resistant nickel-based conventionally cast Alloy 247 LC CC. However, the high tendency to hot cracking, in particular the formation of solidification cracks, remains a major challenge. Experiments indicate a significant reduction in hot cracks if the welding is performed outside the common welding parameter range. To understand these observations, a study of local thermo-mechanical conditions during electron beam welding of Alloy 247 samples was carried out using numerical simulations. The results were subsequently compared with reference test welds. For this purpose, a finite element model for coupled transient thermal and mechanical analysis was created and used. The work presents a comparative analysis of the evolution of strain components in brittle temperature range during cooling, considering the distribution and orientation of the cracks. Various relations between local strain kinetics and crack appearance, with notable influence of the plastic strain vector, were observed. Finally, the aspects of assessment of hot crack susceptibility with aid of thermo-mechanical welding simulation are discussed. KW - computational welding mechanics KW - electron beam welding KW - hot crack susceptibility KW - modeling of welding and joining KW - nickel-based alloys Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.1007/s11665-022-06660-4 SN - 1544-1024 VL - 31 IS - 9 SP - 7009 EP - 7017 ER - TY - GEN A1 - Hagen, Christian A1 - Klinkenberg, Franz-Josef A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Resistance spot welding of dissimilar material joints with a cold-gas-sprayed inlayer T2 - The International Journal of Advanced Manufacturing Technology N2 - In this publication, cold gas spraying (CGS) is investigated as an enabler for aluminum-steel joints. Using a powder-based coating process to adhere a steel layer to an aluminum substrate allows a steel component to be welded to the deposited layer by resistance spot welding. This method permits the metallurgical connection between similar materials to be separated, while mechanical bonding ensures the connection at the dissimilar aluminum-to-inlayer interface. A modification of the porous CGS layer, as well as the creation of the remelted zone in the aluminum, can be observed during the resistance spot welding process. Electron backscatter diffraction (EBSD) analyses show that the severely prestressed particles in the CGS coating recrystallize, which coincides with a decrease in defect density and hardness in the heat-affected zone. Microscopy of the aluminum substrate shows the creation of metallurgical pores as well as the expansion of pores attributed to the casting process. The rise in remelted aluminum hardness and decrease in the heat-affected zone of the CGS layer indicate the formation of a metallurgical notch. KW - resistance spot weld KW - rsw KW - cold gas spray KW - cgs KW - inlayer KW - dissimilar joint KW - aluminium-steel weld Y1 - 2023 UR - https://link.springer.com/article/10.1007/s00170-023-11897-x U6 - https://doi.org/10.1007/s00170-023-11897-x SN - 1433-3015 SN - 0268-3768 ER - TY - CHAP A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Unterstützung beim thermischen Richten von geschweißten Großstrukturen durch praktikable Computersimulationen T2 - DVS Congress 2018 : Große Schweißtechnische Tagung, DVS-Studentenkongress, Vorträge der Veranstaltungen in Friedrichshafen am 17. und 18. September 2018 N2 - Unterstützung beim thermischen Richten von geschweißten Großstrukturen durch praktikable Computersimulationen KW - Thermisches Richten KW - Großstrukturen KW - Simulation KW - Umformen KW - Schiffbau KW - Richten Y1 - 2018 SN - 978-3-96144-036-8 SP - 364 EP - 369 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Ginzburg, Svetlana A1 - Morozova, Iuliia A1 - Kloshek, Alexander A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Schweißen von Stahl mit Nanopartikel modifizierten Fülldrähten - Schweißnahtgefüge und -eigenschaften T2 - DVS Congress 2018 : Große Schweißtechnische Tagung, DVS-Studentenkongress, Vorträge der Veranstaltungen in Friedrichshafen am 17. und 18. September 2018 N2 - Analyse des Schweißnahtgefüges und -eigenschaften beim Schweißen von Stahl mit Nanopartikel modifizierten Fülldrähten KW - Schweißen KW - Fülldraht KW - Nano KW - Nanotechnologie KW - Stahl KW - Gefüge Y1 - 2018 SN - 978-3-96144-036-8 SP - 40 EP - 46 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf ER - TY - GEN A1 - Evdokimov, Anton A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Obrosov, Aleksei A1 - Weiß, Sabine A1 - Michailov, Vesselin T1 - Thermomechanical laser welding simulation of dissimilar steel-aluminum overlap joints T2 - International Journal of Mechanical Sciences N2 - Mixing of steel and aluminum within the weld pool during keyhole laser welding results in a complex dissimilar microstructure, which in turn, initiates a shift in weld metal mechanical properties. In this study, a numerical model for computation of distortions in laser-welded dissimilar overlap joints (austenitic stainless steel 304 – 6082-T6 aluminum alloy), which considers properties of the mixed steel-aluminum weld metal was developed. The required yield strength, Young's modulus, and strain hardening exponent of the weld metal were experimentally determined using the indentation technique coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy. The designed material model calculates the weld elastic-plastic properties as a function of the aluminum concentration. The softening of the alloys in the heat-affected zone was determined by physical simulations and considered as a function of maximum temperature. Computed and measured distortions showed good agreement for various welding regimes with an average deviation of 18.4%. The sensitivity analyses indicated that the application of the developed weld material model significantly improves the accuracy of the thermomechanical simulations. Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2020.106019 SN - 1879-2162 VL - 190 ER - TY - GEN A1 - Piott, Michael A1 - Werber, Alexandra A1 - Schleuss, Leander A1 - Doynov, Nikolay A1 - Ossenbrink, Ralf A1 - Michailov, Vesselin T1 - Numerical and experimental analysis of heat transfer in resistance spot welding process of aluminum alloy AA5182 T2 - International Journal of Advanced Manufacturing Technology N2 - In this work, a numerical model and experiments are used to investigate heat transfer processes during resistance spot welding process of aluminum. For this purpose, calibrated heat transfer conditions and thermal contact conductance are transferred from a previous work to a coupled thermal-electrical-mechanical finite element model. First, all domains of the numerical model are validated by an experimental study. The experimental setup includes the measurement of current, voltage drops, electrode force, electrode displacement, and temperatures while two sheets of aluminum alloy AA5182 are joined. Computational results show that most of the generated Joule heat (78%) is stored in the electrodes or transferred to cooling water until the end of weld time. Heat transfer by natural convection and thermal radiation is very small and can in general be neglected for complete process. Afterwards, the influence of electrode water-cooling on welding process is investigated numerically. The results indicate that the generation of Joule heat and thermal energy of the sheets during weld time is only slightly affected by electrode water-cooling. As a consequence, water-cooling conditions do not affect nugget formation. In contrast, electrode water-cooling highly influences cooling conditions during hold time. KW - Aluminum resistance spot welding KW - Heat transfer KW - FE-simulation KW - Electrode water-cooling KW - Instrumented experiments Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1007/s00170-020-06197-7 SN - 0268-3768 SN - 1433-3015 VL - Vol. 111 IS - 5-6 SP - 1671 EP - 1682 ER -