TY - CHAP A1 - Rentrop, Sebastian A1 - Winkelmann, Ralf ED - Lampke, Thomas ED - Wagner, Guntram ED - Wagner, Martin Franz-Xaver T1 - Metallschutzgas-Löten beschichteter Stahl-Feinbleche mit Al-Basis-Zusatzwerkstoffen T1 - Brazing of coated thin steel sheets under a metal inert protective gas with the use of Al based filler metal T2 - Tagungsband zum 18. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz, 10. und 11. März 2016 N2 - Auf der Grundlage chemisch-metallurgischer Untersuchungen sowie technologischer Entwicklungen wurde ein Aluminium-Basis-Schweißzusatzwerkstoff mit dem Ziel entwickelt, ihn für die Herstellung von Stahl-Stahl-Verbindungen zu nutzen. Die gegenüber der Anwendung konventioneller Cu-Basis-Lote deutlich geringeren Fügetemperaturen und die sich daraus ableitenden Vorteile hinsichtlich der Bauteilgeometrie und dem Verzug werden vorgestellt. Hinzu kommt eine deutlich geringere Masse in der Fügezone, womit die Ambitionen nach Leichtbau unterstützt werden. Die in der Fügezone zu erwartenden spröden Phasen, infolge der Kontaktierung des flüssigen Al-Zusatzwerkstoffes mit dem Stahlteil, sind durch die Anwendung geregelter Kurzlichtbogenprozesse in einer Kombination mit der Wechselstromtechnologie zu begrenzen. Metallografische Untersuchungen bestätigen dies. Die Lötparameter sind für die üblichen Blechdicken bis 1,5 mm und die üblichen Beschichtungsvarianten ermittelt. Es werden Ergebnisse zur Spaltüberbrückbarkeit und dem Versatz vorgestellt. Die Lötgeschwindigkeiten sind abhängig von den gewünschten Verbindungseigenschaften und liegen im Bereich von 0,30 bis 1,2 m/min. Eine teilmechanisierte Verbindungsherstellung ist zu empfehlen. Die Untersuchungen zur Anwendung des entwickelten Zusatzwerkstoffes sind komplettiert durch die Herstellung von Aluminium-Aluminium-Verbindungen sowie von Mischverbindungen Aluminium-Stahl. Die Beurteilung der neu entwickelten Legierung für die Herstellung von Aluminium-Aluminium-Schweißverbindungen erfolgt vergleichend zu konventionell am Markt erhältlichen Qualitäten - wie dem AlSi5 (A) und dem AlMg5 Cr (A). Als Beurteilungskriterien fungieren, neben der Prozessstabilität, auch die einstellbaren mechanischen Verbindungseigenschaften. Besondere Aufmerksamkeit kommt der schlagartigen Belastung von Verbindungen zu. Die Anwendbarkeit der entwickelten Al-Basis-Legierung für die Herstellung von Mischverbindungen Aluminium-Stahl wurde geprüft und beurteilt. Die für ihre Anwendung geeigneten technologischen Parameter werden vorgestellt. Es werden Scherzugfestigkeiten bis ca. 200 MPa registriert. N2 - On the base of chemical-metallurgical studies and technological development an aluminium-based filler metal was designed with the objective of using it for construction of steel-steel connections. The, adverse to conventional CU-based filler metal, considerably lower joining temperature and the resulting advantages considering construction element geometry and distortion are presented. Additionally, a marked lower mass in the joining zone, whereby the ambitions in lightweight construction is supported, results. The brittle phases in the joining zone which are to be expected due to contact of liquid Al-filler metal with steel, are to be limited by regulated short arc processes in combination with alternating current technology. Metallographic examinations confirm that. Brazing parameters are determined for common sheet thicknesses up to 1,5 mm and common coating variants. Results on bridging and misalignment are presented. Brazing speed is dependent on the desired characteristics of the joint and is in the range of 0,30 to 1,2 m/min. A partially mechanized establishment of a junction is recommended. Investigations of employment of the developed filler metal are completed by construction of Aluminium-Aluminium-Joints and mixed joints Aluminium-Steel. Assessment of the newly developed alloy for the production of Aluminium-Aluminium- welded connections is performed in comparison to conventionally commercial off-the-shelf qualities like AlSi5(A) and AlMg5Cr(A). As assessment criteria, besides process stability, serve mechanically adjustable joint characteristics. Special attention is drawn to abrupt stress on the joints. Applicability of the developed Al-basis-alloy for production of mixed joints Aluminium-Steel was tested and assessed. Technological parameters for their implementation are presented. Shear tensile strength up to ca. 200 MPa is registered. KW - Metallschutzgas-Löten KW - Aluminium-Basis-Schweißzusatzwerkstoff KW - Mischverbindungen Y1 - 2016 SN - 978-3-00-052212-3 PB - TU Chemnitz, Fakultät für Maschinenbau, Institut für Werkstoffwissenschaft und Wertstofftechnik CY - Chemnitz ER - TY - GEN A1 - Rentrop, Sebastian A1 - Winkelmann, Ralf T1 - Metallschutzgas-Löten beschichteter Stahl-Feinbleche mit Al-Basis-Zusatzwerkstoffen T1 - Shielded Metal Gas Soldering of Thin Coated Steel Sheet Using an Aluminium-Based Additive T2 - WOMag: Kompetenz in Werkstoff und funktioneller Oberfläche N2 - Auf Grundlage chemisch-metallurgischer Untersuchungen sowie technologischer Entwicklungen wurde ein Aluminium-Basis-Schweißzusatzwerkstoff mit dem Ziel entwickelt, ihn für die Herstellung von Stahl-Stahl-Verbindungen zu nutzen. Gegenüber der Anwendung konventioneller Kupfer-Basis-Lote ergeben sich deutlich geringere Fügetemperaturen und damit Vorteile hinsichtlich der Bauteilgeometrie und dem Verzug. Hinzu kommt eine deutlich geringere Masse in der Fügezone, womit die Ambitionen nach Leichtbau unterstützt werden. Die in der Fügezone zu erwartenden spröden Phasen, infolge der Kontaktierung des flüssigen Aluminium-Zusatzwerkstoffs mit dem Stahlteil, sind durch die Anwendung geregelter Kurzlichtbogenprozesse in einer Kombination mit der Wechselstromtechnologie zu begrenzen. Die Lötparameter sind für die üblichen Blechdicken bis 1,5 mm und die üblichen Beschichtungsvarianten ermittelt. Es werden Ergebnisse zur Spaltüberbrückbarkeit vorgestellt. Die Lötgeschwindigkeiten sind abhängig von den gewünschten Verbindungseigenschaften und liegen im Bereich von 0,30 m/min bis 0,9 m/min. Eine teilmechanisierte Verbindungsherstellung ist zu empfehlen. Die Untersuchungen zur Anwendung des entwickelten Zusatzwerkstoffs sind komplettiert durch die Herstellung von Aluminium-Aluminium-Verbindungen sowie von Mischverbindungen Aluminium-Stahl. Die Beurteilung der neuentwickelten Legierung für die Herstellung von Aluminium-Aluminium-Schweißverbindungen erfolgt vergleichend zu konventionell am Markt erhältlichen Qualitäten, wie dem AlSi5(A) und dem AlMg4,5Mn(A). Als Beurteilungskriterien fungieren neben der Prozessstabilität auch die einstellbaren mechanischen Verbindungseigenschaften. Besondere Aufmerksamkeit kommt der schlagartigen Belastung von Verbindungen zu. Unter Anwendung von geeigneten technologischen Parametern eignet sich die Aluminium-Basis-Legierung für die Herstellung von Mischverbindungen Aluminium-Stahl, wobei Scherzugfestigkeiten bis etwa 200 MPa gemessen werden. N2 - Following extensive chemical and metallurgical studies and subsequent technical development, a new aluminium-based welding material has been launched aimed at improved steel-to-steel joining procedures. In contrast to the conventionally used copper-based solder, the new material permits significantly lower joining temperatures and thus further advantages in terms of component geometry and overall procedure. In addition, the new method reduces weight in the joining zone, thus making a further contribution to weight-reduction of overall structures. Formation of brittle phases in the joining area resulting from contact between the molten aluminium addition agent and the steel component can be minimised by use of a controlled short electric arc in combination with AC technology. Soldering parameters are presented for typical steel sheet thicknesses of 1.5 mm and typical coating conditions. Some results are shown for bridging of cracks. Soldering rates depend on the desired joint properties but are in the range of 0.30 to 0.9 mm/min. A partly-mechanised joining procedure is recommended. Studies on the use of this additive material enable creation of aluminium-aluminium joints as well as those involving mixed metals such as aluminium-steel. Evaluation of this newly developed alloy for creating aluminium-aluminium welded joints affords properties comparable to products commercially available such as AlSi5 (A) and AlMg4.5Mn (A). Assessment criteria apart from ease of processing, include the range of available mechanical joint properties. Noteworthy in particular is the resistance of such joints to impact. Using the appropriate technological parameters, aluminium-based alloys can be used for mixed metal (aluminium-steel) joints for which shear strengths of up to 200MPa have been recorded. KW - Metallschutzgas-Löten KW - Aluminium-Basis-Schweißzusatzwerkstoff KW - Mischverbindungen Y1 - 2016 UR - http://www.wotech-technical-media.de/womag/ausgabe/2016/05/04_rentrop_loeten_05j2016/04_rentrop_loeten_05j2016.php SN - 2195-5905 SN - 2195-5891 VL - 5 IS - 5 SP - 4 EP - 6 ER -