TY - GEN A1 - Böllinghaus, Thomas A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Quiroz Penaranda, Vanessa ED - Lippold, J. ED - Böllinghaus, T. ED - Cross, C.E. ED - et al., T1 - Short Term Metallurgy and Hot Cracking During Laser Beam Welding of Austenitic Stainless Steels N2 - Industrial application of high alloyed austenitic stainless steel laser welding has grown significantly in the recent time due to the continuous improvement of compact and high power density lasers systems. The application of such processes meanwhile ranges from pipeline or railway car body manufacturing to the production of household wares. The largest advantages of the laser application to welding production are much higher welding speeds, reduction or complete exclusion of welding consumables, easy design of the weld joints, decrease of thermal distortions and thus, costs saving. In contrast to arc welding, laser beam welding might particularly be associated with metallurgical defects, like the formation of hot cracks. Such phenomena are related to an order of magnitude higher temperature gradients and cooling rates in the solidification zone, providing rapid solidification kinetics which may cause significant segregation of alloying elements such as Ni and Cr and respective undercooling of the solute at the solidification front. In specific metastable austenitic stainless steels alloys in vicinity of the so called eutectic rim of the Fe-Cr-Ni constitutional diagram, such effects might entail a change of solidification mode from primary ferrite to austenite, providing an increased risk of solidification cracking. Previous studies has shown that the primary solidification mode change during laser beam welding of Cr-Ni austenitic stainless steels such alloys could be effectively influenced by nitrogen absorption as well as by the laser plasma type and also proved the occurrence of metastable primary ferritic solidification. In the present contribution, such results are compared to recent investigations of laser welding newer austenitic Fe-Cr-Mn-Ni steel grades by identification of respective hot cracking critical welding parameter intervals and strain rates in the Controlled Thermal Weldability (CTW) Test. PY - 2011 SN - 978-3-642-16863-5 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-642-16864-2_7 IS - Part 2 SP - 103 EP - 129 PB - Springer CY - Berlin, Heidelberg AN - OPUS4-24348 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Tölle, Florian A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael A1 - Backhaus, A. A1 - Olschok, S. A1 - Reisgen, U. T1 - Eigenspannungsreduzierung in Elektronen- und Laserstrahlschweißnähten mittels nachlaufender Wärmefelder durch schnelle Strahldefokussierung und -ablenkung N2 - Schweißeigenspannungen - im Besonderen infolge von Strahlschweißprozessen - annähernd der werkstoffspezifischen Streckgrenze können durch eine mögliche Spannungsrelaxation oder verstärkte Spannungsrisskorrosion lebensdauerreduzierende Konsequenzen mit sich ziehen. Aus diesem Grund wurden viele Verfahren entwickelt, welche diese Eigenspannungen reduzieren können. Jedoch sind diese Verfahren kostenintensiv oder nur für breite Schweißnähte und einfache Bauteilgeometrien anwendbar. Die in dieser Arbeit dargestellte Methode nutzt den Schweißstrahl für den Schweißprozess sowie in defokussierter Form für eine thermische Nachbehandlung des Bauteils. Hierfür läuft der defokussierte Strahl durch hochfrequente Strahlablenkung beidseitig der Schweißnaht mit einer bestimmten zeitlichen Distanz dem Schmelzbad nach und wird zum Aufheizen dieser Materialbereiche genutzt. Mit dieser Prozedur ist es möglich die Spannungen in schmalen Schweißnähten mit großen Spannungsgradienten im Vergleich zu anderen spannungsreduzierenden Verfahren ohne Kontaktflächen oder zusätzlichem Equipment effizient zu reduzieren. Abhängig von der Bauteilgeometrie und der Strahlleistung können unterschiedliche Prozessparameter für dieses Verfahren angewandt werden. Es werden die Mechanismen der Eigenspannungsreduzierung in diesem Prozess und deren Abhängigkeit von den Prozessparametern anhand von Ergebnissen aus FEM-Simulationen diskutiert. Zudem wird in einer Reihe von experimentellen Ergebnissen die Anwendbarkeit von bereits für lineare Schweißnähte ermittelte Verfahrensparameter auf axiale und radiale Rundnähte nachgewiesen. Hierbei zeigen die besten experimentellen Ergebnisse für Elektronenstrahl- sowie für Laserstrahlschweißnähte Spannungsreduktionen größer als 90 %. T2 - DVS Congress 2011 - Große Schweißtechnische Tagung CY - Hamburg, Deutschland DA - 27.09.2011 PY - 2011 SN - 978-3-87155-267-0 VL - 275 SP - 465 EP - 471 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-24545 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Seefeld, T. A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Prozessverständnis beim Strahlschweißen von Aluminium T2 - DVS-Forschungsseminar - Strahlschweißen von Aluminium CY - Stuttgart, Deutschland DA - 2010-01-28 PY - 2010 SN - 978-3-87155-591-6 SN - 0418-9639 VL - 266 SP - 45 EP - 51 PB - DVS Media GmbH AN - OPUS4-21277 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Gook, Sergej A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Laser-GMA-hybrid welding of large diameter pipes of grade X65 T2 - 2nd South-east european IIW international congress - "Welding - high-tech technology in the 21st century" CY - Sofia, Bulgaria DA - 2010-10-21 KW - High-power laser KW - Fiber laser KW - Pipeline KW - Hybrid welding KW - Girth welding PY - 2010 SN - 978-954-9322-25-5 SP - 139 EP - 144 AN - OPUS4-22720 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Gook, Sergej A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael ED - Ostendorf, A. ED - T. Graf, ED - D. Petring, ED - Otto, A. T1 - Orbital laser-hybrid welding of pipelines using a 20 kW fibre laser T2 - 5th International WLT-Conference on Lasers in Manufactoring CY - Munich, Germany DA - 2009-06-15 KW - High power fibre laser KW - Laser-hybrid welding KW - Pipeline KW - Thick plates KW - Orbital process PY - 2009 SN - 978-3-00-027994-2 SP - 65 EP - 70 PB - AT-Fachverl. CY - Stuttgart AN - OPUS4-19593 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Rethmeier, Michael A1 - Gook, Sergej A1 - Lammers, Marco A1 - Gumenyuk, Andrey ED - Hirata, Yoshinori ED - Manabu Tanaka, T1 - Laser-Hybrid Welding of Thick Plates up to 32 mm Using a 20 kW Fibre Laser T2 - 8th International Welding Symposium - Innovations in Welding and Joining for a New Era in Manufacturing CY - Kyoto, Japan DA - 2008-11-16 KW - Laser Beam Welding KW - High Power Fibre Laser KW - Laser-Hybrid Welding PY - 2008 SP - 43 PB - Japan Welding Society CY - Kyoto AN - OPUS4-18679 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Lorenz, Stephan A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Michael, Thomas A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael A1 - Posch, G. T1 - Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen mit hochlegierten Massiv- und Fülldrahtelektroden T2 - Die Verbindungs Spezialisten 2009 - Große Schweißtechnische Tagung CY - Essen, Deutschland DA - 2009-09-14 KW - Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen KW - Hochlegiert KW - 1.4306 KW - AISI 304L KW - Positionsschweißen KW - Metastabiler austenitischer Chrom-Nickel-Stahl KW - Metallurgie PY - 2009 SN - 978-3-87155-584-8 VL - 258 SP - 75 EP - 80 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-20107 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Gebhardt, Moritz Oliver A1 - Quiroz Penaranda, Vanessa A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael ED - Cerjak, H. ED - Enzinger, N. T1 - Restraint effects on stresses and strains in single-run high power laser beam welding of thick plates KW - Laserstrahlschweißen KW - Heißrisse KW - Einspannung PY - 2010 SN - 978-3-85125-127-2 SP - 1011 EP - 1033 PB - Verlag der Technischen Universität Graz AN - OPUS4-23301 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Westin, E. M. A1 - Stelling, Karen A1 - Gumenyuk, Andrey ED - P. Mayr, ED - G. Posch, ED - H. Cerjak, T1 - Single-Pass Laser-GMA Hybrid Welding of 13.5 mm Thick Duplex Stainless Steel N2 - Single-pass solid-state laser welding of plates in the thickness range of 10 to 20 mm became possible with the invention of the fibre laser. This new technique provides excellent beam quality at powers as high as 20 kW or more, and has proved applicable in several industrial applications. By replacing conventional methods with the fibre laser, it is possible to avoid multiple-pass welding that requires time-consuming bevelling. The high energy density of the fibre laser beam also reduces the heat input and consequently the distortion. However, the rapid solidification and cooling associated with laser welding can cause imbalance of the microstructure of duplex stainless steel weldments, where excessively high ferrite contents may reduce the corrosion resistance and the ductility of the material. The solution is normally to add nickel-based filler wire and to increase the heat input. By using a hybrid welding process where the laser beam and the gas metal arc (GMA) process act in a common process zone, filler metal can be added to the molten pool at higher heat input and at the same time, higher welding speed and deeper penetration can be achieved. In this work, 13.5 mm thick 2205 (EN 1.4462, UNS S31803) was fibre laser-GMA hybrid welded in a single-pass using 14 kW of laser power and 2209 (ISO 22 9 3 L N) as filler wire for the GMA process. The resulting welds were free from defects, with smooth surfaces and full penetration. The investigation examines the weld metal microstructure and the effect on corrosion resistance and mechanical properties. The option to add nickel foil when hybrid welding was also investigated as comparison and the effect on austenite formation was evaluated. T2 - 61st Annual Assembly and International Conference of the International Institute of Welding (IIW) "Safety and Reliability of Welded Components in Energy and Processing Industry" CY - Graz, Austria DA - 2008-07-06 KW - Duplex stainless srteel KW - Welding KW - Laser welding KW - Laser hybrid welding KW - Weldability KW - Austenite formation KW - Weld metal KW - Corrosion resistance KW - EMPA PY - 2008 UR - http://www.iiw-iis.org/iiw/extranet/static/Ms/C-IV/IV-963-08-Single-Pass-Laser-Gma-Hybrid-Welding.pdf SN - 978-3-85125-019-0 IS - IIW Doc.-No. IV-963-08 SP - 1 EP - 13 PB - Verlag der Technischen Universität Graz CY - Graz, Austria AN - OPUS4-18705 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Gook, Sergej A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Stelling, Karen A1 - Lammers, Marco A1 - Rethmeier, Michael T1 - Schweißen im Dickblechbereich mit einem 20-kW-Faserlaser T2 - Große Schweißtechnische Tagung - BMBF-Forschungsförderung "Fügen im Produktlebenszyklus" - Studentenkongress CY - Dresden, Deutschland DA - 2008-09-17 PY - 2008 SN - 978-3-87155-256-4 N1 - Serientitel: DVS-Berichte – Series title: DVS-Berichte VL - 250 SP - 264 EP - 270 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-18706 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -