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On the relationship between the bulge effect and the hot cracking formation during deep penetration laser beam welding

  • Recent studies have confirmed the widening of the weld pool interface, known as a bulge effect, during deep penetration high power laser beam welding. The link between such geometric particularities of the weld pool shape and the hot cracking phenomena is significant. The present work seeks to extend the level of understanding by investigating their relationship. A coupled multiphysics, multiscale numerical framework is developed, comprising a series of subsequent analyses. The study examines the influences of the bulge on the three most dominant effects causing hot cracking, namely the thermal cycles, the mechanical loading, and the local microstructure. The bulge in the weld pool shape forms approximately in the middle of the plate, thus correlating with the location of hot cracking. It increases the hot cracking susceptibility by enhancing the three dominant effects. The numerical results are backed up by experimental data.

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Autor*innen:Antoni ArtinovORCiD, Marcel BachmannORCiD, Xiangmeng MengORCiD, V. Karkhin, Michael RethmeierORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Procedia CIRP
Jahr der Erstveröffentlichung:2020
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier B.V.
Verlagsort:Amsterdam [u.a.]
Jahrgang/Band:94
Erste Seite:5
Letzte Seite:10
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Bulge effect; Deep penetration; Hot cracking; Laser beam welding; Numerical modelling
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialdesign
Veranstaltung:11th CIRP Conference on Photonic Technologies [LANE 2020]
DOI:10.1016/j.procir.2020.09.002
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-512783
ISSN:2212-8271
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:21.09.2020
Referierte Publikation:Nein
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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