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Analysis of microstructure and mechanical properties of single-pass laser hybrid welded thick-walled steels up to 30 mm with contactless electromagnetic backing

  • The study deals with the influence of the heat input on the thermal cycles, the microstructure and the mechanical properties for laser-hybrid welded steels of S355J2 with thicknesses up to 30 mm using a 20-kW high-power laser with contactless electromagnetic backing. The focus is on the change of the mechanical properties over the seam thickness. Therefore, the impact toughness and tensile strength were tested in different depths. Based on the experiments, a heat input of 1.3 kJ/mm - 1.6 kJ/mm, 2 kJ/mm - 2.4 kJ/mm and 3.7 kJ/mm were recommended when single-pass welding of 20 mm, 25 mm and 30 mm with a 20-kW laser in regard to the minimum requirements of the mechanical properties, respectively. Lower heat inputs led to undesired microstructure consisting of martensite, hardening and deteriorated impact toughness, where higher heat inputs led to grain-coarsening and even loss of impact strength due to the formation of retained-austenite on the grain boundaries.

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Metadaten
Autor*innen:Ömer Üstündag
Koautor*innen:Nasim Bakir, Andrey Gumenyuk, Michael Rethmeier
Dokumenttyp:Vortrag
Veröffentlichungsform:Präsentation
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Charpy impact toughness; Electromagnetic backing; Laser hybrid welding; Thermal cycles; Thick-plate welding
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Veranstaltung:EMPOrIA 2023 - International Joint Conference
Veranstaltungsort:Aachen, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:16.05.2023
Enddatum der Veranstaltung:17.05.2023
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:19.10.2023
Referierte Publikation:Nein
Eingeladener Vortrag:Nein
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