Rührreibschweißen von Aluminium und Stahlwerkstoffen erfolgreich durchgeführt

Im Rahmen des Vorhabens wurden Stumpfstoß- und Überlapprührreibschweißverbindungen von Aluminium und Stahlwerkstoffen hergestellt. Neben gleichartigen und artfremden Aluminiumverbidnungen lassen sich durch Rührreibschweißen auch Aluminium und Stahl fügen. Dabei muss das Werkzeug so positioniert werden, dass es nur geringfügig in den Stahl eindringt und nur die Oberfläche im Stoßbereich deformiert und Oberflächengrenzschichten entfernt, damit das plastifizierte Aluminium eine Verbindung eingehen kann.

Im Stumpfstoß wird die Werkzeugachse gegenüber dem Stoß in Richtung Aluminium versetzt, im Überlappstoß wird die Stiftlänge geringfügig länger als die Blechdicke des Aluminiumfügepartners gewählt und das Aluminium über dem Stahl angeordnet. Die Oberfläche des Stahlfügepartners wird durch die Reibung mit dem Werkzeugstift deformiert, Oberflächengrenzschichten werden entfernt, so dass eine metallisch blanke, aktivierte Grenzfläche entsteht, mit der das plastifizierte Aluminium eine Bindung eingehen kann. Es entstehen nur sehr dünne Diffusionsbereiche.

Von der Stahloberfläche abgetrennte Partikel werden in der Aluminiummatrix der Rührzone eingebettet und es kann ein Grat entstehen, welcher diese Rührzone hineinragt. Im Überlappstoß kann dieser Grat zu einer Reduzierung der Festigkeit führen und sollte deshalb minimiert werden. Vorraussetzung ist eine Plastifizierung des Aluminiums und eine Deformierbarkeit der Stahloberfläche sowie die Verfügbarkeit geeigneter Werkzeugwerkstoffe (z.B. Hartmetall für duktile Stähle) und Anlagentechnik, welche über die erforderliche Kinematik und Kräfte verfügt.

Bei Aluminiumverbindungen tritt lochförmige Korrosion auf, es kann keine interkristalline Korrosion beobachtet werden. Die Aluminium-Stahl-Mischverbindungen zeigen hingegen interkristalline Korrosion am Aluminiumwerkstoff. Hier sind besondere Maßnahmen zum Korrosionsschutz erforderlich.

Das IGF-Vorhaben 15.686 der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und –entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Für diese Förderung und Unterstützung sei herzlich gedankt.

Media Contact

Rainer Salomon idw

Weitere Informationen:

http://www.stahlforschung.de/

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften

Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Neues topologisches Metamaterial

… verstärkt Schallwellen exponentiell. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am niederländischen Forschungsinstitut AMOLF haben in einer internationalen Kollaboration ein neuartiges Metamaterial entwickelt, durch das sich Schallwellen auf völlig neue Art und Weise…

Astronomen entdecken starke Magnetfelder

… am Rand des zentralen schwarzen Lochs der Milchstraße. Ein neues Bild des Event Horizon Telescope (EHT) hat starke und geordnete Magnetfelder aufgespürt, die vom Rand des supermassereichen schwarzen Lochs…

Faktor für die Gehirnexpansion beim Menschen

Was unterscheidet uns Menschen von anderen Lebewesen? Der Schlüssel liegt im Neokortex, der äußeren Schicht des Gehirns. Diese Gehirnregion ermöglicht uns abstraktes Denken, Kunst und komplexe Sprache. Ein internationales Forschungsteam…

Partner & Förderer