WO2010086146A1 - Verfahren zum fügen wenigstens zweier metallischer bauteile - Google Patents

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Simone Schwarz
Flaviu Marton
Wulf Pfeiffer
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    • C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints

Definitions

  • the invention relates to a method for joining at least two metallic components by thermal energy input for forming a welding area connecting the two components in the form of a weld seam and / or a spot weld.
  • the load limits of components consisting of metallic materials are essentially determined by the microstructure of the materials, their residual stresses and their structural design. If two components made of metallic materials are joined together by means of thermal energy input to form a weld joint in the form of a weld and / or a welding point, the strength of the joint connection also depends on the quality of the so-called heat-affected zone forming during the welding which corresponds to that component region which in each case directly adjoins the weld seam or at the welding point and undergoes a metallographically visible influencing of the structural state in the metallic material due to the thermal energy input.
  • the properties of the formed by the welding process heat affected zones are essentially determined by the nature of the base material and the amount of heat input and the dependent thereon thermal heating and Abkühlverläinn that the respective structural areas of the base material during the thermal energy input or during
  • the extent of the changes to the metallic material within the heat affected zone depends on many factors, such as the welding parameters, the component dimensions, the geometry of the weld area, for example the width, depth and shape of a weld concerning the residual stress states of the components involved in the joining process, and of the chemical compositions of both the component material as well as the additional materials required for the joining process.
  • thermal treatment of the welded joint Another alternative to meeting the formation of a quality of the welded connection detrimentally affecting heat affected zone is the thermal treatment of the welded joint.
  • a subsequent reduction in residual stress in the heat affected zone affect it associated annealing temperatures inevitably also the strength properties of all other areas of the welded joint, such as the weld metal, which are adjacent to the coarse grain zone remaining areas of the heat affected zone and adjacent to the heat affected zone metallic material of the component.
  • a thermal aftertreatment lead to distortion of the respective components, to a scaling of the component surfaces and to a change, usually in the form of a decrease in the strength properties of the components. Grain refining within the coarse grain zone of the heat affected zone is not possible in this way or only to a very small extent.
  • the invention is based on the object of specifying a method for joining at least two metallic components by means of thermal energy input for forming a weld region connecting both components in the form of a weld seam and / or a weld point such that a connection weakening is based on a coarse grain zone forming within the heat affected zone , is to be effectively countered.
  • the measures to be taken in this case should weaken neither the components nor the forming joint compound, but it is a grain refinement in the Joining joint weakening coarse grain zone within the heat affected zone to bring about.
  • the method according to the invention is based on a grain refining in metallic materials by a conversion-related grain new formation or a grain new formation by recrystallization.
  • the heat-influencing zone forming by the welding process extends in each case orthogonally to the end face into the interior of the component.
  • the end face of a surface plastic deformation for example, to undergo by way of a shot peening process and this with a depth effect that corresponds at least to the depth of the coarse grain forming zone.
  • the surface treatment takes place exclusively along the end faces of both components.
  • the refinement contributing effect due to recrystallization processes is provided with a gradient, so that the expression of the refinement concentrates on the particularly vulnerable region near the melting region, for example in the form of a fusion seam or a melting point, and As a consequence, the effect of the refinement decreases with increasing distance to the welding area, so that the component areas not affected by the heat input do not experience any crystallographic irritations due to flaw formation.
  • the plastic deformation of the component is carried out at room temperature or temperatures below room temperature. Basically, however, that the temperature level in the plastic deformation of the respective component area should be below the softening temperature of the metallic material of the component.
  • FIG. 2 shows the result of the metallographic investigations in the region of the heat-affected zone HZ and the basic structure 3 of the metallic material of the round sample which adjoins on the right in each case.
  • the heat affected zone WEZ is marked in each case by two lines.
  • the micrograph of an undeformed weld sample is shown, whereas the right-hand illustration in FIG. 2 illustrates the micrograph of a sample prepared in accordance with the solution. In both cases, it is assumed that the respective left edge of the microstructure corresponds to the edge region of the weld region.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Fügen wenigstens zweier metallischer Bauteile mit thermischem Energieeintrag zur Ausbildung eines beide Bauteile miteinander verbindenden Schweissbereiches in Form einer Schweissnaht und/oder eines Schweisspunktes. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Bauteil vor dem thermischen Energieeintrag in einem sich unmittelbar an den sich im Wege des thermischen Energieeintrages ausbildenden Schweissbereich angrenzenden Bauteilbereich eine plastische Verformung erfährt, durch die Fehlstellen innerhalb der metallischen Gefügestruktur des jeweiligen Bauteils eingebracht werden, die Ausgangspunkte für Rekristallisationsvorgänge sind, die durch den thermischen Energieeintrag im Rahmen des nachfolgenden Schweissvorganges ausgelöst werden.

Description

Verfahren zum Fügen wenigstens zweier metallischer Bauteile
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fügen wenigstens zweier metallischer Bauteile durch thermischen Energieeintrag zur Ausbildung eines beide Bauteile miteinander verbindenden Schweißbereiches in Form einer Schweißnaht und/oder eines Schweißpunktes.
Stand der Technik
Die Belastungsgrenzen von aus metallischen Werkstoffen bestehenden Bauteilen werden im Wesentlichen von der Mikrostruktur der Werkstoffe, ihren Eigenspannungen sowie ihrer konstruktiven Gestaltung bestimmt. Werden zwei aus metallischen Werkstoffen bestehende Bauteile mittels thermischen Energieeintrag unter Ausbildung einer beide Bauteile miteinander verbindenden Schweißverbindung in Form einer Schweißnaht und/oder eines Schweißpunktes miteinander gefügt, so hängt die Festigkeit der Fügeverbindung auch von der Güte der sich während der Schweißung ausbildenden, sog. Wärmeeinflusszone ab, die jenem Bauteilbereich entspricht, der sich jeweils unmittelbar an die Schweißnaht oder an den Schweißpunkt anschließt und aufgrund des thermischen Energieeintrages eine metallographisch sichtbare Beeinflussung des Gefügezustandes im metallischen Werkstoff erfährt. Die Eigenschaften der sich durch den im Wege eines Schweißvorganges ausbildenden Wärmeeinflusszonen werden im Wesentlichen von der Art des Grundwerkstoffes und von der Menge des Wärmeeintrages und den davon abhängigen thermischen Aufheiz- und Abkühlverläufen bestimmt, die die betreffenden Gefügebereiche des Grundwerkstoffes während des thermischen Energieeintrages bzw. während des Schweißvorganges so zusagen „wärmebehandeln". So ist das Ausmaß der Veränderungen an dem metallischen Werkstoff innerhalb der Wärmeeinflusszone von vielen Faktoren abhängig, so u. a. von den Schweißparametern, den Bauteilabmessungen, der Geometrie des Schweißbereiches, bspw. die Breite, Tiefe und Form einer Schweißnaht betreffend, den Eigenspannungszuständen der am Fügeprozess beteiligten Bauteile, und von den chemischen Zusammensetzungen sowohl des Bauteilwerkstoffes sowie auch der für den Fügevorgang erforderlichen Zusatzwerkstoffen.
Insbesondere in Folge des hohen Eintrags an thermischer Energie innerhalb des Fügebereiches zur Ausbildung einer Schmelze entsteht in den schmelzgrenznahen Werkstoffbereichen der beteiligten Bauteile oft ein ausgeprägtes Kornwachstum. Mit zunehmender Korngröße des metallischen Gefüges der sich innerhalb der Wärmeeinflusszone ausbildenden sog. „Grobkornzone" werden jedoch die mechanischen Gütewerte, wie bspw. die Zähigkeit, signifikant ungünstiger. Grundsätzlich lässt sich daher feststellen, dass durch den im Wege eines Schweißprozesses erforderlichen thermischen Energieeintrag die Werkstoffeigenschaften der Wärmeeinflusszone und damit das Bauteilverhalten im gefügten Zustand nachteilig beeinflusst werden können, wodurch eben jener unmittelbar an den Schweißbereich angrenzende Bauteilbereich einen Ausgangspunkt für ein Versagen der gesamten Schweißverbindung darstellt.
Zur Begegnung dieses bekannten, problematischen Phänomens der Ausbildung einer die Schweißverbindung schwächenden Grobkornzone innerhalb der Wärmeeinflusszone werden bis anhin unterschiedliche Anstrengungen unternommen. Eine Möglichkeit stellt die Optimierung der Schweißparameter dar, durch die insbesondere die Dynamik sowie auch die Menge der in den Schweißbereich deponierten thermischen Energie beeinflusst werden. Jedoch sind der Optimierung der Schweißparameter in Bezug auf die Ausbildung der Wärmeeinflusszone deutliche Grenzen gesetzt, zumal eine ausschließliche Fokussierung auf die Optimierung der Auswahl von Schweißparametern, bspw. mit dem Ziel der Ausbildung einer räumlich möglichst kleinen und möglichst feinkörnigen Wärmeinflusszone, andere für die Ausbildung der Schweißverbindung durchaus wichtige Aspekte vollkommen außer Acht lassen würde. So gilt es die Schweißparameter auch im Hinblick auf eine einzuhaltende Geometrie des Schweißbereiches, auf möglicherweise bestehende Eigenspannungen sowie Verzug in den jeweilig miteinander zu verbindenden Bauteilen sowie auch auf ein möglichst fehlerfreies Schweißgut abzustimmen, um nur einige fügetechnisch relevante Aspekte zu nennen.
Eine weitere Alternative zur Begegnung der Ausbildung einer die Güte der Schweißverbindung nachteilhaft beeinträchtigenden Wärmeeinflusszone stellt die thermische Nachbehandlung der Schweißverbindung dar. So können mit Hilfe auf die Wärmeeinflusszone abgestimmte Glühverfahren durchaus unter bestimmten Randbedingungen beispielsweise eine nachträgliche Eigenspannungsreduzierung im Bereich der Wärmeeinflusszone ergeben, jedoch beeinflussen die damit verbundenen Glühtemperaturen unweigerlich auch die Festigkeitseigenschaften aller übrigen Bereiche der Schweißverbindung, wie das Schweißgut, die sich an die Grobkornzone angrenzenden restlichen Bereiche der Wärmeeinflusszone sowie der an die Wärmeeinflusszone angrenzende metallische Werkstoff des Bauteils. Darüber hinaus kann eine thermische Nachbehandlung zum Verzug der jeweiligen Bauteile, zu einer Verzunderung der Bauteiloberflächen sowie zu einer Veränderung, zumeist in Form einer Abnahme der Festigkeitseigenschaften der Bauteile führen. Eine Kornfeinung innerhalb der Grobkornzone der Wärmeeinflusszone ist auf diese Weise nicht oder nur in einem sehr geringen Maße möglich.
Darüber hinaus wurden Versuche unternommen, die durch die Grobkörnigkeit bedingte strukturelle Schwächung innerhalb der Wärmeeinflusszone durch eine mechanische Nachbehandlung zu reduzieren bzw. zu beseitigen, bspw. mittels Kugelstrahlen, Hämmern, Walzen oder ähnliches im Bereich der Wärmeeinflusszone. Derartige Maßnahmen führen zu plastischen Verformungen und einer damit einhergehenden oberflächennahen Verfestigung des Bauteilwerkstoffes sowie zur Ausbildung von Druckeigenspannungen. Letztere werden bei schwingender Beanspruchung der gefügten Bauteile durch Ermüdungsvorgänge jedoch oft wieder abgebaut. Eine derartige mechanische Nachbehandlung vermag die Grobkörnigkeit innerhalb der Wärmeeinflusszone jedoch keineswegs signifikant zu reduzieren.
Das insbesondere bei Schweißverbindungen auftretende, vorstehend geschilderte Problem kann natürlich grundsätzlich vermieden werden, indem alternative Fügeverfahren, wie bspw. Clinchen, Nieten oder Kleben, eingesetzt werden, jedoch sind mit diesen Alternativen andere Nachteile verbunden, wie bspw. weitaus geringere Fügefestigkeiten, höheres Gewicht durch entsprechend notwendige Materialüberlappungen zweier Bauteile etc..
Es bleibt daher festzustellen, dass bislang keine zufrieden stellenden Maßnahmen bekannt sind, mit denen einer Schwächung aufgrund der Ausbildung der vorstehend beschriebenen Grobkornzone innerhalb der Wärmeeinflusszone bei Schweißverbindungen zwischen metallischen Bauteilen wirksam entgegengetreten werden kann.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Fügen wenigstens zweier metallischer Bauteile mittels thermischen Energieeintrag zur Ausbildung eines beide Bauteile miteinander verbindenden Schweißbereiches in Form einer Schweißnaht und/oder eines Schweißpunktes derart anzugeben, dass einer Verbindungsschwächung beruhend auf einer sich innerhalb der Wärmeeinflusszone ausbildenden Grobkornzone, wirksam entgegen getreten werden soll. Die hierbei zu treffenden Maßnahmen sollen weder die Bauteile noch die sich ausbildende Fügeverbindung schwächen, vielmehr gilt es eine Kornfeinung in der die Fügeverbindung schwächenden Grobkornzone innerhalb der Wärmeeinflusszone herbeizuführen.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der weiteren Beschreibung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.
Dem lösungsgemäßen Verfahren liegt eine Kornfeinung in metallischen Werkstoffen durch eine umwandlungsbedingte Kornneubildung bzw. eine Kornneubildung durch Rekristallisation zugrunde. So ist lösungsgemäß erkannt worden, dass eine gleichmäßige an den metallischen Grundwerkstoff des jeweiligen Bauteils angepasste Kornstruktur im kritischen Bereich der Grobkornzone der Wärmeeinflusszone erhältlich ist, wenn die Wärmeeinflusszone und hier insbesondere die Grobkornzone, d. h. jener Bauteilbereich unmittelbar angrenzend an den sich im Wege des thermischen Fügeverfahrens ausbildenden Schmelzbereiches, vor dem thermischen Energieeintrag plastisch verformt wird.
Durch eine gezielte plastische Verformung der sich im Wege des thermischen Energieeintrages ausbildenden Wärmeeinflusszone werden Fehlstellen innerhalb der metallischen Gefügestruktur des jeweiligen Bauteiles eingebracht, die wiederum Ausgangspunkte für Rekristallisationsvorgänge sind, die durch den thermischen Energieeintrag im Rahmen des nachfolgende Schweißprozesses ausgelöst werden. Zwischen der plastischen Verformung und dem Schweißvorgang ist keine zusätzliche Wärmebehandlung zwischengeschaltet. Die Rekristallisationsvorgänge führen zu einer Kornneubildung mit einer weitaus geringeren Korngröße als es im vorstehend beschriebenen Fall der sich bei konventionellen Schweißtechniken, allen voran das Gasschmelzschweißen, Lichtbogenschweißen, Schutzgasschweißen oder das Widerstandsschweißen, ausbildenden Grobkornzone innerhalb der Wärmeeinflusszone der Fall ist. Die plastische Deformation, die vorzugsweise durch Prozesse wie Kugelstrahlen, Hämmern oder Laserschockbehandlung herbeigeführt werden kann, aber durchaus auch im Rahmen einer mechanischen Bearbeitung der zu fügenden Bereiche der Bauteile, bspw. im Wege von Abkanten, Schleifen, Fräsen etc., durchgeführt werden kann, beschränkt sich im lösungsgemäßen Sinne ausschließlich auf jenen Bauteilbereich, der vom thermischen Energieeintrag erfasst wird und innerhalb dem der metallische Werkstoff des Bauteils eine metallographisch sichtbare Beeinflussung des Gefügezustandes erfährt.
Gilt es bspw. zwei stabförmig ausgebildete Bauteile längs ihrer Stirnseiten im Wege eines Schweißvorganges miteinander zu verbinden, so erstreckt sich die sich durch den Schweiß prozess ausbildende Wärmeeinflusszone jeweils orthogonal zur Stirnseite in das Innere des Bauteils. Für eine effektive plastische Verformung eben diesen Bauteilbereiches gilt es die Stirnseite einer oberflächigen plastischen Verformung bspw. im Wege eines Kugelstrahlverfahrens zu unterziehen und dies mit einer Tiefenwirkung, die wenigstens der Tiefe der sich ausbildenden Grobkornzone entspricht. Im Falle der vorstehend geschilderten stabförmig ausgebildeten Bauteile erfolgt somit die oberflächige Behandlung ausschließlich längs der Stirnseiten beider Bauteile.
Gilt es andererseits bspw. zwei blechartig ausgebildete Bauteile im Überlapp schweißtechnisch zu fügen, so erfolgt die dem Schweiß prozess vorgelagerte plastische Deformation ausschließlich an den in Überlappung tretenden Oberflächenbereichen beider zu fügender Bauteile.
Eine Optimierung bezüglich der Auswahl der Bauteilbereiche, die der plastischen Deformation zu unterziehen sind sowie der Ausprägung der durch die plastische Deformation verbundene Tiefenwirkung wird im Rahmen von Vorversuchen am jeweiligen Bauteil oder bauteilähnlichen Proben in Abhängigkeit der entsprechenden Werkstoffe sowie der zum Einsatz kommenden Schweißtechniken ermittelt. So gilt es die plastische Deformation an den entsprechenden Bauteilbereichen derart durchzuführen, dass die gesamte Randschicht des Bauteils, die der sich im Wege des Schweißprozesses ausbildenden Grobkornzone entspricht, erfasst wird, wobei die durch die plastische Deformation hervorgerufenen kristallographischen Fehlstellen innerhalb der metallischen Gefügestruktur mit zunehmender Bauteiltiefe in ihrer Ausprägung und Anzahl abnehmen. Auf diese Weise wird der zur Komfeinung beitragende Effekt, der auf Rekristallisationsvorgängen zurückzuführen ist, mit einem Gradienten versehen, so dass sich die Ausprägung der Komfeinung auf den besonders gefährdeten Bereich nahe des Schmelzbereiches, bspw. in Form einer Schmelznaht oder eines Schmelzpunktes, konzentriert und in Folge dessen der Effekt der Komfeinung mit zunehmendem Abstand zum Schweißbereich abnimmt, so dass die nicht vom Wärmeeintrag betroffenen Bauteilbereiche keinerlei kristallographische Irritationen durch Fehlstellenbildung erfahren.
Erst durch die lösungsgemäße, lokal begrenzte, mechanische Vorbehandlung des Bauteils im Bereich der sich im Wege des thermischen Fügeverfahrens ausbildenden Wärmeeinflusszone kann gewährleistet werden, dass eine weitgehend kontinuierliche Angleichung der sich innerhalb der Wärmeeinflusszone ausbildenden Korngröße an die Korngröße des thermisch unbeeinflussten metallischen Werkstoffes des jeweiligen Bauteiles hergestellt wird. Vorzugsweise wird die plastische Verformung des Bauteils bei Raumtemperatur oder Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur durchgeführt. Grundsätzlich gilt jedoch, dass das Temperaturniveau bei der plastischen Deformation des jeweiligen Bauteilbereiches unterhalb der Erweichungstemperatur des metallischen Werkstoffes des Bauteils sein soll.
Zur Illustration der komverfeinenden Auswirkungen, die mit dem lösungsgemäßen Verfahren erzielbar sind, sei auf ein in den Figuren 1 und 2 illustriertes Ausführungsbeispiel verwiesen. Zum Nachweis des kornfeinenden Effektes, der mit der lösungsgemäßen Vorbehandlung für ein Schweißfügeverfahren verbunden ist, wurden Untersuchungen an Rundproben aus einem Stahl 23MnB4 durchgeführt. Auf den Rundproben, von denen in Figur 1 eine bildliche Darstellung einer Rundprobe 1 gezeigt ist, wurden mittels eines Schweißlasers Schweißpunkte 2 aufgebracht. Im Anschluss daran wurde die Gefügestruktur der Wärmeeinflusszone dieser Schweißpunkte metallographisch untersucht. Eine der Rundproben wurde vor dem Punktschweißen an der Oberfläche mittels Kugelstrahlen mit Glaskugeln der Körnung 70 bis 100 bei 8 bar plastisch verformt, eine zweite Probe wurde im unverformten Ausgangszustand mit einem Schweißpunkt versehen.
In Figur 2 ist das Ergebnis der metallographischen Untersuchungen im Bereich der Wärmeeinflusszone WEZ und dem sich jeweils rechts angrenzenden Grundgefüge 3 des metallischen Werkstoffes der Rundprobe dargestellt. Die Wärmeeinflusszone WEZ ist jeweils durch zwei Linien markiert. In der in Figur 2 linken bildlichen Darstellung ist das Gefügebild einer unverformten Schweißprobe dargestellt, wohingegen die rechte Darstellung gemäß Figur 2 das Gefügebild einer lösungsgemäß vorbehandelten Rundprobe illustriert. In beiden Fällen sei angenommen, dass der jeweils linke Rand des Gefügebildes dem Randbereich des Schweißbereiches entspricht.
In den Gefügebildern ist in beiden Fällen die zeilenförmige Umwandlung in bainitisch- martensitisches Gefüge in der Wärmeeinflusszone erkennbar. Bei der unbehandelten Rundprobe (linke Gefügebilddarstellung gem. Fig. 2) werden die Zeilen des unbeeinflussten Grundgefüges 3 des metallischen Werkstoffes innerhalb der Wärmeeinflusszone WEZ exakt abgebildet und erscheinen makroskopisch dadurch deutlich gröber. Dagegen werden bei der lösungsgemäß vorbehandelten Rundprobe gemäß rechte Gefügebilddarstellung innerhalb der Zeilen des Grundgefüges 3 innerhalb der Wärmeeinflusszone WEZ Kornneubildungen und damit Kornfeinungen sichtbar. Makroskopisch ist das Erscheinungsbild innerhalb der Wärmeeinflusszone WEZ feiner als die Zeilenstruktur des thermisch unbeeinflussten Grundgefüges des metallischen Werkstoffes der Rundprobe.
Mit dem lösungsgemäßen Verfahren stellen sich somit eine Reihe wichtiger Vorteile ein. Strukturelle Verbesserung der Wärmeeinflusszone durch Reduktion der Korngröße in der Grobkornzone der Wärmeeinflusszone von Schweißverbindungen. Hierdurch ergeben sich bessere mechanische Eigenschaften der gesamten Schweißverbindung durch Vermeidung der durch die Grobstruktur bedingten strukturellen Schwächung der Wärmeeinflusszone.
Vermeidung der Notwendigkeit thermischer Nachbehandlungen, die sich auf sämtliche Bereiche der Schweißverbindung (Schweißgut, Grundwerkstoff des Bauteils, andere WEZ-Bereiche) negativ auswirken können.
Einfach durchzuführende Vorbehandlung, auch großer Bauteile, die nicht nachträglich wärmebehandelt werden können.
Erhalt der optimierten Eigenschaften auch bei schwingender Beanspruchungen oder nach hohen Umformgraden.
Die Möglichkeit einer zusätzlichen mechanischen und thermischen Nachbehandlung bleibt dennoch erhalten.
Bezugszeichenliste
WEZ Wärmeeinflusszone
1 Rundprobe
2 Schweißpunkt
3 Grundgefüge

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Fügen wenigstens zweier metallischer Bauteile mittels thermischen Energieeintrag zur Ausbildung eines beide Bauteile miteinander verbindenden Schweißbereiches in Form einer Schweißnaht und/oder eines Schweißpunktes, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bauteil vor dem thermischen Energieeintrag in einem sich unmittelbar an den sich im Wege des thermischen Energieeintrages ausbildenden Schweißbereich angrenzenden Bauteilbereich eine plastische Verformung erfährt, durch die Fehlstellen innerhalb der metallischen Gefügestruktur des jeweiligen Bauteils eingebracht werden, die Ausgangspunkte für Rekristallisationsvorgänge sind, die durch den thermischen Energieeintrag im Rahmen des nachfolgenden Schweißvorganges ausgelöst werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung durch einen der nachfolgenden Prozesse oder durch eine Kombination dieser Prozesse erfolgt: Kugelstrahlen, Hämmern, Walzen, Laserschockbehandlung, mechanische Oberflächenbearbeitung mit oder ohne lokalem Materialabtrag, wie Schleifen, Fräsen oder Abkanten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung ausschließlich in dem Bauteilbereich durchgeführt wird, der einem vom thermischen Energieeintrag erfassten Bereich, der sogenannten Wärmeeinflusszone, entspricht, innerhalb dem der metallische Werkstoff des Bauteils eine metallografisch sichtbare Beeinflussung des Gefügezustandes erfährt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung derart durchgeführt wird, dass sich innerhalb des metallischen Werkstoffes des Bauteils Fehlstellen in der metallischen Gefügestruktur ausbilden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung derart durchgeführt wird, dass die Anzahl sowie die Ausprägung kristallographischer Fehlstellen von der Oberfläche des Bauteils mit zunehmender Bauteiltiefe abnehmen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der plastischen Verformung in Hinblick auf eine Bauteiloberflächenverformung und einer damit verbundenen in das Bauteil hineinreichenden Tiefenwirkung in Abhängigkeit des metallischen Werkstoffes des Bauteils sowie von Art und Menge des thermischen Energieeintrages gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung bei Temperaturen unterhalb der Erweichungstemperatur des metallischen Werkstoffes durchgeführt wird, insbesondere bei Raumtemperatur oder bei Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur.
PCT/EP2010/000480 2009-01-27 2010-01-27 Verfahren zum fügen wenigstens zweier metallischer bauteile WO2010086146A1 (de)

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