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A Method for Determining the Weld Pool after Laser Beam Welding

  • Dieter Langenfelder EMAIL logo , Jean Pierre Bergmann , Klaus Müller and Hans Wilhelm Bergmann
Published/Copyright: December 13, 2021
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Abstract

A method was developed allowing the reconstruction of the form of the weld pool after laser beam welding, using texture measuring. The effects of the process parameters (laser power and welding velocity) on the formation of the solidification front could be determined. The method was applied to aluminium, steel and titanium; the influences of the type of solidification, the amount of alloying additions and the number of transformations in the solid state being equally subject of the analysis. Additional metallographic examinations indicated the microstructure formation and grain orientation. The results of the practical examinations formed the basis of a subsequent, more detailed theoretical simulation.

Abstract

Es gelang ein Verfahren zu entwickeln, welches erlaubt, die Form des Schmelzbades beim Laserstrahlschweißen mittels Texturmessung zu rekonstruieren. Dabei ließen sich die Prozessparameter (Laserleistung und Schweißgeschwindigkeit) auf die Ausbildung der Erstarrungsfront ableiten. Das Verfahren wurde auf Aluminium, Stahl und Titan angewandt, wobei die Art der Erstarrung, die Höhe der Legierungszusätze und die Anzahl der Umwandlungen im festen Zustand Einflüsse darstellen, die ebenfalls Gegenstand der Untersuchungen waren. Zusätzliche metallographische Untersuchungen gaben Aufschluss über die Gefügeausbildungen und Kornorientierungen. Die experimentellen Ergebnisse dienten als Grundlage für eine weiterführende numerische Simulation.


Dipl.-Phys. Dieter Langenfelder Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe, Polymer-Engineering – EVIA 2 Universitätsstr. 30, D-95440 Bayreuth, Germany Tel.: +49 921557480 Fax: +49 921 557473

The authors like to thank Professor Dr.-Ing. Hans Wilhelm Bergmann for his excellent scientific supervising of this work until his death on December 4, 2000.


Reference

1 Grosch, J.: Schadenskunde im Maschinenbau, Charakteristische Schadensursachen - Analyse und Aussagen von Schadensfällen, überarbeitete Auflage, expert verlag, Renningen-Malmsheim (1999).Search in Google Scholar

2 Kurz, W. ; Fisher, DJ. : Fundamentals of Solidification, Trans Tech Publications, Uetikon-Zürich (1998).10.4028/www.scientific.net/RC.35Search in Google Scholar

3 Sahm, P.R.: Schmelze, Erstarrung, Grenzflächen - eine Einführung in die Physik und Technologie flüssiger und fester Metalle, Vieweg-Verlag Braunschweig (1999).10.1007/978-3-642-58523-4Search in Google Scholar

4 Bunge, HJ. : Mathematische Methoden der Texturanalyse, Akademie-Verlag Berlin (1969).Search in Google Scholar

5 Wassermann, G., Grewen, I: Texturen metallischer Werkstoffe, Springer, Berlin (1962).10.1007/978-3-662-13128-2Search in Google Scholar

6 Hunger, HJ.: Ausgewählte Untersuchungsverfahren in der Metallkunde, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig (1983).10.1007/978-3-7091-9503-1Search in Google Scholar

7 Glocker, R.: Materialprüfung mit Röntgenstrahlung, Springer, Berlin (1985).Search in Google Scholar

8 Kittel, C: Einführung in die Festkörperphysik, Oldenburg, München (1973).Search in Google Scholar

9 Aluminium-Taschenbuch: Band 1 und 2, Aluminiumzentrale, Düsseldorf (1995, 1996).Search in Google Scholar

10 Materials Properties Handbook: Titanium Alloys, ASM International, The Materials Information Society, Materials Park, OH (1994).Search in Google Scholar

11 Peters, M. ; Leyens, C. ; Kumpfert, J. : Titan und Titanlegierungen, DGM, Oberusel (1996).Search in Google Scholar

12 Stahlschlüssel: Verlag Stahlschlüssel Wegst GmbH, Marbach (1998).Search in Google Scholar

13 Karkhin, VA.; Plochikhine, V.V.; Bergmann, H.W: To be published in Science and Technology of Welding and Joining (prospective in 2002).Search in Google Scholar

Received: 2001-07-20
Published Online: 2021-12-13

© 2001 Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 12.10.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/ijmr-2001-0239/html
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