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Die vorl iegende Arbeit entstand wa: hrend meiner Tatigkeit als
wissen- schaftl i cher Mitarbeiter am Institut fUr Umformtechni k
der Uni versita: t Stuttgart. Herrn Professor Dr.-Ing. K. Lange
danke ich fUr sein Vertrauen und seine wohlwollende UnterstUtzung
bei der DurchfUhrung dieser Arbeit. Herrn Professor Dr.-Ing. H.
Uetz bin ich fUr seine wertvollen Hinweise und Anregungen sehr
dankbar. Mein Dank gilt ferner Herrn Dr.-Ing. habil. K. Pohlandt
fUr die Betreuung und kriti sche Durchsicht der Arbeit sowie allen
Mitarbeiter- innen und Mitarbeitern des Institutes fUr
Umformtechnik, die zum Ge- lingen der Arbeit beigetragen haben.
Ebenfalls danken mochte ich Herrn Professor Dr. G. K. Wolf yom
Physika- 1 i sch-Chemi schen Institut -Radi ochemi e- der Uni
versita: t Heidel berg fUr sei ne UnterstUtzung bei der
DurchfUhrung der Untersuchungen mit der
Neutronenaktivierungsanalyse. Weiterhin gilt Herrn Dr.-Ing. J. Fohl
und Herrn Dipl.-Ing. K.-J. GroB von der MaterialprUfungsanstalt in
Stutt- gart mei n besonderer Dank fUr di e Hi lfe beim Ei nsatz des
DUnnschi cht- Differenzen-Verfahrens. DarUber hinaus bin ich Herrn
Opielka yom Max- Planck-Institut fUr Metallforschung, Institut fUr
Werkstoffwissenschaft in Stuttgart, fUr die metallographischen
Untersuchungen und die Erstel- lung der REM-Aufnahmen sehr dankbar.
Di e Mittel zur DurchfUhrung di eser Arbeit wurden yom Bundesmi ni
sterium fUr Forschung und Techno 1 ogi e (BMFT) sowi e yom
Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH (KFK) zur VerfUgung gestellt.
FUr diese Forderung bin ich zu Dank verpflichtet.
Die vielseitigen Moglichkeiten, die das FlieBpressen als
Umformverfahren fur die Formgebung von Metallen bietet, fuhrten bei
steigenden Anspruchen der Abnehmer hinsichtlich der MaBgenauigkeit,
Werkstoffausnutzung sowie der Breite des Formenspektrums zu immer
komplizierteren Werkstucken. Die Forderungen nach neuen,
komplexeren Profilformen und groBeren Querschnitts- anderungen hat
ten immer groBere PreBkrafte zur Folge, woraus eine sehr hohe
mechanische Belastung der Werkzeuge resultiert. Nach DIN 8583 zahlt
das FlieBpressen zur Gruppe der Durchdruckverfahren und wird in die
Untergruppen FlieBpressen mit starren Werkzeugen und FlieB- pressen
mit Wirkmedien eingeteilt, wobei bei dem letztgenannten Verfahren
das Werkstuck durch Einwirkung eines Druckmediums durch die Matrize
ge- druckl wird. In Bild list das Prinzip der FlieBpreBverfahren
dargestellt. Das hydrostatische FlieBpressen ist eines von mehreren
Verfahren, die eine wesentliche Verringerung des Kraftbedarfs
ermoglichen und demzufolge zu einer Verringerung der mechanischen
Belastung der Werkzeuge fuhren. Durch den Wegfall der Reibung
zwischen Rohteil und Aufnehmerwand sowie durch die Bildunq
gunstiger Schmierungsbedingungen zwischen Werkstuck und Matrize
werden die Reibungsverluste vermindert, was beim Pressen von Pro-
filen mit im Verhaltnis zur Profilquerschnittsflache groBem
Profilumfang (groGe Reiblange) besondere Vorteile bietet. Die
seitliche Abstutzung des Rohteils verhindert dessen Aufstauchen,
und es konnen Rohteile mit belie- big groGem
Langen/Durchmesser-Verhaltnis (lo/d ) gepreBt werden.
Die Automatisierung von Fertigungsanlaqen verfolgt aus tech-
nischer Sicht im wesentlichen solche Ziele, die die Wertge-
sichtspunkte Wirtschaftlichkeit und technische Durchflihrbar- keit
von Fertigungsverfahren betreffen. Automatisierungsziele beztiglich
der technischen Durchftihrbarkeit beispielsweise liegen vor, wenn
Maschinen und Elnrichtungen elngesetzt wer- den, die ohne
Automatisierungsmittel nicht oder nur unbe- friedigend zu betreiben
sind. Wirtschaftlichkeitsgesichts- punkte stellen alle
kostenrelevanten Aspekte dar, die An- schaffung und Betrieb von
Fertigungsanlagen SOWle dle Quali- tat der Produkte betreffen. Die
Entwicklung der Rohstoff-, Energie- und Lohnkosten erfor- dert auch
bei kleinen und mittleren Sttickzahlen eine standi- ge Steigerung
der Produktivitat industrieller Fertigungsanla- gen durch
Rationalisierung und Automatlsierung. Eine flexible Fertigung, die
schnell und wirtschaftlich eine oft wechseln- de Nachfrage
befriedigen kann, ist auf flexible Maschinen- systeme und die
Wirksamkeit umfassender, flexibler Steuerungs- konzepte besonders
angewiesen. Zur Sicherung einer hohen Aus- nutzung und
Verftigbarkeit solcher Anlagen mtissen zunehmend technologische,
organisatorische und optimierende Gesichts- punkte in die
Konzeptlon der Steuerungssysteme aufgenommen werden. Moderne
Fertigungseinrichtungen sind daher ohne nume- rische Steuerungen
nicht mehr denkbar [1, 2].
Die Marktforderungen nach groBerer Variantenvielfalt im Pro-
duktionsprogramm von Unternehmen und rasche Veranderungen der
Nachfragestruktur verringern die Bedarfsmengen einzelner
Erzeugnisse. Die Folge ist der Trend zur Klein- und
Mittelserienfertigung und die Notwendigkeit, Ablauf und Uberwachung
von Fertigungs- vorgangen weiter zu automatisieren. Die Entwicklung
der Automatisierung der Klein- und Mittelserie verlauft von der
numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine liber anpassungsfahige
flexible Bearbeitungseinheiten bis hin zum flexiblen
Fertigungssystem [1]. Der Begriff "Flexibles Ferti- gungssystem"
wurde 1966 von Dolezalek [2] eingeflihrt und defi- niert. Zu
verstehen ist hierunter eine Reihe von Fertigungs- einrichtungen,
die liber ein gemeinsames Steuer- und Transport- system so
miteinander verknlipft sind, daB einerseits eine automatische
Fertigung stattfinden kann, andererseits inner- halb gewisser
Grenzen unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben an unterschiedlichen
Werkstlicken durchgefuhrt werden konnen. Bei der Einfuhrung
flexibler Fertigungssysteme standen die Um- formverfahren im
Gegensatz zu den spanenden Verf'ahren bis vor wenigen Jahren absei
ts. Dami t (1 ie Vorteile umformender Verfah- ren wie Werkstoff-
und Energieersparnis, Werkstoffverfesti- gung und kurze
Bearbeitungszeiten auch in der Klein- und Mittelserienfertigung
genutzt werden konnen, wird die Inte- gration von Umformverfahren
in flexible Fertigungssysteme forciert.
Introduces the fundamentals of welding engineering, covering
principles, theories, and concepts in an easy to understand
manner.
"Welding Engineering: An Introduction" provides a comprehensive
introduction to all of the important topics in welding engineering.
It covers a broad range of topics and presents each topic in an
introductory manner with emphasis on the fundamental principles.
Types of welding processes covered include arc welding, resistance
welding, solid-state welding, and high energy density welding. The
design considerations of welding are also considered.Additional
topics covered include welding metallurgy, welding of materials,
and non-destructive testing of welds. The latest industry codes and
standards are also covered in detail.
- Introduces the fundamentals of welding engineering, covering
principles, theories, and concepts in an easy to understand
manner.- Covers a broad range of welding processes- Examines design
considerations for welding- Includes coverage of the latest hybrid
and novel approaches to welding- Includes case studies covering key
topics- The latest industry codes and standards are covered in
detail
Welding Deformation and Residual Stress Prevention, Second Edition
provides readers with both fundamental theoretical knowledge about
welding deformation and stress as well as unique computational
approaches for predicting and mitigating the effects of deformation
and residual stress on materials. This second edition has been
updated to include new techniques and applications, outlining
advanced finite element methods such as implicit scheme, explicit
scheme, and hybrid scheme, and coupling analysis among
thermal-metallurgy-mechanics. Non-destructive measurement methods
for residual stresses are introduced, such as X-ray diffraction,
the indentation technique, the neutron diffraction method, and
various synchrotron X-ray diffraction techniques. Destructive
measurement techniques are covered as well, such as block cutting
for releasing residual stress, blind hole drilling, deep hole
drilling, the slit cutting method, sectional contour method, and
general inherent strain method. Various industrial applications of
the material behavior and computational approaches are featured
throughout.
From conventional welding techniques to electron or laser beam,
this book provides a comprehensive overview about processes,
metallurgy, quality assessment, testing, and numerical simulation
in welded structures.
Welding the Inconel 718 Superalloy: Reduction of Micro-segregation
and Laves Phases explores the day-to-day welding business in Alloy
718 and presents solutions to avoid or minimize micro-segregation.
It considers the limitations of changing from lab scale models to
actual production models and presents new technologies with proven
experimental background. Various case studies are presented within
the text, as well as proposed solutions backed by experimental
evidence. Items previewed in this edition include enhanced cooling
rates in the GTA welding process with cryogenic cooling and
enhanced dendrite refinement using modified pulse waveform. This
work will be useful to researchers from the aerospace, space, power
generation, nuclear, and chemical industries, as well as students
interested in superalloys and welding.
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