Magnetpulsschweißen von Aluminium und Stahl

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Die Dissertation untersucht das Schweißen von Aluminium und Stahl mittels Magnetpulsschweißtechnik. Hierbei wird ein Aluminiumblech durch einen Stromstoß umgeformt und auf ein Stahlblech gepresst. Die Verbindungsmechanismen ähneln denen des Explosionsschweißens, jedoch mit geringerem Aufpralldruck und restriktiveren Kontaktbedingungen. Die Oberflächenbetrachtung beim asymmetrischen Aufschlagsschweißen zwischen Aluminium und Stahl ist entscheidend. Es wurde nachgewiesen, dass die Verbindungsfestigkeit durch Oberflächenvorbehandlungen verbessert werden kann, bedingt durch den großen Festigkeits- und Dichteunterschied der Werkstoffe. Glatte Oberflächen und eine gezielte Struktur, die quer zur Kollisionsrichtung orientiert ist, haben einen positiven Einfluss auf die Verbindungsfestigkeit. Die Stärke der Verbindung hängt von der Wechselwirkung zwischen der Jetdicke beim Aufprall und der Oberflächenrauhigkeit ab; je größer die Jetdicke im Vergleich zur Rauigkeit, desto stärker die Verbindung. Mikroskopische Zusammenhänge zwischen dem Schweißnahtbeginn, dem Kontaktwinkel und den Oberflächenrauigkeiten wurden ebenfalls nachgewiesen. Der Kontaktwinkel für die Verbindung sollte kleiner sein, je glatter die Oberfläche des Stahltargets ist. Zudem wurde ein Verschieben des Schweißnahtendes festgestellt, was zu größeren Anbindungslängen bei einer quer zur Kollisionsrichtung gerichteten Oberflächenstruktur führt.