Vergleichsuntersuchungen mittels Ultraschallprüfung, Materialographie und mechanisch-technologischer Prüfverfahren an Widerstandspunktschweißungen unterschiedlicher Verbindungsqualität

Inhalt

• Einleitung

• Verwendete Werkstoffe und Probengeometrie• Verwendete Werkstoffe und Probengeometrie

• Untersuchte Verbindungsqualitäten der Widerstandspunktschweißungen

• Durchgeführte Prüfungen

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g g

• Schlussfolgerungen

DACH-Jahrestagung 2008 in St.Gallen - Mi.2.A.3

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Einleitung

• Nachweisbarkeitsgrenzen und Eigenheiten der einzelnen Fehlerarten von Widerstandspunktschweißungen in Zusammenhang mit der Ultraschallprüfung

• Unterschiede der Widerstandspunktschweißungen unterschiedlicher p gVerbindungsqualität in den statischen Eigenschaften

• Unterschiede der Widerstandspunktschweißungen unterschiedlicher Verbindungsqualität in den dynamischen Eigenschaften

• Materialografische Untersuchung

• ZIEL:Nachweis der Eignung der Ultraschallprüfung zum Detektieren von

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– Nachweis der Eignung der Ultraschallprüfung zum Detektieren von Widerstandspunktschweißungen unterschiedlicher Verbindungsqualität

– Abschätzung des Verhaltens von Widerstandspunktschweißungen unterschiedlicher Verbindungsqualität im statischen und dynamischen Versuch

Verwendete Werkstoffe und Probengeometrie

• Blechpaarung (150 mm x 96 mm)– DIN EN 10327 – DX56D+Z140, Blechdicke 0,9 mm– DIN EN 10327 – DX56D+Z275, Blechdicke 1,0 mm

• Überlappung 20 mm, Punktabstand 30 mmÜberlappung 20 mm, Punktabstand 30 mm• 3 Widerstandspunktschweißungen je Blechpaarung• Mindest-Punkt- / Linsendurchmesser 4,0 / 3,5 mm

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Untersuchte Verbindungsqualitäten

• i.O.-Schweißung

• Zinkkleber

• Kleine Linse

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• Flache Linse

• Verbrannte Linse

Durchgeführte Prüfungen (1)• Sichtprüfung

– i.O.-Schweißung

– Zinkkleber

– Kleine Linse

– Flache Linse

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ac e se

– Verbrannte Linse

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Durchgeführte Prüfungen (2)• Ultraschallprüfung

– i.O.-Schweißung

– Zinkkleber

– Kleine Linse

– Flache Linse

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ac e se

– Verbrannte Linse

Durchgeführte Prüfungen (3)

• Scherzugversuche– i.O.-Schweißpunkt: Fmax = 14,0 kN – 15,0 kN

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Durchgeführte Prüfungen (4)

• Scherzugversuche– Schweißpunkt verbrannte Linse: Fmax = 14,1 kN – 15,4 kN

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Durchgeführte Prüfungen (5)

• Scherzugversuche– Schweißpunkt kleine Linse: Fmax = 10,2 kN – 12,1 kN

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5

Durchgeführte Prüfungen (6)

• Scherzugversuche– Schweißpunkt flache Linse: Fmax = 11,8 kN – 11,9 kN

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Durchgeführte Prüfungen (7)

• Scherzugversuche– Schweißpunkt Zinkkleber: Fmax = 5,5 kN – 8,3 kN

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6

Durchgeführte Prüfungen (8)

• Scherzugversuche Zusammenfassung

16 000

18.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

Kra

ft [N

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0

2.000

4.000

iO flache Linse verbrannte L. kleine Linse Zinkkleber

Durchgeführte Prüfungen (9)

• Dynamische Prüfung– Mittelkraft 2,5 kN– Kraftamplitude 1,5 kN– Dauerschwingversuch bis Bruch

100.000

1.000.000

10.000.000

Last

wec

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1.000

10.000

iO flache Linse verbrannte L. kleine Linse Zinkkleber

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Durchgeführte Prüfungen (10)

• Materialografische Untersuchungen (Querschliffe durch Schweißpunkte)

– i.O.-Schweißung

– Zinkkleber

– Kleine Linse

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– Flache Linse

– Verbrannte Linse

Schlussfolgerungen

• Ultraschallprüfung eignet sich gut zum Detektieren der typischen Fehlerarten beim Widerstandspunktschweißen

• Automatische Bewertungshilfe ist nur eine Hilfe für den PrüferAutomatische Bewertungshilfe ist nur eine Hilfe für den Prüfer

• Bewertung der Widerstandsschweißpunkte muss manuell erfolgen

• Scherzugversuche und dynamische Prüfungen zeigen bis auf die Fehlerart Zinkkleber ähnliche Eigenschaften

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• Ausblick: Vergleichende Untersuchungen für hoch- und höchstfeste Werkstoffe werden abweichende Ergebnisse liefern

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