Modellierung und Charakterisierung der intermetallischen Phasenbildung in Laserschweißnähten von Titan-Aluminium und Eisen-Aluminium Schweißverbindungen

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Die Erstarrung der Schmelze, d. h. die sich bildenden Phasen und Mikrostrukturen im lasergestützten Fügeprozess entscheidet wesentlich über die Qualität der resultierenden Schweißnaht. Diese beim Fügen von zwei unterschiedlichen Werkstoffen komplexe Phasenbildung und Erstarrungsstrukturen entziehen sich derzeit noch weitgehend einer genaueren Kontrolle, speziell im Hinblick auf die während der Nichtgleichgewichtserstarrung ablaufenden Vorgänge. An diesem Punkt soll die Modellierung der Phasenbildung bzw. -umwandlung einsetzen, ebenso die der Mikrostruktur unter der Bedingung der Nichtgleichgewichtserstarrung. Neben der Modellierung des Wärme- und Stofftransportes, soll ein mesoskopisches, semistochastisches Modell der Phasen- und Mikrostrukturbildung entwickelt werden, welches einen direkten Vergleich mit den koexistierenden Phasen und den Mikrostrukturen geschweißter Proben ermöglicht. Als besonderer Schwerpunkt soll das Fügen von Titan an Aluminium einer genaueren Betrachtung unterzogen werden, da das Laserschweißen für das Fügen zweier artfremder Werkstoffe eine ideale Anwendung darstellt.