Effect of the wall thickness on the forming behavior and welding result during magnetic pulse welding. Issue 8 (25th July 2019)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Bellmann, J.; Lueg‐Althoff, J.; Schulze, S.; Hahn, M.; Gies, S.; Beyer, E.; Tekkaya, A.E.
• Is Part Of: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Volume 50:Issue 8(2019:Aug.)
• Page Start: 883
• Page End: 892
• Publication Date: 2019-07-25
• Subjects: Magnetic pulse welding -- dissimilar metal welding -- wall thickness -- welding window -- collision conditions -- solid state welding; Magnetpulsschweißen -- Multimaterialverbindungen -- Wandstärke -- Schweißparameterfenster -- Kollisionsbedingungen -- Festkörperschweißen; Materials -- Periodicals; Materials -- Testing -- Periodicals; 620.1
• DOI: 10.1002/mawe.201900024
• Languages: English
• ISSNs: 0933-5137

Abstract

Abstract: Magnetic pulse welding is a promising technology for the joining of dissimilar metals. Since the input of thermal energy is significantly reduced compared to conventional fusion welding technologies, critical intermetallic phases can largely be avoided. Therefore, proper collision conditions are necessary. Those require a careful adjustment of the energetic and geometric parameters at the impact welding setup. The thickness of the accelerated joining partner (flyer) determines the necessary energy input for a successful weld. However, at the same time, it has an effect on the weld formation. This study utilizes a novel optical measurement system to explain these findings and to gain insights into the forming behavior of the flyer parts. It is shown that the collision angle depends on the flyer tube thickness and, thus, directly has an effect on the welding result. Translation abstract: Das Magnetpulsschweißen ist eine vielversprechende Technologie zum Fügen von verschiedenartigen Metallen. Der thermische Energieeintrag ist im Vergleich zu konventionellen Schmelzschweißverfahren stark reduziert, wodurch kritische intermetallische Phasen vermieden werden. Um dieses Ergebnis zu erzielen, müssen geeignete Kollisionsbedingungen herrschen, was wiederum eine sorgfältige Einstellung der energetischen und geometrischen Randbedingungen innerhalb der Fügeanordnung erfordert. Beispielsweise bestimmt die Dicke des beschleunigten Fügepartners (Flyer) die notwendige Ladeenergie, gleichzeitig beeinflusst sie aber auch die Schweißnahtausbildung an sich. Um diese Beobachtungen zu erklären und Einblicke in das Umformverhalten des Flyers zu gewinnen, kommt in dieser Studie ein neuartiges optisches Messsystem zum Einsatz. Es wird gezeigt, dass der Kollisionswinkel von der Flyerwandstärke abhängt und damit einen direkten Einfluss auf das Schweißergebnis hat.