Low Heat Joining – Manufacturing and Fatigue Strength of Brazed, Locally Hardened Structures

Abstract:

Low-heat brazing as a joining option for high strength steel sheets under cyclic load is still a challenge for manufacturing. For application arc brazing to locally hardened, high strength steel sheets a material specific manufacturing concept is needed to ensure a quality-related, reliable and reproducible processing. Thus the interaction of brazing parameters, metallurgical properties, types of brazed seams and different arc-processes under cyclic load were investigated. This should extinguish the base for an extended application of arc-brazed joints at cyclic loaded, high strength, property adjusted structures.

• Periodical: Advanced Materials Research (Volume 137)
• Pages: 347-374
• DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.137.347
• Online since: October 2010
• Authors: Volker Wesling, Antonia Schram, Mirjam Kessler
• Keywords: Advanced High Strength Steel (AHSS), Arc Brazing, Fatigue Strength, Locally Hardened Structure, Low Heat Joining, Plasma Brazing

References

[1] F. Behr: Die ultraleichte Stahlkarosse - neue Produkte und Fertigungsverfahren / The ultra light steel auto body - new products and processes, Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 30 (1999), 11, pp.669-677.

DOI: 10.1002/(sici)1521-4052(199911)30:11<669::aid-mawe669>3.0.co;2-q

[2] C. Darling: Brazing: An important joining option, Welding Journal 88 (2009), 4, pp.41-43.

[3] A.H. Wirth, H. Laukant, et al.: Laser brazing of high strength steels, ICALEO, Laser Materials Processing Conference, 26 (2007), pp.570-576.

[4] A.R. Schram, R. Masendorf, T. Medhurst, H. Wiche: Manufacturing and fatigue strength of brazed locally hardened structures, Steel Research International, 79 (2008), 3, pp.219-224.

DOI: 10.1002/srin.200806344

[5] R. Song, J.G. Schroth, et al.: Copper brazing response of some advanced high strength steel grades, Journal of Materials Processing Technology, 09 (2009), 1, pp.70-76.

DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2008.01.030

[6] W. Fluegge, A. Kröff: ScaLight - Neue Fertigungstechniken mit Stahl, Tagungsband EU Forschungsgemeinschaft für Blechverarbeitung e.V., 29 (2008), pp.145-155.

[7] U. Reisgen, U. Dilthey, A. Sevim: Als Fügeverfahren geeignet - MSG-Löten höchstfester Bleche im einseitigen Überlappstoß, Stahl, (2009), 1, pp.20-22.

[8] V. Wesling, A. Schram, A. Ait-Mekideche: Plasmalöten oberflächenveredelter Feinbleche, Praktiker, 55 (2003), 7, pp.196-200.

[9] A. Helmich: Untersuchungen zum wärmearmen Fügen von Feinblech mit Kupfer Basis-Loten, 2002, Diss.: TU Clausthal.

[10] M. Kueppers, H. Kaufmann, et al.: Verbesserung der Schwingfestigkeit von Schweiß- und Lötverbindungen durch prozessoptimierte Gestaltung der Nahtgeometrie, Schweißen & Schneiden, 61 (2009), 4, pp.192-203.

[11] A. Millinger: Der CMT Prozess- eine Revolution in der Fügetechnik, recitation Fronius 01/(2005).

[12] Inocon [online] 2010 (15. 01. 2010), www. inocon. at.

[13] J.M. Hadianfard: Low cycle fatigue behaviour and failure mechanism of a dual-phase steel, Materials Science and Engineering, A 499 (2009), 1-2, pp.493-499.

DOI: 10.1016/j.msea.2008.09.011

[14] S. Oliver, T.B. Jones: Dual phase versus TRIP strip steels: Microstructural changes as a consequence of quasi-static and dynamic tensile testing, Materials Characterization, 58 (2007), 4, pp.390-400.

DOI: 10.1016/j.matchar.2006.07.004

[15] N.N.: DVS-Merkblatt 0938-1, (2001).

[16] N.N.: DVS-Merkblatt 0938-2, (2005).

[17] U. Reisgen, L. Stein, M. Sevim: MSG-Löten mit Fülldrähten zur Steigerung der Festigkeitseigenschaften am Beispiel höherfester Stahlwerkstoff, Schweißen & Schneiden, 61 (2009), 8, pp.401-409.

[18] V. Wesling, A. Schram, M. Kessler: Wärmearmes Fügen - Fertigung lokal verfestigter Strukturen, 6. Industriekolloquium SFB 675, (2007), pp.83-88.

[19] V. Wesling, A. Schram, M. Kessler: Wärmearmes Fügen - Eigenschaften schutzgasgelöteter Feinbleche unter statischer und zyklischer Belastung, 7. Industriekolloquium SFB 675, (2009), pp.85-91.

[20] V. Wesling, A. Schram, M. Kessler: Festigkeit von wärmearm gefügten Verbindungen unter zyklischer Belastung, Schweißen & Schneiden, 61 (2009), 11, pp.658-662.

[21] O. Paetzold: Auswirkungen von Lötnähten an Automobilkarossen auf das Ergebnis nachfolgender Beschichtungsprozesse / Impacts of brazing seams at car bodies on the result of following coating processes, DVS-Berichte, 250 (2008), pp.430-433.

[22] T. Nitschke-Pagel, K. Dilger: An die Erfordernisse angepasst. Nachbehandlungsverfahren zur Verbesserung der Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen, Stahl, (2008), 4, pp.40-44.

[23] T. Ummenhofer, S. Herion, I. Weich: Schweißnahtnachbehandlung mit höherfrequenten Hämmerverfahren - Ermüdungsfestigkeit, Qualitätssicherung, Bemessung / Postweld treatment by high frequency hammer peening methods - Fatigue resistance, quality control, design, Stahlbau, 78 (2009).

DOI: 10.1002/stab.200910074