Entwicklung und Eigenschaften von Längspressnähten beim Aluminiumstrangpressen

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Das Aluminiumstrangpressen ist ein etabliertes Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen für verschiedene industrielle Anwendungen. Bei der Nutzung von Kammerwerkzeugen entstehen unvermeidliche Längspressnähte durch den Pressschweißvorgang. Um die mechanische Integrität der Pressprofile zu gewährleisten, ist ein tiefes Verständnis der Einflussfaktoren auf die Längspressnahteigenschaften notwendig. Zunächst wird der Zusammenhang zwischen globalen Prozessparametern und lokalen Größen in der Schweißkammer durch numerische Analysen untersucht. Es zeigt sich, dass das lokale Verhältnis von (Kontakt-) Druck zu Fließspannung ausschließlich von der Werkzeuggeometrie abhängt. Wichtige Größen für das Pressschweißen werden experimentell identifiziert und ein Verschweißungsmodell zur quantitativen Beschreibung der Zusammenhänge abgeleitet. Die Ergebnisse der Strangpressversuche deuten darauf hin, dass die Ausbildung einer vollständigen Pressschweißverbindung unter üblichen Bedingungen unkritisch ist. Dennoch werden Abweichungen der mechanischen Eigenschaften zwischen dem Nahtbereich und dem umliegenden Werkstoff quantifiziert. Bei fehlender statischer Rekristallisation bleiben diese Abweichungen unabhängig vom Auslagerungszustand bestehen. Eine signifikante Beeinträchtigung des mechanischen Verhaltens tritt jedoch auf, wenn im Bereich der Längspressnaht Grobkornbildung auftritt.