Werkstoffverarbeitung und Fügen

Welche Aussage über das Rührreibschweißen (FSW) trifft zu?

  1. ADie Reibungswärme eines rotierenden Werkzeugs erweicht den Werkstoff unterhalb der Schmelztemperatur, der dann verrührt und verbunden wird, sodass Poren und Erstarrungsrisse kaum auftreten
  2. BEs ist ein Lichtbogenschweißverfahren, bei dem die Fügestelle über die Schmelztemperatur erhitzt und unter Zugabe von Zusatzwerkstoff verbunden wird, wobei ein rotierendes Werkzeug das Schmelzbad rührt
  3. CEin energiereicher Elektronenstrahl schmilzt den Werkstoff örtlich tief auf und verbindet ihn, weshalb das Verfahren nur in einer großen Vakuumkammer durchgeführt werden kann
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Lösung: A. Die Reibungswärme eines rotierenden Werkzeugs erweicht den Werkstoff unterhalb der Schmelztemperatur, der dann verrührt und verbunden wird, sodass Poren und Erstarrungsrisse kaum auftreten

Beim Rührreibschweißen wird ein rotierendes Werkzeug mit einem Stift (Pin) an der Spitze in den Stoß gedrückt; der durch Reibungswärme erweichte Werkstoff wird plastisch zum Fließen gebracht und verrührt, und das Werkzeug wird entlang der Fügelinie bewegt. Da der Werkstoff dabei nicht schmilzt (Fügen im festen Zustand), treten die beim Schmelzschweißen problematischen Poren und Erstarrungsrisse nicht auf, und die Fügezone besteht aus feinen rekristallisierten Körnern. Auch Aluminiumlegierungen der 2000er- und 7000er-Reihe, die beim Schmelzschweißen zu Heißrissen neigen, lassen sich fügen; das Verfahren wird für Bauteile von Schienenfahrzeugen und Schiffen verwendet. Die Beschreibungen eines Lichtbogenschweißens, das über die Schmelztemperatur erhitzt, und des Elektronenstrahlschweißens gehören zu anderen Fügeverfahren. Für hochschmelzende Werkstoffe wie Stahl oder Titan werden Werkzeugwerkstoffe benötigt, die bei hohen Temperaturen wenig verschleißen.

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