Wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung an Schweißverbindungen von pressgehärtetem 22MnB5

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Im hohen Festigkeitsbereich formgehärteter Vergütungsstähle besteht unter Wasserstoffeintrag und durch Passungenauigkeiten entstehenden Zugspannungen nach dem Schweißen das Risiko wasserstoffunterstützter Kaltrissbildung. Diese Arbeit untersucht entlang der Prozesskette Presshärten-Schweißen-Kathodische Tauchlackierung (KTL) das Wasserstoffaufnahmepotential des Werkstoffs 22MnB5 mit und ohne Al-Si-Überzug. Der Fokus liegt auf technologischen Einflüssen und Umgebungsbedingungen, die für die Austenitisierung der Platinen während des Presshärtens und für relevante Schweißverfahren wie Widerstandspunkt- und MSG-Schweißen entscheidend sind. Zur Quantifizierung des Wasserstoffs wird die Trägerheißgasextraktion verwendet, während kleinste Wasserstoffmengen mit einem Quadrupol-Massenspektrometer nachgewiesen werden. Nach der empirischen Bestimmung von Aktivierungsenergien und Diffusionskoeffizienten wird die Wasserstoffeffusion betrachtet, die stark von der Art des Überzugs des borlegierten Vergütungsstahls abhängt. Auch die Umgebungstemperatur beeinflusst die Effusion des Wasserstoffs. Um die festigkeitsreduzierende Wirkung von diffusiblem Wasserstoff in Schweißverbindungen zu prüfen, wird eine Kaltrissprüfvorrichtung eingesetzt, die auf dem Vier-Punkt-Biegeversuch basiert. Es konnten Zusammenhänge zwischen Wasserstoffkonzentration und Rissbildung in geschweißten Proben aus dem Werkstoff 22MnB5 ermittelt werden.