No description available.

In an effort to increase the fuel efficiency of cars more widespread use of higher strength steels is seen for their high strength-to-weight ratio. Thesesteels are more limited in their formability and tendency to harden than conventional steels, complicating manufacturing. This thesis summarizes the available research on resistance projection nut welding to higher strength steels and investigates the accuracy of the simulation program SORPAS when simulating projection nut welds to AlSi-coated Boron steel. It was found that the greatest difficulties in welding coated ultra high strength steels were the metallurgical effects of both the high alloying content of the steel and the coatings interacting with the weld when melting. Although SORPAS was an intuitive program to use for resistance welding and had a wide library of materials available, it was not found to be able to predict the resistance characteristics or results of projection nut welds to coated Boron steel without significant changes to default material parameters. The biggest issue was the delaying effect the coating layer had on the peak resistance, something not observed experimentally. Better results are suggested to be possible after experimentally ensuring the properties of the materials used and importing those values into SORPAS. / I ett försök att öka bilars bränsleeffektivitet används i allt större utsträckning stål med högre hållfasthet på grund av deras goda förhållande mellan styrka och vikt. Dessa stål är mer begränsade i sin formbarhet och tendens att härda än konventionella stål, vilket försvårar tillverkning. Denna uppsats sammanfattar den tillgängliga forskningen om motståndssvetsning med projektionsmutter i höghållfasta stål och undersöker noggrannheten hos simuleringsprogrammet SORPAS vid simulering av projektionsmuttersvetsar i AlSi-belagt borstål. Det konstaterades att de största svårigheterna vid svetsning av belagda ultrahöghållfasta stål var de metallurgiska effekterna av både stålets höga legeringsinnehåll och beläggningarnas interaktion med svetsen vid smältning. Trots att SORPAS var ett intuitivt program att använda för motståndssvetsning och hade ett brett bibliotek av tillgängliga material kunde det inte förutsäga motståndsegenskaperna eller resultaten av projektionsmuttersvetsar mot belagt borstål utan betydande förändringar av standardmaterialparametrarna. Det största problemet var den fördröjande effekt som beläggningsskiktet hade på maximala resistansen, något som inte observerades experimentellt. Bättre överenstämmelse föreslås vara möjlig efter att experimentellt säkerställa egenskaperna hos de material som används och importera dessa värden till SORPAS.

Der Forschungsgegenstand der vorliegenden Arbeit ist die kontinuierliche Herstellung eines profilförmigen Bauteils aus dem Bor-Mangan-Stahl 22MnB5 mit lokal bzw. global definierten mechanischen Eigenschaften. Dabei laufen die Formgebung und Wärmebehandlung (WBH) parallel ab. Die Hauptformgebung erfolgt zunächst im Lieferzustand, an die sich die Wärmbehandlung und die finale Formgebung anschließen. Während der WBH wird das ferritische Anfangsgefüge beim Erwärmen in Austenitgefüge und anschließend durch eine rasche Abkühlung größer 30 K/s in Martensitgefüge umgewandelt. Die Induktorform, -frequenz und die -leistung beeinflussen hierbei maßgeblich die Aufheizrate und das Erwärmungsbild. Durch kontinuierliche Formgebung und die gezielte WBH sind Profilbauteile mit Bauteilfestigkeiten bis 1500 MPa effizient herstellbar. Im Anschluss an eine Machbarkeitsstudie werden experimentelle und simulative Untersuchungen durchgeführt und die gewonnenen Ergebnisse miteinander verglichen. Dadurch kann die prinzipielle Eignung des FE-Modells nachgewiesen werden. Im Weiteren erfolgt der Vergleich von drei verschiedenen Fertigungsrouten, wobei das Hauptaugenmerk auf der erforderlichen Umformkraft und der erreichbaren Formgenauigkeit liegt. Auf Basis der Simulationsergebnisse kann festgehalten werden, dass mittels der untersuchten Technologie höchstfeste und formgenaue Profilbauteile mit definierten mechanischen Eigenschaften herstellbar sind. Der Einsatz der Technologie birgt somit ein enormes Leichtbaupotenzial. Dennoch gibt es Hemmnisse die Technologie einzusetzen, da „Wärme“ in den traditionell kalt ablaufenden Umformprozess eingebracht wird. Die Arbeit soll dazu beitragen, diese Barriere abzubauen.:1 EINLEITUNG 2 STAND DER FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 3 HANDLUNGSBEDARF, ZIELSETZUNG UND LÖSUNGSWEG 4 VERSUCHSPLANUNG 5 VERWENDETE WERKSTOFFE SOWIE ANLAGEN- UND WERKZEUGTECHNIK ZUR ENTWICKLUNG EINER TECHNOLOGIE ZUR HERSTELLUNG EINTEILIGER, EIGENSCHAFTSSKALIERTER PROFILBAUTEILE 6 REFERENZVERSUCHE V-GESENKBIEGEN UND KALTWALZPROFILIEREN EINES HUTPROFILS AUS 22MNB5 7 STATIONÄRES AUFHEIZVERHALTEN EINES RINGINDUKTORS UND ABSCHRECKEN MITTELS UNTERSCHIEDLICHER KÜHLMEDIEN 8 INTEGRATION EINER WÄRMEBEHANDLUNG IN DEN KONTINUIERLICHEN WALZPROFILIERPROZESS 9 ZUSAMMENFASSUNG 10 AUSBLICK / The research object of the present work is the continuous production of an open profile component made of the manganese-boron steel 22MnB5 with locally or globally defined mechanical properties. The shaping and heat treatment (SHT) take place in one process. The main shaping is first carried out in the as-delivered condition, followed by heat treatment and final shaping. During the heat treatment, the initial ferritic microstructure is transformed into an austenitic state during heating and then into a martensitic microstructure by rapid cooling at a rate of more than 30 K/s. The geometry of the induction coil, the frequency and the heating power have a significant influence on the heating rate and the heating effect. Through continuous shaping and controlled SHT, profile components with strengths of up to 1500 MPa can be produced efficiently. Following a feasibility study, experimental and simulative investigations were carried out and the results obtained were compared with each other. In this way, the principle suitability of the FE model could be demonstrated. In further steps, three different production routes were com-pared, whereby the main focus was on the required forming force and the achievable forming accuracy. Based on the obtained results, it can be stated that the investigated technology can be used to produce high-strength and dimensionally accurate profile components and defined mechanical properties with high output rate. The use of this technology thus offers a huge lightweight potential. However, as additional heat is introduced into the traditionally cold forming process, the process is more complexity and this constitutes a barrier to the use of the technology. This work is intended to overcome this barrier.:1 EINLEITUNG 2 STAND DER FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 3 HANDLUNGSBEDARF, ZIELSETZUNG UND LÖSUNGSWEG 4 VERSUCHSPLANUNG 5 VERWENDETE WERKSTOFFE SOWIE ANLAGEN- UND WERKZEUGTECHNIK ZUR ENTWICKLUNG EINER TECHNOLOGIE ZUR HERSTELLUNG EINTEILIGER, EIGENSCHAFTSSKALIERTER PROFILBAUTEILE 6 REFERENZVERSUCHE V-GESENKBIEGEN UND KALTWALZPROFILIEREN EINES HUTPROFILS AUS 22MNB5 7 STATIONÄRES AUFHEIZVERHALTEN EINES RINGINDUKTORS UND ABSCHRECKEN MITTELS UNTERSCHIEDLICHER KÜHLMEDIEN 8 INTEGRATION EINER WÄRMEBEHANDLUNG IN DEN KONTINUIERLICHEN WALZPROFILIERPROZESS 9 ZUSAMMENFASSUNG 10 AUSBLICK