Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Alaluss, Khaled Ahmed
Mayr, Peter (Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn.); Wielage, Bernd (Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil.); Bergmann, Jean Pierre (Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil.)
Modellbildung und Simulation des Plasma-Schweißens zur Entwicklung innovativer Schweißbrenner
Modeling and simulation of plasma welding for the development of innovative welding torches
Kurzfassung in deutsch
In der vorliegenden Habilitationsarbeit wurden technisch-konstruktive Lösungsansätze basierend auf einem entwickelten strömungs-thermomechanischen/magneto-hydro-dynamischen Simulationsmodell zur Entwicklung/Charakterisierung eines physikalischen Prozesswirkprinzips des betrachteten Mikro- und Hochleistungs- sowie Orbital-Plasma-Schweißprozesses und dessen physikalischer Effekte entwickelt. Dabei wurden die differenten Einflussgrößen beim Plasmaschweißprozess erfasst, analysiert und ihre Wirkung auf Schweißprozessverhalten und Brennerkonstruktion charakterisiert. Die damit gewonnenen Ergebnisse wurden zur werkstofflichen, technisch-konstruktiven Entwicklung der Brennerkopfmodelle hinsichtlich der Ausführungsgeometrien des Prozessgaszuführungs- und Brennerkühlsystems genutzt.Im Rahmen des erarbeiteten thermomechanischen Simulationsmodells wurden die beim Plasma-Auftragschweißen von Verbundbauteilen auftretenden Temperaturfelder, Verformungen und Eigenspannungen vorausbestimmt, untersucht und analysiert. Mittels des erarbeiteten Simulationsmodells wurden werkstoffliche, konstruktive und fertigungstechnische Maßnahmen zur Minimierung/Beeinflussung schweißbedingter Verformungen und Eigenspannungen simulativ untersucht und bewertet.
Kurzfassung in englisch
In this work, technical and constructive solutions were developed based on simulation models (process and structural) for fluid mechanical, thermomechanical and magneto-hydrodynamic effects. The simulation process included improving and characterising the physical operating principles for micro plasma welding, high performance plasma welding and orbital plasma welding. Also, the physical effects for the above plasma welding processes were studied and analysed. From these different physical properties of the parameters for the plasma welding processes, and their effects on plasma welding process behaviour and torch design were analysed and characterised. The results were used for the development and construction of plasma welding torch models, which included material selection and geometrical design such as, process gas supply design, torch cooling system design, and other related torch designs.By developing the thermomechanical simulation model, deformations and residual stresses that were generated by heating during the plasma welding process were investigated and analysed. The developed thermomechanical model
included material, structural and welding specifications such as buffering and preheating. Simulations utilizing this model were used in order to reduce the residual stresses and deformations of the welded components.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Schweißtechnik | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Habilitation | |
| ISBN/ISSN: | 978-3-96100-007-4 | |
| URL/URN: | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-216002 | |
| Quelle: | Chemnitz : Universitätsverlag der Technischen Universität Chemnitz, 2017. - 222 S. - Wissenschaftliche Schriftenreihe CHEMNITZER FÜGETECHNIK ; Band 3 | |
| SWD-Schlagwörter: | Plasmaschweißen , Auftragsschweißen , Verschleißschutz , Prozesssimulation , Deformation , Eigenspannung | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Plasmalichtbogen , Prozessmodellierung , FE-Modelle , Plasmabrenner-Konstruktion , Mikro-, Hochleistungs- und Orbital-Plasmaschweißen , Struktursimulation , Temperaturfelder , Verformungen | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | Plasmas welding , deposition welding , wear protection , plasma arc , process modeling , process simulation , FE models , plasma torch construction , micro, high performance and orbital plasma welding , structural simulation , temperature fields , deformations , residual stresses | |
| DDC-Sachgruppe: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften, Ingenieurwissenschaften | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 30.08.2016 |
