MIG-Löten

Erhöhung der Verbindungsqualität von verzinkten Ausrüstungsstrukturen durch MIG-Löten (IGF-Nr. 16272BR)

Durchführende Stellen: Universität Rostock (Prof. Wanner)

Bearbeitungszeitraum: 01.12.2009 bis 31.08.2012

Abschlussbericht: CMT 20/2013


Motivation / Ausgangssituation

Stetig steigende Anforderungen an die Qualität von schiffbaulichen Ausrüstungselementen und deren Montagevorgänge prägen die schiffbauliche Endausrüstung von Maschinen- und Laderäumen, Passagierkabinen, Bauteilen an Oberdeck und im Unterwasserbereich. Aus Korrosionsgründen wird ein erheblicher Anteil von Ausrüstungselementen vorab feuer- bzw. bandverzinkt und wird zusätzlich vorbeschichtet oder blank mit der jeweiligen Schiffsstruktur verschweißt oder verschraubt. Dabei bedeutet das Schweißen für die Fügestelle einen Verlust der Korrosionsschutzfunktion, die relativ aufwendig durch nachträgliches Beschleifen und Beschichten wiederhergestellt werden muss. Zusätzliche Schwierigkeiten bereitet der eigentliche Fügeprozeß, da ohne das Entfernen des Zinks von der Fügestelle die Verbindungsqualität durch Spritzer und verringerte Festigkeiten erheblich beeinträchtigt ist.

 

Zusammenfassung der geplanten Ziele und Lösungsschritte

Im Forschungsvorhaben soll der Einsatz des MIG-Verfahrens zum Lichtbogenlöten verzinkter Stahlwerkstoffe im Schiffbau untersucht werden. Dabei werden vorrangig Möglichkeiten zum Lichtbogenlöten feuerverzinkter Ausrüstungselemente untersucht. Insbesondere handelt es sich um Rohre, die zum größten Teil in Zwangslagen bearbeitet werden müssen. Es wird angestrebt, durch gezielte Prozessbeeinflussung, Blechstärken größer 3 mm zu löten. Die Nahtgeometrien beschränken sich auf Kehlnähte an Überlappverbindungen und Stumpfnähte, die zum Teil in mehreren Lagen verarbeitet werden müssen. Ein weiteres Ziel ist es, Wege zum Löten von erhöhten Zinkschichtdicken aufzuzeigen, die beim Abtropfvorgang von tauchverzinkten Strukturen entstehen. Festigkeitswerte von Verbindungen an Blechen und Originalausrüstungsstrukturen werden ermittelt. Korrosionsuntersuchungen werden durchgeführt, um den Einfluss der elektrochemischen Spannungsreihe zwischen den unterschiedlich verarbeiteten Materialien auf die Lötverbindung zu prüfen. Weiterhin soll die kathodische Schutzwirkung des Zinküberzugs bei Verletzungen im Obernaht- und Wurzelnebenbereich sowie auf der Rückseite von Kehlnahtverbindungen durch den Lötprozess geprüft werden.

Die Zielsetzung besteht in der Erarbeitung von technologischen Vorgaben für den Einsatz des MIG-Lötens in der schiffbaulichen Montage verzinkter Ausrüstungsbauteile, insbesondere feuerverzinkter Seewasserrohre mit Materialstärken von 4-8 mm und Durchmessern von 25- 450 mm mit dem Ziel, die Vorbereitungs- und Nacharbeiten zu reduzieren. Weiterhin werden festigkeitsseitig, korrosionsseitig und optisch qualitätsgerechte Verbindungen hergestellt. Durch die Verringerung von Arbeitsschritten oder Verbindungsmaterialien wird eine Kosteneinsparung angestrebt. Die Durchlaufzeiten werden verkürzt und somit eine Produktivitätssteigerung in der Endmontage erreicht.

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