Numerische und diagnostische Untersuchung der Schutzgasstroemung beim Metallschutzgasschweissen fur die Brenner- und Verfahrensentwicklung

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Das MSG-Schweissverfahren ist das am haufigsten eingesetzte Verfahren in der Schweisstechnik. Die Prozessstabilitat und das Schweissergebnis werden entscheidend durch die Qualitat der Schutzgasabdeckung bestimmt. Ein umfassendes Verstandnis der Stroemung im Brenner und die Kenntnis uber die Wechselwirkungen von Schutzgasstroemung und Prozess bilden die Grundlage fur die Entwicklung von stroemungsoptimierten MSG-Schweissbrennern und wirtschaftlichen Schweissprozessen, insbesondere fur die Anwendbarkeit des Verfahrens an atmospharensensiblen Werkstoffen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden geeignete Methoden fur die Stroemungsanalyse an MSG-Schweissprozessen ausgewahlt, weiterentwickelt und in Kombination angewendet. Eingesetzt wurde die Numerische Stroemungssimulation, die Particle-Image-Velocimetry (PIV), die Schlierentechnik und die Messung der Sauerstoffkonzentration. Durch die Anwendung dieses Methodenbaukastens wurden die Wechselwirkungen zwischen der Brennergeometrie, dem Prozess und der Qualitat der Schutzgasabdeckung aufgezeigt sowie Empfehlungen fur die Brennerkonstruktion und Verfahrensanwendungen abgeleitet.