Leseprobe_JAS_2020

JAHRBUCH 

SCHWEISSTECHNIK 2020 

Ein Leitfaden durch die Branche der 

Füge-, Trenn- und Beschichtungstechnik 

www.die-verbindungs-spezialisten.de

3 » Schweißtechnisches Fachwissen 

Technische Fragestellungen, Trends und Themen stehen im Mittelpunkt der 

nachfolgenden Fachbeiträge. Diese sind unterschiedlichen schweißtechnischen 

Feldern zugeordnet und geben Einblicke in aktuelle Fragestellungen 

der Schweißtechnik – praxisnahe Hilfestellung oftmals inklusive. 

3 

Bild: Schweißtechnisches Bakker – Der Blechformer Fachwissen 

267

Werkstoffe, Zusätze und Hilfsstoffe 

zum Fügen und Trennen 

Bild: Fotolia 

Beeinflussung des Schweißgutgefüges durch Einsatz 

und Weiterentwicklung von Zusatzwerkstoffen beim 

Laserstrahlschweißen von Stahl-Mischverbindungen mit 

hochmanganhaltigen Stählen 

F. Graß, V. Wesling und K. Treutler, Clausthal 

H. C. Schmale, Salzgitter/Duisburg 

Einleitung 

Vor dem Hintergrund der angestrebten Gewichtsreduzierung 

im Fahrzeugbau gepaart 

mit stetig steigenden passiven Sicherheitsanforderungen 

an die Fahrzeugzelle werden 

heutzutage immer mehr höher- und 

höchstfeste Stahlsorten im Karosseriebereich 

eingesetzt. Zu diesen Stählen gehören 

auch die neuartigen hochmanganhaltigen 

TWIP-Stähle (engl. twinning induced plasticity, 

dt. durch Zwillingsbildung induzierte 

Plastizität), welche durch ihre sehr guten 

Festigkeits- und Verformungseigenschaften 

immer weiter an Bedeutung gewinnen. 

Sie vereinen sowohl eine sehr hohe Festigkeit 

von bis zu 1.000 MPa als auch eine 

gleichzeitig erhöhte Bruchdehnung von bis 

zu 50 %. Neben diesen Eigenschaften weisen 

diese Stähle eine geringere Dichte im 

Vergleich zu konventionellen Automobilstählen, 

z. B. 22MnB5, aufgrund der hohen 

Legierungsanteile an Silizium und Aluminium 

auf [1]. 

Um den heute geforderten kostenoptimierten 

Leichtbau zu realisieren, wird der 

Einsatz von Stahlleichtbauwerkstoffen wie 

den hochmanganhaltigen TWIP-Stählen 

auch in Stahlmischbauweise angestrebt. 

Bei der Verarbeitung von Stahlwerkstoffen 

wird noch häufig aus wirtschaftlichen 

Aspekten auf die klassischen Schmelzschweißverfahren 

zurückgegriffen. Dabei 

kommt es allerdings aufgrund unterschiedlicher 

physikalischer und chemischer Eigenschaften 

der Fügepartner in Stahlmischverbindungen 

zu fügetechnischen Herausforderungen. 

Um dennoch ausreichende 

mechanisch-technologische Eigenschaften 

der Mischverbindungen zu gewährleisten, 

werden Schweißzusatzwerkstoffe verwendet, 

welche die Gefügeeigenschaften im 

Schweißgut gezielt beeinflussen. 

Stand der Technik 

Aufgrund ihres hohen Mangananteils besitzen 

TWIP-Stähle ein austenitisches Grundgefüge. 

Viele dieser FeMn-Stähle zeigen 

aufgrund ihrer Stapelfehlerenergie zwischen 

20 und 40 mJ/m² eine große Affinität 

zum TWIP-Effekt. Dieser vorherrschende 

Verformungsmechanismus beschreibt die 

mechanische Zwillingsbildung. Dabei werden 

unter Einleitung äußerer Schubspan- 

270 Schweißtechnisches Fachwissen

nungen Kristallebenen relativ zueinander 

verschoben. Der verschobene Kristallanteil 

ordnet sich dann spiegelbildlich zum Ausgangsgitter 

an. Diese sogenannten Zwillingsebenen 

behindern nachfolgende Versetzungsbewegungen, 

was wiederum eine 

Festigkeitssteigerung zur Folge hat [2…4]. 

Die FeMn-Stähle werden bisher vorwiegend 

im Automobilbau eingesetzt. Ein Beispiel 

dafür stellt die Substitution einer zweiteiligen 

Stoßstange aus einem Deckblech 

(22MnB5) und einem Schließblech (DP600) 

durch eine einteilige Stoßstange aus einem 

TWIP-Stahl dar [5]. Die schweißtechnische 

Verarbeitung der TWIP-Stähle ist daher ein 

wichtiger Aspekt. Vor allem die große Wärmeeinbringung 

beim Schweißen führt zu 

Herausforderungen wie der Bildung von 

Heißrissen, die aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit 

bei gleichzeitig hoher Wärmeausdehnung 

und dem großen Erstarrungsintervall 

dieser Stähle häufig vorkommen 

[6]. Um möglichst das Auftreten von 

Heißrissen und einer starken Grobkornbildung 

zu vermeiden, sollte ein Schweißverfahren 

gewählt werden, das möglichst wenig 

Wärme in die Fügezone einbringt. Als 

besonders geeignet bietet sich das Laserstrahlschweißen 

an, da es im Vergleich zu 

anderen thermischen Schweißverfahren 

den Werkstoff weniger thermisch beansprucht, 

was weniger Verzug der Bauteile 

zur Folge hat [7, 8]. 

Der Einsatz der FeMn-Stähle im Karosseriebau 

erfordert auch ihre Anbindung an 

andere Stahlgüten. Bei der Realisierung 

der Stahlmischbauweise kommen Fügepartner 

zum Einsatz, die sich aufgrund ihrer 

chemischen Zusammensetzungen in ihrem 

Kristallaufbau unterscheiden. Sie besitzen 

unterschiedliche physikalische und mechanisch-technologische 

Eigenschaften. Vor 

allem die verschiedenen Wärmeleitfä-higkeiten 

und Erstarrungsintervalle müssen 

bei der schweißtechnischen Verarbeitung 

berücksichtigt werden [9]. 

Ausgangssituation und Lösungsansatz 

Beim Laserstrahlschweißen von Mischverbindungen 

aus hochmanganhaltigen 

und ferritischen Stählen ohne Einsatz von 

Schweißzusatzwerkstoffen ergibt sich im 

Schweißgut ein inhomogenes Mischge- 

3 

Bild 1. Laserstrahlschweißnaht Stahl-Mischverbindung HSD 600/HC340LA, kein Zusatzwerkstoff, 

Vergrößerung Detailaufnahme: 500:1. 

Schweißtechnisches Fachwissen 

271

füge aus austenitischen und martensitischen 

Bereichen, Bild 1. Die auftretenden 

Martensitinseln besitzen eine erhöhte Härte 

und wirken als metallurgische Kerben, die 

die Tragfähigkeit der Verbindung herabsetzen 

können. Das Ziel beim Schweißen 

muss somit ein homogenes Schweißgutgefüge 

ohne Festigkeitssprünge sein, welches 

ähnliche mechanisch-technologische Eigenschaften 

ausweist wie der Grundwerkstoff 

des schwächeren Fügepartners, hier 

des mikrolegierten Stahls HC340LA (Werkstoffnummer 

1.0548). 

In vorangegangenen Untersuchungen 

konnte gezeigt werden, dass vor allem das 

Aufmischungsverhältnis der beiden Grundwerkstoffe 

einen entscheidenden Einfluss 

auf die Ausbildung des Schweißnahtgefüges 

besitzt. Ab einem Anteil von 85 % des 

hochmanganhaltigen Grundwerkstoffs stellt 

sich ein homogenes rein austenitisches Gefüge 

in der Naht ein. Auch die vollaustenitischen 

Schweißnähte weisen in diesem 

Zusammenhang bessere mechanische 

Kennwerte auf als die Schweißnähte mit 

Mischgefüge [10]. 

Um den hier geforderten Aufmischungsgrad 

und die damit verbundenen technologischen 

Eigenschaften der Schweißverbindung 

zu gewährleisten, bedarf es allerdings 

eines erhöhten Positionieraufwands. Dazu 

sind aufwändige Prozessüberwachungsund 

-regelungssysteme notwendig, was 

die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens deutlich 

verschlechtert und den Einsatz in der 

Praxis erschwert. Vor diesem Hintergrund 

wird im Artikel eine Möglichkeit aufgezeigt, 

die schweißtechnische Verarbeitung von 

hochmanganhaltigen Stählen in Mischverbindung 

mit einem ferritischen Fügepartner 

ohne Einsatz von Prozessüberwachungsund 

Positioniereinheiten durchzuführen und 

ein rein austenitisches Schweißnahtgefüge 

zu erhalten. 

Als Lösungsansatz wurde der gezielte Einsatz 

eines austenitischen Zusatzwerkstoffs 

gewählt, der die austenitische Erstarrung 

im Schweißgut unterstützt [11]. Da in vorherigen 

Untersuchungen gezeigt wurde, 

dass konventionelle Zusatzwerkstoffe nur 

bedingt zur schweißtechnischen Verarbeitung 

dieser Mischverbindung geeignet sind, 

wurde unter anderem ein Zusatzdraht auf 

Basis eines hochmanganhaltigen Stahls 

entwickelt [12]. 

Grundwerkstoffe und verwendeter 

Schweißzusatz 

Als Fügepartner für die Schweißversuche 

kam zum einen der hochmanganhaltige 

Stahl HSD 600 mit einem stabilen austenitischen 

Gefüge zum Einsatz. Dieser weist 

neben Mangan als Hauptlegierungselement 

auch bedeutende Anteile an Aluminium 

und Silizium auf. Zum anderen wurde 

ein mikrolegierter HC340LA-Stahl mit 

einem ferritischen Grundgefüge verwendet. 

Beide Grundwerkstoffe wiesen eine mittlere 

Tabelle 1. Chemische Zusammensetzung der verwendeten Fügepartner. 

Werkstoff C [%] Mn [%] Al [%] Si [%] P [%] S [%] Ti [%] Nb [%] Zr 

[%] 

FeMn 0,68 15,90 2,51 2,53 -- -- -- -- -- -- -- 

HC340LA 0,11 1,00 0,015 0,5 0,025 0,025 0,15 0,009 -- -- -- 

FeMn-Draht 0,2 18 0,1 -- -- -- -- 3,6 0,02 0,006 0,5 

B [%] 

Mo 

[%] 


Blechdicke von etwa 1,7 mm auf und waren 

unbeschichtet. In Tabelle 1 ist die chemische 

Zusammensetzung der Grundwerkstoffe 

aufgeführt. Als Schweißzusatzwerkstoff 

wurde ein hochmanganhaltiger Draht 

verwendet. Neben Mangan wurde diesem 

Versuchsdraht noch Molybdän zur Steigerung 

der Warmfestigkeit und Zirkon zur 

Kornfeinung hinzulegiert. 

Versuchsbedingungen und Analysemethoden 

Alle Schweißverbindungen wurden im 

Stumpfstoß ausgeführt. Über eine Kaltdrahtzufuhr 

wurde der Zusatzwerkstoff 

schleppend in einem Auftreffwinkel von 

23° mit einer Drahtfördergeschwindigkeit 

von 2,5 m/min zugeführt. Alle Schweißversuche 

erfolgten unter einer Argonschutzgasatmosphäre, 

um einen Abbrand der Legierungselemente 

in der Schweißnaht zu 

mindern. Da bei den untersuchten Mischverbindungen 

sowohl austenitische als 

auch martensitische Phasen im Schweißgut 

zu erwarten waren, wurden die Schweißnahtgefüge 

mit verschiedenartigen metallographischen 

Methoden untersucht. Dazu 

gehörte die Analyse der Phasenausbildung, 

über das Ätzen mit Nital und Bloech & Wedl 

II, sowie der Härte- und Elementverteilung 

mit WDX-Verfahren (wellenlängendispersive 

Röntgenspektroskopie). 

Ergebnisse und Diskussion 

Da die Festigkeitseigenschaften von 

Schweißverbindungen maßgeblich von ihrer 

Gefügezusammensetzung und -ausbildung 

abhängig sind, werden diese im Folgenden 

detailliert beschrieben. Dabei weisen alle 

geschweißten Proben eine gleichmäßige 

Nahtober- und -unterseite auf. 

Einsatz hochmanganhaltiger 

Schweißzusatzwerkstoffe 

Bei der Verwendung des hochmanganhaltigen 

Zusatzwerkstoffs ergibt sich im Vergleich 

zur Schweißung ohne Schweißzusatz 

ein homogeneres Schweißgutgefüge 

und damit eine deutlichere Verbesserung, 

Bild 2. Der gewählte Ansatz, einen austenitischen 

hochmanganhaltigen Zusatzwerkstoff 

in das Schweißgut einzubringen, ist 

demnach richtig gewählt. In der Vergrößerung 

lassen sich aber neben dendritisch er- 

3 

Bild 2. Übersichtsaufnahme und Mikrogefüge der Mischverbindung HSD 600/HC340LA unter 

Verwendung eines hochmanganhaltigen Zusatzwerk-stoffes, Vergrößerung Detailaufnahme: 500:1. 


273

starrtem Austenit auch Bereiche mit martensitischer 

Struktur erkennen. 

Zwischen den Dendritenarmen des austenitischen 

Gefügeanteils lassen sich Mikrolunker 

detektieren, die eine Schwächung 

der Schweißnaht aufgrund der fehlenden 

Werkstoffanbindung zur Folge haben. Die 

Lunker entstehen während der Erstarrung 

des Schweißguts. Die Schrumpfungsrichtung 

wirkt dabei der Erstarrung entgegen. 

Durch das sehr breite Erstarrungsintervall 

und die große Schrumpfung des hochmanganhaltigen 

Werkstoffs, kommt es zur 

Werkstofftrennung in diesen Bereichen. Die 

Mikrolunker treten ausschließlich in den 

austenitischen Bereichen des Schweißguts 

auf. Im Martensit können keine Fehlstellen 

beobachtet werden. Je mehr Martensit 

im Schweißgut vorhanden ist, desto weniger 

Lunker liegen vor. Der Grund hierfür ist 

offensichtlich die Volumenzunahme beim 

Umwandeln des Austenits in Martensit [13]. 

Als weitere Optimierungsmaßnahme zum 

Erreichen eines austenitischen Grundgefüges 

ohne das Vorhandensein von Mikrolunkern 

wird im Folgenden weitere Anpassung 

der Legierungszusammensetzung des 

entwickelten Schweißzusatzes betrachtet. 

Dazu wurde der verwendete Zusatzwerkstoff 

mit verschiedenen Legierungselementen 

dotiert. 

Anpassung der Legierungszusammensetzung 

des Zusatzwerkstoffs durch 

PVD-Beschichten 

Zur schnellen iterativen Verbesserung wird 

im ersten Ansatz der vorhandene Draht mit 

ausgewählten Legierungselementen mit 

PVD-Verfahren (eng. physical vapour deposition, 

dt. physikalische Gasphasenabscheidung) 

beschichtet. Die Beschichtung 

von Schweißdrähten wurde bereits in anderen 

Arbeiten untersucht [14]. Für die Beschichtung 

des Schweißzusatzdrahts wurden 

als Versuchsvarianten Legierungselemente 

Aluminium (Al), Chrom (Cr) und Niob 

(Nb) ausgewählt. Alle drei Elemente wirken 

in erster Linie als Ferritbildner, welche eine 

primär ferritische Erstarrung im Schweißgut 

erzwingen. Die Löslichkeit von Legierungs-, 

Begleit- und Verunreinigungselementen ist 

im Ferrit wesentlich größer als im Austenit, 

sodass eine größere Verteilung von niedrigschmelzenden 

Phasen bzw. die Bildung 

niedrigschmelzender Eutektika verhindert 

wird. Des Weiteren wirken die Deltaferrite 

bei einer primär ferritischen Erstarrung 

als Kristallisationskeime für den sekundär 

gebildeten Austenit. Dies begünstigt eine 

feinkörnige dendritische Erstarrung des 

Schweißgutgefüges, die wiederum die Bildung 

von Lunkern reduziert. Ein weiterer 

Vorteil einer primär ferritischen Erstarrung 

liegt in dem im Vergleich zum Austenit kleineren 

thermischen Wärmeausdehnungskoeffizienten, 

wodurch die ferritischen Gefügebestandteile 

während der Erstarrung 

geringere Kristallisations- und Abkühlspannungen 

verursachen, sodass die Heißrissgefahr 

bzw. die Lunkerbildung vermindert 

werden [15]. 

In Bild 3 ist exemplarisch die Drahtbeschichtung 

für den mit Chrom besputterten 

Schweißdraht dargestellt. Die Schichtdicken 

liegen hierbei bei etwa 20 µm, was 

einem Massenanteil von etwa 3,6 % an Cr 

im Schweißdraht bewirkt. Dabei schwanken 

die Schichtdicken allerdings entlang der 

Schweißdrahtlänge und des -umfangs. Für 

die Beschichtung mit Aluminium können 

Schichtdicken zwischen 10,5 und 11,6 µm 

abgeschieden werden. Somit liegt der zugesetzte 

Al-Anteil bei etwa 2,0 %. Die 

Schichtdicke des Niob-beschichteten 

Schweißdrahtes weist die größten Schwan- 


Bild 3. PVD-Drahtbeschichtung mit Chrom. 

kungen auf. Es werden Schichtdicken zwischen 

9,6 und 26,7 µm gemessen. Daraus 

ergibt sich ein mittlerer Nb-Anteil von 5,8 % 

im Schweißdraht. 

Metallographische Untersuchungen 

In Bild 4 sind die metallographischen Ergebnisse 

der Schweißversuche mit dem beschichteten 

Schweißzusatz dargestellt. In 

den Übersichtaufnahmen lässt sich für alle 

Schweißnähte eine gute Nahtausbildung 

ausmachen. Lediglich die Schweißnaht, die 

mit dem Al-beschichteten Schweißzusatzdraht 

ausgeführt wurde, weist eine kleine 

Nahtunterwölbung auf der Oberseite auf. 

Es zeigt sich außerdem, dass weiterhin sehr 

inhomogene Verteilungen der Gefügebestandteile 

bestehen, was auf Unterschiede 

der Elementkonzentration im Schweißgut 

hindeutet. In Bild 4c ist zu erkennen, dass 

das angeätzte Schweißgut im oberen Bereich 

heller erscheint als im unteren Bereich. 

Da der Zusatzwerkstoff von oben zugeführt 

wird, lässt die These zu, dass sich besonders 

dort eine hohe Nb-Konzentration befindet 

und es zu keiner Durchmischung im 

unteren Bereich kommt. 

In den Detailaufnahmen der Schweißnähte 

lassen sich sowohl für die Aluminium- als 

auch die Chrom-beschichteten Schweißzusätze 

neben dendritischen Gefügebestandteilen 

auch Martensit detektieren. Durch 

den Einsatz von Aluminium lässt sich in 

den austenitischen Bereichen ein feinkörniges 

Gefüge einstellen. Unter Verwendung 

des Niob-beschichteten Zusatzwerkstoffs 

hingegen ergibt sich ein weitestgehend 

austenitisches Schweißgutgefüge mit sehr 

feinstängeligen Dendriten. Außerdem lassen 

sich für alle drei Schweißnähte keine 

Fehlstellen im Gefüge erkennen. 

Härtemessungen 

Aufgrund der gezeigten Inhomogenitäten 

in den Schweißgefügen war auch eine ungleichmäßige 

Verteilung der Härte zu erwarten. 

Daher wurden Härtefelder über den 

gesamten Querschnitt der Schweißnäht 

gelegt. Die Härteprüfung erfolge nach Vickers 

mit einer Prüfkraft von 0,1 N und einer 

Schrittweite von 0,1 mm. 

In Bild 5 sind die Härtefelder der mit den 

beschichteten Schweißdrähten gefügten 

3 


275

Bild 4. Übersichtsaufnahmen und Mikrogefüge der Mischverbindungen HSD 600/HC340LA unter 

Verwendung von beschichteten Zusatzdrähten a) Aluminium b) Chrom c) Niob; Vergrößerung 

Detailaufnahmen: 500:1. 

Proben dargestellt. Die Härtefelder der 

Schweißproben unter Verwendung der Albzw. 

Cr-Beschichtung, Bild 5a und 5b, weisen 

neben größtenteils Härtewerten zwischen 

280 und 330 HV 0,1 auch vereinzelt 

Bereiche mit erhöhten Härtewerten von bis 

zu 600 HV 0,1 auf, was auf ein Vorhandensein 

von martensitischen Gefügeanteilen 

hindeutet. Im Vergleich dazu können in der 

Schweißnaht mit dem Niob-beschichteten 

Zusatz keine Härtespitzen beobachtet werden. 

Das Härtefeld ist homogen und besitzt 

annähernd Härtewerte, die auf dem Niveau 

des hochmanganhaltigen Grundwerkstoffs, 

etwa 300 HV 0,1, liegen. 

Elementverteilung mittels WDX 

Um die Verteilung der einzelnen Elemente 

im Schweißgut zu ermitteln, wurden mit 

wellen-längendispersiver Röntgenspektroskopie 

Elementanalysen durchgeführt. 

In dieser Untersuchung wurde dabei die 

Verteilung der jeweiligen Elemente analysiert, 

mit denen der Zusatzschweißdraht 

beschichtet wurde, Bild 6. Es zeigt sich für 

Bild 5. Härtefelder im Nahtbereich der Mischverbindungen HSD 600/HC340LA mit beschichtetem 

Zusatzdraht a) Aluminium b) Chrom c) Niob. 


Bild 6. Elementverteilung im Schweißnahtbereich für a) Aluminium b) Chrom c) Niob. 

alle Elemente eine inhomogene Verteilung 

entlang der Schweißnaht. Auch die Mengenanteile 

der eingebrachten Elemente variieren 

deutlich. 

In Bild 6a ist die Al-Verteilung der Schweißnaht, 

die mit dem Al-beschichteten 

Schweißdraht gefügt wurde, dargestellt. 

Da auch im Grundwerkstoff des hochmanganhaltigen 

Fügepartners bis zu 2,5 % Al 

vorhanden sind, können über den gesamten 

Nahtquerschnitt Al-Anteile detektiert 

werden. Die Konzentration nimmt zur Seite 

des mikrolegierten Stahls deutlich ab. 

Im unteren Bereich zur FeMn-Seite ergeben 

sich Al-Anteile von bis zu 1,6 % in der 

Schweißnaht, sie nehmen bis zu einem Anteil 

von 0,4 % im oberen Bereich ab. Im Zusammenhang 

mit den metallographischen 

Analysen und dem Härtefeld lassen sich für 

die Bereiche mit weniger Al martensitische 

Strukturen und erhöhte Härtewerte feststellen. 

Sowohl bei der Cr-Verteilung, Bild 6b, 

in der mit dem Cr-beschichteten Draht 

geschweißten Naht als auch bei der 

Nb-Verteilung, Bild 6c, in der mit dem 

Nb-beschichteten Draht ausgeführten 

Schweißnaht, zeigen sich deutliche Unterschiede 

der Elementverteilung im oberen 

und unteren Nahtbereich. In den oberen 

Bereichen ergibt sich eine deutlich höhere 

Konzentration an Chrom bzw. Niob als im 

unteren Bereich. Bei der Verwendung des 

mit Cr beschichteten Zusatzwerkstoffs lassen 

sich nur 0,3 % Cr unten feststellen, wohingegen 

oben 0,4 bis 0,7 % detektierbar sind. 

Allerdings liegt auch in diesem Bereich eine 

sehr inhomogene Cr-Verteilung vor. Ähnlich 

verhält es sich mit der Nb-Verteilung bei der 

Verwendung des Nb-beschichteten Schweißdrahts. 

Auch hier ergeben sich im unteren Bereich 

Nb-Gehalte von nur etwa 0,5 %. In der 

oberen Hälfte des Schweißguts lassen sich 

dagegen bis zu 3,2 % ermitteln. Auch bei dieser 

Verbindung liegt eine sehr ungleichmäßige 

Durchmischung des Legierungselements vor, 

sodass davon auszugehen ist, dass der Zusatzwerkstoff 

nicht bis in die Nahtwurzel der 

Verbindung gelangt. Dennoch können auch in 

den unteren Bereichen vorwiegend austenitische 

Strukturen ausgemacht werden, sodass 

davon ausgegangen werden kann, dass 

schon geringe Mengen an Niob einen Einfluss 

3 


277

auf die Erstarrung und Gefügeausbildung des 

Schweißguts besitzen. 

Ausblick und Schlussfolgerung 

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass 

sich durch den Einsatz eines neuentwickelten, 

hochmanganhaltigen Schweißzusatzwerkstoffs 

das Schweißgutgefüge einer 

laserstrahlgeschweißten Mischverbindung 

aus einem hochmanganhaltigen TWIP- 

Stahl und einem mikrolegierten Fügepartner 

maßgeblich beeinflussen lässt. Es ergibt 

sich im Vergleich zur Schweißverbindung 

ohne Einsatz von Zusatzwerkstoff ein homogeneres 

und weitestgehend austenitisch 

erstarrtes Schweißnahtgefüge, welches allerdings 

auch Fehlstellen in Form von Lunkern 

aufweist, die die Festigkeit der Verbindung 

herabsetzen können. Aus diesem 

Grund war es notwendig, die Legierung des 

untersuchten Schweißzusatzwerkstoffs dahingehend 

anzupassen. Dazu wurde der 

Schweißdraht durch PVD-Verfahren mit 

den Elementen Aluminium, Chrom und Niob 

beschichtet, um keine aufwändigen neuen 

Versuchsschmelzen für den Schweißdraht 

zu generieren. Bereits in den metallographischen 

Analysen ist der Einfluss der Legierungselemente 

auf das Schweißgutgefüge 

deutlich sichtbar. Für keine der Schweißverbindungen 

lassen sich Lunker detektieren. 

Allerdings liegen bei der Verwendung 

des Aluminium- und Chrom-beschichteten 

Zusatzdrahts martensitische Bereiche vor, 

die erhöhte Härtewerte, wie die Härtemappings 

verdeutlichen, besitzen und zu Spannungskonzentrationen 

führen. Lediglich 

die mit dem Niob-beschichteten Draht erzeugte 

Schweißnaht weist ein fast vollständig 

austenitisch erstarrtes Schweißgut mit 

einem sehr feinen Korn und einem homogenen 

Härteverlauf auf Niveau des hochmanganhaltigen 

Grundwerkstoffs auf. 

Die Elementverteilungen der Schweißnahtgefüge 

zeigen hier, dass sich die Legierungselemente 

nur sehr ungleichmäßig im 

Schweißgut verteilen. Vor allem Chrom und 

Niob weisen deutlich unterschiedliche Elementgehalte 

im oberen und unteren Bereich 

der Schweißnaht auf. Die Untersuchungen 

zeigen aber auch, dass bereits geringe Anteile 

an Niob die austenitische Erstarrung 

begünstigen. 

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Tagungsbd. „Materials in Car Body Engineering 

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2014, Aachen, Germany”, S. 49/52. 

[8] Bliedtner, J., H. Müller u. A. Barz: Lasermaterialbearbeitung. 

Grundlagen, Verfahren, 

Anwendungen, Beispiele. Carl Hanser Verlag, 

München 2013. 

[9] Reisgen, U., u. a.: Untersuchungen zum strahltechnischen 

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[10] Behm, V.: Laserstrahlschweißen von 

TWIP-Stählen. TEWISS Verlag, Garbsen 2017. 

[11] Risch, A.: Laserstrahlschweißen von Austenit-Ferrit-Verbindungen 

mit Zusatzdraht – 

Metallurgie und Schweißnahteigenschaften. 

Aachener Berichte Fügetechnik. Shaker Verlag, 

Aachen 1995. 

[12] Graß, F., u. a.: Untersuchung zum Einfluss 

des Schweißzusatzes auf Mischverbindungen 

mit hochmanganhaltigen Stählen beim Laserstrahl-schweißen. 

DVS-Berichte Bd. 327, 

S.404/09. DVS Media, Düsseldorf 2016. 

[13] Pohle, C.: Eigenschaften geschweißter 

Mischverbindungen zwischen Stählen und 

Chrom-Nickel-Stählen. DVS Media, Düsseldorf 

1994. 

[14] Wesling, V., K. Treutler u. T. Gehling: Influence 

on the strength of high-strength fine-grained 

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electrodes. Tagungsbd. „20. Werkstofftechnisches 

Kolloquium, Chemnitz 2018“, 

Werkstoffe und werkstofftechnische Anwendungen 

Bd. 72, S. 138/47. TU Chemnitz 2018. 

[15] Schuster, J.: Heißrisse in Schweißverbindungen 

– Entstehung, Nachweis und Vermeidung. 

DVS Media, Düsseldorf 2003. 

3 


279

5 » Branchenkontakte 

Ein Branchenjahrbuch wäre nichts ohne eine Abbildung der Branche. Sie 

steht daher in diesem Kapitel im Fokus. Ein alphabetisches Firmenverzeichnis 

sowie eine ortsalphabetische Auflistung erleichtern die Orientierung. 

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59067 Hamm 

T +49 2381 271-01 

F +49 2381 271-750 

vertrieb.deutschland@voestalpine.com 

www.voestalpine.com/welding 

Bayerische Metallwerke GmbH 

Leitenweg 5 

85221 Dachau 

Postfach: 

1106 

85201 Dachau 

T +49 8131 703-0 

F +49 8131 703-101 

info@wolfram-industrie.de 

www.wolfram-industrie.de 

Bolzenschweißtechnik bsk + BTV GmbH 

Daimlerstraße 25 

74252 Massenbachhausen 

T +49 7138 81097-0 

F +49 7138 81097-29 

info@stud-welding.de 

www.stud-welding.de 

422 Branchenkontakte

Chemetall GmbH 

Zweigniederlassung Schweiz 

Aarauerstraße 51 

5200 Brugg, Schweiz 

T +49 69 272900-03 

F +49 69 272900-04 

chemetall.schweiz@basf.com 

www.chemetall.com 

Demmeler 

Maschinenbau GmbH & Co. KG 

Alpenstraße 10 

87751 Heimertingen 

T +49 8335 9859-0 

F +49 8335 9859-27 

info@demmeler.com 

www.demmeler.com 

Carl Cloos Schweißtechnik GmbH 

Carl-Cloos-Straße 1 

35708 Haiger 

Postfach: 

1161 

35701 Haiger 

T +49 2773 85-0 

F +49 2773 85-275 

info@cloos.de 

www.cloos.de 

KARL DEUTSCH 

Prüf- und Messgerätebau 

GmbH + Co. KG 

Otto-Hausmann-Ring 101 

42115 Wuppertal 

T +49 202 71 92-181 

F +49 202 71 49 32 

info@karldeutsch.de 

www.karldeutsch.de 

DALEX Schweißmaschinen 

GmbH & Co. KG 

Koblenzer Straße 43 

57537 Wissen 

Postfach: 

1162/11623 

57529 Wissen 

T +49 2742 77-0 

F +49 2742 77-101 

kontakt@dalex.de 

www.dalex.de; www.unserebroschuere.de/ 

DALEX/MailView/ 

DIAMANT Metallplastic GmbH 

Hontzlarstraße 12-14 

41238 Mönchengladbach 

T +49 2166 9836-0 

F +49 2166 83025 

info@diamant-polymer.de 

www.diamant-polymer.de 

5 

Branchenkontakte 

423

DINSE G.m.b.H. 

Tarpen 36 

22419 Hamburg 

T +49 40 658-750 

F +49 40 658-200 

info@dinse-gmbh.com 

www.dinse-gmbh.com 

DVS Media GmbH 

Aachener Straße 172 

40223 Düsseldorf 

Postfach: 

101965 


T +49 211 1591-0 

F +49 211 1591-150 

media@dvs-media.info 

www.dvs-media.eu 

DOCERAM GmbH 

Hesslingsweg 65-67 

44309 Dortmund 

Postfach: 

120361 


T +49 231 925 025-0 

F +49 231 92 50 25-600 

info@doceram.com 

www.doceram.com 

DVS-TV GmbH 



T +49 211 1591-220 

F +49 211 1591-150 

info@dvs-tv.de 

www.dvs-tv.de 

DOTHERM GmbH & Co. KG 

Heßlingsweg 65-67 


Postfach: 

120361 


T +49 231 925 000-0 

F +49 231 92 50 00–600 

info@dotherm.com 

www.dotherm.com 

DVS – Deutscher Verband für Schweißen 

und verwandte Verfahren e. V. 



Postfach: 

101965 


T +49 211 1591-0 

F +49 211 1591-200 

info@dvs-hg.de 

www.dvs-ev.de 


DVS ZERT GmbH 

Geschäftsstelle Düsseldorf 



Postfach: 

101965 


T +49 211 1591-203 

F +49 211 1591-200 

info@dvs-zert.de 

www.dvs-zert.de 

ESTA Apparatebau GmbH & Co. KG 

Gotenstraße 2-6 

89250 Senden 

T +49 7307 804-0 

F +49 7307 804-500 

info@esta.com 

www.esta.com 

DVS ZERT GmbH 

Geschäftsstelle Halle (Saale) 

Köthener Straße 33a 

06118 Halle (Saale) 

T +49 345 525034-20 

F +49 345 525034-10 

info@dvs-zert.de 

www.dvs-zert.de 

EWM AG 

Dr.-Günter-Henle-Straße 8 

56271 Mündersbach 

T +49 2680 181-0 

F +49 2680 181-244 

info@ewm-group.com 

www.ewm-group.com 

ESAB Welding & Cutting GmbH 

Zweigstelle Langenfeld 

Winkelsweg 178-180 

40764 Langenfeld 

T +49 2173 3945-0 

F +49 2173 3945-218 

info@esab.de 

www.esab.de 

FMS Fränkischer Maschinenund 

Stahlbau GmbH 

Lindestraße 16 

97466 Gochsheim 

Postfach: 

88 

97466 Gochsheim 

T +49 9721 643-0 

F +49 9721 643-80 

info@fms-gochsheim.de 

www.fms-gochsheim.de 

5 


425

Forschungsvereinigung Schweißen und 

verwandte Verfahren e.V. des DVS 



Postfach: 

101965 


T +49 211 1591-0 

F +49 211 1591-200 

info@dvs-forschung.de 

www.dvs-forschung.de 

Gebr. Löcher Glüherei GmbH 

Mühlenseifen 2 

57271 Hilchenbach 

T +49 2733 8968-0 

F +49 2733 8968-10 

info@loecher-glueherei.de 

www.loecher-glueherei.de 

Fraunhofer-Institut für 

Fertigungstechnik und Angewandte 

Materialforschung IFAM 

Wiener Straße 12 

28359 Bremen 

T +49 421 2246-400 

F +49 421 2246-430 

info@ifam.fraunhofer.de 

GEBR. GLOOR AG 

Kirchbergstraße 111 

3400 Burgdorf, Schweiz 

Postfach: 

1180 

3401 Burgdorf, Schweiz 

T +41 34 427 47 47 

F +41 34 423 15 46 

gloor@gloor.ch 

www.gloor.ch 

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und 

Strahltechnik IWS Dresden 

Winterbergstraße 28 

01277 Dresden 

T +49 351 83391-0 

F +49 351 83391-3300 

info@iws.fraunhofer.de 

www.iws.fraunhofer.de 

Harms & Wende GmbH & Co. KG 

Großmoorkehre 9 

21079 Hamburg 

Postfach: 

900464 

21044 Hamburg 

T +49 40 766 904-0 

F +49 40 766 904-88 

hwh@harms-wende.de 

www.harms-wende.de 


Helling GmbH 

Spökerdamm 2 

25436 Heidgraben 

Postfach: 

2132 

25437 Tornesch 

T +49 4122 922-0 

F +49 4122 922-201 

info@helling.de 

www.helling.de 

ITW Welding GmbH 

Spechttal 1a 

67317 Altleiningen 

T +49 6356 966-119 

F +49 6356 966-114 

info@itw-welding.de 

www.itw-welding.de 

IDEAL-Werk C. + E. Jungeblodt 

GmbH & Co. KG 

Bunsenstraße 1 

59557 Lippstadt 

Postfach: 

1508 

59553 Lippstadt 

T +49 2941 206-0 

F +49 2941 206-169 

sales@ideal-werk.com 

www.ideal-werk.com 

Kueppers Solutions GmbH 

Uechtingstraße 19, Gebäude D9 

45881 Gelsenkirchen 

T +49 361 722-0 

F +49 361 722-180 

info@kueppers-solutions.de 

www.kueppers-solutions.de 

Laserline GmbH 

Fraunhofer Straße 

56218 Mühlheim-Kärlich 

T +49 2630 964-0 

F +49 2630 964-1018 

info@laserline.com 

www.laserline.com 

5 

igm Robotersysteme AG 

Industriezentrum Niederösterreich Süd 

Straße 2a, Objekt M8 

2355 Wiener Neudorf, Österreich 

T +43 2236 6706-0 

F +43 2236 6706-99101 

office@igm-group.com 

www.igm.at 


427

Linde Aktiengesellschaft 

Linde Gases Division 

Seitnerstraße 70 

82049 Pullach 

T 0800 0530 530-0 

F 0800 0530 530-11 

info@de.linde-gas.com 

www.linde-gas.de 

Messer Cutting Systems GmbH 

Otto-Hahn-Straße 2-4 

64823 Groß-Umstadt 

Postfach: 

1127 

64818 Groß-Umstadt 

T +49 6078 787-0 

F +49 6078 787-150 

info@messer-cutting.com 

www.messer-cs.de 

Lorch Schweißtechnik GmbH 

Im Anwänder 24-26 

71549 Auenwald 

T +49 7191 503-0 

F +49 7191 503-199 

info@lorch.eu 

www.lorch.eu 

Nederman GmbH 

Nürtinger Straße 50 

73257 Köngen 

T +49 7024 86899-0 

info@nederman.de 

www.nederman.de 

Merkle Schweißanlagen-Technik GmbH 

Industriestraße 3 

89359 Kötz 

T +49 8221 915-0 

F +49 8221 915-40 

info@merkle.de 

www.merkle.de 

Orbitalum Tools GmbH 

Josef-Schüttler-Straße 17 

78224 Singen 

T +49 7731 792-0 

F +49 7731 792-524 

tools@orbitalum.com 

www.orbitalum.com 

Plymovent GmbH 

Rolandsecker Weg 30 

53619 Rheinbreitbach 

T +49 22 24 91 99 3-0 

F +49 22 24 91 99 3-30 

info@plymovent.de 

www.plymovent.de 


Praxair Deutschland GmbH 

Hans-Böckler-Straße 1 


T +49 211 2600-0 

F +49 211 2600-4123 

contact_germany@praxair.com 

www.praxair.de 

PTR Strahltechnik GmbH 

Am Erlenbruch 9 

63505 Langenselbold 

T +49 6184 2055-0 

F +49 6184 2055-300 

zentrale@ptr-ebeam.com 

www.ptr-ebeam.com 

pro-beam AG & Co. KGaA 

Zeppelinstraße 26 

82205 Gilching 

T +49 89 899233-0 

F +49 89 899233-11 

info@pro-beam.com 

www.pro-beam.com 

PROTEM GmbH 

Am Hambiegel 27 

76709 Dettenheim 

T +49 7247 939-0 

F +49 7247 939-33 

info@protem-gbmh.de 

www.protem-gmbh.de 

REHM GmbH u. Co. KG Schweißtechnik 

Ottostraße 2 

73066 Uhingen 

T +49 7161 30070 

F +49 7161 300720 

rehm@rehm-online.de 

www.rehm-online.de 

RHODIUS Schleifwerkzeuge GmbH & 

Co. KG 

Brohltalstraße 2 

56659 Burgbrohl 

T +49 2636 920-600 

F +49 2636 920-124 

service@rhodius.de 

www.rhodius-abrasives.com 

5 


429

SBI Produktion techn. Anlagen 

GmbH & Co. KG 

Kaplanstraße 12 

2020 Hollabrunn, Österreich 

T +43 2952 34139-0 

F +43 2952 34139-10 

office@sbi.at 

www.sbi.at 

SKS Welding Systems GmbH 

Marie-Curie-Straße 14 

67661 Kaiserslautern 

T +49 6301 7986-0 

F +49 6301 7986-119 

info@de.sks-welding.com 

www.sks-welding.com 

Schweißtechnische Lehr- und 

Versuchsanstalt Mannheim GmbH 

Käthe-Kollwitz-Straße 19 

68169 Mannheim 

Postfach: 

121752 

68068 Mannheim 

T +49 621 3004-0 

F +49 621 3004-292 

info@slv-mannheim.de 

www.slv-mannheim.de 

Steigerwald Strahltechnik GmbH 

Emmy-Noether-Straße 2 

82216 Maisach 

82212 Maisach 

T +49 8141 3535-0 

F +49 8141 3535-215 

info@sst-ebeam.com 

www.sst-ebeam.com 

Bernd Siegmund GmbH 

Landsberger Straße 180 

86507 Oberottmarshausen 

T +49 8203 9607-0 

F +49 8203 9607-33 

info@siegmund.com 

www.siegmund.com 

TBi Industries GmbH 

Ruhberg 14 

35463 Fernwald-Steinbach 

T +49 6404 9171-0 

F +49 6404 9171-58 

info@tbi-industries.com 

www.tbi-industries.com 


TECHNOLIT® GmbH 


36137 Großenlüder 

Postfach: 

1152 

36133 Großenlüder 

T +49 6648 69-0 

F +49 6648 69-569 

info@technolit.de 

www.technolit.de 

Trafimet Schweißtechnik GmbH 

Im Gewerbegebiet 20 

36289 Friedewald 

T +49 6674 900-0 

F +49 6674 900-28 

info@trafimet.de 

www.trafimetgroup.de 

TEKA Absaug- und 

Entsorgungstechnologie GmbH 


46342 Velen 

T +49 2863 9282-0 

F +49 2863 9282-72 

info@teka.eu 

www.teka.eu 

UTP Maintenance 

voestalpine Böhler Welding Germany 

Vertriebs-GmbH 

Hafenstraße 21 

59067 Hamm 

T +49 2381 271-01 

F +49 2381 271-750 

vertrieb.deutschland@voestalpine.com 

www.voestalpine.com/welding 

THERMOPROZESS - Gruppe 

Wiehagen 8 

45472 Mülheim an der Ruhr 

T +49 208 49539-0 

F +49 208 49539-29 

info@thermoprozess.de 

www.thermoprozess.de 

Westfälische Drahtindustrie GmbH 

Schweisstechnik 

Wilhelmstraße 7 

59067 Hamm 

T +49 2381 276-438 

F +49 2381 276-232 

schweissdraht@wdi.de 

www.wdi.de 

5 


431

Gesellschaft für Wolfram Industrie mbH 

Permanederstraße 34 

83278 Traunstein 

Postfach: 

1948 

83269 Traunstein 

T +49 861 9879-0 

F +49 861 9879-101 

info@wolfram-industrie.de 

www.wolfram-industrie.de 


6 » Produkt- und Dienstleistungsübersicht 

Nach dem „Wer“ nun das „Was“ der Branche: Aktuelle schweißtechnische 

Erkenntnisse spiegeln sich auch in den Produkten und Dienstleistungen 

wider, denn nur so bleiben die Unternehmen wettbewerbsfähig. In diesem 

Kapitel finden Sie die notwendigen Angaben, um für Dienstleistungen oder 

Produkte die passenden Anbieter zu finden. 

Bild: iStock

Waren- und Dienstleistungsverzeichnis 


I 

Anlagen und Ausrüstung für die Verfahren 

der Füge-, Beschichtungs- und Trenntechnik 

1 Anlagen und Ausrüstung inkl. Automatisierung, 

Mechanisierung und Industrieroboter 

für das Schweißen von Metall-, 

Keramik- und Verbundwerkstoffen 

Abbrennstumpfschweißen 10 


IDEAL-Werk, 59553 Lippstadt 


Bolzenschweißen 20 

Bolzenschweißtechnik bsk + BTV GmbH 

DOCERAM GmbH 

Buckelschweißen 30 

DALEX Schweißmaschinen GmbH & Co. KG 

DOCERAM GmbH 




Elektrogasschweißen 50 



Elektronenstrahlschweißen 60 



PTR Strahltechnik GmbH 

Elektroschlackeschweißen 70 




Engspaltschweißen 80 







TBi Industries GmbH, Tel. +49 640 49171-0 


Falzdrahtschweißen 90 


Fülldrahtschweißen 100 





EWM AG 


REHM GmbH u. Co. KG Schweißtechnik, 



Gasschweißen 120 

GEBR. GLOOR AG, 3400 Burgdorf / Schweiz 

Produkt und Dienstleistungsübersicht 

447

Induktives Widerstandspressschweißen 140 

DOCERAM GmbH 

Kondensatorentladungsschweißen 170 


Laserstrahlschweißen 180 


Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und 

Strahltechnik IWS Dresden 




Laserline GmbH, Hochleistungsdiodenlaser 


Lichtbogenhandschweißen 190 





EWM AG 


Lorch Schweißtechnik - www.lorch.eu 





Lichtbogenimpulsschweißen 200 






EWM AG 



Merkle Schweißanlagen-Technik, 89359 Kötz 





Mehrdrahtschweißen 240 









MIG-/MAG-Schweißen 250 





DOCERAM GmbH 



EWM AG 

FMS Fränkischer Maschinen- und Stahlbau 

GmbH 



448 Produkt und Dienstleistungsübersicht










Rollennahtschweißen 300 




Mikroschweißen 260 

EWM AG 

Plasma/WIG-Schweißen 270 







SBI Produktion techn. Anlagen GmbH 



Plasmaschweißen 280 




UTP Maintenance 


EWM AG 




TANDEM-Schweißen 360 







UP-Schweißen 390 





GmbH 



Widerstandspunktschweißen 410 



DOCERAM GmbH 





6 

Pressstumpfschweißen 290 


WIG-Schweißen 420 


Produkt und Dienstleistungsübersicht 

449







EWM AG 


GmbH 





Orbitalum Tools GmbH 








für das Auftragschweißen und 

Plattieren 

Additive Fertigung 430 


EWM AG 




Laserstrahlauftragschweißen 450 



Plasmaauftragschweißen 460 




Schutzgasauftragschweißen 490 







EWM AG 




UP-Auftragschweißen 500 







für das Löten 

Elektroschlackeauftragschweißen 440 





Flammlöten 550 

Messer Cutting Systems, 64823 Groß-Umstadt 

Laserstrahllöten 590 


450 Produkt und Dienstleistungsübersicht

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