In dieser Arbeit wird der hochfrequente induktive Schweißprozess von plattierten Rohren mit Hilfe numerischer Modellierung untersucht. Neben dem Einsatz der klassischen Einfrequenzerwärmung findet die Anwendung der simultanen Zweifrequenz statt. Es werden Lösungen für den induktiven Schweißprozess mit verschiedenen Materialkombinationen bei unterschiedlichen Wandstärken vorgestellt.
Für das Einfrequenz-Schweißverfahren wird die Stromfrequenz-Geschwindigkeits-Fügekurve für jede Werkstoffkombination bestimmt. Die Stabilität der gefundenen Arbeitspunkte wird mit einem vorgestellten Ansatz berechnet.
Für die zweifrequente Erwärmung werden für jede Werkstoffkombination die erforderlichen Leistungsanteile berechnet. Es werden einige Vor- und Nachteile der Anwendung der simultanen Zweifrequenz auf die Erwärmung präsentiert.
Anhand eines vorgestellten Ansatzes können die Lösungen unter den energetischen Kriterien des Nutzungsgrades miteinander verglichen werden.
Aktualisiert: 2022-01-19
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In dieser Arbeit wird der hochfrequente induktive Schweißprozess von plattierten Rohren mit Hilfe numerischer Modellierung untersucht. Neben dem Einsatz der klassischen Einfrequenzerwärmung findet die Anwendung der simultanen Zweifrequenz statt. Es werden Lösungen für den induktiven Schweißprozess mit verschiedenen Materialkombinationen bei unterschiedlichen Wandstärken vorgestellt.
Für das Einfrequenz-Schweißverfahren wird die Stromfrequenz-Geschwindigkeits-Fügekurve für jede Werkstoffkombination bestimmt. Die Stabilität der gefundenen Arbeitspunkte wird mit einem vorgestellten Ansatz berechnet.
Für die zweifrequente Erwärmung werden für jede Werkstoffkombination die erforderlichen Leistungsanteile berechnet. Es werden einige Vor- und Nachteile der Anwendung der simultanen Zweifrequenz auf die Erwärmung präsentiert.
Anhand eines vorgestellten Ansatzes können die Lösungen unter den energetischen Kriterien des Nutzungsgrades miteinander verglichen werden.
Aktualisiert: 2022-03-17
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Diese Arbeit liefert einen Beitrag zum tieferen Verständnis der Vorgänge beim induktiven Randschichthärten. Dabei wird der vollständige Prozess einschließlich induktiver Erwärmung, Abschreckung und Gefügeumwandlung numerisch modelliert. Besonderes Augenmerk wird auf die Frage gelegt, welchen Einfluss magnetische Sättigungseffekte bei der induktiven Erwärmung ferromagnetischer Werkstoffe haben. Die numerischen Untersuchungen werden durch Experimente verifiziert und ergänzt. Insbesondere werden die auftretenden elektromagnetischen und thermischen Effekte bei der Härtung eines Geradstirnrads betrachtet. Weiterhin erfolgt die Erläuterung einer innovativen Methodik für die inverse Auslegung eines Härteprozesses, wobei von einer Härteverteilung auf die Geometrie des Induktors und die elektrischen Parameter geschlossen wird. Die Methodik nutzt mathematische Optimierungsalgorithmen und wird am Beispiel einer Hohlwelle entwickelt und vorgestellt.
Aktualisiert: 2019-11-07
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