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WO2019243346A1 - Method for producing a starting block for further processing to form a material composite, method for producing a material composite, and starting block - Google Patents

Method for producing a starting block for further processing to form a material composite, method for producing a material composite, and starting block Download PDF

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Publication number
WO2019243346A1
WO2019243346A1 PCT/EP2019/066053 EP2019066053W WO2019243346A1 WO 2019243346 A1 WO2019243346 A1 WO 2019243346A1 EP 2019066053 W EP2019066053 W EP 2019066053W WO 2019243346 A1 WO2019243346 A1 WO 2019243346A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
region
producing
group
welding
welding parameters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/066053
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Myslowicki
Peter Ohse
Maik Wittstock
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of WO2019243346A1 publication Critical patent/WO2019243346A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Definitions

  • Process for producing a starting block for further processing into a composite material process for producing a composite material and starting block
  • the present invention relates to a method for producing a starting block for further processing into a composite material, at least one first and second pre-component being provided in a first step, a welded connection being formed between the pre-components in a second step. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a composite material and an output block for a composite material.
  • multilayer slab-shaped starting blocks are produced from precomponents.
  • composite partners / pre-components of the same size are arranged one above the other and welded to one another all around.
  • the starting blocks can then be rolled out into a composite material using hot rolling techniques. Since the slabs generally have unevenness, air pockets can form during welding. Such air inclusions lead to the formation of bubbles, which can still be found in the resulting composite material between the composite partners even after hot rolling.
  • the object is achieved by a method for producing an output block for further processing into a composite material, at least one first and second pre-component being provided in a first step, a welded connection being formed between the pre-components in a second step, characterized in that that the welded joint is formed in a first area using a first group of welding parameters, the welded joint being formed in a second area using a second group of welded parameters, the first group of welded parameters and the second group of welded parameters being in at least one of the following
  • regions of different quality are formed by varying at least one welding parameter along the weld connection.
  • the weld seam in the first area can be deliberately made with a reduced quality. It is thus possible to produce a starting block which can be used for further processing for a composite material without additional intermediate steps (in particular without further local application of additional layers of welding filler materials, without the application of additional sealants and without an evacuation step), undesired bubble formation being effective. can be prevented. According to the invention, process steps, costs and energy can accordingly be saved in the production.
  • the starting block is preferably slab-shaped and the composite material is in particular a composite steel material.
  • the main goal of welding processes is to create a permanent connection between two components that can withstand the requirements placed on them (e.g. mechanical strength).
  • the welding parameters are selected based on the requirements placed on the connection. Factors to be taken into account include: the chemical composition of the structure of the materials to be connected themselves (for example via the carbon equivalent,
  • the chemical composition of the base material and the sheet thickness are relevant.
  • These framework conditions define, among other things, the cooling conditions and thus the type of structure that forms in the weld metal and in the heat affected zone (HAZ) at the transition to the base material.
  • HZ heat affected zone
  • the structural transformation changes from diffusion-controlled processes, as a result of which, for example, ferrite or pearlite form, to non-diffusion processes (martensite formation). This increases the hardness in the affected areas and thus the risk of cold cracks.
  • Cold cracks are cracks that occur below a temperature of approx. 300 ° C.
  • Another major influencing factor for the formation of cold cracks is the hydrogen content of the weld metal.
  • the diffusible hydrogen present there can be introduced, for example, by the filler material or the ambient conditions.
  • the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ in such a way that the weld connection in the first area has an increased tendency to form cold cracks compared to the weld connection in the second area, in particular in a temperature range below 300 ° C and preferably such that the welded connection is designed as a predetermined breaking point in the first region.
  • this makes it possible for the welded connection in the first region to be designed as a predetermined breaking point by selecting the first group of welding parameters.
  • the first group of welding parameters can be chosen intentionally in such a way that the welded connection in the first region has a (otherwise typically undesirable) reduced quality.
  • the second group of welding parameters can be selected in such a way that the formation of cold cracks in the second area is avoided.
  • a lower t 8/5 time is used in the first area than in the second area. This can be achieved in particular by selecting the first group and the second group of welding parameters in such a way that a lower t 8/5 time (and an increased cooling rate) results in the formation of the welded connection in the first area than in the second area.
  • a robust and stable weld connection can thus be formed in the second area, while the weld connection in the first area advantageously serves as a predetermined breaking point.
  • the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ in such a way that the welded connection in the first area has an increased hardness compared to the welded connection in the second area.
  • the weld connection in the first region it is possible for the weld connection in the first region to be locally or locally hardened on one or both sides as a result of the difference / differences between the first and second group of welding parameters.
  • the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ at least in the filler metal used, a first filler metal used in the first area having a higher carbon equivalent, CET, than an im second area used second filler metal.
  • CET carbon equivalent
  • im second area used second filler metal it is possible in an efficient manner lent that the welded joint in the first area has a reduced quality and serves as a predetermined breaking point.
  • GMA 6 M 21 Mn 4Ni2CrMo can be used for MSG welding with a medium alloy filler material.
  • High-alloy filler materials are those with martensitic structural components and a low nickel content, for example G Z 12 or G 17 according to EN ISO 14343-A.
  • the preheating temperature used is lower in the first area than in the second area. This can increase the tendency of the weld joint to crack in the first area compared to the second area.
  • the heat input used in the first area is lower than in the second area.
  • the lower heat input during the welding process in the first area can increase the tendency of the weld joint to crack in the first area compared to the second area.
  • the second step for more diffusible hydrogen to be present in the first area than in the second area, preferably with the aid of applying a hygroscopic paste to seam flanks of the precomponents in the first area and / or by immersing one in the first Area used welding electrode, preferably a welding electrode coated with a non-metallic substance, in water or in a mixture of substances comprising water.
  • a welding electrode coated with a non-metallic substance preferably a welding electrode coated with a non-metallic substance, in water or in a mixture of substances comprising water.
  • the first and second pre-components are arranged in the first step to form a contact surface with one another and that the welded connection is formed in the second step all around along an edge region of the contact surface, in particular in such a way that the The welded joint hermetically seals potential gaps formed along the contact surface.
  • interspaces which may result from unevenness in the region of the contact area between the first and second precomponents to be sealed.
  • an at least largely gas-tight seal of the contact surface can be produced, which enables a further advantageous handling of the precomponent.
  • the reduced quality of the welded joint in the first area can tear open at the latest during a later rolling, so that trapped air can escape during the rolling step.
  • the welded connection it is possible for the welded connection to comprise a plurality of first areas and / or a plurality of second areas, which can alternate, for example, along the welded connection.
  • pre-components in addition to the first and second pre-components are processed to form an output block.
  • the first and second steps can also be used analogously for the other pre-components. This makes it possible to create a multilayer output block.
  • Weld connection is formed using a fusion welding process, preferably using an electric arc to generate the weld pool.
  • a fusion welding process preferably using an electric arc to generate the weld pool.
  • metal shielding gas welding manual arc welding, submerged arc welding, tungsten inert gas welding and plasma beam welding are possible.
  • the present invention it is possible to select the first group of welding parameters in such a way that a welded connection is produced in the first region which, according to SEW088, has an increased tendency to form cold cracks.
  • SEW088 is a good way to describe the tendency to crack (cold crack tendency). It describes the following formula for determining the minimum preheating temperature, which should be selected to prevent / minimize the tendency to cold cracks:
  • T 0 700 CET + 160 tanh (d / 35) + 62 (HD) A (0.35) + (53 CET - 32) Q - 330.
  • the first group of welding parameters is selected such that the preheating temperature used in the first area, the minimum preheating temperature according to the above formula by 30 K, preferably by 50 K, more preferably by 70 K, even more preferred by 100 K, when the welded connection is formed in the first area.
  • the preheating temperature used in the first area corresponds approximately to the room temperature.
  • the second group of welding parameters is selected in such a way that the preheating temperature used in the second area does not fall below the minimum preheating temperature according to the above formula, or only insignificantly (for example by 5 K or 10 K).
  • a welded joint can be formed, the quality of which and in particular the tendency to cold cracks vary locally.
  • a wide variety of composite partners can be selected as the first and / or second precomponent (and / or further precomponents).
  • the procedure described is, in particular, independent of the chemical composition of the network partners, their respective share in the network (layer thickness), the number of network layers of a starting block (two-layer, three-million or more than three layers), and the symmetry of the network structure in the direction of one Width of the output block can be implemented for a wide range of pre-components.
  • all carbon steels, ferritic RSH steels, transformation-free FeAl or FeAlCr steels, austenitic high-Mn steels, density-reduced FeAl steels, austenitic CrNi steels and / or nickel-based alloys are considered. It is conceivable that in order to set layer thickness ratios in an output block according to embodiments of the present invention, requirements with proportions between 2 and 40% and associated core proportions between 98% and 40% are used.
  • the structure of an output block can vary both in the direction of the sheet thickness (for example 25% / 40% / 35% instead of 10% / 80% / 10%) and also in the direction of the bandwidth or be asymmetrical.
  • Another object of the invention is a method for producing a composite material on the basis of an output block produced according to the preceding claims, wherein in a third step, after the second step, a rolling step is carried out, wherein the starting block is rolled during the rolling step, wherein before or during the rolling step, the welded connection in the first region is at least partially broken or broken.
  • the rolling step comprises hot rolling the starting block.
  • the composite material is preferably a steel composite that is produced on the basis of the starting block.
  • the welded connection in the first region is, according to embodiments of the present invention, of reduced quality and susceptible to the formation of cold cracks.
  • the welded connection tears open at least partially in the first region before or during the third step, so that air / gas inclusions, which were formed in spaces around the contact surface of the first and second pre-components, can advantageously escape before or during the rolling step. This effectively prevents bubbles from forming in the composite.
  • a particular advantage here is that after the second step, that is to say the formation of the welded connection, further intermediate steps before rolling can be dispensed with.
  • no sealant has to be applied, no evacuation step has to be carried out and likewise no further welding step to apply additional filling layers in certain areas.
  • the rolling step it is possible for the rolling step to include roll cladding of the starting block.
  • the present invention furthermore relates to a starting block for a composite material, comprising at least a first precomponent and a second precomponent, a welded connection being formed between the precomponents, characterized in that the welded joint has an increased tendency to form cold cracks in a first region compared to a second region of the welded joint.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a first and second pre-component according to an embodiment of the present invention, in particular after the first step.
  • Figure 2 shows a schematic representation of an output block according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 schematically shows a method for producing a composite material according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a first and second pre-component 2, 3 according to an embodiment of the present invention.
  • the two pre-components 2, 3 are shown after a first step 100 in which they have been arranged one above the other.
  • a contact surface 5 is formed between the two pre-components 2, 3. Due to unevenness of the two pre-components 2, 3, spaces are typically formed around the contact surface 5, at which there is no perfect positive locking.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of an output block 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the output block 1 is shown after a second step 200, in which a weld connection 4 has been formed between the first and second precomponents 2, 3.
  • the welded connection 4 runs around the entire edge area of the contact surface 5 and closes the interspaces arranged around the contact surface 5.
  • the weld joint 4 comprises a first region 10 and a second region 20.
  • the first region 10 of the weld joint 4 was formed in the second step 200 using a first group of welding parameters and the second region 20 was formed using a second group of welding parameters.
  • the second group of welding parameters was chosen in such a way that the weld connection 4 in the second area 20 has no tendency to form cold cracks and is of high quality.
  • the first group of welding parameters on the other hand, was selected in such a way that the weld connection 4 tends to form cold cracks in the first region 10.
  • the first region 10 is at least partially designed as a predetermined breaking
  • FIG. 3 schematically shows a method for producing a composite material 6 according to an embodiment of the present invention.
  • a first and second step 100, 200 an output block 1 is generated.
  • a first and second pre-components 2, 3 (and possibly further pre-components) are arranged one above the other in the first step 100.
  • the preliminary components 2, 3 are then welded to one another, whereby an output block 1 is formed.
  • the welded connection 4 formed in the second step 200 comprises at least a first area 10 with low quality and a high tendency to form cold cracks and a second area 20 with high quality and a low / without tendency to form cold cracks.
  • the output block 1 is rolled.
  • the first area 10 of the welded connection 4 preferably breaks open at least partially, so that trapped air can escape.
  • a composite material 6 can be formed which is free of air pockets and bubbles.
  • a first exemplary embodiment of the present invention is shown below: two metal sheets (pre-components 2, 3) are connected to one another by means of MSG welding.
  • a first sheet has a thickness of 60 mm and a CET of 0.19.
  • a second sheet has a thickness of 180 mm and a CET of 0.37.
  • the connection is made on a HV seam preparation with 40 ° seam opening angle and a chamfer width of 20 mm.
  • a common welding practice to avoid cold cracks and hardening cracks is preheating the component in accordance with SEW088.
  • a low-strength filler material is used for the single-layer root welding, for example G 46 4 M21 3Si1 according to EN ISO 14341-A with a thickness of 1.2 mm.
  • a welding current of 220 A a welding voltage of 27 V and a welding speed of 30 cm / min, there is a path energy of 1.2 kJ / mm, or a heat input of 0.95 kJ / mm.
  • a minimum preheating temperature of approx. 157 ° C is necessary in these CET and welding conditions to avoid cold cracks. If this preheating temperature is used, cold cracks are essentially avoided.
  • a corresponding preheating temperature is accordingly selected in the second area 20 during the second step 200 when the weld connection 4 is formed, in order to avoid the formation of cold cracks in the weld seam in the second area 20.
  • there is a t 8/5 time of 8.8 s in the heat affected zone of the material with CET 0.37 (second sheet). This results in a maximum hardness of 450 HV10.
  • the welding in the first area 10 is carried out with a welding current of 140 A, a welding voltage of 22 V and a welding speed of 40 cm / min. This results in a track energy of 0.46 kJ / mm and a heat input of 0.37 kJ / mm.
  • SEW088 a minimum preheating temperature of 222 ° C should be used to avoid cold cracks.
  • a significantly lower preheating temperature is selected, for example at room temperature of 25 ° C.
  • cracks can occur in the welded joint 4 in the first area 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for producing a starting block for further processing to form a material composite, wherein, in a first step, at least one first and second preliminary component are provided, wherein, in a second step, a weld is formed between the preliminary components, characterized in that the weld is formed in a first region using a first group of welding parameters, wherein the weld is formed in a second region using a second group of welding parameters, wherein the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ in at least one of the following welding parameters: -- filler metal used, -- heat application used, in particular in terms of current, voltage, welding rate and/or relative thermal efficiency of the welding method, -- preheating temperature used, -- available diffusible hydrogen.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION

Titel  title

Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks für die Weiterverarbeitung zu einem Werk stoffverbund, Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbunds sowie Ausgangsblock  Process for producing a starting block for further processing into a composite material, process for producing a composite material and starting block

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks für die Weiterverarbeitung zu einem Werkstoffverbund, wobei in einem ersten Schritt mindestens eine erste und zweite Vorkomponente bereitgestellt werden, wobei in einem zweiten Schritt eine Schweißverbindung zwischen den Vorkomponenten ausgebildet wird. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbunds sowie einen Ausgangsblock für einen Werkstoffverbund. The present invention relates to a method for producing a starting block for further processing into a composite material, at least one first and second pre-component being provided in a first step, a welded connection being formed between the pre-components in a second step. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a composite material and an output block for a composite material.

Bei der Herstellung eines Werkstoffverbunds, insbesondere eines Stahlwerkstoffverbunds, werden mehrlagige brammenförmige Ausgangsblöcke aus Vorkomponenten hergestellt. In the manufacture of a composite material, in particular a composite steel material, multilayer slab-shaped starting blocks are produced from precomponents.

Typischerweise werden dabei Verbundpartner/Vorkomponenten mit gleicher Größe überei- nander angeordnet und umlaufend miteinander verschweißt. Die Ausgangsblöcke können dann durch Warmwalzentechniken zu einem Verbundwerkstoff ausgewalzt werden. Da die Brammen in der Regel Unebenheiten aufweisen, kann es beim Verschweißen zur Bildung von Lufteinschlüssen kommen. Derartige Lufteinschlüsse führen zur Bildung von Blasen, die sich auch noch nach dem Warmwalzen im resultierenden Werkstoffverbund zwischen den Verbundpartnern finden lassen. Typically, composite partners / pre-components of the same size are arranged one above the other and welded to one another all around. The starting blocks can then be rolled out into a composite material using hot rolling techniques. Since the slabs generally have unevenness, air pockets can form during welding. Such air inclusions lead to the formation of bubbles, which can still be found in the resulting composite material between the composite partners even after hot rolling.

Aus der DE 10 2015 102 961 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stahlwerkstoffver bunds bekannt. Zur Modulation der Belastungsfähigkeit entlang einer Verschweißung wird dabei die Anzahl der übereinanderliegenden Lagen eines Verbindungsmaterials variiert. Auf diese Weise werden Sollbruchstellen erzeugt, die sich beim Walzen der verschweißten Werkstücke lösen. Ebenso ist es aus der DE 10 2015 102 961 A1 bekannt, dass bestimmte Bereiche vor dem Walzen mit einem hitzebeständigen Dichtmittel versiegelt werden. From DE 10 2015 102 961 A1 a method for producing a steel composite is known. In order to modulate the load capacity along a weld, the number of layers of a connecting material lying on top of one another is varied. In this way, predetermined breaking points are generated which loosen when the welded workpieces are rolled. It is also known from DE 10 2015 102 961 A1 that certain areas are sealed with a heat-resistant sealant before rolling.

Aus der EP 0 004 063 A1 ist bekannt, dass ein Paket evakuiert wird, um Lufteinschlüsse im fertigen Stahlwerkstoff zu verhindern. Nachteilig bei diesen Verfahren ist jedoch, dass mehrere Verfahrensschritte, beispielsweise das zusätzliche Aufbringen eines Dichtmittels oder ein Evakuierungsschritt, nötig sind, um Luftein schlösse im fertigen Werkstoffverbund zu verhindern. It is known from EP 0 004 063 A1 that a package is evacuated in order to prevent air pockets in the finished steel material. A disadvantage of these methods, however, is that several method steps, for example the additional application of a sealant or an evacuation step, are necessary in order to prevent air pockets in the finished composite material.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks zur Verfügung zu stellen, mit dem sich die Blasenbildung bei einer Weiterverarbeitung zu einem Werkstoffverbund, insbesondere einem Stahlwerkstoffverbund, effizient unterdrücken lässt, so dass Arbeitsschritte eingespart und/oder Kosten gesenkt werden können. It is an object of the present invention to provide a method for producing a starting block, with which the formation of bubbles can be efficiently suppressed during further processing to form a composite material, in particular a composite steel material, so that work steps can be saved and / or costs can be reduced ,

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Aus gangsblocks für die Weiterverarbeitung zu einem Werkstoffverbund, wobei in einem ersten Schritt mindestens eine erste und zweite Vorkomponente bereitgestellt werden, wobei in einem zweiten Schritt eine Schweißverbindung zwischen den Vorkomponenten ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung in einem ersten Bereich unter Verwendung einer ersten Gruppe von Schweißparametern ausgebildet wird, wobei die Schweißverbindung in einem zweiten Bereich unter Verwendung einer zweiten Gruppe von Schweißparametern ausgebildet wird, wobei sich die erste Gruppe von Schweißparametern und die zweite Gruppe von Schweißparametern in mindestens einem der folgenden According to the invention, the object is achieved by a method for producing an output block for further processing into a composite material, at least one first and second pre-component being provided in a first step, a welded connection being formed between the pre-components in a second step, characterized in that that the welded joint is formed in a first area using a first group of welding parameters, the welded joint being formed in a second area using a second group of welded parameters, the first group of welded parameters and the second group of welded parameters being in at least one of the following

Schweißparameter unterscheiden: Differentiate welding parameters:

-- verwendeter Schweißzusatzwerkstoff,  - filler metal used,

-- verwendete Wärmeeinbringung, insbesondere in Bezug auf Strom, Spannung, Schweißgeschwindigkeit und/oder relativer thermischer Wirkungsgrad des Schweißverfahrens, - heat input used, in particular with regard to current, voltage, welding speed and / or relative thermal efficiency of the welding process,

-- verwendete Vorwärmtemperatur, - preheating temperature used,

-- vorhandener diffusibeler Wasserstoff.  - existing diffusible hydrogen.

Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, dass durch Variation von mindestens einem Schweißparameter entlang der Schweißverbindung Bereiche unterschiedlicher Qualität ausgebildet werden. Insbesondere kann die Schweißnaht im ersten Bereich absichtlich mit einer verminderten Qualität ausgeführt werden. Somit ist es möglich, einen Ausgangsblock herzustellen, der ohne zusätzliche Zwischenschritte (also insbesondere ohne weiteres lokales Aufbringen zusätzlicher Lagen von Schweißzusatzwerkstoffen, ohne die Aufbringung von zusätzlichen Dichtmitteln und ohne einen Evakuierungsschritt) zur Weiterverarbeitung für einen Werkstoffverbund verwendet werden kann, wobei unerwünschte Blasenbildungen effi- zient verhindert werden. Erfindungsgemäß lassen sich dementsprechend Prozessschritte, Kosten und Energie bei der Herstellung einsparen. This makes it possible according to the invention that regions of different quality are formed by varying at least one welding parameter along the weld connection. In particular, the weld seam in the first area can be deliberately made with a reduced quality. It is thus possible to produce a starting block which can be used for further processing for a composite material without additional intermediate steps (in particular without further local application of additional layers of welding filler materials, without the application of additional sealants and without an evacuation step), undesired bubble formation being effective. can be prevented. According to the invention, process steps, costs and energy can accordingly be saved in the production.

Der Ausgangsblock ist bevorzugt brammenförmig und bei dem Werkstoffverbund handelt es sich insbesondere um einen Stahlwerkstoffverbund. The starting block is preferably slab-shaped and the composite material is in particular a composite steel material.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous further developments and embodiments result from the subclaims.

Schweißprozesse haben grundsätzlich das Ziel, eine dauerhafte Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu erzeugen, die die an sie gestellten Anforderungen (z.B. mechanische Belast- barkeit) dauerhaft erträgt. Typischerweise werden hierzu die Schweißparameter in Anleh nung an die Anforderungen, die an die Verbindung gestellt werden, ausgewählt. Faktoren, die hierbei zu berücksichtigen sind, sind u.a. die chemische Zusammensetzung des Gefüges der zu verbindenden Materialien selbst (beispielsweise über das Kohlenstoffäquivalent,The main goal of welding processes is to create a permanent connection between two components that can withstand the requirements placed on them (e.g. mechanical strength). Typically, the welding parameters are selected based on the requirements placed on the connection. Factors to be taken into account include: the chemical composition of the structure of the materials to be connected themselves (for example via the carbon equivalent,

CET), die geometrischen Abmessungen der Bauteile, die Zugänglichkeit und die Wirtschaftlichkeit. CET), the geometrical dimensions of the components, accessibility and economy.

Um eine qualitativ gute Verbindung zu erhalten, sind u.a. neben der Höhe des verwendeten Schweißstroms bzw. der Schweißspannung, die Schweißgeschwindigkeit, die Vorwärmtemperatur sowie die Art des verwendeten Schweißzusatzes, die chemische Zusammensetzung des Grundwerkstoffs und die Blechdicke relevant. Diese genannten Rahmenbedingungen definieren unter anderem die Abkühlbedingungen und damit welche Art Gefüge sich im Schweißgut sowie in der Wärmeeinflusszone (WEZ) am Übergang zum Grundwerkstoff ausbildet. Mit steigender Abkühlrate, d.h. sinkender t8/5-Zeit, geht die Gefügeumwandlung von diffusionsgesteuerten Vorgängen, in Folge derer sich z.B. Ferrit oder Perlit bilden, zu diffusionslosen Vorgängen (Martensitbildung) über. Hiermit steigen in den betroffenen Bereichen die Härte und damit die Gefahr der Bildung von Kaltrissen. Als Kaltrisse werden Risse bezeichnet, die unterhalb einer Temperatur von ca. 300°C auftreten. Ein weiterer großer Einflussfaktor für die Entstehung von Kaltrissen ist der Wasserstoffgehalt des Schweißgutes.In order to obtain a good quality connection, in addition to the level of the welding current or welding voltage used, the welding speed, the preheating temperature and the type of welding filler used, the chemical composition of the base material and the sheet thickness are relevant. These framework conditions define, among other things, the cooling conditions and thus the type of structure that forms in the weld metal and in the heat affected zone (HAZ) at the transition to the base material. With increasing cooling rate, ie decreasing t 8/5 time, the structural transformation changes from diffusion-controlled processes, as a result of which, for example, ferrite or pearlite form, to non-diffusion processes (martensite formation). This increases the hardness in the affected areas and thus the risk of cold cracks. Cold cracks are cracks that occur below a temperature of approx. 300 ° C. Another major influencing factor for the formation of cold cracks is the hydrogen content of the weld metal.

Der dort vorhandene diffusibele Wasserstoff kann beispielsweise durch den Zusatzwerkstoff oder die Umgebungsbedingungen eingetragen werden. The diffusible hydrogen present there can be introduced, for example, by the filler material or the ambient conditions.

Erfindungsgemäß ist es insbesondere möglich, anhand der Variation der genannten Schweißparameter, die obigen Vorgänge zu nutzen, um eine Schweißverbindung auszubilden, die im ersten Bereich eine geringere Qualität aufweist als in einem zweiten Bereich. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass sich die erste Gruppe von Schweißparametern und die zweite Gruppe von Schweißparametern derart unterscheiden, dass die Schweißverbindung im ersten Bereich eine erhöhte Neigung zur Bildung von Kaltrissen im Vergleich zur Schweißverbindung im zweiten Bereich aufweist, insbesondere in einem Temperaturbereich unterhalb von 300°C und bevorzugt derart, dass die Schweißverbindung im ersten Bereich als Sollbruchstelle ausgebildet ist. Hierdurch ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass durch Wahl der ersten Gruppe von Schweißparametern die Schweißverbindung im ersten Bereich als Sollbruchstelle ausgebildet ist. Es ist dementsprechend vorteilhaft möglich, dass die erste Gruppe von Schweißparametern absichtlich derart gewählt wird, dass die Schweißverbindung im ersten Bereich eine (sonst typischerweise unerwünschte) verminderte Qualität aufweist. Die zweite Gruppe von Schweißparametern kann hingegen derart gewählt werden, dass die Bil dung von Kaltrissen im zweiten Bereich vermieden wird. According to the invention, it is in particular possible, on the basis of the variation of the welding parameters mentioned, to use the above processes to form a welded connection which has a lower quality in the first area than in a second area. According to one embodiment of the present invention, it is provided that the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ in such a way that the weld connection in the first area has an increased tendency to form cold cracks compared to the weld connection in the second area, in particular in a temperature range below 300 ° C and preferably such that the welded connection is designed as a predetermined breaking point in the first region. According to one embodiment of the present invention, this makes it possible for the welded connection in the first region to be designed as a predetermined breaking point by selecting the first group of welding parameters. Accordingly, it is advantageously possible for the first group of welding parameters to be chosen intentionally in such a way that the welded connection in the first region has a (otherwise typically undesirable) reduced quality. In contrast, the second group of welding parameters can be selected in such a way that the formation of cold cracks in the second area is avoided.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass im ersten Bereich eine niedrigere t8/5-Zeit verwendet wird als im zweiten Bereich. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die erste Gruppe und die zweite Gruppe von Schweißparametern derart gewählt werden, dass sich im ersten Bereich eine niedrigere t8/5-Zeit (und eine erhöhte Abkühlgeschwindigkeit) beim Ausbilden der Schweißverbindung ergibt als im zweiten Bereich. Im zweiten Bereich kann somit eine robuste und stabile Schweißverbindung ausgebildet werden, während die Schweißverbindung im ersten Bereich vorteilhaft als Soll- bruchstelle dient. According to one embodiment of the present invention, it is provided that a lower t 8/5 time is used in the first area than in the second area. This can be achieved in particular by selecting the first group and the second group of welding parameters in such a way that a lower t 8/5 time (and an increased cooling rate) results in the formation of the welded connection in the first area than in the second area. A robust and stable weld connection can thus be formed in the second area, while the weld connection in the first area advantageously serves as a predetermined breaking point.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass sich die erste Gruppe von Schweißparametern und die zweite Gruppe von Schweißparametern derart unterscheiden, dass die Schweißverbindung im ersten Bereich eine erhöhte Härte im Vergleich zur Schweißverbindung im zweiten Bereich aufweist. Erfindungsgemäß ist es mög- lich, dass durch den Unterschied/die Unterschiede der ersten und zweiten Gruppe von Schweißparametern die Schweißverbindung im ersten Bereich ein- oder beidseitig, lokal aufgehärtet ist. According to one embodiment of the present invention, it is provided that the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ in such a way that the welded connection in the first area has an increased hardness compared to the welded connection in the second area. According to the invention, it is possible for the weld connection in the first region to be locally or locally hardened on one or both sides as a result of the difference / differences between the first and second group of welding parameters.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass sich die erste Gruppe von Schweißparametern und die zweite Gruppe von Schweißparametern min- destens in dem verwendeten Schweißzusatzwerkstoff unterscheiden, wobei ein im ersten Bereich verwendeter erster Schweißzusatzwerkstoff ein höheres Kohlenstoffäquivalent, CET, aufweist als ein im zweiten Bereich verwendeter zweiter Schweißzusatzwerkstoff. Hierdurch ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf effiziente Weise mög- lieh, dass die Schweißverbindung im ersten Bereich eine verminderte Qualität aufweist und als Sollbruchstelle dient. Insbesondere ist es vorteilhaft, den ersten Schweißzusatzwerkstoff im ersten Bereich derart zu wählen, dass sich für die Schweißverbindung im ersten Bereich eine hohe Härte und eine geringe Duktilität einstellt. According to one embodiment of the present invention, it is provided that the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ at least in the filler metal used, a first filler metal used in the first area having a higher carbon equivalent, CET, than an im second area used second filler metal. As a result, according to one embodiment of the present invention, it is possible in an efficient manner lent that the welded joint in the first area has a reduced quality and serves as a predetermined breaking point. In particular, it is advantageous to select the first welding filler material in the first area such that a high hardness and low ductility are established for the weld connection in the first area.

Es ist insbesondere denkbar, im ersten Bereich einen Zusatzstoff (Schweißzusatzwerkstoff) mit (möglichst) hohem CET zu wählen. Für ein MSG-Schweißen mit mittellegiertem Zusatzwerkstoff kommt beispielsweise G89 6 M 21 Mn 4Ni2CrMo nach EN ISO 16834-A in Frage. Als hochlegierte Zusatzwerkstoffe kommen beispielsweise solche mit martensitischen Gefü- gebestandteilen und niedrigem Nickelgehalt in Frage, beispielsweise G Z 12 oder G 17 nach EN ISO 14343-A. In particular, it is conceivable to choose an additive (welding filler metal) with a (possible) high CET in the first area. GMA 6 M 21 Mn 4Ni2CrMo according to EN ISO 16834-A can be used for MSG welding with a medium alloy filler material. High-alloy filler materials, for example, are those with martensitic structural components and a low nickel content, for example G Z 12 or G 17 according to EN ISO 14343-A.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die ver wendete Vorwärmtemperatur im ersten Bereich niedriger ist als im zweiten Bereich. Hier durch kann die Kaltrissneigung der Schweißverbindung im ersten Bereich im Vergleich zum zweiten Bereich erhöht werden. According to one embodiment of the present invention, it is provided that the preheating temperature used is lower in the first area than in the second area. This can increase the tendency of the weld joint to crack in the first area compared to the second area.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die verwendete Wärmeeinbringung im ersten Bereich niedriger ist als im zweiten Bereich. Durch die niedrigere Wärmeeinbringung während des Schweißprozesses im ersten Bereich kann die Kaltrissneigung der Schweißverbindung im ersten Bereich im Vergleich zum zweiten Bereich erhöht werden. According to one embodiment of the present invention, it is provided that the heat input used in the first area is lower than in the second area. The lower heat input during the welding process in the first area can increase the tendency of the weld joint to crack in the first area compared to the second area.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass im zweiten Schritt im ersten Bereich mehr diffusibeler Wasserstoff vorhanden ist als im zweiten Bereich, bevorzugt mithilfe einer Aufbringung einer hygroskopischen Paste auf Nahtflanken der Vorkomponenten im ersten Bereich und/oder mithilfe eines Eintauchens einer im ersten Bereich verwendeten Schweißelektrode, bevorzugt einer mit einem nichtmetallischen Stoff ummantelten Schweißelektrode, in Wasser oder in ein Wasser umfassendes Stoffgemisch. Insbesondere ist es dadurch möglich, dass während der Ausbildung der Schweißverbindung im ersten Bereich ein erhöhter Anteil an diffusibelem Wasserstoff vorhanden ist, so dass die Schweißverbindung im ersten Bereich als Sollbruchstelle ausgebildet werden kann. According to one embodiment of the present invention, there is provision in the second step for more diffusible hydrogen to be present in the first area than in the second area, preferably with the aid of applying a hygroscopic paste to seam flanks of the precomponents in the first area and / or by immersing one in the first Area used welding electrode, preferably a welding electrode coated with a non-metallic substance, in water or in a mixture of substances comprising water. In particular, this makes it possible for an increased proportion of diffusible hydrogen to be present in the first area during the formation of the welded connection, so that the welded connection can be formed as a predetermined breaking point in the first area.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste und zweite Vorkomponente im ersten Schritt unter Bildung einer Kontaktfläche zueinander angeordnet werden und dass die Schweißverbindung im zweiten Schritt entlang eines Randbereichs der Kontaktfläche umlaufend ausgebildet wird, insbesondere derart, dass die Schweißverbindung potentielle entlang der Kontaktfläche ausgebildete Zwischenräume luftdicht abschließt. Hierdurch ist es gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung möglich, dass Zwischenräume, die sich im Bereich der Kontaktfläche zwischen der ersten und zweiten Vorkomponente durch Unebenheiten ergeben können, abgedichtet werden. Somit kann eine zumindest weitestgehend gasdichte Abdichtung der Kontaktfläche erzeugt werden, die ein weiteres vorteilhaftes Handling der Vorkomponente ermöglicht. Gleichzeitig kann die Schweißverbindung im ersten Bereich durch ihre verminderte Qualität spätestens bei einem späteren Walzen aufreißen, so dass eingeschlossene Luft während des Walzschritts entweichen kann. According to one embodiment of the present invention, it is provided that the first and second pre-components are arranged in the first step to form a contact surface with one another and that the welded connection is formed in the second step all around along an edge region of the contact surface, in particular in such a way that the The welded joint hermetically seals potential gaps formed along the contact surface. As a result, according to one embodiment of the present invention, it is possible for interspaces which may result from unevenness in the region of the contact area between the first and second precomponents to be sealed. In this way, an at least largely gas-tight seal of the contact surface can be produced, which enables a further advantageous handling of the precomponent. At the same time, the reduced quality of the welded joint in the first area can tear open at the latest during a later rolling, so that trapped air can escape during the rolling step.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die Schweißverbindung mehrere erste Bereiche und/oder mehrere zweite Bereiche umfasst, die sich beispielsweise entlang der Schweißverbindung abwechseln können. According to the present invention, it is possible for the welded connection to comprise a plurality of first areas and / or a plurality of second areas, which can alternate, for example, along the welded connection.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass weitere Vorkomponenten (zusätzlich zur ersten und zweiten Vorkomponente) zu einem Ausgangsblock verarbeitet werden. Der erste und zweite Schritt sind entsprechend auch für die weiteren Vorkomponenten analog anwendbar. Dadurch ist es möglich, einen mehrlagigen Ausgangsblock zu erzeugen. According to the present invention, it is conceivable that further pre-components (in addition to the first and second pre-components) are processed to form an output block. The first and second steps can also be used analogously for the other pre-components. This makes it possible to create a multilayer output block.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass die According to one embodiment of the present invention, it is possible that the

Schweißverbindung mithilfe eines Schmelzschweißverfahrens ausgebildet wird, bevorzugt mithilfe eines elektrischen Lichtbogens zur Erzeugung des Schmelzbades. Insbesondere kommen beispielsweise Metall-Schutzgas-Schweißen, Lichtbogen-Handschweißen, Unterpulver-Schweißen, Wolfram-Inertgas-Schweißen und Plasmastrahl-Schweißen infrage. Weld connection is formed using a fusion welding process, preferably using an electric arc to generate the weld pool. In particular, metal shielding gas welding, manual arc welding, submerged arc welding, tungsten inert gas welding and plasma beam welding are possible.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die erste Gruppe von Schweißparametern derart zu wählen, dass im ersten Bereich eine Schweißverbindung erzeugt wird, die gemäß SEW088 eine erhöhte Neigung zur Kaltrissbildung aufweist. According to one embodiment of the present invention, it is possible to select the first group of welding parameters in such a way that a welded connection is produced in the first region which, according to SEW088, has an increased tendency to form cold cracks.

Zur Beschreibung der Rissneigung (Kaltrissneigung) bietet sich unter anderem SEW088 an. Darin ist die folgende Formel zur Festlegung der Mindestvorwärmtemperatur beschrieben, die gewählt werden sollte, um die Neigung zu Kaltrissen zu verhindern/minimieren: SEW088 is a good way to describe the tendency to crack (cold crack tendency). It describes the following formula for determining the minimum preheating temperature, which should be selected to prevent / minimize the tendency to cold cracks:

T0 = 700 CET + 160 tanh(d/35) + 62 (HD)A(0.35) + (53 CET - 32) Q - 330. T 0 = 700 CET + 160 tanh (d / 35) + 62 (HD) A (0.35) + (53 CET - 32) Q - 330.

Hierbei beschreiben die einzelnen Symbole folgendes: The individual symbols describe the following:

TQ; die Mindestvorwärmtemperatur zur Vermeidung von Rissen in“Celsius CET: Kohlenstoffäquivalent (min. 0,18; max. 0,45) T Q; the minimum preheating temperature to avoid cracks in “Celsius CET: carbon equivalent (min.0.18; max.0.45)

d: Blechdicke in mm (min. 10; max. 90) d: sheet thickness in mm (min. 10; max. 90)

HD: diffusibeler Wasserstoff in cmA(3)/100g deponierten Schweißguts (min. 1 ; max. 20)HD: Diffusible hydrogen in cm A (3) / 100g of weld metal deposited (min. 1; max. 20)

Q: Wärmeeinbringung in kJ/mm (min. 1 ; max. 4). Q: heat input in kJ / mm (min. 1; max. 4).

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass die erste Gruppe von Schweißparametern derart gewählt wird, dass die im ersten Bereich verwendete Vorwärmtemperatur die Mindestvorwärmtemperatur gemäß vorstehender Formel um 30 K, bevorzugt um 50 K, weiter bevorzugt um 70 K, noch weiter bevorzugt um 100 K, bei der Ausbildung der Schweißverbindung im ersten Bereich unterschreitet. Es ist beispielsweise denkbar, dass die im ersten Bereich verwendete Vorwärmtemperatur ungefähr der Raum- temperatur entspricht. Entsprechend ist es denkbar, dass die zweite Gruppe von Schweißpa rametern derart gewählt wird, dass die im zweiten Bereich verwendete Vorwärmtemperatur die Mindestvorwärmtemperatur gemäß vorstehender Formel nicht oder ggf. nur unwesentlich (beispielsweise um 5 K oder 10 K) unterschreitet. According to one embodiment of the present invention, it is conceivable that the first group of welding parameters is selected such that the preheating temperature used in the first area, the minimum preheating temperature according to the above formula by 30 K, preferably by 50 K, more preferably by 70 K, even more preferred by 100 K, when the welded connection is formed in the first area. For example, it is conceivable that the preheating temperature used in the first area corresponds approximately to the room temperature. Accordingly, it is conceivable that the second group of welding parameters is selected in such a way that the preheating temperature used in the second area does not fall below the minimum preheating temperature according to the above formula, or only insignificantly (for example by 5 K or 10 K).

Somit kann durch die Wahl der ersten und zweiten Gruppe von Schweißparametern eine Schweißverbindung ausgebildet werden, deren Qualität und insbesondere deren Kaltrissnei gung lokal variiert. Thus, through the selection of the first and second group of welding parameters, a welded joint can be formed, the quality of which and in particular the tendency to cold cracks vary locally.

Die (oben aufgelisteten) Gültigkeitsgrenzen einzelner Einflussgrößen bzw. Schweißparame- ter können bei der Herstellung der Vorkomponente teilweise unterschritten (Q) bzw. über schritten (d, HD, CET) werden. Dies führt im Falle einer erwünschten Rissneigung im ersten Bereich allerdings lediglich zu konservativeren Annahmen als bei einer Anwendung inner halb der Grenzen. The validity limits of individual influencing variables or welding parameters (listed above) can sometimes be below (Q) or above (d, HD, CET) during the manufacture of the pre-component. In the case of a desired tendency to crack in the first area, however, this only leads to more conservative assumptions than when used within the limits.

Prinzipiell können gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verschiedenste Verbundpartner als erste und/oder zweite Vorkomponente (und/oder weitere Vorkomponen te) gewählt werden. So ist die beschriebene Vorgehensweise insbesondere unabhängig von der chemischen Zusammensetzung der Verbundpartner, deren jeweiligem Anteil am Ver bund (Schichtdicke), der Anzahl der Verbundlagen eines Ausgangsblocks (zweilagig, dreila gig oder mehr als drei Lagen), sowie der Symmetrie des Verbundaufbaus in Richtung einer Breite des Ausgangsblocks für verschiedenste Vorkomponenten ausführbar. Insbesondere ist es demnach erfindungsgemäß möglich, verschiedenste Ausgangsblöcke (Brammenpake te) zu erzeugen. In Betracht kommen beispielsweise alle C-Stähle, ferritische RSH-Stähle, umwandlungsfreie FeAl- bzw. FeAlCr-Stähle, austenitische hoch-Mn-Stähle, dichtereduzierte FeAl-Stähle, austenitische CrNi-Stähle und/oder Nickelbasislegierungen. Es ist denkbar, dass zur Einstellung von Schichtdickenverhältnissen in einem Ausgangsblock gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Auflagen mit Anteilen zwischen 2 und 40 % und damit verbundene Kernanteile zwischen 98 % und 40 % zur Anwendung kommen. Die Struktur eines Ausgangsblocks kann dabei sowohl in Richtung der Blechdicke (bspw. 25%/40%/35% statt 10%/80%/10%) als auch in Richtung der Bandbreite variieren oder asymmetrisch sein. In principle, according to embodiments of the present invention, a wide variety of composite partners can be selected as the first and / or second precomponent (and / or further precomponents). The procedure described is, in particular, independent of the chemical composition of the network partners, their respective share in the network (layer thickness), the number of network layers of a starting block (two-layer, three-million or more than three layers), and the symmetry of the network structure in the direction of one Width of the output block can be implemented for a wide range of pre-components. In particular, it is therefore possible according to the invention to generate a wide variety of output blocks (slab packages). For example, all carbon steels, ferritic RSH steels, transformation-free FeAl or FeAlCr steels, austenitic high-Mn steels, density-reduced FeAl steels, austenitic CrNi steels and / or nickel-based alloys are considered. It is conceivable that in order to set layer thickness ratios in an output block according to embodiments of the present invention, requirements with proportions between 2 and 40% and associated core proportions between 98% and 40% are used. The structure of an output block can vary both in the direction of the sheet thickness (for example 25% / 40% / 35% instead of 10% / 80% / 10%) and also in the direction of the bandwidth or be asymmetrical.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffver bunds auf Grundlage eines gemäß der vorhergehenden Ansprüche hergestellten Ausgangs blocks, wobei in einem dritten Schritt, nach dem zweiten Schritt, ein Walzschritt durchgeführt wird, wobei während des Walzschritts der Ausgangsblock gewalzt wird, wobei vor oder wäh rend des Walzschritts die Schweißverbindung im ersten Bereich zumindest teilweise aufge brochen ist oder aufbricht. Another object of the invention is a method for producing a composite material on the basis of an output block produced according to the preceding claims, wherein in a third step, after the second step, a rolling step is carried out, wherein the starting block is rolled during the rolling step, wherein before or during the rolling step, the welded connection in the first region is at least partially broken or broken.

Insbesondere ist es denkbar, dass der Walzschritt ein Warmwalzen des Ausgangsblocks umfasst. Bei dem Werkstoffverbund handelt es sich bevorzugt um einen Stahlwerkstoffver bund, der auf Grundlage des Ausgangsblocks hergestellt wird. Nach dem zweiten Schritt und vor dem dritten Schritt ist die Schweißverbindung im ersten Bereich (bzw. in den ersten Be reichen) gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung von verminderter Qualität und anfällig für die Bildung von Kaltrissen. Entsprechend reißt die Schweißverbindung im ersten Bereich vor oder während des dritten Schritts zumindest teilweise auf, so dass Luft/Gaseinschlüsse, die in Zwischenräumen um die Kontaktfläche der ersten und zweiten Vorkomponente ausgebildet waren, vorteilhaft vor oder während des Walzschritts entwei chen können. Somit kann eine Blasenbildung im Werkstoffverbund effizient verhindert wer den. Ein besonderer Vorteil dabei ist, dass nach dem zweiten Schritt, also der Ausbildung der Schweißverbindung, auf weitere Zwischenschritte vor dem Walzen verzichtet werden kann. Insbesondere muss keine Dichtmasse aufgebracht werden, kein Evakuierungsschritt durchgeführt werden und ebenso kein weiterer Schweißschritt zur Auftragung zusätzlicher Fülllagen in bestimmten Bereichen durchgeführt werden. Entsprechend ergibt sich erfin dungsgemäß ein in vorteilhafter Weise effizientes, schnelles und kostengünstiges Verfahren. Insbesondere ist es möglich, dass der Walzschritt ein Walzplattieren des Ausgangsblocks umfasst. In particular, it is conceivable that the rolling step comprises hot rolling the starting block. The composite material is preferably a steel composite that is produced on the basis of the starting block. After the second step and before the third step, the welded connection in the first region (or in the first region) is, according to embodiments of the present invention, of reduced quality and susceptible to the formation of cold cracks. Correspondingly, the welded connection tears open at least partially in the first region before or during the third step, so that air / gas inclusions, which were formed in spaces around the contact surface of the first and second pre-components, can advantageously escape before or during the rolling step. This effectively prevents bubbles from forming in the composite. A particular advantage here is that after the second step, that is to say the formation of the welded connection, further intermediate steps before rolling can be dispensed with. In particular, no sealant has to be applied, no evacuation step has to be carried out and likewise no further welding step to apply additional filling layers in certain areas. Accordingly, in accordance with the invention, there is an advantageously efficient, quick and inexpensive method. In particular, it is possible for the rolling step to include roll cladding of the starting block.

Ferner ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Ausgangsblock für einen Werk stoffverbund, umfassend mindestens eine erste Vorkomponente und eine zweite Vorkompo nente, wobei zwischen den Vorkomponenten eine Schweißverbindung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung in einem ersten Bereich eine erhöhte Neigung zur Bildung von Kaltrissen im Vergleich zu einem zweiten Bereich der Schweißver- bindung aufweist. The present invention furthermore relates to a starting block for a composite material, comprising at least a first precomponent and a second precomponent, a welded connection being formed between the precomponents, characterized in that the welded joint has an increased tendency to form cold cracks in a first region compared to a second region of the welded joint.

Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbunds sowie den erfindungsgemäßen Ausgangsblock können die Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile Anwendung finden, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Her- stellung eines Ausgangsblocks oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des er- findungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Ausgangsblocks für die Weiterverarbei- tung zu einem Werkstoffverbund beschrieben worden sind. For the method according to the invention for producing a composite material and the starting block according to the invention, the features, configurations and advantages can be used which are in connection with the method according to the invention for producing a starting block or in connection with an embodiment of the method according to the invention for producing a starting block have been described for further processing into a composite material.

Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks können die Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile Anwendung finden, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbunds oder dem erfin dungsgemäßen Ausgangsblock oder im Zusammenhang mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Werkstoffverbunds oder einer Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Ausgangsblocks beschrieben worden sind. For the method according to the invention for producing a starting block, the features, configurations and advantages can be used which are in connection with the method according to the invention for producing a composite material or the starting block according to the invention or in connection with an embodiment of the method according to the invention for producing a composite material or an embodiment Form of the starting block according to the invention have been described.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnun gen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen an hand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausfüh rungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the drawings, and from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. The drawings illustrate only exemplary embodiments of the invention, which do not restrict the inventive concept.

Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten und zweiten Vorkomponente ge mäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, insbesondere nach dem ersten Schritt. Figure 1 shows a schematic representation of a first and second pre-component according to an embodiment of the present invention, in particular after the first step.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausgangsblocks gemäß einer Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung. Figure 2 shows a schematic representation of an output block according to an embodiment of the present invention.

Figur 3 zeigt schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbunds gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 3 schematically shows a method for producing a composite material according to an embodiment of the present invention.

Ausführungsformen der Erfindung In Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer ersten und zweiten Vorkomponente 2, 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die beiden Vorkompo- nenten 2, 3 sind nach einem ersten Schritt 100 dargestellt, in dem sie übereinander ange- ordnet wurden. Zwischen den beiden Vorkomponenten 2, 3 ist eine Kontaktfläche 5 ausge- bildet. Durch Unebenheiten der beiden Vorkomponenten 2, 3 sind um die Kontaktfläche 5 dabei typischerweise Zwischenräume ausgebildet, an denen kein perfekter Formschluss vorherrscht. Embodiments of the invention FIG. 1 shows a schematic illustration of a first and second pre-component 2, 3 according to an embodiment of the present invention. The two pre-components 2, 3 are shown after a first step 100 in which they have been arranged one above the other. A contact surface 5 is formed between the two pre-components 2, 3. Due to unevenness of the two pre-components 2, 3, spaces are typically formed around the contact surface 5, at which there is no perfect positive locking.

In Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines Ausgangsblocks 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Ausgangsblock 1 ist nach einem zweiten Schritt 200 dargestellt, in dem eine Schweißverbindung 4 zwischen der ersten und zweiten Vorkomponente 2, 3 ausgebildet wurde. Die Schweißverbindung 4 umläuft den kompletten Randbereich der Kontaktfläche 5 und schließt die um die Kontaktfläche 5 angeordneten Zwi schenräume ab. Die Schweißverbindung 4 umfasst einen ersten Bereich 10 und einen zwei ten Bereich 20. Der erste Bereich 10 der Schweißverbindung 4 wurde im zweiten Schritt 200 unter Verwendung einer ersten Gruppe von Schweißparametern ausgebildet und der zweite Bereich 20 wurde unter Verwendung einer zweiten Gruppe von Schweißparametern ausgebildet. Die zweite Gruppe von Schweißparametern wurde dabei derart gewählt, dass die Schweißverbindung 4 im zweiten Bereich 20 keine Neigung zur Bildung von Kaltrissen auf- weist und qualitativ hochwertig ausgebildet ist. Die erste Gruppe von Schweißparametern wurde hingegen derart gewählt, dass die Schweißverbindung 4 im ersten Bereich 10 zur Bildung von Kaltrissen neigt. Entsprechend ist der erste Bereich 10 zumindest teilweise als Sollbruchstelle ausgebildet. FIG. 2 shows a schematic illustration of an output block 1 according to an embodiment of the present invention. The output block 1 is shown after a second step 200, in which a weld connection 4 has been formed between the first and second precomponents 2, 3. The welded connection 4 runs around the entire edge area of the contact surface 5 and closes the interspaces arranged around the contact surface 5. The weld joint 4 comprises a first region 10 and a second region 20. The first region 10 of the weld joint 4 was formed in the second step 200 using a first group of welding parameters and the second region 20 was formed using a second group of welding parameters. The second group of welding parameters was chosen in such a way that the weld connection 4 in the second area 20 has no tendency to form cold cracks and is of high quality. The first group of welding parameters, on the other hand, was selected in such a way that the weld connection 4 tends to form cold cracks in the first region 10. Correspondingly, the first region 10 is at least partially designed as a predetermined breaking point.

In Figur 3 ist schematisch ein Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbunds 6 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In einem ersten und zweiten Schritt 100, 200 wird dabei ein Ausgangsblock 1 erzeugt. Insbesondere werden eine erste und zweite Vorkomponente 2, 3 (und ggf. weitere Vorkomponenten) im ersten Schritt 100 übereinander angeordnet. Im zweiten Schritt 200 werden die Vorkomponenten 2, 3 dann miteinander verschweißt, wodurch ein Ausgangsblock 1 entsteht. Die im zweiten Schritt 200 ausgebildete Schweißverbindung 4 umfasst mindestens einen ersten Bereich 10 mit niedriger Qualität und hoher Neigung zur Kaltrissbildung und einen zweiten Bereich 20 mit hoher Qualität und geringer/ohne Neigung zur Kaltrissbildung. In einem dritten Schritt 300, nach dem zweiten Schritt, wird der Ausgangsblock 1 gewalzt. Bevorzugt bricht dabei der erste Bereich 10 der Schweißverbindung 4 zumindest teilweise auf, so dass eingeschlossene Luft entweichen kann. Somit kann erfindungsgemäß ein Werkstoffverbund 6 gebildet werden, der frei von Lufteinschlüssen und Blasen ist. Im Folgenden ist ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wiedergegeben: zwei Bleche (Vorkomponenten 2, 3) werden mittels MSG-Schweißen miteinander verbunden. Ein erstes Blech weist eine Dicke von 60 mm und ein CET von 0,19 auf. Ein zweites Blech weist eine Dicke von 180 mm und ein CET von 0,37 auf. Die Verbindung erfolgt an einer HV- Nahtvorbereitung mit 40° Nahtöffnungswinkel und einer Fasenbreite von 20 mm. Eine gängige schweißtechnische Praxis zur Vermeidung von Kaltrissen und Aufhärtungsrissen ist das Vorwärmen des Bauteils gemäß SEW088. Für die einlagige Wurzelschweißung wird ein niedrigfester Zusatzwerkstoff verwendet, beispielsweise G 46 4 M21 3Si1 nach EN ISO 14341-A in einer Dicke von 1 ,2 mm. Bei einem Schweißstrom von 220 A, einer Schweiß spannung von 27 V und einer Schweißgeschwindigkeit von 30 cm/min ergibt sich eine Stre ckenenergie von 1 ,2 kJ/mm, beziehungsweise eine Wärmeeinbringung von 0,95 kJ/mm.FIG. 3 schematically shows a method for producing a composite material 6 according to an embodiment of the present invention. In a first and second step 100, 200, an output block 1 is generated. In particular, a first and second pre-components 2, 3 (and possibly further pre-components) are arranged one above the other in the first step 100. In the second step 200, the preliminary components 2, 3 are then welded to one another, whereby an output block 1 is formed. The welded connection 4 formed in the second step 200 comprises at least a first area 10 with low quality and a high tendency to form cold cracks and a second area 20 with high quality and a low / without tendency to form cold cracks. In a third step 300, after the second step, the output block 1 is rolled. The first area 10 of the welded connection 4 preferably breaks open at least partially, so that trapped air can escape. Thus, according to the invention, a composite material 6 can be formed which is free of air pockets and bubbles. A first exemplary embodiment of the present invention is shown below: two metal sheets (pre-components 2, 3) are connected to one another by means of MSG welding. A first sheet has a thickness of 60 mm and a CET of 0.19. A second sheet has a thickness of 180 mm and a CET of 0.37. The connection is made on a HV seam preparation with 40 ° seam opening angle and a chamfer width of 20 mm. A common welding practice to avoid cold cracks and hardening cracks is preheating the component in accordance with SEW088. A low-strength filler material is used for the single-layer root welding, for example G 46 4 M21 3Si1 according to EN ISO 14341-A with a thickness of 1.2 mm. With a welding current of 220 A, a welding voltage of 27 V and a welding speed of 30 cm / min, there is a path energy of 1.2 kJ / mm, or a heat input of 0.95 kJ / mm.

Nach SEW088 ist bei diesen CET und Schweißbedingungen zur Vermeidung von Kaltrissen eine Mindestvorwärmtemperatur von ca. 157 °C notwendig. Wird diese Vorwärmtemperatur angewendet, werden Kaltrisse im Wesentlichen sicher vermieden. Eine entsprechende Vorwärmtemperatur wird demnach im zweiten Bereich 20 während des zweiten Schritts 200 bei der Ausbildung der Schweißverbindung 4 gewählt, um die Bildung von Kaltrissen in der Schweißnaht im zweiten Bereich 20 zu vermeiden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich eine t8/5-Zeit von 8,8 s, in der Wärmeeinflusszone des Werkstoffs mit CET=0,37 (zweites Blech). Dies resultiert in einer maximalen Härte von 450 HV10. According to SEW088, a minimum preheating temperature of approx. 157 ° C is necessary in these CET and welding conditions to avoid cold cracks. If this preheating temperature is used, cold cracks are essentially avoided. A corresponding preheating temperature is accordingly selected in the second area 20 during the second step 200 when the weld connection 4 is formed, in order to avoid the formation of cold cracks in the weld seam in the second area 20. In this exemplary embodiment there is a t 8/5 time of 8.8 s in the heat affected zone of the material with CET = 0.37 (second sheet). This results in a maximum hardness of 450 HV10.

Beim Verschweißen dieser Werkstoffkombination gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im ersten Bereich 10, mit dem Ziel der Erzeugung von Rissen, wird die Streckenenergie deutlich reduziert und auf ein Vorwärmen der Fügepartner verzichtet. Für die Schweißung wird der Zusatzwerkstoff (Schweißzusatzwerkstoff) G89 6 M21 Mn4Ni2CrMo nach EN ISO 16834-A verwendet, welcher ein CET von 0,42 aufweist. Die Schweißung im ersten Bereich 10 wird mit einem Schweißstrom von 140 A, einer Schweißspannung von 22 V und einer Schweiß- geschwindigkeit von 40 cm/min ausgeführt. Somit ergibt sich eine Streckenenergie von 0,46 kJ/mm und ein Wärmeeinbringen von 0,37 kJ/mm. Nach SEW088 wäre zur Vermeidung von Kaltrissen eine Mindestvorwärmtemperatur von 222 °C anzuwenden. Im ersten Bereich 10 wird nun jedoch eine deutlich niedrigere Vorwärmtemperatur gewählt, beispielsweise in Höhe der Raumtemperatur von 25 °C. Entsprechend können sich Risse in der Schweißverbindung 4 im ersten Bereich 10 ergeben. Die resultierende t8/5-Zeit beträgt 1 ,8 s. Dies bewirkt eine maximale Härte in der Wärmeeinflusszone des Werkstoffs mit CET=0,37 (also dem zweiten Bleich) von über 510 HV10 im ersten Bereich 10. When this combination of materials is welded according to the first exemplary embodiment in the first region 10, with the aim of producing cracks, the distance energy is significantly reduced and the joining partners are not preheated. The filler material (filler metal) G89 6 M21 Mn4Ni2CrMo according to EN ISO 16834-A, which has a CET of 0.42, is used for welding. The welding in the first area 10 is carried out with a welding current of 140 A, a welding voltage of 22 V and a welding speed of 40 cm / min. This results in a track energy of 0.46 kJ / mm and a heat input of 0.37 kJ / mm. According to SEW088, a minimum preheating temperature of 222 ° C should be used to avoid cold cracks. In the first area 10, however, a significantly lower preheating temperature is selected, for example at room temperature of 25 ° C. Correspondingly, cracks can occur in the welded joint 4 in the first area 10. The resulting t 8/5 time is 1.8 s. This causes one maximum hardness in the heat affected zone of the material with CET = 0.37 (i.e. the second bleach) of over 510 HV10 in the first area 10.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Ausgangsblock1 output block

2 erste Vorkomponente 3 zweite Vorkomponente2 first pre-component 3 second pre-component

4 Schweißverbindung4 welded joint

5 Kontaktfläche5 contact surface

6 Werkstoffverbund6 composite material

10 erster Bereich 20 zweiter Bereich 100 erster Schritt 10 first area 20 second area 100 first step

200 zweiter Schritt 300 dritter Schritt 200 second step 300 third step

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) für die Weiterverarbeitung zu einem Werkstoffverbund (6), wobei in einem ersten Schritt (100) mindestens eine erste und zweite Vorkomponente (2, 3) bereitgestellt werden, wobei in einem zweiten Schritt (200) eine Schweißverbindung (4) zwischen den Vorkomponenten (2, 3) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißverbindung (4) in einem ersten Bereich (10) unter Verwendung einer ersten Gruppe von Schweißparametern ausgebildet wird, wobei die Schweißverbindung (4) in einem zweiten Bereich (20) un- ter Verwendung einer zweiten Gruppe von Schweißparametern ausgebildet wird, wobei sich die erste Gruppe von Schweißparametern und die zweite Gruppe von Schweißparametern in mindestens einem der folgenden Schweißparameter unter scheiden: 1. A method for producing a starting block (1) for further processing into a composite material (6), at least one first and second pre-component (2, 3) being provided in a first step (100), wherein in a second step (200) a welded connection (4) is formed between the pre-components (2, 3), characterized in that the welded connection (4) is formed in a first region (10) using a first group of welding parameters, the welded connection (4) in one second area (20) is formed using a second group of welding parameters, the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differing in at least one of the following welding parameters: - verwendeter Schweißzusatzwerkstoff,  - filler metal used, - verwendete Wärmeeinbringung, insbesondere in Bezug auf Strom, Spannung, Schweißgeschwindigkeit und/oder relativer thermischer Wirkungsgrad des Schweißverfahrens,  - heat input used, in particular with regard to current, voltage, welding speed and / or relative thermal efficiency of the welding process, - verwendete Vorwärmtemperatur,  - preheating temperature used, - vorhandener diffusibeler Wasserstoff.  - existing diffusible hydrogen. 2. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) nach Anspruch 1 , wobei sich die erste Gruppe von Schweißparametern und die zweite Gruppe von Schweißparame- tern derart unterscheiden, dass die Schweißverbindung (4) im ersten Bereich (10) eine erhöhte Neigung zur Bildung von Kaltrissen im Vergleich zur Schweißverbindung (4) im zweiten Bereich (20) aufweist, insbesondere in einem Temperaturbereich unterhalb von 300°C und bevorzugt derart, dass die Schweißverbindung (4) im ersten Bereich (10) als Sollbruchstelle ausgebildet ist. 2. The method for producing an output block (1) according to claim 1, wherein the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ in such a way that the welded connection (4) in the first region (10) has an increased tendency to form Cold cracks in comparison to the welded joint (4) in the second region (20), in particular in a temperature range below 300 ° C and preferably such that the welded joint (4) in the first region (10) is designed as a predetermined breaking point. 3. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei im ersten Bereich (10) eine niedrigere t8/5-Zeit verwendet wird als im zweiten Bereich (20). 3. A method for producing an output block (1) according to one of the preceding claims, wherein a lower t 8/5 time is used in the first region (10) than in the second region (20). 4. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich die erste Gruppe von Schweißparametern und die zweite Gruppe von Schweißparametern derart unterscheiden, dass die Schweißverbindung (4) im ersten Bereich (10) eine erhöhte Härte im Vergleich zur Schweißverbindung (4) im zweiten Bereich (20) aufweist. 4. The method for producing an output block (1) according to one of the preceding claims, wherein the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ in such a way that the welded connection (4) in the first region (10) has an increased hardness compared to Welded connection (4) in has second region (20). 5. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei sich die erste Gruppe von Schweißparametern und die zweite Gruppe von Schweißparametern mindestens in dem verwendeten Schweißzusatzwerkstoff unterscheiden, wobei ein im ersten Bereich (10) verwendeter erster Schweißzusatz werkstoff ein höheres Kohlenstoffäquivalent, CET, aufweist als ein im zweiten Be reich (20) verwendeter zweiter Schweißzusatzwerkstoff. 5. A method for producing an output block (1) according to one of the preceding claims, wherein the first group of welding parameters and the second group of welding parameters differ at least in the filler metal used, a first filler material used in the first region (10) higher carbon equivalent, CET, than a second filler metal used in the second region (20). 6. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die verwendete Vorwärmtemperatur im ersten Bereich (10) niedriger ist als im zweiten Bereich (20). 6. A method for producing a starting block (1) according to one of the preceding claims, wherein the preheating temperature used in the first region (10) is lower than in the second region (20). 7. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die verwendete Wärmeeinbringung im ersten Bereich (10) niedriger ist als im zweiten Bereich (20). 7. A method for producing a starting block (1) according to any one of the preceding claims, wherein the heat input used in the first region (10) is lower than in the second region (20). 8. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei im zweiten Schritt (200) im ersten Bereich (10) mehr diffusibeler Wasserstoff vorhanden ist als im zweiten Bereich (20), bevorzugt mithilfe einer Auf- bringung einer hygroskopischen Paste auf Nahtflanken der Vorkomponenten (2, 3) im ersten Bereich (10) und/oder mithilfe eines Eintauchens einer im ersten Bereich (10) verwendeten Schweißelektrode, bevorzugt einer mit einem nichtmetallischen Stoff ummantelten Schweißelektrode, in Wasser oder in ein Wasser umfassendes Stoff- gemisch. 8. A method for producing a starting block (1) according to one of the preceding claims, wherein in the second step (200) more diffusible hydrogen is present in the first area (10) than in the second area (20), preferably with the aid of an application hygroscopic paste on seam flanks of the precomponents (2, 3) in the first area (10) and / or by immersing a welding electrode used in the first area (10), preferably a welding electrode coated with a non-metallic substance, in water or in a substance comprising water - mixed. 9. Verfahren zur Herstellung eines Ausgangsblocks (1 ) nach einem der vorherigen An sprüche, wobei die erste und zweite Vorkomponente (2, 3) im ersten Schritt (100) un ter Bildung einer Kontaktfläche (5) zueinander angeordnet werden und wobei die Schweißverbindung (4) im zweiten Schritt (200) entlang eines Randbereichs der Kon taktfläche (5) umlaufend ausgebildet wird, insbesondere derart, dass die Schweiß- verbindung (4) potentielle entlang der Kontaktfläche (5) ausgebildete Zwischenräume luftdicht abschließt. 9. A method for producing an output block (1) according to one of the preceding claims, wherein the first and second precomponents (2, 3) in the first step (100) are arranged to form a contact surface (5) to one another and wherein the welded joint ( 4) in the second step (200) along an edge region of the contact surface (5), in particular in such a way that the welded joint (4) seals potential spaces formed along the contact surface (5) in an airtight manner. 10. Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffverbunds (6) auf Grundlage eines gemäß der vorhergehenden Ansprüche hergestellten Ausgangsblocks (1 ), wobei in einem dritten Schritt (300), nach dem zweiten Schritt (200), ein Walzschritt durchgeführt wird, wobei vor oder während des Walzschritts der Ausgangsblock (1 ) gewalzt wird, wobei während des Walzschritts die Schweißverbindung (4) im ersten Bereich (10) zumindest teilweise aufgebrochen ist oder aufbricht. 10. A method for producing a composite material (6) on the basis of an output block (1) produced according to the preceding claims, wherein in a third step (300), after the second step (200), a rolling step is carried out The output block (1) is rolled before or during the rolling step, the welded connection (4) in the first region (10) being at least partially broken or broken during the rolling step. 1 1. Ausgangsblock (1 ) für einen Werkstoffverbund (6), umfassend mindestens eine erste1 1. Output block (1) for a composite material (6), comprising at least one first Vorkomponente (2) und eine zweite Vorkomponente (3), wobei zwischen den Vor komponenten (2, 3) eine Schweißverbindung (4) ausgebildet ist, dadurch gekenn zeichnet, dass die Schweißverbindung (4) in einem ersten Bereich (10) eine erhöhte Neigung zur Bildung von Kaltrissen im Vergleich zu einem zweiten Bereich (20) der Schweißverbindung (4) aufweist. Pre-component (2) and a second pre-component (3), a welded joint (4) being formed between the pre-components (2, 3), characterized in that the welded joint (4) has an increased inclination in a first region (10) to form cold cracks in comparison to a second region (20) of the welded joint (4).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0004063A1 (en) 1978-03-14 1979-09-19 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Process for producing clad plate
WO2007072536A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-28 Hitachi, Ltd. Rotor for permanent magnet generator for gas turbine, method of producing the rotor, gas turbine, and method of producing the gas turbine
DE102015102961A1 (en) 2015-03-02 2016-09-08 Thyssenkrupp Ag Method for producing a material composite and provisional composite
EP3208026A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-23 The Boeing Company Method of diffusion bonding of metallic sheets

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0004063A1 (en) 1978-03-14 1979-09-19 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Process for producing clad plate
WO2007072536A1 (en) * 2005-12-19 2007-06-28 Hitachi, Ltd. Rotor for permanent magnet generator for gas turbine, method of producing the rotor, gas turbine, and method of producing the gas turbine
DE102015102961A1 (en) 2015-03-02 2016-09-08 Thyssenkrupp Ag Method for producing a material composite and provisional composite
EP3208026A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-23 The Boeing Company Method of diffusion bonding of metallic sheets

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FRANCESCO CICCOMASCOLO: "Neueste Entwicklungen zur Qualitäts- und Produktivitätssteigerung beim automatischen und mechanisierten Rohrschweissen", COMPETENCE - DAS TECHNISCHE MAGAZIN VON OERLIKON. KOMPETENZ FÜR SCHWEISSEN UND SCHNEIDEN., no. 6, 30 June 2013 (2013-06-30), XP055611956 *

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