Die stoffschlüssige Verbindung von Al mit Stahl ist heute eine Aufgabe, deren Lösung im Zeichen des Leichtbaus gefordert wird. Eine Lösung besteht darin, mit Hilfe der MIG-Pulstechnik die Stahlseite mit Cu zu plattieren und dann diese Schicht mit dem Al zu verschweißen, wobei sich im Übergang eine Al-Bz-Legierung bildete. Beim wärmearmen CMT-Schweißprozeß (Cold Metal Transfer) von Fronius erfolgt der Übergang des Schweißzusatzes von der Drahtelektrode ins Schweißbad nahezu stromlos. Das Ablösen des Tropfens von der Drahtelektrode wird durch eine Rückzugsbewegung unterstützt, die als oszillierende Bewegung bis zu 70-mal/s, bei den neuesten Geräten bis zu 90-mal/s, stattfindet. Wenn der CMT-Prozess als klassisches Schutzgas-Schweißverfahren mit artgleichem Schweißzusatz verwendet wird, erlaubt er große Spaltüberbrückung bei geringem Wärmeeinbringen. Wird er mit einem Schweißzusatz mit niedrigerem Schmelzpunkt als der Grundwerkstoff verwendet, dann lötet er die Kanten der Verbindung. Wird er an einer Blechverbindung Al-Stahl beispielsweise mit dem Zusatz AlSi 5 angewendet, dann schweißt er die Al-Kante und lötet die verzinkte Stahlkante (Schweißlöten). Dabei kann die gefährliche intermetallische Phase gering gehalten werden. Der CMT-Prozess verbindet Bleche im Dickenbereich unter 1,5 mm. Mit dem Elektronenstrahlschweißen in der Variante >Non-Vakuum< lassen sich Stahl-Al-Mischverbindungen im Dünnblechbereich herstellen, beispielsweise zwischen den Al-Legierungen EN AW-6016, EN AW-5182 und verschiedenen marktüblichen Stahlfeinblechsorten. Mit verschiedenen feuerverzinkten oder elektrolytisch verzinkten Stahlsorten konnten I-Nähte und Überlappnähte mit glatter Oberraupe und Wurzel gefügt werden. Eine Ti-Beschichtung kann die Aufgabe einer Diffusionssperre zwischen Stahl und Al übernehmen, um das intermetallische Saumwachstum zu unterbinden. Versuche mit dem Rührreibschweißen von AW 6181 und AW 6082 sowie unverzinkten und verzinkten Stahlbleche belegten, dass damit Tailored Blanks mit guten Eigenschaften aus Al- und Stahlblechen hergestellt werden können. Die Tragfähigkeiten der Verbindungen im Zugversuch betragen 60 % bis 70 % des schwächeren Fügepartners. Versuche ergaben, dass das Laser-MIG-Hybridschweißen im Blechdickenbereich um 3 mm mit guter Spaltüberbrückung bei guter Benetzung der Stahlseite durch die Al-Schmelze geeignet ist. Die erreichten Festigkeiten übertreffen die Werte, die bisher mit den sprengplattierten Profilen erzielt werden konnten. Durch die hohen Fügegeschwindigkeiten des Laser-MIG-Hybridschweißens wird die Bildung der intermetallischen Phasen minimiert.
Zwei Konkurrenten verbinden sich
SMM Schweizer Maschinenmarkt ; 109 , 9 ; 32-35
2008
3 Seiten, 4 Bilder
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