Die Ergebnisse von Schweißversuchen an den Al-Legierungen der 2000- und 7000-Reihe mit dem Wolfram-Inertgas-Schweißen werden vorgestellt. In einer Versuchsreihe werden sechs parallele Längsversteifungen (Dicke 3,5 mm, Breite 14 mm) an eine Außenhautstruktur (Dicke 3 mm) geschweißt; dabei werden Kehlnähte gefertigt, um eine T-Stoßstruktur zu erhalten. Der Grundwerkstoff ist die Al-Legierung 2014-T4; als Zusatzwerkstoff dient ein 1,6 mm dicker Draht der Al-Legierung 5356. Die Schweißvorrichtung wird in einem Winkel von 45 Grad gehalten, damit der Schweißbrenner in einer vertikalen Position bleiben kann. Dadurch wird ein Absetzen des geschmolzenen Materials verhindert. Nach dem Schweißen der ersten Lage wird die Probe zur Fertigung der zweiten Lage um 180 Grad gedreht. Um einen guten Einbrand zu erhalten, sind den Schweißparametern enge Grenzen gesetzt. Der Schweißstrom kann bei 200 A bis 220 A liegen; die Schweißgeschwindigkeit muß 25 cm/min betragen; die Drahtzufuhr kann unter diesen Bedingungen auf 1,5 cm/s bis 2,5 cm/s eingestellt werden. Dem beim Schweißen der ersten Lage auftretenden Verzug kann durch eine stärkere Einspannung entgegengetreten werden. Die Kontrolle der Lichtbogenlänge ist für diesen Prozeß sehr wichtig. Bei Handschweißungen mit der Drahtelektrode 2319 Al-Cu tritt in Längsrichtung Auslenkungsverzug von 6 cm und in Querrichtung von 0,5 cm auf. Mit Hilfe der neuen NSF-Technik (near shape formation/endabmessungsnahe Fertigung) kann der Längsverzug bei den gleichen Werkstoffen und Geometriedaten wie in der ersten Versuchsreihe (Draht 5356) unter Einbeziehung einer Nachbearbeitung auf 2 cm reduziert werden. Die optimierten Parameter bei diesem Verfahren, bei dem eine wiederholte Überlappung der Schweißnaht erzeugt wird, sind: 160 A, 30 cm/min (Schweißgeschwindigkeit) und 2,0 cm/min (Drahtzufuhr) bei der ersten Lage. Die an der Außenhaut (Al-Legierung 2024-T3) gefertigten Kehlnähte zeigen eine Zugfestigkeit von 435 MPa mit einer Dehnung von 6 % beim Bruch. In den Dauerschwingversuchen versagen die Proben im Nahtübergang. (Görges, U.)
TIG welding aluminium stringers on skin structures
WIG-Schweißen von Aluminium-Versteifungen auf Hautblech-Konstruktionen
Welding and Metal Fabrication ; 67 , 6 ; 17-20
1999
4 Seiten, 8 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Englisch
WIG-Schweißen , Aluminiumlegierung , Nahtübergang , Dauerschwingversuch , Kehlnaht , T-Stoß , Drahtelektrode , Mehrlagenschweißen , Einbrand (Schweißnaht) , Schweißparameter , Schweißgeschwindigkeit , Drahtzufuhr , Einspannung , Lichtbogenhandschweißen , Lichtbogenlänge , Schweißnaht , Luftfahrtindustrie , Zugfestigkeit , Dehnung
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