Ein Überblick wird gegeben über die Anwendungsmöglichkeiten des Laserstrahl- und des Elektronenstrahlschweißens (LSS und ESS) zum Fügen von Mg-Werkstoffen. Diese liegen überwiegend in der Massenfertigung im Leichtbaubereich, z.B. im Fahrzeugbau, in der Einzel- und Kleinserienfertigung, im Bereich der Job-Shop-Unternehmen für Spezialanwendungen und in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die untersuchten Werkstoffe sind die Knetlegierungen AZ 31B-F und AZ 61A-F sowie die Druckgußwerkstoffe AZ 91HP-F und AM 50HP-F. Die Materialdicke der Versuchswerkstoffe liegt zwischen 1,3 mm und 50 mm. Die Schweißversuche werden mit einer CO2- und einer Nd:YAG-Laserstrahlquelle sowie mit einer konventionellen Elektronenstrahlschweißanlage durchgeführt. Als Schutzgas werden N2, Ar 4.6 und He 4.6 eingesetzt. Sowohl beim LSS als auch beim ESS werden die Proben im I-Stoß, Stirn-Überlappstoß und Überlappstoß geschweißt. Die Überlappnaht kann bei den Strahlschweißverfahren sowohl als Durchschweißung als auch als Einschweißung ausgeführt werden. Von allen Werkstoffen werden gute Schweißungen artgleicher Verbindungen einem Salzsprühtest unterzogen, um die Beständigkeit gegen Salzwasser zu prüfen. Die Korrosion (MgO) setzt am Grundwerkstoff und an der Schweißnaht gleichzeitig an. Das ESS im Vakuum erzeugt sehr schmale, saubere Nähte, die bei korrekter Einstellung der Parameter und gasarmem Grundwerkstoff keine Nacharbeit erfordern. Der Schwerpunkt des Einsatzes dieses Verfahrens liegt im Bereich größerer Wanddicken (> 3 mm). Bei kleineren Wanddicken zeigt das LSS Vorteile. Zur Überbrückung von Toleranzen und zur metallurgischen Beeinflussung des Schmelzbades kann Zusatzwerkstoff eingesetzt werden. Die Verfahren LSS und ESS haben sich als geeignete Fügemethoden zum Verbinden von Mg-Druckgußbauteilen herausgestellt. Im Rahmen der Untersuchungen werden ebenfalls Verbindungen unterschiedlicher Mg-Werkstoffe (Druckguß- und Knetlegierungen) sowohl artgleich als auch als Mischverbindung erstellt. Es lassen sich fehlerfreie Nähte mit akzeptablen mechanisch-technologischen Kennwerten fertigen. (Görges, U.)
Laser- und Elektronenstrahlschweißen von Magnesiumwerkstoffen
Laser and electron beam welding of magnesium materials
1999
18 Seiten, 24 Bilder, 2 Tabellen, 4 Quellen
Conference paper
German
Laserstrahlschweißen , Elektronenstrahlschweißen , Magnesium , Magnesiumlegierung , Leichtbauweise , Autoindustrie , Kleinserienproduktion , Luftfahrtindustrie , Raumfahrtindustrie , Schmiedelegierung , CO2-Laser , YAG-Laser , Stickstoff , Argon , Helium , Überlappstoß , Stirnnaht , Salzsprühprüfung , Schweißbad , Schweißzusatzwerkstoff , Korrosion , Druckguss , Wanddicke
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