Die Schiffskörper leichter schneller Schiffe sowie deren Aufbauten werden aus Aluminiumlegierungen gebaut. Der Einsatz von Strangpressprofilen ist überwiegend auf ebene Strukturen, wie zum Beispiel Decks und Aufbauwände, begrenzt. Es besteht jedoch die Möglichkeit, die Profile hinsichtlich Steifigkeit, Festigkeit und Gewicht für einzelne Teilstrukturen zu optimieren, welche im Bereich der Verbindungen sowie untereinander, wie zum Beispiel an Sektionsstößen, als auch mit Querstrukturen zu Problemen bei der Kraftübertragung und der Schweißmöglichkeit bzw. Schweißsicherheit, zum Beispiel bei Hohl- oder Sandwichprofilen, führen kann. Für schiffbauliche Konstruktionen kommen nur für Seewasser geeignete Aluminiumlegierungen in Frage. So werden für Bleche vorrangig AlMg- und AlMgMn-Legierungen der 5000er Reihe sowie für Strangpressprofile überwiegend AlMgSi-Legierungen der 6000er Reihe nach DIN EN 573 verwendet. Sie können in verschiedenen Werkstoffzuständen, von 'weich' bis 'verfestigt' bzw. 'warm ausgehärtet' eingesetzt werden. Seit kurzem sind modifizierte AlMgMn-Legierungen mit erhöhten 0,2 %-Dehnungen und entsprechenden Zugfestigkeiten auf dem Markt. Bezüglich der schweißtechnischen Verarbeitung weisen Aluminiumwerkstoff eine Reihe von Eigenschaften auf, welche die Erstellung einer einwandfreien Schweißverbindung vielfach zu einem nur schwer lösbaren Problem werden lassen. Da die Oxide aufgrund ihres spezifischen Gewichtes nicht von selbst aus der Schweißbadoberfläche aufsteigen, können Schweißnahtfehler auftreten. Die hohe Wärmeleitfähigkeit verlangt beim Schweißen einen Wärmebedarf, der trotz des niedrigen Schmelzpunktes mindestens ebenso groß ist wie bei der Schweißung von Stahlwerkstoffen. Zudem wird der Grundwerkstoff stark wärmebeeinflusst und der Wärmeausdehnungskoeffizient ist gegenüber Stahl doppelt so groß. Gebräuchlichste Schweißverfahren sind das WIG- und MIG-Schweißen. Beschrieben werden im Beitrag: Vorwärmen, Schutzgas und Festigkeit. Ausführlich wird auf die konstruktive Gestaltung von Schweißverbindungen anhand von Beispielen eingegangen, die sowohl die möglichen Lastfälle als auch die Verfahrenstechnik veranschaulichen.
Die Integration von Aluminium-Strangpressprofilen in schiffbauliche Strukturen
2003
14 Seiten, 11 Bilder, 2 Tabellen, 2 Quellen
Conference paper
German
Schiffbau , Aluminiumlegierung , Wolfram-Inertgasschweißen , MIG-Schweißen , Schweißbarkeit , Schweißparameter , Strangpressprofil , Aluminiummagnesiummanganlegierung , Aluminiummagnesiumsiliciumlegierung , Zugfestigkeit , Wärmeeinwirkung , Wärmebedarf , Wärmeausdehnungskoeffizient , konstruktive Gestaltung , Schweißverbindung
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