IGF-Nr.: 17.264N / Induzierte Wärmefelder zur Verminderung der Heißrissneigung beim Laserstrahlschweißen von Aluminium (InduWäLs)

Produktinformationen

Beim Schweißen mit Hochleistungslasern ergeben sich Probleme im Zusammenhang mit den heißrissanfälligen Aluminiumlegierungen. Durch die schnelle Abkühlung der Schmelze während des Schweißprozesses fördert dieses Fügeverfahren im Besonderen die Heißrissanfälligkeit der Aluminiumlegierung, vorrangig die Bildung von Erstarrungsrissen, welche durch Schrumpfungskräfte und eutektisch erstarrende Phasen in der Schweißnahtmitte ausgelöst werden.
Ziel des Vorhabens ist , vor allem für Bauteile größerer Wandstärke aus ausscheidungshärtbaren Al-Legierungen ein Schweißverfahren zu entwickeln, das Heißrisse vermeidet oder zumindest deutlich reduziert. Dies soll maßgeblich durch thermisch induzierte Druckeigenspannungen erfolgen, die berührungslos mittels Induktion im Aluminium erzeugt werden sollen und zu einem Laserschweißprozess parallel über das Werkstück geführt werden. Der Ansatz unterscheidet sich von bisher entwickelten Verfahren, da Induktionsspulen für die Erwärmung des Aluminiums eingesetzt werden sollen. Das Lösen der hier bekannten Probleme der induktiven Erwärmung im Bereich des Aluminiums bildet einen Hauptfokus des Vorhabens, damit Aluminium sicher in-Prozess mit lokalen Temperaturfeldern in den notwendigen Tiefen und Geschwindigkeiten beaufschlagt werden kann. Des Weiteren ist der Einsatz von Hochleistungslasern (PL > 10 kW) in Kombination mit dem Schweißen von Aluminium unter Zuhilfenahme von Induktionstechnik noch nicht ausreichend untersucht. Vorgestellte theoretische Ansätze sind nicht verifiziert worden, bzw. sind trotz intensiver Recherchen nicht gefunden worden.
Im Bereich der Lasertechnik ist der überwiegende Teil der Lohnschweißer bzw. Zulieferer für industrielle Kunden aus dem Fahrzeugbau dem Bereich der kmU zuzuordnen. Gerade im Bereich der Lohnschweißer ist das rissfreie Schweißen von Bauteilen aus den Legierungsgruppen bisher ein Problem, was aber die Kunden vollständig auf die Lohnschweißer abwälzen.

ISBN

978-3-96870-257-5

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 258

Erscheinungsdatum

Juli 2014

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

110