Entwicklung einer Gefügekarte für Laserschweißnähte aus Aluminiumlegierungen

Abstract

Die Gefügestruktur spielt für die Werkstoffeigenschaften eines Bauteils eine entscheidende Rolle; gleiches gilt für die Gefügestruktur einer Schweißnaht. Im Rahmen dieser Dissertation wurde der Einfluss von Prozess- und Legierungsgrößen auf die entstehende Gefügestruktur beim Laserstrahlschweißen von Aluminiumlegierungen durch analytische Gleichungen beschrieben und experimentell validiert. Dafür wurde ein großes Prozessparameterfenster (Schweißgeschwindigkeiten von 0,5 m/min bis zu 30 m/min) sowie unterschiedlicher Legierungssysteme (Al-Cu, Al-Cu-Mg, Al-Mg-Mn, Al-Mg-Si, Al-Zn-Mg-Cu) untersucht. Der Fokus der Arbeit lag auf der Beschreibung des Übergangs von einer gerichteten zu einer äquiaxialen Erstarrung während des Schweißprozesses, die zu einer Verfeinerung der Kornstruktur führt. Die Erkenntnisse wurden in einer Gefügekarte zusammengefasst.