Erweiterung der Anwendungsfelder des Laserstrahlschweißens im Vakuum auf Duplex-Stahl und Kupfer

Autori

• Christoph Turner

Parametri

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Trotz kontinuierlicher Fortschritte gibt es bei wirtschaftlich relevanten Anwendungen des Laserstrahlschweißens großer Blechdicken weiterhin Einschränkungen. Insbesondere das einlagige Schweißen von nichtrostenden Stählen mit Blechdicken von 10 bis 30 mm sowie von Kupfer mit Blechdicken von 3 bis 10 mm ist derzeit industriell nicht umsetzbar. Die Verfahrensvariante des Laserstrahlschweißens im Vakuum soll diese Hürden überwinden. Bei nichtrostenden Cr-Ni- und Duplex-Stählen wurde nachgewiesen, dass die Reduktion des Arbeitsdrucks zu einer effizienteren Umsetzung niedriger Schweißgeschwindigkeiten in hohe Einschweißtiefen führt. Es existiert ein geschwindigkeitsabhängiger Grenzwert für den Arbeitsdruck, ab dem eine weitere Druckreduktion die Einschweißtiefe nicht mehr steigert. Auf Basis dieser Erkenntnisse konnten für verschiedene Duplexstähle mit Blechdicken um 30 mm erfolgreiche Schweißprozesse entwickelt werden. Der Laser kann durch Druckreduktion hinsichtlich der Fügeleistung mit dem Elektronenstrahl konkurrieren und bietet prozessspezifische Vorteile. Bei Kupfer erhöht die Druckreduktion die Prozesssicherheit, wobei Schweißgutauswürfe bereits ab 100 bis 200 hPa signifikant reduziert werden können. Mit weiterem Druckabfall und geeigneten Parametern lassen sich Nahtdefekte bis zu Geschwindigkeiten von 0,5 m/min vollständig vermeiden. Multimode Festkörperlaser bis 10 kW ermöglichen somit erfolgreich das einlagige Schweißen v

Lingua: Tedesco

Pubblicato: 2019