So schweißen Sie Aluminiumlegierungen mit dem Laser
Das Schweißen von Aluminium kann schwierig sein
Aluminiumlegierungen werden anhand ihrer primären Legierungselemente in Serien eingeteilt.
Jede Serie verfügt über einzigartige Eigenschaften, die sich auf die Schweißbarkeit auswirken, insbesondere beim handgeführten Laserschweißen.
Nachfolgend finden Sie einen Überblick über die gängigen Aluminiumlegierungsserien, deren Eigenschaften, geeignete Schutzgase, geeignete Zusatzdrähte und Tipps zur Erzielung hochwertiger Schweißnähte.
Inhaltsverzeichnis:
1. Gängige Aluminiumlegierungen zum Laserschweißen
Der erste Schritt zu einer guten Schweißnaht: Verständnis
Aluminiumlegierungen der Serie 1000
Zusammensetzung:Enthält 99,00 % Aluminium oder mehr.
Eigenschaften:Leicht und sehr duktil, was die Verarbeitung erleichtert.
Schutzgas:Um Oxidation zu verhindern, wird 100 % Argon empfohlen.
Fülldraht:Für eine bessere Kompatibilität verwenden Sie Fülldraht 4047 oder 4045.
Schweißtipps:Stellen Sie sicher, dass die Oberfläche sauber und frei von Oxiden ist. Aufgrund der hohen Duktilität ist ein Vorwärmen im Allgemeinen nicht erforderlich.
Aluminiumlegierungen der Serie 2000
Zusammensetzung:Hauptsächlich mit Kupfer legiert (2–10 %).
Eigenschaften:Hohe Festigkeit, aber geringe Duktilität; neigt beim Schweißen zu Rissen.
Schutzgas:Argon mit einem kleinen Heliumanteil kann zur Verbesserung der Penetration beitragen.
Fülldraht:Verwenden Sie Fülldraht 4047 oder 2319, der für kupferreiche Legierungen geeignet ist.
Schweißtipps:Wärmen Sie das Material vor, um die Gefahr von Rissen zu verringern. Kontrollieren Sie die Wärmezufuhr sorgfältig, um eine übermäßige thermische Belastung zu vermeiden.
Aluminiumlegierungen der Serie 3000
Zusammensetzung:Mit Mangan legiert.
Eigenschaften:Gute Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit; behält seine Festigkeit bei erhöhten Temperaturen.
Schutzgas:100 % Argon ist wirksam.
Fülldraht:Geeignet ist der Fülldraht 4045 oder 4047.
Schweißtipps:Reinigen Sie die Oberfläche gründlich, um eventuelle Verunreinigungen zu entfernen. Halten Sie eine gleichmäßige Fahrgeschwindigkeit ein, um eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu gewährleisten.
Aluminiumlegierungen der Serie 4000
Zusammensetzung:Enthält Silizium, das den Schmelzpunkt senkt.
Eigenschaften:Erhöhte Duktilität und hervorragend für Druckguss geeignet; nicht wärmebehandelbar.
Schutzgas:Argon wird bevorzugt.
Fülldraht:Für optimale Ergebnisse verwenden Sie Fülldraht 4047.
Schweißtipps:Vorwärmen kann beim Eindringen helfen. Überwachen Sie den Wärmeeintrag genau, um Verformungen zu vermeiden.
Aluminiumlegierungen der Serie 5000
Zusammensetzung:Mit Magnesium legiert.
Eigenschaften:Hohe Festigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit; geeignet für Bleche und Platten.
Schutzgas:100 % Argon wird empfohlen.
Fülldraht:Für eine bessere Kompatibilität verwenden Sie Fülldraht 5356.
Schweißtipps:Bei dickeren Abschnitten ist das Vorwärmen von Vorteil. Verwenden Sie eine Push-Technik, um die Reinigungswirkung zu verbessern und Verunreinigungen zu reduzieren.
Aluminiumlegierungen der Serie 6000
Zusammensetzung:Enthält sowohl Magnesium als auch Silizium.
Eigenschaften:Gute Duktilität und Wärmebehandelbarkeit; Ideal für Extrusionen.
Schutzgas:Argon oder eine Mischung aus Argon und Helium.
Fülldraht:Geeignet ist der Fülldraht 4045 oder 5356.
Schweißtipps:Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Reinigung der Oberfläche. Um eine Überhitzung zu vermeiden, verwenden Sie eine höhere Fahrgeschwindigkeit.
Aluminiumlegierungen der Serie 7000
Zusammensetzung:Hauptsächlich mit Zink legiert.
Eigenschaften:Hohe Festigkeit, aber aufgrund von Rissbildung im Allgemeinen nicht zum Schmelzschweißen geeignet.
Schutzgas:Argon mit Helium kann von Vorteil sein.
Fülldraht:Verwenden Sie Fülldraht 7072 oder 7005.
Schweißtipps:Das Vorwärmen ist entscheidend, um das Risiko von Rissen zu verringern. Achten Sie auf eine kontrollierte Wärmeeinbringung und vermeiden Sie zu hohe Fahrgeschwindigkeiten.
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2. Allgemeine Tipps zum Laserschweißen von Aluminium
Um gute Schweißergebnisse zu erzielen, sind hier einige wichtige Punkte:
Oberflächenvorbereitung
Reinigen Sie die Aluminiumoberfläche stets, um Oxide und Verunreinigungen zu entfernen.
Wärmekontrolle
Überwachen Sie den Wärmeeintrag sorgfältig, um Verformungen und Verformungen zu vermeiden, insbesondere bei dünneren Materialien.
Reisegeschwindigkeit
Passen Sie die Fahrgeschwindigkeit entsprechend der Materialstärke an, um Eindringung und Wärmeeintrag auszugleichen.
Fokuseinstellung
Fokussieren Sie den Laser leicht unter der Oberfläche, um eine bessere Durchdringung und ein geringeres Reflexionsvermögen zu erreichen.
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3. Wie man mit Aluminiumlegierungen gute Schweißnähte erzielt
Das Verstehen Ihres Materials ist schon die halbe Sache
Das Verständnis gängiger Aluminiumlegierungsserien ist aus mehreren Gründen für das Erreichen einer guten Schweißnaht mit einem handgeführten Laserschweißgerät von entscheidender Bedeutung:
Materialeigenschaften
Jede Aluminiumlegierungsserie verfügt über einzigartige Eigenschaften, einschließlich Festigkeit, Duktilität und Schmelzpunkt.
Die Kenntnis dieser Eigenschaften hilft bei der Auswahl der geeigneten Schweißparameter, wie z. B. Leistungseinstellungen und Vorschubgeschwindigkeit, um eine starke, effektive Schweißung zu gewährleisten.
Herausforderungen beim Schweißen
Unterschiedliche Legierungsreihen stellen beim Schweißen besondere Herausforderungen dar.
Beispielsweise neigen Legierungen der 2000er-Serie zur Rissbildung, während Legierungen der 4000er-Serie zu leicht fließen können.
Das Verständnis dieser Herausforderungen ermöglicht es Schweißern, Techniken zur Problembewältigung anzuwenden, wie z. B. Vorwärmen oder Anpassen von Zusatzwerkstoffen.
Kompatibilität des Füllmaterials
Unterschiedliche Aluminiumlegierungen erfordern kompatible Zusatzmaterialien, um eine starke Verbindung zu gewährleisten.
Beispielsweise kann die Verwendung des richtigen Zusatzdrahts Probleme wie Porosität oder unzureichende Verschmelzung verhindern.
Die Kenntnis der Legierungsreihe hilft bei der Auswahl des richtigen Zusatzdrahts zur Verbesserung der Schweißqualität.
Auswahl des Schutzgases
Die Wahl des Schutzgases kann die Schweißqualität erheblich beeinflussen.
Für jede Legierungsreihe sind möglicherweise spezielle Schutzgase erforderlich, um Oxidation zu verhindern und die Penetration zu verbessern.
Das Verständnis der Legierungszusammensetzung hilft Schweißern bei der Auswahl des besten Schutzgases für optimale Ergebnisse.
Wärmemanagement
Verschiedene Legierungen reagieren unterschiedlich auf Hitze.
Einige erfordern möglicherweise Vorwärm- oder Nachbehandlungen zum Stressabbau.
Das Verständnis der Legierungsreihe ermöglicht es Schweißern, die Wärmezufuhr effektiv zu steuern und so das Risiko von Verformungen oder Rissen zu verringern.
Anwendungseignung
Bestimmte Aluminiumlegierungen eignen sich besser für bestimmte Anwendungen, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt oder im Automobilbereich.
Die Kenntnis der Eigenschaften jeder Serie hilft bei der Auswahl der richtigen Legierung für die jeweilige Aufgabe und stellt sicher, dass das Endprodukt den Leistungs- und Sicherheitsstandards entspricht.
Kosteneffizienz
Die Verwendung geeigneter Legierungs- und Schweißparameter kann zu effizienteren Schweißprozessen führen und Materialverschwendung und Nacharbeit reduzieren.
Das Verständnis der Legierungseigenschaften trägt zu einer besseren Planung und Ausführung bei und spart letztendlich Zeit und Kosten.
Qualitätssicherung
Die Kenntnis der verschiedenen Aluminiumserien hilft bei der Festlegung von Qualitätskontrollmaßnahmen.
Schweißer können je nach Legierungstyp spezifische Techniken und Standards anwenden, was zu gleichmäßigen und qualitativ hochwertigen Schweißnähten führt.
Das Schweißen von Aluminium ist beim herkömmlichen Schweißen schwierig
Laserschweißen vereinfacht diesen Prozess
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Dezember 2024