Heißrissbildung beim gepulsten Laserstrahlschweißen von Aluminium
Dietmar Kracht, Ludger Overmeyer, Philipp von Witzendorff
Zum Schutz von elektronischen und optoelektronischen Komponenten vor Umwelteinflüssen werden heißrissanfällige Aluminiumlegierungen häufig als Gehäuse eingesetzt und müssen dazu geschweißt werden. In dieser Arbeit wird die Heißrissanfälligkeit beim gepulsten Laserstrahlschweißen anhand der 6082 Aluminiumlegierung untersucht und Prozessstrategien zur Heißrissreduktion entwickelt. Die Rissbildung in Punktschweißungen kann auf die Steigerung von Wasserstoff, die geringe Permeabilität des dendritischen Mikrogefüges, die Dehnungsrate und die Dehnung zurückgeführt werden, wobei die Dehnung als begrenzende Einflussgröße identifiziert wird. Beim Nahtschweißen kann durch den Pulsüberlapp die Rissbildung des Vorgängerschweißpunktes umgeschmolzen werden. Hierfür muss die Rissbildung in den einzelnen Schweißpunkten eine geringe Entfernung von der Schweißpunktmitte haben.
Um die Rissbildung in den Schweißpunkten zu verringern, werden die zeitliche Pulsform optimiert und eine neue Prozessführung mit zwei simultan schweißenden Laserquellen entwickelt. Mit beiden Verfahren wird die im Schweißprozess entstehende Dehnung kompensiert, wodurch final rissfreie Schweißverbindungen im Stumpfstoß hergestellt werden.
