Mikrostrukturelle und mechanische Eigenschaften von lasergeschweisstem Magnesiumfeinblech AZ31-HP mit und ohne Zusatzwerkstoffe - Microstructural and mechanical properties of laser welded sheets of magnesium AZ31-HP with and without filler wires

Abstract

Gegenstand dieses Manuskripts sind Untersuchungen an einem gewalzten Mg-Magnesiumfeinblech der Dicke 2,5 mm aus AZ31-HP, welches in Stumpfstoßausführung mit und ohne Zusatzwerkstoffe laserstrahlgeschweißt wurde. Als Zusatzwerkstoffe wurden AZ31X und AZ61A-F in Spulendrahtform mit einem Durchmesser von 1,2 mm verwendet. Die mikrostrukturellen und mechanischen Eigenschaften der unterschiedlich laserstrahlgeschweißten Magnesiumlegierung AZ31-HP wurden untersucht und miteinander verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Feinblech AZ31-HP mit oder auch ohne Zusatzwerkstoffe ohne Heißrissbildung laserstrahlschweißbar ist. Die an der ohne Zusatzdraht geschweißten Verbindung ermittelten Eigenschaften wie Festigkeit, Duktilität, Mikrohärte und Bruchzähigkeit wurden weder durch AZ31X noch durch AZ61A-F beeinflusst, lediglich geringe Zn-Verluste werden mit den Zusatzdrähten ausgeglichen sowie die Nahtform verbessert. Die Werte für Zugfestigkeit, Dehngrenze und Mikrohärte sind für die Laserstrahlschweißverbindungen und des Grundwerkstoffs nahezu gleich. Bedingt durch die Gefügeheterogenität in den Fügezonen und durch die nahtgeometrischen Kerben sind die Schweißverbindungen im Vergleich zum Grundwerkstoff durch eine deutlich niedrigere Duktilität gekennzeichnet. Sowohl der Grundwerkstoff als auch die Laserstrahlschweißnähte zeigten stabile Rissausbreitung, wobei die Bruchzähigkeit des Grundwerkstoffs etwas niedriger war als die der Schweißnähte.