Prozessoptimierung fuer das Laserstrahlschweissen von hochfesten Aluminium-Lithium-Legierungen

Abstract

Für das Schweißen von Haut-Stringer-Verbindungen aus den Aluminium-Lithium-Legierungen AA2198 und AA2196 für den Flugzeugbau wurde ein Prozess auf einer Großformat-Laserschweißanlage entwickelt und optimiert. Hierzu wurden zwei Legierungskombinationen sowie verschiedene Konfigurationen der Prozessparameter nach einem statistischen Versuchsplan geschweißt, untersucht und ausgewertet. Die Beurteilung der resultierenden Schweißverbindungen erfolgte anhand von optischen, chemischen und mechanischen Charakterisierungen. Im Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungen wiesen die erstellten Verbindungen trotz verschiedener Schwachstellen (Poren, Risse und Entmischungserscheinungen) in den Schweißnähten und einer atypischen Nahtausbildung gute mechanische Eigenschaften auf. Dabei zeigte insbesondere die Legierungskombination AA2198–AA2198 eine gute Schweißeignung und sehr gute mechanische Eigenschaften.