Einführung
Was ist Aluminium der Serie 7000?
Aluminium der 7000er-Serie ist eine Gruppe hochfester Aluminiumlegierungen, die hauptsächlich mit Zink legiert sind und in vielen Qualitäten auch Magnesium und Kupfer enthalten. Innerhalb des Gesamtbildes Das Aluminium-Materialsystem gilt weithin als eine der stärksten kommerziell erhältlichen Aluminiumlegierungsfamilien.
Aufgrund seiner hervorragenden Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit wird Aluminium der Serie 7000 häufig in Luft- und Raumfahrtstrukturen, hochbelasteten Industriekomponenten und präzisionsgefertigten Teilen verwendet. Wenn Ingenieure jedoch anfangen, über Verbindungsmethoden nachzudenken, wird das Schweißen schnell zu einem der umstrittensten Themen für diesen Aluminiumwerkstoff.
Warum die Schweißleistung ein entscheidendes Anliegen ist
Im Gegensatz zu Allzweck-Aluminiumlegierungen wird Aluminium der Serie 7000 vor allem aufgrund seiner strukturellen Zuverlässigkeit und seines geringen Gewichts ausgewählt. In den meisten Anwendungen wird das Material unter hoher Belastung und häufig unter zyklischer Belastung eingesetzt.
Wenn das Schweißen die lokale Festigkeit erheblich verringert oder Defekte verursacht, kann die ursprüngliche Entwurfsabsicht, ein hochfestes Aluminiummaterial zu verwenden, gefährdet sein.
Aus diesem Grund geht es bei der Frage „Kann man Aluminium der Serie 7000 schweißen?“ nicht nur darum, ob eine Schweißung durchgeführt werden kann, sondern auch darum, ob die Schweißverbindung noch die erforderlichen strukturellen und betriebstechnischen Anforderungen erfüllen kann.
Die Rolle der ASTM-Aluminiumwerkstoffnormen bei Schweißanwendungen
Bei internationalen Projekten werden Aluminiumprodukte normalerweise gemäß den von
ASTM International herausgegebenen Standards spezifiziert.
Diese ASTM-Standards für Aluminiummaterialien definieren die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften und die Produktformen, sie haben aber auch Einfluss darauf, wie Schweißverbindungen bewertet und getestet werden.
Wenn Aluminium der Serie 7000 in Schweißkonstruktionen zum Einsatz kommt, müssen Konstrukteure sowohl die Anforderungen an das Grundmaterial als auch die Erwartungen an die Leistung nach dem Schweißen gemäß den geltenden Normen berücksichtigen.
Grundlegende Schweißeigenschaften von Aluminium der Serie 7000
Warum Aluminium der Serie 7000 als schwer schweißbar gilt
In der praktischen Fertigung Aluminium der Serie 7000 gilt allgemein als eines der am schwierigsten erfolgreich zu schweißenden Aluminiummaterialien.
Obwohl es technisch möglich ist, eine Schweißverbindung herzustellen, führt der Schweißprozess häufig zu metallurgischen und mechanischen Problemen, die bei Aluminiummaterialien der Serien 5000 oder 6000 weitaus weniger schwerwiegend sind.
Die größte Herausforderung besteht darin, dass das Legierungssystem, das dem Aluminium der 7000er-Serie seine hohe Festigkeit verleiht, es auch sehr empfindlich gegenüber Schweißwärmeeintrag macht.
Metallurgische Gründe für schlechte Schweißbarkeit
Der hohe Gehalt an Zink und Magnesium beeinflusst stark das Erstarrungsverhalten der Metallschmelze beim Schweißen.
Beim Abkühlen können sich entlang der Korngrenzen niedrigschmelzende eutektische Phasen bilden, die die Neigung zur Heißrissbildung erhöhen.
Gleichzeitig wird die ausscheidungsgehärtete Mikrostruktur, die dem Aluminium der Serie 7000 Festigkeit verleiht, durch den thermischen Schweißzyklus teilweise zerstört, insbesondere in der Wärmeeinflusszone.
Vergleich mit besser schweißbaren Aluminiumwerkstoffen
Im Vergleich zum Aluminiummaterial der 6000er-Serie, das häufig in geschweißten Rahmen und Strukturen verwendet wird, weist Aluminium der 7000er-Serie eine deutlich höhere Rissempfindlichkeit und einen viel größeren Festigkeitsabfall nach dem Schweißen auf.
Dieser grundlegende Unterschied erklärt, warum Aluminium der 7000er-Serie in der technischen Praxis üblicherweise als „begrenzt schweißbares“ Aluminiummaterial behandelt wird.
Kann Aluminium der Serie 7000 in der Praxis geschweißt werden?
Die kurze technische Antwort
Aus rein technischer Sicht kann Aluminium der 7000er-Serie geschweißt werden.
Herkömmliche Schmelzschweißverfahren wie WIG und MIG können angewendet und unter kontrollierten Bedingungen einwandfreie Schweißnähte erzeugt werden.
Das Vorhandensein einer optisch akzeptablen Schweißnaht bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass die Schweißkonstruktion für den Einsatz unter hohen Belastungen oder für sicherheitskritische Zwecke geeignet ist.
Vom Schweißen wird dringend abgeraten
Bei Anwendungen, bei denen das ursprüngliche Design stark auf der vollen Festigkeit des Grundmaterials beruht, wird Schweißen normalerweise vermieden.
Dies gilt insbesondere für Luft- und Raumfahrtkomponenten, hochbelastete Maschinenteile und Präzisionsstrukturelemente aus Aluminium der 7000er-Serie.
In solchen Fällen werden in der Regel alternative Fügeverfahren anstelle des Schweißens gewählt.
Industrielle Situationen, in denen immer noch geschweißt wird
Schweißen wird manchmal an sekundären Strukturen, Hilfsstützen oder unkritischen Baugruppen angewendet, bei denen eine lokale Festigkeitsreduzierung keinen direkten Einfluss auf die Gesamtsicherheit hat.
In diesen Situationen kann Schweißen eher als praktische Fertigungslösung als als optimale strukturelle Lösung akzeptiert werden.
Hauptschweißprobleme von Aluminium der Serie 7000
Heißrissbildung beim Schweißen
Eines der häufigsten Probleme sind Erstarrungsrisse.
Beim Abkühlen des Schweißbades können sich entlang der Korngrenzen niedrigschmelzende Phasen bilden und Zugspannungen durch Erstarrungsschrumpfung können leicht zur Rissbildung führen.
Dieses Problem ist bei Aluminium der 7000er-Serie viel ausgeprägter als bei den meisten anderen Aluminiummaterialfamilien.
Festigkeitsverlust in der Wärmeeinflusszone
Selbst wenn keine Risse auftreten, bleibt ein großes Problem in der Wärmeeinflusszone.
Die bei der Alterung entstehenden festigenden Ausscheidungen werden durch die Schweißwärme teilweise aufgelöst bzw. vergröbert, was zu einer spürbaren Verringerung der Streckgrenze und Zugfestigkeit in der Nähe der Schweißnaht führt.
Diese erweichte Zone wird oft zum schwächsten Teil der Struktur.
Probleme mit Porosität und Oberflächenqualität
Wasserstoffaufnahme und Oberflächenverunreinigungen können leicht zu Porosität in Schweißverbindungen führen.
Bei hochfestem Aluminiummaterial können selbst kleine innere Defekte die Ermüdungsleistung erheblich verringern.
Einfluss der Legierungssorte auf die Schweißbarkeit
Unterschiede zwischen gängigen Sorten der 7000er-Serie
Nicht alle Legierungen der 7000er-Serie verhalten sich beim Schweißen exakt gleich.
Güten mit einem höheren Kupfergehalt weisen in der Regel eine höhere Festigkeit auf, neigen jedoch auch dazu, nach dem Schweißen anfälliger für Heißrisse und Korrosionsprobleme zu sein.
Hochfeste Sorten im Vergleich zu Sorten mit ausgewogener Leistung
Einige Güten der Serie 7000 sind hauptsächlich auf maximale Festigkeit optimiert, während andere auf eine bessere Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit ausgelegt sind.
Im Allgemeinen gilt: Je aggressiver eine Legierung auf Festigkeit ausgelegt ist, desto schwieriger wird es, sie erfolgreich zu schweißen.
Wie sich die Legierungszusammensetzung auf die Rissempfindlichkeit auswirkt
Kleine Änderungen im Zink-, Magnesium- und Kupfergehalt können das Erstarrungsverhalten erheblich verändern.
Aus diesem Grund muss die Schweißleistung immer für die spezifische Aluminiumsorte der Serie 7000 und nicht für die Serie als Ganzes bewertet werden.
Einfluss des Temperzustands auf das Schweißen
Schweißverhalten von T6-Material
T6 ist einer der am häufigsten verwendeten Härtegrade für Aluminium der 7000er-Serie.
Es bietet eine sehr hohe Festigkeit, ist aber auch sehr empfindlich gegenüber Schweißhitze. Nach dem Schweißen kann die Festigkeit in der Wärmeeinflusszone stark abfallen.
Schweißverhalten von T73- und T74-Material
T73- und T74-Härten werden normalerweise ausgewählt, um die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion zu verbessern.
Obwohl ihre ursprüngliche Festigkeit etwas geringer als die von T6 ist, kann ihre Leistung nach dem Schweißen in bestimmten Betriebsumgebungen stabiler sein.
Warum die Wahl des Härtegrades vor dem Schweißen wichtig ist
Der Anlasszustand bestimmt direkt, wie stark sich die Mikrostruktur beim Schweißen verändert.
Wenn sich Schweißen nicht vermeiden lässt, wird daher die Wahl des Härtegrades zu einer der wichtigsten technischen Entscheidungen.
Gängige Schweißverfahren für Aluminium der Serie 7000
WIG- und MIG-Schweißen im praktischen Einsatz
WIG- und MIG-Schweißen sind die am häufigsten verwendeten Schmelzschweißverfahren für Aluminium der Serie 7000.
Sie bieten einen flexiblen Betrieb und eine relativ gute Kontrolle der Wärmezufuhr, beseitigen jedoch nicht die grundlegenden metallurgischen Probleme der Legierung.
Reibrührschweißen als Sonderlösung
Das Reibrührschweißen verhindert das Schmelzen des Grundmaterials und kann das Rissrisiko deutlich reduzieren.
Für einige strukturelle Anwendungen bietet diese Festkörperverbindungsmethode eine verbesserte Verbindungsqualität im Vergleich zum herkömmlichen Schmelzschweißen.
Vergleich verschiedener Verfahren für hochfestes Aluminiummaterial
Obwohl unterschiedliche Schweißverfahren die Verbindungsqualität beeinflussen können, kann keines davon die ursprüngliche Festigkeit von Aluminium der 7000er-Serie nach dem Schweißen vollständig wiederherstellen.
Auswahl des Füllmaterials
Die Rolle des Zusatzdrahtes bei der Risskontrolle
Füllmaterial spielt eine Schlüsselrolle bei der Steuerung des Erstarrungsverhaltens und der Reduzierung der Rissempfindlichkeit.
Durch die richtige Auswahl des Füllstoffs können die Schweißnahtstabilität und die Oberflächenqualität verbessert werden.
Typische Zusatzlegierungen, die in der Praxis verwendet werden
In den meisten Fällen werden Fülllegierungen mit geringerer Rissempfindlichkeit ausgewählt, anstatt auf die Zusammensetzung der Grundlegierung abgestimmt zu sein.
Dieser Ansatz verbessert die Schweißbarkeit, verändert aber auch die mechanischen Eigenschaften des Schweißgutes.
Kompatibilität zwischen Füllmaterial und Basisaluminiummaterial
Die Kompatibilität zwischen Zusatzdraht und Aluminium der Serie 7000 muss sorgfältig geprüft werden, um übermäßige Festigkeitsunterschiede und Korrosionsrisiken zu vermeiden.
Anforderungen an die Vorbereitung vor dem Schweißen
Oberflächenreinigung und Kontaminationskontrolle
Da hochfestes Aluminiummaterial empfindlich gegenüber Wasserstoff und Oberflächenverunreinigungen ist, ist eine gründliche Reinigung vor dem Schweißen unerlässlich.
Öl-, Feuchtigkeits- und Oxidfilme müssen ordnungsgemäß entfernt werden, um die Porosität zu minimieren.
Gelenkdesign und Passqualität
Die Verbindungsgeometrie hat großen Einfluss auf die Wärmeverteilung und das Erstarrungsverhalten.
Gut gestaltete Verbindungen tragen dazu bei, Spannungskonzentrationen zu reduzieren und die Schweißkonsistenz zu verbessern.
Bedeutung der Maßkontrolle vor dem Schweißen
Eine genaue Passung und Ausrichtung reduziert Restspannungen und Verformungen, was besonders wichtig ist, wenn Aluminiumkomponenten der Serie 7000 mit engen Maßanforderungen geschweißt werden.
Schweißparameter und Prozesskontrolle
Wärmeeintrag und Fahrgeschwindigkeit
Die Kontrolle des Wärmeeintrags ist von entscheidender Bedeutung.
Übermäßige Hitze erhöht das Risiko von Rissen und vergrößert die erweichte Zone, während ungenügende Hitze zu mangelnder Verschmelzung und instabiler Schweißnahtbildung führen kann.
Schutzgas und Zwischenlagentemperatur
Um Oxidation und Porosität zu verhindern, ist eine hochwertige Schutzgasabdeckung erforderlich.
Gleichzeitig muss die Zwischenlagentemperatur kontrolliert werden, um eine kumulative Überhitzung des Verbindungsbereichs zu vermeiden.
Warum eine strenge Prozesskontrolle unerlässlich ist
Bei Aluminium der Serie 7000 hängt der Schweißerfolg in hohem Maße von konsistenten und gut kontrollierten Verfahren ab.
Ohne strenge Prozesskontrolle können Schweißverbindungen große Schwankungen in Qualität und mechanischer Leistung aufweisen, sodass sie für kritische Anwendungen ungeeignet sind.
Wärmebehandlung nach dem Schweißen und ihre Grenzen
Warum häufig eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich ist
Bei Aluminium der Serie 7000 besteht der Hauptzweck der Wärmebehandlung nach dem Schweißen darin, einen Teil der beim Schweißen verlorenen Festigkeit wiederherzustellen.
Da dieses Aluminiummaterial stark auf Ausscheidungshärtung beruht, zerstört der thermische Schweißzyklus die ursprüngliche Verstärkungsstruktur im Schweißbereich und in der Wärmeeinflusszone.
Theoretisch kann eine Lösungsbehandlung mit anschließender Alterung die mechanischen Eigenschaften teilweise wiederherstellen.
Praktische Schwierigkeiten bei der Wiederherstellung der ursprünglichen Festigkeit
In der realen Fertigung ist eine vollständige Nachwärmebehandlung einer Schweißkonstruktion oft schwierig oder sogar unmöglich.
Große Baugruppen passen möglicherweise nicht in Wärmebehandlungsöfen und komplexe Strukturen können beim Lösungsglühen und Abschrecken unter Verformung leiden.
Daher ist die Wärmebehandlung nach dem Schweißen häufig auf kleine Teile oder einfache Strukturen beschränkt.
Realistische Leistungserwartungen nach dem Schweißen
Selbst bei optimierter Wärmebehandlung erreichen Schweißverbindungen aus Aluminium der Serie 7000 meist nicht die ursprüngliche Festigkeit des Grundmaterials.
Ingenieure müssen daher Schweißkonstruktionen auf der Grundlage reduzierter lokaler Festigkeit konzipieren, insbesondere in der Wärmeeinflusszone.
Mechanische Leistung von Schweißverbindungen
Nachlassen der Zugfestigkeit nach dem Schweißen
Eine der offensichtlichsten Folgen des Schweißens von Aluminium der 7000er-Serie ist die Verringerung der Zug- und Streckgrenze in der Nähe der Schweißnaht.
Die durch die Schweißwärme erzeugte erweichte Zone wird häufig zum bestimmenden Faktor für die strukturelle Kapazität.
Dieses Verhalten unterscheidet sich grundlegend von Aluminiummaterial mit geringerer Festigkeit, bei dem der Festigkeitsverlust normalerweise weniger stark ausfällt.
Ermüdungsverhalten von Schweißverbindungen
Bei Bauteilen, die zyklischer Belastung ausgesetzt sind, ist die Ermüdungsleistung in der Regel wichtiger als die statische Festigkeit.
Schweißnähte, kleine Oberflächenfehler und innere Porosität können die Ermüdungslebensdauer von hochfestem Aluminiummaterial erheblich verkürzen.
Dies ist einer der Hauptgründe, warum geschweißtes Aluminium der 7000er-Serie selten in ermüdungskritischen Strukturen verwendet wird.
Bruchverhalten an der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone
In vielen Testfällen tritt der Bruch eher in der Wärmeeinflusszone als im Schweißgut selbst auf.
Dies spiegelt die lokale Erweichung und mikrostrukturelle Verschlechterung wider, die durch das Schweißen verursacht wird.
Korrosions- und Spannungskorrosionsrisiken nach dem Schweißen
Wie Schweißen das Korrosionsverhalten verändert
Durch das Schweißen werden sowohl die Mikrostruktur als auch die Eigenspannungsverteilung von Aluminium der Serie 7000 verändert.
Diese Veränderungen können die Korrosionsbeständigkeit lokal verringern, insbesondere in Kombination mit aggressiven Betriebsumgebungen.
Spannungsrisskorrosion in Schweißbereichen
Da Aluminium der 7000er-Serie bekanntermaßen empfindlich gegenüber Spannungsrisskorrosion ist, kann die Kombination aus Schweißeigenspannung und mikrostrukturellen Veränderungen das Risiko erheblich erhöhen.
Dieses Risiko ist insbesondere dann relevant, wenn geschweißte Bauteile Feuchtigkeit, Salz oder Industrieatmosphäre ausgesetzt sind.
Schutzmaßnahmen für Schweißkonstruktionen
Um das langfristige Risiko zu verringern, werden üblicherweise Oberflächenschutz und die richtige Wahl des Härtegrades angewendet.
In einigen Projekten werden auch konservative Entwurfsspannungsgrenzen eingeführt, um die Zuverlässigkeit zu verbessern.
Konstruktionsüberlegungen beim Schweißen von Aluminium der Serie 7000
Strukturelle Gestaltung zur Reduzierung der Schweißbelastung
Wenn sich Schweißen nicht vermeiden lässt, sollte die Konstruktion so gestaltet werden, dass die Schweißverbindungen nicht in den Bereichen mit der höchsten Belastung liegen.
Lastpfade sollten vorzugsweise durch durchgehendes Grundmaterial und nicht durch geschweißte Abschnitte verlaufen.
Positionierung von Schweißnähten
Schweißnähte sollten nach Möglichkeit in spannungsarmen oder sekundären Belastungsbereichen liegen.
Dieser Ansatz trägt dazu bei, die Auswirkungen des Festigkeitsverlusts in der Wärmeeinflusszone zu reduzieren.
Vermeidung kritischer Stresskonzentrationen
Glatte Übergänge, korrekte Kehlradien und die Vermeidung abrupter Geometrieänderungen sind bei der Verwendung von geschweißten Aluminiumstrukturen der Serie 7000 unerlässlich.
Alternativen zum Schweißen für Aluminium der Serie 7000
Mechanische Befestigung als bevorzugte Lösung
Für viele Anwendungen ist die mechanische Befestigung die praktischste Alternative zum Schweißen.
Durch Schraub- oder Nietverbindungen können Konstrukteure die volle Festigkeit des Basisaluminiummaterials beibehalten und metallurgische Verschlechterungen vermeiden.
Kleben und Hybridfügen
Teilweise wird bei Sekundärbauteilen oder dünnen Strukturen eine Klebeverbindung eingesetzt.
Bei Hochleistungsbaugruppen kommen zur Verbesserung der Lastverteilung auch hybride Fügeverfahren zum Einsatz, die mechanisches Befestigen und Kleben kombinieren.
Warum Alternativen weit verbreitet sind
Der Hauptvorteil der nicht geschweißten Verbindung besteht darin, dass die ursprünglichen Eigenschaften des Aluminiums der Serie 7000 erhalten bleiben und die strukturelle Leistung vorhersehbarer wird.
Typische Anwendungen, bei denen Schweißen vermieden wird
Luft- und Raumfahrt sowie sicherheitskritische Strukturen
In der Luft- und Raumfahrt und anderen sicherheitskritischen Bereichen werden Schweißverbindungen aus Aluminium der Serie 7000 aufgrund der Ermüdungsempfindlichkeit und des Festigkeitsverlusts normalerweise vermieden.
Hochbelastete Industriekomponenten
Maschinengestelle, Lastenträger und hochbeanspruchte Verbindungen werden typischerweise als bearbeitete oder geschraubte Baugruppen anstelle von Schweißkonstruktionen ausgeführt.
Präzisionsgefertigte Aluminiumteile
Bei Präzisionsteilen sind Dimensionsstabilität und Materialintegrität wichtiger als Montagefreundlichkeit.
Schweißen wird daher selten eingesetzt.
Typische Anwendungen, bei denen eingeschränktes Schweißen möglich ist
Sekundäre Strukturteile
Für Abdeckungen, Hilfshalterungen und Sekundärstützen, die nicht direkt an der primären Lastübertragung beteiligt sind, kann Schweißen akzeptabel sein.
Unkritische Stützen und Rahmen
In einigen Industrieanlagen werden kleine geschweißte Unterbaugruppen verwendet, bei denen eine verringerte Festigkeit die Systemsicherheit nicht beeinträchtigt.
Temporäre oder Hilfskonstruktionen
Bei temporären Installationen und Hilfskonstruktionen kann aus praktischen Gründen das Schweißen gewählt werden, sofern angemessene Sicherheitsabstände eingehalten werden.
Schweiß- und Aluminiumwerkstoffnormen
Warum Normen für Schweißkonstruktionen immer noch wichtig sind
Obwohl die ASTM-Standards für Aluminiummaterialien hauptsächlich die Eigenschaften des Grundmaterials festlegen, bleiben sie für die Sicherstellung einer gleichbleibenden Qualität des gelieferten Aluminiums der Serie 7000 vor dem Schweißen von entscheidender Bedeutung.
Die Organisation, die für viele international anerkannte Aluminiumstandards verantwortlich ist, ist
ASTM International.
Zusammenhang zwischen Schweißleistung und Materialspezifikationen
Die Schweißleistung muss immer auf der Grundlage zertifizierter Grundmaterialien bewertet werden.
Ohne eine eindeutige Materialidentifizierung und Rückverfolgbarkeit kann die Leistung nach dem Schweißen nicht zuverlässig beurteilt werden.
Technische Dokumentation und Prüfung
Bei wichtigen Projekten sind normalerweise zusätzliche Schweißverfahrensqualifikationen und Verbindungsprüfungen erforderlich, um die Grundmaterialstandards zu ergänzen.
Wie Ingenieure entscheiden, ob sie Aluminium der Serie 7000 schweißen
Belastungs- und Sicherheitsbewertung
Ingenieure beurteilen zunächst, ob die Schweißverbindung hohen statischen oder zyklischen Belastungen ausgesetzt sein wird.
Wenn die Verbindung zu einem kritischen Strukturelement wird, wird normalerweise auf Schweißen verzichtet.
Bewertung des Umwelt- und Korrosionsrisikos
Umgebungsbedingungen wie Feuchtigkeit, Temperatur und chemische Einwirkung werden analysiert, um die Wahrscheinlichkeit korrosionsbedingter Ausfälle nach dem Schweißen zu ermitteln.
Fertigungskapazität und Qualitätskontrolle
Nur Hersteller mit stabilen Schweißverfahren, erfahrenen Bedienern und strengen Inspektionsmöglichkeiten sollten das Schweißen von Aluminium der 7000er-Serie in Betracht ziehen.
Entscheidung zwischen Kosten und Leistung
In vielen Fällen gleicht der geringere Montageaufwand beim Schweißen die geringere strukturelle Zuverlässigkeit nicht aus.
Dieser Kompromiss ist ein wichtiger Teil der endgültigen Entscheidung.
FAQs
Ist Aluminium der 7000er-Serie überhaupt schweißbar?
Ja, es kann unter kontrollierten Bedingungen geschweißt werden, aber seine Schweißbarkeit ist begrenzt und erfordert eine sorgfältige Prozesskontrolle.
Welche Schweißmethode eignet sich am besten für Aluminium der Serie 7000?
Unter den gängigen Methoden bietet das Reibrührschweißen bei diesem Aluminiummaterial in der Regel eine bessere Verbindungsqualität als das herkömmliche Schmelzschweißen.
Zerstört Schweißen die Festigkeit von Aluminium der Serie 7000?
Durch das Schweißen wird das Material nicht zerstört, es reduziert jedoch die lokale Festigkeit, insbesondere in der Wärmeeinflusszone, deutlich.
Können Schweißverbindungen die ASTM-Anforderungen an Aluminiummaterialien erfüllen?
Für das Grundmaterial gelten die ASTM-Standards für Aluminiummaterialien.
Die Leistung der Schweißverbindung muss separat durch Schweißverfahrensqualifizierung und mechanische Tests überprüft werden.
Sollten Konstrukteure das Schweißen von Aluminium der 7000er-Serie nach Möglichkeit vermeiden?
Bei hochbeanspruchten und ermüdungskritischen Strukturen sollte grundsätzlich auf Schweißen verzichtet werden, sofern alternative Fügeverfahren möglich sind.
Abschluss
Zusammenfassung der technischen Einschränkungen
Obwohl Aluminium der Serie 7000 geschweißt werden kann, bleibt es aufgrund der Gefahr von Rissbildung, Festigkeitsverlust und Korrosion eine der schweißempfindlichsten Aluminiumwerkstofffamilien.
Beim Schweißen kann es akzeptabel sein
Schweißen kann für Sekundärstrukturen, unkritische Teile und Hilfskomponenten akzeptabel sein, wenn angemessene Sicherheitsmargen und Qualitätskontrollen angewendet werden.
Abschließende Empfehlung für Ingenieure und Käufer, die ASTM-Standards für Aluminiummaterialien verwenden
Bei Projekten, die eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer erfordern, sollten Ingenieure und Käufer sorgfältig prüfen, ob Schweißen wirklich notwendig ist, und Verbindungslösungen auswählen, die die inhärenten Vorteile von Aluminium der Serie 7000 bewahren und gleichzeitig den zertifizierten ASTM-Aluminiummaterialanforderungen entsprechen.
Als professioneller Anbieter hochfester Aluminiumlösungen Die Alumag Group ist seit 1994 auf maßgeschneiderte Aluminium- und Magnesium-Strangpressprodukte spezialisiert. Mit Produktionsstandorten in Taiwan und Festlandchina bietet Alumag integrierte Dienstleistungen in den Bereichen Strangpressen, Wärmebehandlung, CNC-Bearbeitung, Oberflächenbehandlung und Montage an. Für Projekte mit Bei der Herstellung von Aluminium der Serie 7000 unterstützt das Unternehmen seine Kunden von der Legierungs- und Härteauswahl über das Profildesign bis hin zur Lieferung fertiger Komponenten. Unterstützt durch erfahrene Ingenieure und strenge Qualitätskontrollsysteme hilft Alumag seinen Kunden weltweit dabei, zuverlässige Leistung, stabile Qualität und die Einhaltung anerkannter ASTM-Anforderungen an Aluminiummaterialien für anspruchsvolle Industrieanwendungen zu erreichen.
