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Organisationseinheit der BAM
Dieser Beitrag stellt Ergebnisse der Untersuchungen zum Auftragschweißen als Plasma-Laserstrahl-Hybrid-Prozess dar. Es hat sich gezeigt, dass ein Laserstrahl, der in einer gemeinsamen Prozesszone mit einem Plasma-Pulver-Auftragschweißprozess vorlaufend angeordnet ist, diesem Prozess eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung sowie eine Verbesserung der Stabilität ermöglicht. Der Hybrid-Prozess konnte mit Verschleißschutzwerkstoffen
sowie dem Korrosionsschutzwerkstoff Inconel 625 bei Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 10 m/min erfolgreich validiert werden.
Im Hinblick auf die aktuellen Entwicklungen zu Hochgeschwindiglceits-Laserstrahlauftragschweißen kann der Plasma-Laserstrahl-Hybrid-Prozess
zwischen diesen und den konventionellen Verfahren eingeordnet werden.
Gegenstand dieses Forschungsprojekts waren Untersuchungen zur Qualifikation von Fülldrahtelektroden für das Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen hochlegierter Stähle. Dieser Typ Drahtelektrode ermöglicht aufgrund seines ringförmigen Metallmantels und der pulverartigen Füllung insbesondere im oberen Bereich der erzielbaren Abschmelzleistungen einen stabilen, spritzerarmen Werkstoffübergang vergleichbar dem im Sprühlichtbogen. Im Gegensatz dazu wird beim Abschmelzen von Massivdrahtelektroden ein kontrollierter Werkstoffübergang durch die Impulslichtbogentechnik erreicht.
Die Werkstoff- und prozessspezifischen Eigenschaften beim Schweißen dieser Zusatzwerkstoffe haben einen signifikanten Einfluss auf die Schweißnahtmetallurgie sowie die Prozessstabilität. Zur Untersuchung der Übertragbarkeit der erzielbaren Werkstoffeigenschaften vom MSG-Schweißen auf das Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen wurden Versuche am hochlegierten Grundwerkstoff AISI403L (X2CrNil911) durchgeführt. Als Zusatzwerkstoffe gemäß DIN EN 12 072 und DIN EN ISO 17 633 kamen vier Drahtelektroden, ein eigens für das Positionsschweißen konzipierter Rutilfülldraht 19 9 L P M1, ein zum Schweißen in Wannenposition geeigneter Rutilfülldraht T 19 9 L R M (C) 3, ein Metallpulverfülldraht T199LMM1 sowie ein Massivdraht G19 9 L Si zum
Einsatz.