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Aspects of positional laser-GMA-hybrid welding using high alloyed tubular cored wire electrodes
(2008)
Laser-gas metal arc (GMA)-hybrid welding enables a high deposition rate and a stable welding process. Process stability was found to be profoundly dependent on the type of the applied filler wire (solid or tubular cored). Whereas solid wires are deposited in pulsed arc mode, tubular cored wire electrodes are weldable by a stable spray-arc process within a wide operating range. This fact applies above all to a high alloyed metal cored wire electrode, of which the achievable deposition rates exceed the upper limits recommended by the manufacturer. A further interesting aspect is the application of a rutile tubular cored wire for positional laser-GMA-hybrid welding. A modern 20 kW-fibre laser source was available for the experiments. This study is concerned with the weldability of high alloyed tubular cored electrodes for high power laser-GMA-hybrid welding. Results obtained from comparative investigations between tubular cored and solid wire electrodes relating to process stability are summarised.
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.