DE19630429C1

DE19630429C1 - Verfahren zum Fügen von Werkstücken mit Hochenergiestrahlung und Werkstück aus strangpreßbarer metallischer Legierung

Info

Publication number: DE19630429C1
Application number: DE19630429A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl Ing Ehrhardt; Klaus Dr Rer Nat Behler
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1996-07-27
Filing date: 1996-07-27
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2016-07-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fügen von Werkstücken insbesondere aus strangpreßbarer metallischer Legierung, insbesondere Magnesium und Silizium aufweisender Aluminiumlegierung, mit Hochenergiestrahlung, insbesondere mit Laserstrahlung, bei dem mindestens ein Werkstück eine längsdurchlaufende Nut aufweist und vor dem Fügen im Fügebe reich fest mit einem nahtbeeinflussenden Schweißzusatzwerk stoff verbunden wird, insbesondere mit einem Silizium aufwei senden Zusatzwerkstoff, der in die Nut eingreift.

In vielen Bereichen der Technik werden zunehmend Strang preßprofile aus Aluminiumlegierungen eingesetzt. Derartige Strangpreßprofile sind leicht und dennoch sehr stabil und können vor allem in der für die jeweilige Aufgabe maßge schneiderten Form als Tailored Beams stranggepreßt werden. Um auch größere Konstruktionsteile herstellen zu können, werden Strangpreßprofile miteinander verschweißt. Beispielsweise werden bei der Integralbauweise von Schienenfahrzeugen flä chige Strangpreßprofile in ihrer Längsrichtung zu Seitenwän den oder zu Dächern verschweißt. Ein weiteres Anwendungsbei spiel liegt im Karosserieleichtbau, wo Strangpreßprofile aus Aluminiumlegierungen zu Tragstrukturen zusammengefügt werden, nämlich zu sogenannten Spaceframes. Das Verschweißen erlaubt es, höhere Anforderungen an die Festigkeit zu erfüllen, als wenn die Strangpreßprofile ineinandergesteckt oder ver schraubt würden. Andererseits kommen häufig solche Aluminium legierungen für die Strangpreßprofile zum Einsatz, die bei ihrem Verschweißen heißrißempfindlich sind. Solche Heißrißem pfindlichkeit ist beispielsweise für Strangpreßprofile aus Aluminiumlegierungen der 6000er Gruppe bekannt, also für Alu minium-Magnesium-Silizium-(AlMgSi)-Legierungen, die eine her vorragende Preßbarkeit sowie hohe Festigkeit und gute Korro sionsbeständigkeit aufweisen. Dabei gilt jedoch, daß bei einem Gehalt von 0,75 Massen% Silizium, bei 1,2 Massen% Mag nesium bzw. bei 0,5 Massen% Silizium und 0,3 Massen% Magne sium (des weiteren 3 Massen% Kupfer) höchste Heißrißempfind lichkeit besteht.

Um die Heißrißempfindlichkeit zu vermeiden, ist es be kannt, den Siliziumgehalt in der Schmelze zu erhöhen, so daß er auf ein bezüglich der Heißrißempfindlichkeit unkritisches Maß kommt. Dieses Maß beträgt für Silizium ca. 3 Massen% und für Magnesium ca. 5 Massen%.

Zur Beeinflussung des Siliziumgehalts in der Schmelze ist es bekannt, Zusatzdraht zuzuführen, dessen Werkstoff z. B. S-AlSi5, S-AlSi12, S-AlMg5 besteht. Wenn dieser Zusatzwerk stoff als Zusatzdraht zugeführt wird, muß er beim Fügen mit der Hochenergiestrahlung aufgeschmolzen werden, also bei spielsweise durch den Laserstrahl beim Laserstrahlschweißen, durch den Elektronenstrahl beim Elektronenstrahlschweißen oder durch das Plasma beim Plasmaschweißen. Dabei ist die Zu führung des Zusatzdrahtes nicht unkritisch. Beispielsweise beträgt die Positioniergenauigkeit beim Laserstrahlschweißen weniger als 0,5 mm. Eine Reihe weiterer Parameter muß berück sichtigt werden, wie z. B. die Ein- und Ausrampzeit, die Drahtvorschubgeschwindigkeit sowie die Warte- und Drahtrück ziehzeit.

Es ist daher bei einem Verfahren mit den eingangs ge nannten Verfahrensschritten bereits bekannt, vergleiche D-Z: VDI-Verlag, Fortschrittberichte VDI, Reihe 2: Fertigungstech nik, Nr. 326, Dipl.-Ing. P. Heider: "Lasergerechte Konstruk tion und lasergerechte Fertigungsmittel zum Schweißen groß formatiger Aluminiumstrukturbauteile", den Schweißzusatzwerk stoff durch Plattieren auf ein Blech aufzubringen. Anschlie ßend wurde die Plattierschicht außer im Bereich eines Fußes wieder abgetragen, dessen Bemessung auf die geometrische Aus bildung des Fügebereichs abgestimmt wurde. Ein derartiges durch Plattieren erzieltes Depot von Schweißzusatzwerkstoff auf dem Werkstück vermeidet zwar die Nachteile, die beim Ver schweißen von Werkstücken unter freier Zuführung von Zusatz draht auftreten. Das Herstellungsverfahren für den Fuß ist jedoch sehr aufwendig, insbesondere bei größerer Schichtdicke des Schweißzusatzwerkstoffes, wenn also größere Mengen des Schweißzusatzwerkstoffes in die Fügestelle gelangen müssen, um die Heißrißempfindlichkeit zu beseitigen. Das chemische Abtragen des durch Plattieren deponierten Schweißzusatzwerk stoffs vom Werkstück muß also sehr präzise auf die Fügestelle abgestimmt werden, um die vorgenannten Fehler zu vermeiden. Außerdem kann nicht ausgeschlossen werden, daß durch das che mische Abtragen des Depots vom Blech auch dessen Außenfläche angegriffen wird, möglicherweise sogar verbunden mit Abmes sungsänderungen, weil auch ein Teil des Werkstücks chemisch abgetragen wird. Darüber hinaus besteht die Notwendigkeit, den Schweißzusatzwerkstoff beim Fügen vollständig aufzu schmelzen, um unaufgeschmolzene Plattierschichtreste zu ver meiden, die zu Nahtfehlern führen könnten, beispielsweise zu Bindefehlern. Das ergibt Risiken beim Fügen. Das Plattieren ist bei Blechen möglich, bei Strukturbauteilen in der Regel nicht, da sich die Strukturbauteile durch Krafteinwirkung und ggfs. durch Wärmeeinwirkung der Walzen deformieren können. Bei komplexen Strukturbauteilen bzw. Strangpreßprofilen ist es möglich, daß die Fügestelle dem Plattieren nicht zugäng lich ist.

Aus der US 47 51 365 ist ein Verfahren mit den eingangs genannten Verfahrensschritten bekannt, bei dem ein platten förmiges Werkstück in einer platten Kante eine rechteckige Nut aufweist, die zwei Rippen bildet. Auf den Rippen ist je weils stangenartiger Schweißzusatzwerkstoff vorhanden, der U-förmigen Querschnitt aufweist. Die Befestigung des Schweiß zusatzwerkstoffs erfolgt durch Punktschweißen.

Aus der GB 12 98 951 ist ein Fügeverfahren bekannt, bei dem ein drahtartiger Zusatzwerkstoff mit Hilfe einer Rolle in einer Nut befestigt wird, die im Stoßbereich zweier miteinan der zu verbindender Rohre vorhanden ist. Dieses bekannte Fü geverfahren setzt voraus, daß die Rohre mit ihren Stoßflächen zusammengedrückt gehalten werden, und daß der drahtartige Zu satzwerkstoff kurz vor dem Aufschmelzen von der Rolle an Ort und Stelle in der Nut gehalten wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren mit den eingangs genannten Verfahrensschritten so zu verbessern, daß das Deponieren des Schweißzusatzwerkstoffs am Werkstück vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedes Werkstück als ein strukturiertes Strangpreßprofil mit mindestens einer Nut stranggepreßt wird, in der drahtartiger Schweißzusatz werkstoff befestigt wird, der einen dem Nutquerschnitt zur Befestigung angepaßten Querschnitt aufweist.

Für das Verfahren ist die Erkenntnis von Bedeutung, daß es durch Einflußnahme auf die Formgebung des Strangpreßpro fils möglich ist, ein einfaches Verbinden des Schweißzusatz werkstoffs mit dem Werkstück zu erreichen. Die längsdurchlau fende Nut wird derart profiliert, daß der drahtartige Schweißzusatzwerkstoff in ihr befestigt werden kann. Hierzu ist der Querschnitt des Schweißzusatzwerkstoffs auf den Nut querschnitt abgestimmt, d. h. er füllt die Nut im wesentlichen aus. Die Befestigung des Schweißzusatzwerkstoffs im Strang preßprofil kann ohne besonderen Aufwand durchgeführt werden, insbesondere ohne Bearbeitungsaufwand außerhalb des Fügebe reichs. Es besteht praktisch keine Einflußnahme auf die Form gebung des Fügebereichs durch das Deponieren des Schweißzu satzwerkstoffs, weil dieser völlig innerhalb des Nutquer schnitts untergebracht werden kann, sofern dies erforderlich ist. Dabei bleiben die Hauptvorteile eines mit einem Depot eines Schweißzusatzwerkstoffs versehenen Werkstücks erhalten, nämlich eine Vereinfachung der Handhabung des Werkstücks und des Schweißprozesses. Der Schweißzusatzwerkstoff kann auch nachträglich im Strangpreßprofil deponiert werden, also nach vollständigem Abschluß der Herstellung des Profils.

Der Schweißzusatzwerkstoff ist insbesondere siliziumhal tig, wenn die Heißrißempfindlichkeit von Schweißnähten von Bauteilen aus Silizium aufweisender Aluminiumlegierung elimi niert werden soll. Andere Zusatzwerkstoffe können eingesetzt werden, wenn andere Nahtfehler beseitigt werden sollen, oder wenn Nahteigenschaften beeinflußt werden sollen, beispiels weise wenn die Nahtfestigkeit gesteigert werden soll.

Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß der Schweißzusatzwerkstoff dem Strangpreßprofil in Preßrichtung hinter der Strangpresse zugeführt wird. In diesem Fall wird das Strangpreßprofil unmittelbar hinter der Strangpresse fer tiggestellt. Das ist im Hinblick auf einen geringen Platzbe darf von Vorteil. Vor allem aber kann das heiße Profil für die Befestigung des Schweißzusatzwerkstoffs ausgenutzt wer den. Ein Kraft- und/oder Formschluß ist leicht herzustellen und aufgrund der Schrumpfung des Strangpreßprofils infolge Abkühlung findet eine Verbesserung der Befestigung des Schweißzusatzwerkstoffs im Strangpreßprofil statt.

Das Verfahren kann dadurch weitergebildet werden, daß der Schweißzusatzwerkstoff mit stationären Einpreßrollen in die Nut des ununterbrochen geförderten Strangpreßprofils ein gepreßt wird. Die Einpreßrollen können am Maschinengestell der Strangpresse befestigt werden. Der bauliche Aufwand ist infolgedessen gering. Die Einpreßrollen können den Schweißzu satzwerkstoff mit dem Außenumfang des Strangpreßprofils plan liegend drücken. Infolgedessen können die Werkstücke zum Schweißen in einer Schweißstellung angeordnet werden, die sich durch nichts von derjenigen unterscheidet, welche von Werkstücken ohne Schweißzusatzwerkstoff eingenommen wird.

Wenn in beiden Fügepartnern jeweils Schweißzusatzwerk stoff deponiert wird, kann die Masse bzw. der Querschnitt ei ner Nut entsprechend kleiner gehalten werden. Außerdem ergibt sich eine von Hause aus gleichmäßigere Verteilung des Schweißzusatzwerkstoffs im Fügebereich.

Es ist vorteilhaft, das Verfahren so durchzuführen, daß der Schweißzusatzwerkstoff als Draht mit einem Drahtförderge rät zugeführt wird. Derartige Drahtfördergeräte sind kommer ziell erhältlich und ermöglichen den Einsatz kommerziell er hältlicher Drähte als Schweißzusatzwerkstoff. Mit einem der artigen kommerziell erhältlichen Drahtzuführgerät kann die Draht zu fuhr auch an wechselnde Geschwindigkeiten der Strang presse angepaßt werden, sei es bei unterschiedlichen Strang preßprofilen oder bei Geschwindigkeitsveränderungen während der Herstellung eines Strangpreßprofils.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Werkstück aus einer strangpreßbaren metallischen Legierung, insbesondere aus einer Magnesium und Silizium aufweisenden Aluminiumlegie rung, mit einem im Fügebereich fest verbunden angeordneten nahtbeeinflussenden Schweißzusatzwerkstoff, insbesondere mit einem Silizium aufweisenden Zusatzwerkstoff.

Derartige Werkstücke sind als die oben vorbeschriebenen plattierten Bleche bekannt. Es ergeben sich beim Einsatz der artiger Werkstücke zum Herstellen großformatiger Aluminium- Strukturbauteile die ebenfalls oben beschriebenen Schwierig keiten.

Der Erfindung liegt daher ebenfalls die Aufgabe zugrun de, ein Werkstück mit den vorgenannten Merkmalen so zu ver bessern, daß heißrißfreie Nähte insbesondere durch Laser strahlschweißen hergestellt werden können, ohne daß bei der Deponierung des Schweißzusatzwerkstoffs eine Beeinflussung des Außenumfangs des Werkstücks in Kauf genommen werden müß te, die negativen Einfluß auf die Verbindungsfestigkeit bzw. auf die Ausgestaltung des großformatigen Aluminium-Struktur bauteils nehmen könnte.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Werkstück als Strangpreßprofil mindestens eine längsdurchlaufende Nut auf weist, in der drahtartiger Schweißzusatzwerkstoff befestigt ist, der einen dem Nutquerschnitt zur Befestigung angepaßten Querschnitt aufweist.

Da das Werkstück mindestens eine längsdurchlaufende Nut aufweist, in der Schweißzusatzwerkstoff fest deponiert ist, kann es beim Verschweißen problemlos gehandhabt werden. Der Zusatzwerkstoff erfordert keinerlei zusätzliche Handhabungs maßnahmen. Auch die Schweißeinrichtung braucht nicht darauf abgestimmt zu werden, daß Zusatzwerkstoff unabhängig vom Werkstück aufgeschmolzen werden müßte. Eine Einflußnahme auf die Zufuhr von Schweißzusatzwerkstoff bei Parameteränderungen des Schweißprozesses entfällt, beispielsweise bei Geschwin digkeitsänderungen.

Das Werkstück kann so ausgebildet werden, daß das Strangpreßprofil die Nut in einer dem Fügepartner zugewende ten Fläche aufweist. In diesem Fall ist der Schweißzusatz werkstoff inmitten des aufzuschmelzenden Werkstoffs des be treffenden Fügepartners angeordnet. Probleme, die sich bei der Verteilung des Schweißzusatzwerkstoffs im Nahtbereich er geben könnten, werden verringert. Das ist insbesondere bei hohen Schweißgeschwindigkeiten von Vorteil.

Das Werkstück kann aber auch so ausgebildet werden, daß das Strangpreßprofil die Nut in einer einer Laserstrahlung zugewendeten Fläche aufweist. In diesem Fall können insbeson dere die Randbereiche der Schweißnaht sicher mit Schweißzu satzwerkstoff versorgt werden, um eine hier besonders auftre tende Heißrißempfindlichkeit zu unterdrücken. Diese Anordnung der Nut ist insbesondere für geringere Einschweißtiefen ge eignet.

Wenn es gefordert wird, den Schweißzusatzwerkstoff über eine größere Nahthöhe schon von Hause aus gleichmäßig zu ver teilen, kann das Werkstück so ausbildet werden, daß zwei ein ander dicht benachbarte Nuten vorhanden sind. Üblicherweise wird die in einem Schmelzbad herrschende Dynamik zwar ausrei chen, um Schweißzusatzwerkstoff im Nahtbereich gleichmäßig zu verteilen. Bei erhöhten Schweißgeschwindigkeiten oder bei aus anderen Gründen kritischen Fügezuständen könnte es jedoch von Vorteil sein, daß der Schweißzusatzwerkstoff durch die Anord nung der beiden Nuten bereits vorverteilt ist.

Im Sinne einer besonderen Vorverteilung des Schweißzu satzwerkstoffs kann das Werkstück so ausgebildet werden, daß zwei Nuten eines Strangpreßprofils unterschiedlichen Quer schnitt aufweisen. Es erfolgt dann eine Häufung des Schweiß zusatzwerkstoffs im Bereich der Nut mit dem größeren Quer schnitt.

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen von Strangpreßprofilen mit zuge führtem Schweißzusatzwerkstoff,

Fig. 2a bis 2d unterschiedlich ausgebildete Strangpreß profile,

Fig. 3 die Montage zweier Strangpreßprofile, und

Fig. 4 das Fügen zweier Strangpreßprofile.

In den Fig. 2a bis 2d sind Strangpreßprofile 11 darge stellt. Es handelt sich um sogenannte Tailored Beams. Die Strangpreßprofile 11 werden dazu benutzt, um zu mehreren flä chige Elemente zu bilden. Zu diesem Zweck werden die Elemente 11 als Fügepartner stumpf gestoßen. Fig. 3 zeigt zwei solcher Strangpreßprofile bzw. Fügepartner 11, 11′ mit aufeinander ab gestimmten Flächen 20, die einander zugewandt sind. Zur Er leichterung des Zusammenbaus dieser Strangpreßprofile 11, 11′ sind an den einander zugewandten Flächen 20 Kupplungsmittel 22 bzw. Gegenkupplungsmittel 23 vorhanden, die ineinander eingehakt werden, so daß die relative Vertikalstellung der Strangpreßprofile 11, 11′ gesichert ist und in gewissem Umfang auch deren Horizontalstellung, zumindest bis zum Fügen bzw. währenddessen.

Fig. 2a zeigt ein Strangpreßprofil 11 mit einer Nut 15, die längsdurchlaufend im Strangpreßprofil 11 bzw. in dessen dem Fügepartner zugewandten Fläche 20 angeordnet ist. Bei dem Schweißprofil der Fig. 2b ist die Nut 15 in einer Fläche angeordnet, die der Laserstrahlung 12 zugeordnet ist, vgl. Fig. 4. Die Nut 15 befindet sich im Randbereich des Fügebe reichs 13. Fig. 2c zeigt in der Fläche 20 zwei einander dicht benachbarte Nuten 15, 15′, ebenso wie Fig. 2d zwei einander dicht benachbarte Nuten 15′, 15′′ zeigt. Gemäß Fig. 2c ist die Nut 15′ kleiner im Querschnitt, als die Nut 15. Die Nut 15′ gemäß Fig. 2d ist ebenso groß, wie die Nut 15′′.

In Fig. 1 wird anhand einer schematischen Darstellung er läutert, wie der Schweißzusatzwerkstoff 14 und ein Strang preßprofil 11 zusammengelangen. Mit Hilfe der Strangpresse 16, die herkömmlicher Ausgestaltung ist und einen Preßstempel 21 hat, wird die in dem Vorratsbehälter der Strangpresse 16 befindliche Aluminiumlegierung durch eine Matrize 24 gepreßt und gewinnt dadurch beispielsweise die in den Fig. 2a bis 2d dargestellte Querschnittsgestaltung. Die Nuten 15 bis 15′′ werden durch entsprechende Vorsprünge der Matrize 24 während des Strangpressens des Strangpreßprofils 11 hergestellt. Der Herstellungsaufwand für diese längsdurchlaufenden Nuten ist daher äußerst gering. Ein Rollengestell 25 stützt das noch heiße und daher verformbare Strangpreßprofil 11 ab, so daß es seine Form behält. Wenn die Nut 15 des Strangpreßprofils 11 gemäß Fig. 2a angeordnet ist, muß das Strangpreßprofil 11 bei Zuführung des Schweißzusatzwerkstoffs 14 gemäß Fig. 1 von oben hochkant geführt und seitlich entsprechend abgestützt werden.

Für die Zuführung des Schweißzusatzwerkstoffs 14 ist un mittelbar hinter der Strangpresse 16 die erforderliche Ein richtung angeordnet. Als Schweißzusatzwerkstoff 14 wird in Abstimmung auf die im wesentlichen halbkreisförmige Ausge staltung der Nut 15 bis 15′′ ein Draht verwendet, der dem Nutquerschnitt angepaßt ist. Zum Einsatz kommt beispielsweise ein Draht, dessen Durchmesser geringfügig größer ist, als die Nuttiefe. Dieser Draht wird mit einem Drahtfördergerät 18 zu geführt, welches den Draht von einer Vorratsrolle 26 abzieht. Der Draht bzw. Schweißzusatzwerkstoff 14 wird mit zwei Ein preßrollen 17 in die Nut 15 bis 15′′ gedrückt, wobei die in Bewegungsrichtung erste Einpreßrolle 17 im wesentlichen der Umlenkung des Drahts dienen kann, während die zweite Einpreß rolle 17 vornehmlich auf das Einpressen in das Strangpreßpro fil 11 oder auf das Halten des Drahts in der Nut ausgebildet ist.

Der Werkstoff des Strangpreßprofils 11 ist vorzugsweise eine Aluminiumlegierung der 6000er Gruppe, beispielsweise AlMgSi0,5 (EN AW-6060), AlMgSi0,7 (EN AW-6005A) oder AlMgSi1 (EN AW-6082). Der Schweißzusatzwerkstoff kann jeweils an die Schweißaufgabe angepaßt werden, z. B. durch die Wahl der Le gierung S-AlSi5, S-AlSi12 oder S-AlMg5. Eine weitere Möglich keit zur Anpassung besteht durch Dimensionierung des Draht durchmessers mit d = 0,8 mm, 1,2 mm, 1,6 mm oder 2,0 mm. Es können bei einem Fügepartner 11 oder auch bei beiden Füge partnern 11 jeweils ein oder mehrere Drähte eingesetzt wer den.

Für die Auswahl des Schweißzusatzwerkstoffs gilt grund sätzlich folgende Gleichung:

Σ X_Draht · A_Draht + X_Profil · A_{aufgeschmolzen} = X_unkritisch · A_Naht

mit:
A = Querschnittsfläche
X = Legierungsgehalt
X_unkritisch 0.03 für Silizium
X_unkritisch 0.05 für Magnesium
für einen einzigen Draht ergibt sich mit

A_{aufgeschmolzen} = A_Naht - A_Draht
X_Draht · A_Draht + X_Profil ·(A_Naht - A_Draht) = X_unkritisch · A_Naht

Die vorstehende Gleichung kann wie folgt aufgelöst werden:

X_Draht · A_Draht + X_Profil · A_Naht - X_Profil · A_Draht = X_unkrit · A_Naht
X_Draht · A_Draht - X_Profil · A_Draht = X_unkrit ·A_Naht - X_Profil · A_Naht
(X_Draht - X_Profil)· A_Draht = (X_unkritisch - X_Profil)· A_Naht

Wendet man die vorstehende Gleichung an auf die Deponie rung eines Schweißzusatzwerkstoffs bei einem Strangpreßprofil aus AlMgSi0,7 mit einem Zusatzwerkstoff S-AlSi12, der durch zwei Zusatzdrähte deponiert wird, die jeweils einen Durchmes ser von d = 1,6 mm haben, so läßt sich die maximale, nicht heißrißgefährdete Schweißnahtquerschnittsfläche wie folgt be rechnen:

A_Naht = [(0,12 - 0,07)/(0,03 - 0,007)] · 2,011 mm² · 2 = 19,76 mm²

Diese Schweißnahtquerschnittsfläche darf nicht über schritten werden, falls nicht Heißrißgefahr entstehen soll. Da laserstrahlgeschweißte Nähte typischerweise sehr schmal sind, ist deren Querschnittsfläche im Vergleich zu konventio nell geschweißten Nähten kleiner und für eine Blechdicke von z. B. s = 5 mm ist die Schweißnahtquerschnittsfläche in der Regel deutlich kleiner, als die oben als maximal zulässig er rechnete.

Zum Fügen von Strangpreßprofilen wird vorteilhafterweise das Laserstrahlschweißen eingesetzt. Aber auch das Elektro nenstrahlschweißen oder geeignete konventionelle Verfahren, wie das Wolfram-Inertgas-Schweißen, das Plasmaschweißen oder das Gasschmelzschweißen können zum Einsatz kommen. Bei den konventionellen Schweißverfahren ist jedoch die Einschweiß tiefe geringer, so daß der Zusatzwerkstoff an der Oberfläche des Werkstoffs deponiert werden sollte, also an der der Ener giequelle zugewendeten Fläche.

Claims

1. Verfahren zum Fügen von Werkstücken (10) insbesondere aus strangpreßbarer metallischer Legierung, insbesondere Magnesium und Silizium aufweisender Aluminiumlegierung, mit Hochenergiestrahlung, insbesondere mit Laserstrah lung (12), bei dem mindestens ein Werkstück (10) eine längsdurchlaufende Nut aufweist und vor dem Fügen im Fü gebereich (13) fest mit einem nahtbeeinflussenden Schweißzusatzwerkstoff (14) verbunden wird, insbesondere mit einem Silizium aufweisenden Zusatzwerkstoff, der in die Nut eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Werkstück (10) als ein strukturiertes Strangpreßprofil (11) mit mindestens einer Nut (15) stranggepreßt wird, in der drahtartiger Schweißzusatzwerkstoff (14) befestigt wird, der einen dem Nutquerschnitt zur Befestigung ange paßten Querschnitt aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißzusatzwerkstoff (14) dem Strangpreßprofil (11) in Preßrichtung hinter der Strangpresse (16) zuge führt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Schweißzusatzwerkstoff (14) mit stationären Einspreßrollen (17) in die Nut (15) des ununterbrochen geförderten Strangpreßprofils (11) eingepreßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß in beiden Fügepartnern (11, 11′) jeweils Schweißzusatzwerkstoff (14) deponiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß der Schweißzusatzwerkstoff (14) als Draht mit einem Drahtfördergerät (18) zugeführt wird.

6. Werkstück (10) aus einer strangpreßbaren metallischen Legierung, insbesondere aus einer Magnesium und Silizium aufweisenden Aluminiumlegierung, mit einem im Fügebe reich (13) fest verbunden angeordneten nahtbeeinflussen den Schweißzusatzwerkstoff (14), insbesondere mit einem Silizium aufweisenden Zusatzwerkstoff, dadurch gekenn zeichnet, daß das Werkstück (10) als Strangpreßprofil (11) mindestens eine längsdurchlaufende Nut (15) auf weist, in der drahtartiger Schweißzusatzwerkstoff (14) befestigt ist, der einen dem Nutquerschnitt zur Befesti gung angepaßten Querschnitt aufweist.

7. Werkstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (11) die Nut (15) in einer dem Fügepartner (11, 11′) zugewandten Fläche (20) aufweist.

8. Werkstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangpreßprofil (11) die Nut (15) in einer ei ner Laserstrahlung (12) zugewandten Fläche (19) auf weist.

9. Werkstück nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeich net, daß zwei einander dicht benachbarte Nuten (15, 15′, 15′′) vorhanden sind.

10. Werkstück nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Nuten (15, 15′′) eines Strangpreßprofils (11) unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.