DE800204C

DE800204C - Verfahren zur Vermeidung der Schweissrissigkeit

Info

Publication number: DE800204C
Application number: DE1948P0012244
Authority: DE
Inventors: Albrecht Dipl-In Mueller-Busse
Original assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Current assignee: Vereinigte Leichtmetallwerke GmbH
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1950-10-14

Description

Verfahren zur Vermeidung der Schweißrissigkeit Die Schwierigkeiten, die bei der Schmelzschweißung dadurch auftreten, claß unter der Wirkung der Schrumpfspannungen die vom Werkstoff ertragene Beanspruchung überschritten und dadurch Risse hervorgerufen werden, sind bekannt. Zu ihrer Behebung sind eine Reihe von Maßnahmen schweiß-und legierungstechnischer Natur vorgeschlagen worden, die jedoch keinesfalls überall anwendbar sind und zum Teil auch unerwünschte Nebenwirkungen zur Folge haben.
Eine ausführliche Untersuchung der Bedingungen, unter denen Schweißrisse entstehen, hat zu einem neuen Verfahren geführt, diese Risse zu vermeiden.
Während man früher immer annahm, daß die Neigung zum Reißen um so größer sein müßte, je höher der Verformungswiderstand und je geringer die Verformbarkeit des Werkstoffes sind, und man geneigt war, von Werkstoffen im weichgeglühten Zustand die geringste Schweißrissigkeit zu erwarten, hat sich nun völlig überraschenderweise im Zuge dieser Versuche ergeben, daß, wenn der Kaltverfestigungsgrad der zu verschweißenden Stücke über eine gewisse Grenze steigt, die Neigung zum Reißen unter sonst gleichen Bedingungen abnimmt.
Für die Wirkungsweise des neuen Verfahrens sei folgendes Beispiel angeführt: Bleche aus einer Al-Cu-Mg-Legierung mit 3,2 % Cu, o,6 % Mn, 1,2 % Mg, o,8 % Si, o,6 % Fe, Rest Al von r min Stärke wurden mit einer Einspannschweißprobe auf ihre Rißanfälligkeit geprüft. Es lagen sowohl weichgeglühte als auch hartgewalzte Bleche mit 25 bzw. 50 und 75 01o Endabwalzgrad vor. Die im Zerreißversuch gefundenen Prüfwerte der verschiedenen Blechsorten waren:

Als 11Zaß für die Rißanfälligkeit wurde die Länge der Schweißrisse im Prozent der gesamten Schweißnahtlänge bei einer der üblichen Einspannschweißproben ermittelt. Es wurden als Mittelwerte aus einer Reihe von Versuchen gefunden:

Endabwalzgrad 0/0 0 25 50 75

Rißlänge 43 50 23 10

Man sieht, wie deutlich der erfindungsgemäße Effekt auftritt. Er muß als besonders unerwartet und überraschend bezeichnet werden, da Bleche in einem Verfestigungszustand, der für die Herbeiführung <des erfindungsgemäßen Effektes genügt, nur mehr rund 1/a der Bruchdehnung des weiche geglühten Zustandes aufweisen und daher als besonders spröde und rißanfällig vermutet werden können. Daß der neu gefundene Effekt trotz seiner Deutlichkeit bisher noch nicht beobachtet worden ist, mag in der "Tatsache begründet sein, daß er erst bei Kaltwalzgraden auftritt, wie sie bei der normalen Herstellung hartgewalzten Materials nicht mehr angewendet werden. Detailuntersuchungen haben gezeigt, daß eine Kaltabwalzung von mindestens 30 0I0, bezogen auf die Anfangsstärke des Bleches, zur Erreichung des erfindungsgemäßen Effektes notwendig ist. Bei Verfestigung durch Kaltziehen und Recken, wie sie bei Profilen, Stangen und Rohren angewandt werden, genügt beisgieisweise bereits eine Querschnittsabriahme um etwa 20 0/0.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in verschiedener Weise Anwendung finden: 1@'enn eine Verforrnung der zu verschweißenden Werkstücke nicht erforderlich ist, können diese in entsprechend stark kaltverformtem Zustand angeliefert werden, also z. B. als kaltgewalztes Blech mit einer Endabwalzung von mindestens 30 %. Der Endabwalzgrad ist dabei zweckmäßig um so höher zu wählen, je größer die Neigung zur Scliweil3rissigkeit nach den Formbedingungen des Werkstückes und den Eigenschaften der Legierung an sich sein würde.
Ist es aus irgendwelchen Gründen unerwünscht, das ganze Werkstück vor dem Schiweißen derartig stark kaltzuverformen, so genügt auch eine örtliche Verformung in unmittelbarer Nähe der Schweißnaht. So ist es z. B. möglich; weichgeglühte Bleche an den zu verschweißenden Rändern auszuhämmern, ausz!iwalzen oder durch andere Verformungsverfahrea, z. B. durch Hinundherbiegen, in den erwünschten Zustand zu bringen..
In manchen Fällen, insbesondere beim Anschweißen dünnwandiger Teile z. B. aus Blech an Stucke großen Querschnittes, 'z. $. Schmiedeteil, ist es angebracht, nur den einen, in diesem Falle vorzugsweise den dünnwandigen Teil stärker kaltzuverformen.

Claims

PATENTANSPRUCIIE: i. Verfahren zur Verminderung der Schweil3-rißanfälligkeit von Aluminiumlegierungen, gekennzeichnet dadurüh, daß die an die Schweißnaht angrenzenden Teile aller oder eines Teiles der zu verschweißenden Stücke vor (lern Schwel ßen eine Kaltverformung erfahren haben, die in ihrer Verfestigungswirkung einer Kaltabwalzung von rnindestcris 30 % entspricht.
2. Verfahren zur Verminderung der Schweißrißanfälligkeit von Aluminiumlegierungen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der zu verschweißenden Stücke in ihrer Gesamtabmessung vor (lern Schweißen einer Kaltverformung unterworfen werden, die in ihrer Verfestigungswirkung einer Kaltabwalzung von mindestens 30 "/o entspricht.
3. Verfahren zur Verminderung der Schweißrißanfälligkeit von Aluminiumlegierungen nach den Ansprüchen i und 2', dadurch gekennzeicliriet, daß alle oder ein "feil der zu verschweißenden Werkstücke aus Walzerzeugnissen, insbesondere aus Blechen, hergestellt sind, die vor dem Schweißen eine Kaltabwalzung von riiindostens 30 % erfahren haben. q.
Verfahren zur Verminderung der Schweiß-, rißanfälligkeit von Aluminiumlegierungen bei Werkstückeli,- die aus Stangen, Rohren oder Profilen bestehen, nach den Anspriichen.i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen, Rohre oder Profile vor dein Schweißen durch Kaltziehen und/oder Recken eine Querschnittsabnahme von mindestens 20 % erfahren haben.
5. Verfahren zur Verminderung der Schweißrißanfälligkeit von Aluminiumlegierungen nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil der zu verschweißenden Stücke in ihrer Gesamtausdehnung oder in den der Schweißnaht angrenzenden Gebieten einem Schmiedevorgang, z. B. durch Hämmern, Stauchen oder Strecken, unterworfen werden.
6. Verfahren zur Verrnind erung der Schweißrißanfälligkeit von Alurniniumlegierungen nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekenn-zeichriet, daß Bleche vor (lern Schweißen in den der Schweißnaht angrenzenden Gebieten einer Kalt.. verformung, z. B. durch Rollen oder Hinundherbiegen, unterworfen werden.
7. Anwendung der Verfahren zur Verminderung der Schweißrißanfälligkeit nach den An-Sprüchen i bis 6 auf Legierungen der Gattungen A1-Cu-Mg und AI-:\.lg-Si.