Zur Fertigung von Schweißkonstruktionen für den Flugzeugbau wird die Optimierung der Vorbereitung und der Bedingungen für das Schweißen der Al-Li-Legierung 1460 vorgestellt. Diese Legierung weist gegenüber den früher verwendeten Legierungen 1420 und 1201 eine geringere Dichte, eine größere Zugfestigkeit und Streckgrenze bei 20 Grad C und -253 Grad C sowie eine größere Schlagfestigkeit bei -253 Grad C auf. Die Legierung wird für die Fertigung von Flüssiggastanks (Betriebstemperatur -253 Grad C) eingesetzt. Neben dem Elektronenstrahlschweißen werden auch das manuelle und das automatische Lichtbogenschweißen (Ar) und das Widerstandspunktschweißen angewendet. Die Schweißergebnisse lassen sich bezüglich der Warmrißfestigkeit verbessern, wenn ein pulsierender Lichtbogen (PB) oder eine rotierende Elektrode (RE) eingesetzt werden; die Verwendung einer Drahtelektrode (Sv1217) mit einem exakt kontrollierten Gehalt an Zr und Sc vermindert auch die Rißempfindlichkeit der Schweißverbindung (SV). Darüber hinaus ist eine gründliche Entfernung der Oberflächenschichten von den Werkstücken durch Ätzen erforderlich (Tiefe 0,07 mm bis 0,10 mm). Während des Schweißens ist darauf zu achten, daß eine Oxidation der Werkstückoberfläche und der Drahtelektrode vermieden wird und daß eine wirksame Entgasung des Schweißbads durch eine intensive Konvektionsströmung der Metallschmelze gewährleistet wird. Optimal ist der Einsatz spezieller Düsen und eines Schutzgases aus Ar und He mit einem Anteil von 35 % bis 45 % He. Das Schweißen in Querrichtung führt im Vergleich zur Längsrichtung zu höheren Werten der Zugfestigkeit (ZF), der Schlagzähigkeit und der Ermüdung bei niedrigen Lastspielzahlen für die SV. Von den angewendeten Schweißverfahren werden mit den manuellen Methoden die schlechtesten und mit den REs und den PBs die besten ZFs für die SVs erzielt. Die Verwendung von mehr Zusatzwerkstoff (Vergrößerung des Stegabstandes) verbessert die ZFs der SVs, ohne die Verformungsfähigkeit zu beeinträchtigen. Maximal wird eine ZF der SV von 70 % bis 75 % des künstlich gealterten Grundwerkstoffs erreicht. (Görges, U.)
Technological special features of production of welded aircraft structures made of 1460 aluminium-lithium alloy
Besondere technologische Merkmale der Fertigung geschweißter Flugzeugkonstruktionen aus Aluminium-Lithium-Legierung 1460
Welding International ; 12 , 6 ; 489-492
1998
4 Seiten, 7 Tabellen, 12 Quellen
Article (Journal)
English
Luftfahrtindustrie , Aluminiumlegierung , Schweißkonstruktion , Schweißzusatzwerkstoff , Schweißausrüstung , Tieftemperaturtechnik , Schweißverbindung , Elektronenstrahlschweißen , Lichtbogenschweißen , Lichtbogenhandschweißen , Punktschweißen , Porosität , Oxideinschluss , Warmrissbildung , Rissempfindlichkeit , Oberflächenschicht , Oxidation , Ätzen , Drahtelektrode , Mikrogefüge , pulsierender Bogen , Zugfestigkeit , Kerbschlagzähigkeit , Verformungsfähigkeit , Ermüdung bei niedrigen Lastspielzahlen
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