Legierungen + Superlegierungen schweißen

Als Legierungen versteht man in der Metallurgie einen makroskopisch homogenen metallischen Werkstoff, der aus mindestens zwei Elementen besteht.
Das können z. B. Stähle geringer Festigkeit oder Härte sein.

Unter Superlegierungen versteht man metallische Werkstoffe mit komplexer Zusammensetzung, die meist für Hochtemperaturanwendungen eingesetzt werden. Als Basis der Legierung wird Eisen, Nickel, Platin, Chrom oder Cobalt mit Zusätzen der Elemente wie Co, Ni, Fe, Cr, Mo, W, Re, Ru, Ta, Nb, Al, Ti, Mn, Zr, C und B verwendet. Sie besitzen dadurch eine erhöhte Zunder- und Warmfestigkeit.

Übliche Markennamen sind z. B. Stellite, Inconel, Hastelloy, Tribaloy, Waspaloy, Incoloy, NIMONIC, R88DT oder X-40.

Hier beraten lassen

TM Lasertechnik_Kuper-Beryllium-Legierung

Beryllium-Kupfer-Werkzeug

Grundmaterial und Schweiß-Zusatzmaterial wurden genau aufeinander abgestimmt.

Mikronähte

Feinschweißungen im Bereich bis 0,10 mm.

Kantenaufbau

Die Laserschweißung wird mit hoher Präzision und ohne Einbrandkerben erstellt.

Gut zu wissen:

Was ist eine Legierung?

Die gängige Definition für Legierung bezieht sich auf einen metallischen Werkstoff, der aus mindestens 2 Elementen besteht.

Die Legierungen, die wir mithilfe der Lasertechnik schweißen bzw. fügen können, sind:

Stahl
Aluminium
Kupfer-Zink (Messing)
Kupfer-Zinn (Bronze)
Silber
Gold

Hinzu kommen sog. Superlegierungen:

Nickel-Basis (Inconel, Hastelloy, Colmonoy62)
Stellite (Stellite 6 und Stellite 12, weitere auf Anfrage)
Invar
Tantal
Beryllium-Kupfer
CoCrMo Superlegierungen

Legierungen schweißen

Beim Schweißen von (Super-)Legierungen ist vor allem der Energieeintrag des Laserstrahls von zentraler Bedeutung.

Die Parameter des Laserstrahls im CW-Betrieb – oder wahlweise im Pulsbetrieb – müssen exakt abgestimmt werden:

Leicht überhöhte Laserenergie verändert die Gitterstruktur der Legierung negativ oder zerstört sie.
Zu geringe Laserenergie erzeugt eine Fehlanbindung durch ungenügende Aufschmelzung.

Die Balance ist hier extrem wichtig.

Hinzu kommt, dass zu 100 % sauber gearbeitet werden muss. Denn Fremdpartikel in der Schmelze führen bei diesen sensiblen Legierungen im schlimmsten Fall zum Versagen des Bauteils.

Besonders wichtig ist auch, dass die Schweißzusätze sorgfältig auf das Grundmaterial angepasst werden. Dies erfolgt in aufwendiger Laborarbeit und ist unabdingbar für eine dauerhafte Verbindung. Die Eigenschaften des Grundwerkstoffs müssen in allen Belangen erreicht werden.