Laser-Mehrlagenengstspaltschweissen (Laser-MES) fur Bauteildicken in Aluminium bis 50 mm und Stahl bis 60 mm

摘要

Die Energiewende, also der Ubergang von fossilen Energietragern und Kernenergie zu erneuerbaren Energiequellen, ist eine der grossten Herausforderungen fur unsere Gesellschaft. Die im Energiesektor haufig anzutreffenden hochbeanspruchten Schweisskonstruktionen erfordern zunehmend neue prozesssichere Schweisstechniken mit hoher Effizienz. Insbesondere fur den Bereich sehr dickwandiger Bauteile hat das Fraunhofer IWS Dresden eine neue, laserbasierte Fugetechnologie entwickelt, das Laser-Mehrlagen-Engstspaltschweissens (Laser-MES). Im Beitrag wird das Verfahren fur vollig unterschiedliche Strahlquellen (Faser-, Diodenlaser) und Leistungsbereiche von ca. 2 bis 10 kW vorgestellt. Ziel ist es, auch im Dickblechbereich die Vorteile des Laserstrahlschweissens, wie lokal begrenzte Warmeeinbringung, hoher Automatisierungsgrad und hohe Reproduzierbarkeit der Schweissverbindung nutzbar zu machen. Die Laser-MES Verfahrensentwicklungen werden in Abhangigkeit vom Anwendungszweck sowie der werkstoffrelevanten Randbedingungen, wie z. B. der Rissneigung und der Spaltgrosse vorgestellt und die Verfahrenseigenschaften erlautert. Das Potenzial des Verfahrens wird fur den Baustelleneinsatz im Gasturbinenbau, den Tank- und den Stahlbau analysiert. Daruber hinaus wird ein Uberblick zur Effizienz der Nahtauffullung und zu den Kosten eines konventionellen Schweissverfahrens gegenuber der Laser-MES-Technologie erfolgen.