Laserstrahlschweissen dickwandiger und grossformatiger Stahlbaustrukturen mit modernen Diodenlasern - eine Alternative zum Laser-MSG-Hybridschweissen!

摘要

Die Fugetechnik im Stahl- und Schiffbau wird traditionell durch konventionelle Fugetechnologien dominiert. Etablierte Lichtbogen-Schweissverfahren stossen aufgrund der Forderungen nach verbesserter Bauteilqualitat, Verzugsfreiheit und wegen des enormen Kostendrucks angesichts der globalen Konkurrenzsituation sowie der fehlenden Anwendbarkeit auf hoherfeste Werkstoffe an ihre Grenzen. Auch der Einsatz des Laserstrahls in Hybridverfahren ist aufgrund grosser Schweissquerschnitte und Bauteiltoleranzen auf wenige Anwendungen begrenzt. Mit dem neuen Entwicklungsansatz des Laser-Mehrlagen-Engspaltschweissens (Laser-MES) mit Kaltdraht unter Verwendung von Hochleistungsdiodenlasern sollen diese Limitationen uberwunden werden. Diese Strahlquellen ermoglichen die Nutzung der lasertypischen Vorteile eines geringen Energieeintrages, verbunden mit einer Minimierung von Schweisseigenspannungen und -verzug. Ein deutlich reduzierter Offnungswinkel der Schweissnahtvorbereitung <15°, angepasst an die Strahlkaustik des Lasers, verringert daruber hinaus erheblich die Menge an Schweisszusatzwerkstoff. Andererseits sollen durch eine angepasste Fokussierung die vorteilhaften stahlbautypischen Verfahren (Plasmazuschnitt) und Toleranzen fur die Nahtvorbereitung weiterhin nutzbar bleiben.