Fachwissen - Schneidsysteme

Kann ich Aluminium auf Stahl schweißen?

F: Kann ich mit dem GMAW- oder GTAW-Schweißprozess Aluminium auf Stahl schweißen?

A: Aluminium kann zwar durch Kleben oder mechanische Befestigung relativ einfach mit den meisten anderen Metallen verbunden werden, aber beim Lichtbogenschweißen an andere Metalle wie Stahl müssen spezielle Techniken angewandt werden. Wenn Metalle wie Stahl, Kupfer, Magnesium oder Titan direkt durch Lichtbogenschweißen mit Aluminium verbunden werden, bilden sich sehr brüchige intermetallische Verbindungen. Um diese brüchigen Verbindungen zu vermeiden, sind spezielle Techniken entwickelt worden, um das andere Metall während des Lichtbogenschweißens von dem flüssigen Aluminium zu trennen. Die zwei häufigsten Methoden, das Lichtbogenschweißen von Aluminium auf Stahl zu vereinfachen, sind bimetallische Übergangseinsätze und die Ummantelung des artfremden Materials vor dem Schweißen.

Bimetallische Übergangseinsätze: Bimetallische Übergangsmaterialien sind im Handel als Aluminium in Kombination mit anderen Werkstoffen wie Stahl, Edelstahl oder Kupfer erhältlich. Diese Einsätze werden am Besten als Materialabschnitte beschrieben, die aus einem Teil Aluminium und einem anderen bereits mit dem Aluminium verbundenen Werkstoff bestehen. Die für die Verbindung dieser beiden ungleichen Werkstoffe, und damit für die Bildung des bimetallischen Übergangs, verwendete Methode ist in der Regel Walzen, Sprengplattieren, Reibschweißen, Abbrennstumpfschweißen oder Warmpressschweißen, aber nicht Lichtbogenschweißen. Das Lichtbogenschweißen dieser Übergangseinsätze aus Stahl und Aluminium erfolgt mithilfe der gewöhnlichen Lichtbogenschweißmethoden wie GMAW oder GTAW. Das Schweißen erfolgt Stahl an Stahl auf der einen Seite und Aluminium an Aluminium auf der anderen Seite. Es sollte darauf geachtet werden, eine Überhitzung der Einlagen während des Schweißens zu vermeiden, da dies zu einem Entstehen von brüchigen intermetallischen Verbindungen an der Stahl-Aluminium-Schnittstelle der Übergangseinlage führen könnte. Es empfiehlt sich, das Aluminium-an-Aluminium-Schweißen zuerst durchzuführen. Dadurch ergibt sich eine größere Wärmeableitung beim Schweißen von Stahl an Stahl und es wird verhindert, dass sich die Stahl-Aluminium-Schnittstelle überhitzt. Die bimetallische Übergangseinlage ist eine beliebte Methode, Aluminium mit Stahl zu verbinden und wird oft verwendet, um bei Bauanwendungen Schweißverbindungen von hervorragender Qualität zu schaffen. Zu diesen Anwendungen gehören die Anbringung von Deckshäusern aus Aluminium an Stahldecks von Schiffen, Rohrplatten in Wärmetauschern mit Aluminiumrohren und Rohrplatten aus Stahl oder Edelstahl und die Verbindung von Rohrleitungen aus Aluminium und Stahl durch Lichtbogenschweißen.

Ummantelung des ungleichen Materials vor dem Schweißen: Stahl kann ummantelt werden, um das Lichtbogenschweißen an Aluminium zu erleichtern. Eine Methode ist die Ummantelung des Stahls mit Aluminium. Dies erfolgt manchmal durch Tauchbeschichtung (Aluminieren durch Schmelztauchen) oder durch Löten des Aluminiums an die Stahloberfläche. Sobald das Stahlelement ummantelt ist, kann es durch Lichtbogenschweißen mit dem Aluminiumelement verbunden werden. Es muss aber aufgepasst werden, dass der Lichtbogen nicht auf dem Stahl aufprallt. Während des Schweißens muss eine Technik angewandt werden, mit der der Lichtbogen auf das Aluminiumelement gelenkt wird und die dem geschmolzenen Aluminium des Schmelzbads ermöglicht, auf den mit Aluminium ummantelten Stahl zu fließen. Eine andere Methode, Aluminium mit Stahl zu verbinden, umfasst die/geht einher mit der Ummantelung der Stahloberfläche mit Silberlot. Die Verbindung wird dann mit einer Aluminiumfülllegierung geschweißt. Dabei ist darauf zu achten, dass die Barriereschicht aus Silberlot nicht durchgebrannt wird. Diese Ummantelungsarten für Verbindungsmethoden garantieren in der Regel keine volle mechanische Stärke und werden daher normalerweise lediglich für Versiegelungszwecke verwendet.

Kategorien Schneidsysteme , Tag GMAW, GTAW

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