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Vortrag

Einfluss der Kantengeometrien der Fügepartner auf im Stumpfstoß lasergefügte Aluminium-Titan-Verbindungen

Donnerstag (06.07.2017)
10:50 - 11:10 Uhr
Bestandteil von:


Aluminium- und Titanlegierungen stellen die wichtigsten metallischen Materialgruppen im Flugzeugbau dar. Über ein Multi-Material-Design von Bauteilen lassen sich die Vorteile der verschiedenen Werkstoffe in einer Struktur vereinen. Bisherige etablierte Technologien im Bereich mechanischer oder klebtechnischer Verfahren erfordern stets ein Überlappen der Fügepartner. Indem das aus der Überlappung resultierende Mehrgewicht und die lokale Aufdickung der Struktur vermieden werden, können Stumpfstoß-Lösungen einen signifikanten leichtbauspezifischen Gewinn darstellen. Zum thermischen Fügen derartiger Stumpfstoßanordnungen hat sich ein wärmeleitungsbasierter beidseitiger Laserstrahlprozess als erfolgsversprechend erwiesen. In diesem Beitrag wird dieses Prozessprinzip mit einer Gestaltung der Blechkanten der Fügepartner kombiniert, um leichte hochfeste Verbindungen zu erreichen. Die Ergebnisse zeigen, dass eine gezielte Geometrieanpassung bei gleichzeitig vergleichsweise geringer Beeinflussung der Grenzschichtmorphologie mit diesem Prozessansatz möglich ist. Neben der Phasensaumdicke werden Naht- und Grenzschichtimperfektionen betrachtet. Eine beidseitig geschäftete Titankante zeigt bei einem Schäftungswinkel von 15° die höchsten Verbindungsfestigkeiten, wobei der Versagensort innerhalb der Wärmeeinflusszone des Aluminiumfügepartners liegt.

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Peer Woizeschke
BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH