DE10257503A1 - Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen - Google Patents
Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen Download PDFInfo
- Publication number
- DE10257503A1 DE10257503A1 DE10257503A DE10257503A DE10257503A1 DE 10257503 A1 DE10257503 A1 DE 10257503A1 DE 10257503 A DE10257503 A DE 10257503A DE 10257503 A DE10257503 A DE 10257503A DE 10257503 A1 DE10257503 A1 DE 10257503A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- laser
- steels
- welding
- protective gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 5
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 title claims abstract 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 9
- 238000003466 welding Methods 0.000 title description 8
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title 1
- 150000002835 noble gases Chemical class 0.000 claims abstract 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004021 metal welding Methods 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- BCGAGXZGNOVDPR-UHFFFAOYSA-N [O].[Ar].[He] Chemical compound [O].[Ar].[He] BCGAGXZGNOVDPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/12—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure
- B23K26/123—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases
- B23K26/125—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring in a special atmosphere, e.g. in an enclosure in an atmosphere of particular gases of mixed gases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/38—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
- B23K35/383—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area mainly containing noble gases or nitrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Das zum Laserschweißen von Metallen, insbesondere von un- und niedriglegierten Stählen, einsetzbare und aus 60-70 Vol.-% Argon, 25-38 Vol.-% Helium und 0,3-2,5 Vol.-% Sauerstoff bestehende Schutzgas gewährleistet eine optimale, gleichbleibende Schweißnahtgüte bei hoher Schweißleistung.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen, insbesondere von un- und niedriglegierten Stählen.
- Beim Laserschweißen eingesetztes Schutzgas schützt das Schmelzbad und damit die Schweißnaht des zu schweißenden Werkstücks vor der Umgebungsatmosphäre und beeinflusst das laserinduzierte Plasma derart, dass eine bessere Einkopplung der Laserstrahlen in die Werkstückoberfläche erfolgt, wodurch eine oxidfreie, metallisch-blanke (glatte) und damit korrosionsbeständige Schweißnahtoberfläche/-wurzel mit einer den jeweiligen Qualitätsanforderungen entsprechenden Einschweißtiefe und – breite gewährleistet wird.
- Als Schutzgase zum Laserschweißen von Metallen, insbesondere von austenischen oder austenitisch-ferritischen Stählen, werden inerte Edelgase wie Helium oder Argon oder deren Gemische, auch mit Stickstoff- und/oder Wasserzusätzen (
DE 196 45 746 A1 ,DE 199 44 471 A1 ), eingesetzt. - Derartige Schutzgase sind aber zum Laserschweißen von hohen dynamischen und mechanischen Belastungen ausgesetzten metallischen Werkstoffen, insbesondere von un- und niedriglegierten Stählen, welche u.a. auch als Kfz-Antriebsteile (Zahnräder, Gelenke, Wellen u. dergl.) Verwendung finden, nur begrenzt einsetzbar bzw. sogar ungeeignet.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein Schutzgas für das Laserschweißen von Metallen, insbesondere von un- und niedriglegierten Stählen, zur Verfügung zu stellen, das ein effizientes Laserschweißen mit einer hohen Schweißnahtgüte ermöglicht.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schutzgas mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
- Es wurde überraschend gefunden, dass ein aus 60-70 Vol.-% Argon, 25-38 Vol.-% Helium und 0,3- 2,5 Vol.-% Sauerstoff, und besonders vorteilhaft ein aus 69 Vol.-% Argon, 30% Helium und 1 Vol.-% Sauerstoff bestehendes Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen, insbesondere von un- und niedriglegierten Stählen, geeignet ist.
- Der Begriff "Schutzgas" bezeichnet im Rahmen der Erfindung jede Gasmischung, die beim Laserschweißen dem Schweißbereich eines zu schweißenden metallischen Werkstücks, separat von dem Laserstrahl, auf unterschiedliche Weise und in unterschiedlichen Mengen sowie unterschiedlichen Zeitintervallen zum Schutz der Schweißbads vor der Umgebungsatmosphäre und zur Gewährleistung einer den jeweiligen Anforderungen entsprechenden Einschweißtiefe und -breite zugeführt wird.
- Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Schutzgases wird beim Laserschweißen von un- und niedriglegierten Stählen eine hochwertige und gleichbleibende Schweißnahtqualität, d.h. eine rissfreie und vollständig durchgeschweißte Schweißnaht – auch bei nicht konstanten Laserparametern – gewährleistet.
- Die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Argon-Helium-Sauerstoff-Schutzgemisches geschweißten un- und niedriglegierten Stähle weisen eine oxidfreie, glatte und damit korrosionsbeständige Schweißnahtoberfläche/-wurzel und einen in Tiefe und Breite ausgewogenen Einbrand auf.
Claims (5)
1 Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen, insbesondere
von unund niedriglegierten Stählen,
gekennzeichnet durch ein Edelgas-Sauerstoff-Gemisch.
Schutzgas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die
Edelgase Argon und Helium sind.
Schutzgas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der
Argongehalt des Schutzgases 60-70 Vol.-%, vorzugsweise 69 Vol.-%,
beträgt.
Schutzgas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der
Heliumgehalt des Schutzgases 25-38 Vol.-%, vorzugsweise 30 Vol.-%
beträgt.
Schutzgas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der
Sauerstoffgehalt des Schutzgases 0,3-2,5 Vol.-%, vorzugsweise 1
Vol.-%, beträgt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10257503A DE10257503A1 (de) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10257503A DE10257503A1 (de) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10257503A1 true DE10257503A1 (de) | 2004-07-22 |
Family
ID=32518863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10257503A Ceased DE10257503A1 (de) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10257503A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019080962A1 (de) | 2017-10-24 | 2019-05-02 | Kelvion Holding Gmbh | Wärmetauscherelement und verfahren zur herstellung eines wärmetauscherelements |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19645746A1 (de) * | 1996-11-06 | 1998-05-07 | Aga Ab | Verfahren und Prozeßgas zum Laserschweißen von metallischen Werkstücken |
| DE19730311A1 (de) * | 1997-07-15 | 1999-01-21 | Messer Griesheim Gmbh | Schutzgas für und Verfahren zum Laserschweißen |
| DE19944471A1 (de) * | 1999-09-16 | 2001-04-12 | Linde Gas Ag | Verwendung eines Prozeßgasgemisches und Verfahren zum Laserstrahlschweißen |
-
2002
- 2002-12-10 DE DE10257503A patent/DE10257503A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19645746A1 (de) * | 1996-11-06 | 1998-05-07 | Aga Ab | Verfahren und Prozeßgas zum Laserschweißen von metallischen Werkstücken |
| DE19730311A1 (de) * | 1997-07-15 | 1999-01-21 | Messer Griesheim Gmbh | Schutzgas für und Verfahren zum Laserschweißen |
| DE19944471A1 (de) * | 1999-09-16 | 2001-04-12 | Linde Gas Ag | Verwendung eines Prozeßgasgemisches und Verfahren zum Laserstrahlschweißen |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JP 7047485A (abstract). DOKIDX [online][rech.am 13.05.2003 In: DEPATIS * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019080962A1 (de) | 2017-10-24 | 2019-05-02 | Kelvion Holding Gmbh | Wärmetauscherelement und verfahren zur herstellung eines wärmetauscherelements |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1321218A2 (de) | Verfahren zum Fügen artverschiedener Verbindungen unter Schutzgas | |
| EP2961560A1 (de) | Verfahren zum aneinanderfügen von mit einer metallischen beschichtung versehenen platinen oder bändern aus stahl durch laserstrahlschweissen | |
| EP0946331B1 (de) | Verfahren und prozessgas zum laserschweissen von metallischen werkstücken | |
| Ogedengbe et al. | Investigation of mechanical properties and parametric optimization of the dissimilar GTAW of AISI 304 stainless steel and low carbon steel | |
| DE1960032B2 (de) | Schweißzusatzwerkstoff | |
| EP1101559A2 (de) | Verfahren zum MSG-Löten und Verwendung eines Schutzgases | |
| EP0639427A1 (de) | Schutzgas-Lichtbogen-Schweissverfahren sowie zugehöriges Schutzgas | |
| EP1987901B1 (de) | Verwendung eines Schutzgases zum Lichtbogenfügen, das Argon, Helium und Sauerstoff und/oder Kohlendioxid enthält | |
| EP2085175A2 (de) | Verfahren zum Lichtbogenfügen | |
| DE10257503A1 (de) | Schutzgas zum Laserschweißen von Metallen | |
| DE102007033291A1 (de) | Verfahren zum Lichtbogenfügen | |
| WO2002043918A1 (de) | Prozessgas und verfahren zum laserschweissen | |
| EP1341640B1 (de) | Schutzgas und verfahren zum lichtbogenschweissen | |
| EP0116664A1 (de) | Verfahren zur Unterpulverschweissung im Mehrdrahtsystem | |
| EP1084788B1 (de) | Verwendung eines Prozessgasgemisches zum Laserstrahlschweissen | |
| DE60016077T2 (de) | Verfahren zum pulsförmigen MIG-Schweissen von Al-Legierungen | |
| EP1341641B1 (de) | Schutzgas und verfahren zum lichbogenschwei en | |
| EP1419846B1 (de) | Verwendung eines Schutzgasgemisches für das Laser-Hybridschweissen von Metallwerkstoffen | |
| DE102007029879A1 (de) | Verfahren zum Laserstrahlbearbeiten | |
| WO2002076670A1 (de) | Verwendung eines prozessgasgemisches und verfahren zum laserstrahlschweissen | |
| WO2005118208A1 (de) | Gasgemisch zum laserstrahlschmelzschneiden | |
| EP0201750B1 (de) | Verfahren zum Lichtbogenschweissen von stickstofflegierten Stählen | |
| DE102023124257A1 (de) | Verfahren zum Laserhandschweißen von Metallwerkstoffen unter Schutzgas | |
| EP2929976B1 (de) | Verfahren zum co2-laser-schweissen von hochlegierten stählen | |
| EP2929977B1 (de) | Verfahren zum co2-laser-schweissen von niedrig legierten stählen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |