Optimierung einer laserauftragsgeschweißten AlMg-Struktur mit Hilfe der Metallographie

Abstract

Ziel der vorliegenden Arbeit war es den Einfluss gezielt eingestellter Laserbestrahlungsintensitäten auf die resultierende Al-Mg Mikrostruktur einer additiv gefertigten Struktur mit Hilfe der Metallographie zu beurteilen. Hierbei wurden unter Nutzung der minimalen und maximalen Laserbestrahlungsintensität, zur Erzeugung von stabilen Wärmeleitungsschweißbedingungen, wandähnliche Strukturen mittels drahtbasiertem Laserauftragsschweißens hergestellt und mittels optischer Mikroskopie und EBSD Charakterisiert. Im Vergleich zur hergestellten Struktur unter Nutzung maximaler Bestrahlungsintensität (Parametersatz 1), zeigt die mit minimiertem Energieeintrag (Parametersatz 2) erzeugte Struktur ein deutlich feineres und weniger gerichtetes Kornwachstum. Hiermit ist ein Mikrohärteanstieg von etwa 14% verbunden. Es wurde weiterhin gezeigt, dass die klassische Werkstoffanalytik das Verständnis über die Mikrostrukturentwicklung in innovativen Fertigungsprozessen fördert und somit Prozessparameteroptimierungen zur Erzeugung von Strukturen mittels additiver Fertigung mit verbesserten Eigenschaften ermöglicht. EBSD vereinfacht die Quantifizierbarkeit der Beobachtungen und schafft zudem neue Auswertungsoptionen.