Evaluierung der Korrosionsstabilität von CMT-Schweißverbindungen aus Aluminium und feueraluminiertem Stahl

Abstract

Leichtbau und Festigkeit zu kombinieren war das Ziel bei der Entwicklung des CMT-Schweißens. Dieses Verfahren hat mittlerweile Serienreife erreicht und wird eingesetzt um Aluminium und Stahl zu verschweißen. In der Bauindustrie ist die Witterungsbeständigkeit bei der Auswahl von Werkstoffen ein wichtiger Aspekt. Vor allem im Außeneinsatz ergibt sich die Frage, ob der Werkstoff korrosionsbeständig ist, so auch bei der Schweißverbindung aus Stahl und Aluminium. Um diese Frage zu beantworten, wurden zwei Bleche aus feueraluminiertem Stahl und Aluminium 6060 verschweißt. Die Korrosionsstabilität wurde in zwei von der TU Wien entwickelten Testverfahren untersucht: im Wechseltauchversuch und im elektrochemischen Schnelltest. Beim ersten wurden die Proben wechselnd nass und trocken belastet. Das Medium war 5%ige-NaCl-Lösung. Die Korrosion wurde im zweiten Test durch Anlegen von anodischer Belastung, die zur Auflösung des Materials führt, beschleunigt. Um den Einfluss der Korrosion zu analysieren, wurden Zugversuche und metallographische Schliffe gemacht. Als Ergebnis der Untersuchungen lässt sich sagen, dass die maximale Zugfestigkeit nach dem durchgeführten Korrosionstest nur geringfügig niedriger ist als vorher. Bei der optischen Betrachtung sieht man interkristalline Korrosion. Diese tritt vor allem im Übergang vom beschichteten Blech zur Schweißnaht auf. So lange die Belastung im Rahmen dieser Versuche liegt, führt sie nicht zu einer Minderung der statischen Zugfestigkeit. Anzumerken ist, dass die schwächste Zone immer der Anfang der Schweißnaht ist. Hier ist die Festigkeit nach der korrosiven Belastung nicht mehr gegeben, die Kräfte können jedoch von der restlichen Schweißnaht getragen werden.

The CMT-process which is used to weld aluminium and steel realizes the combining of light weight construction and strength. Even though this process is state of the art in automobile production, there are a few questions before it can be used in construction industry. The most important question is: -Is this weld joint corrosion-resistance?- Two tests that were developed from TU Wien were made. During the first test welded sheets are alternate loaded by 5%NaCl- solution and drying in the air. An anodic current is used in the second test to increase the dissolution of the material. With tensile tests and metallographic pictures the damage from the corrosion is evaluated. The tensile strength is the same after the corrosion tests. Nevertheless we see a lot of intercrystalline corrosion in the microscope. The beginning of the weld is less solid and cracks before the maximum tensile strength is reached. In this kind of test the rest of the material can bear the load. If the time is longer or the medium is more aggressive this could lead to problems.