FSW-Schweißen eines Aluminiumtanks
Aluminium wird immer häufiger für die Herstellung von Tanks verwendet, sei es im Schienenverkehr, in der Raumfahrt oder in der Luftfahrtindustrie, insbesondere für die Lagerung von Wasserstoff, LNG oder auch Ergol.
Die Vorteile von FSW bei der Montage von Aluminiumtanks
100% WASSERDICHTE SCHWEISSNÄHTE: keine Porosität, hochwertige FSW-Dichtung, bessere Korrosionsbeständigkeit.
HÖHERE MECHANISCHE FESTIGKEIT: Fugenwirkungskoeffizient zwischen 70 und 100%.
HÖHERE LEBENSDAUER: bessere Ermüdungsfestigkeit durch minimale Eigenspannungen.
EINFACHE HANDHABUNG: Das Rührreibschweißen ersetzt das MIG- und WIG-Schweißen (herkömmliche Schweißverfahren).
100% wasserdichte schweissnähte
keine Porosität, hochwertige FSW-Dichtung, bessere Korrosionsbeständigkeit.
Höhere mechanische festigkeit
Fugenwirkungskoeffizient zwischen 70 und 100%.
Höhere lebensdauer
bessere Ermüdungsfestigkeit durch minimale Eigenspannungen.
Einfache handhabung
Das Rührreibschweißen ersetzt das MIG- und WIG-Schweißen (herkömmliche Schweißverfahren).
Welche Anwendungsbereiche für FSW-geschweißte Aluminiumtanks gibt es?
KRYOGENER WASSERSTOFFTANK AUS ALUMINIUM, GESCHWEISST MIT FSW
Das Rührreibschweißen ist eine Schweißtechnik, bei der die mechanischen Eigenschaften von Aluminium mit einem ausgezeichneten Fugenwirkungsgrad erhalten bleiben: über 70%. Darüber hinaus garantiert das FSW eine geringere Fehlerrate nach dem Schweißen, eine perfekte Reproduzierbarkeit und die Möglichkeit, Hochleistungsaluminiumlegierungen (wie AA2024-T3 oder AA2219-T8) zu schweißen. Schließlich ist ein Kryo-Wasserstofftank nach dem Schweißen zu 100% dicht, eine Qualität, die für diese Art von Anwendung erforderlich ist.
Mehr über den Kryo-Wasserstofftank aus rührreibgeschweißtem Aluminium erfahren Sie hier.
Beispiele für Anwendungsbereiche: Luft- und Raumfahrt.
RÜHRREIBGESCHWEISSTE RAUMFAHRT-TRÄGERRAKETEN
Das Reibrührschweißen wird für das Umfangsschweißen der Trägerraketen und für das Schweißen von Kuppeln (Stumpfschweißen) verwendet: Die Kosten für das Verfahren werden halbiert.
FSW ermöglicht das Schweißen von Hochleistungsaluminiumlegierungen, Serien 2xxx und 7xxx, die bei der Herstellung von Trägerraketen weit verbreitet sind, aber vorher nicht schweißbar oder sehr schwer zu schweißen waren.
Darüber hinaus reduziert das FSW-Schweißen das Gewicht von Trägerraketen durch die Verwendung von leichteren versteiften Platten, die durch Rührreibschweißen verbunden werden. Außerdem können mit dem FSW verschiedene Formen von Versteifungen geschweißt werden:
- kreuzförmig, dreieckig, axial und in Umfangsrichtung.
- Diese Versteifungen werden durch einfache Bearbeitung oder durch Extrusion hergestellt.
Anwendungsbereich: Raumfahrt
DURCH FSW ZUSAMMENGEBAUTER FLÜSSIGSAUERSTOFFTANK
Für diese Anwendung hat der FSW viele Vorteile:
- 100% wasserdichte Schweißnaht,
- Hohe mechanische Eigenschaften,
- Ausgezeichnete Reproduzierbarkeit.
Beispiel für Anwendungsbereich: Luft- und Raumfahrt.
ZOOM : DAS FSW ZUM SCHWEISSEN VON VERSTEIFUNGEN AN TANKS
Die Versteifungen eines Tanks ermöglichen es, das Gewicht des Tanks bei gleichbleibender mechanischer Festigkeit zu reduzieren. Das Rührreibschweißen ist die einzige Schweißtechnik, mit der Versteifungen auf die Haut des Tanks aufgebracht werden können. Dank dieser Technik erhält man zahlreiche Vorteile: minimale Verformung, minimale Eigenspannungen, die die Ermüdungslebensdauer verbessern sowie bessere Korrosionsbeständigkeit.
FSW-Schweißen mit einem einziehbaren Stift: die Lösung zum Füllen des Austrittslochs
Oft ein Problem in der Raum- oder Luftfahrtindustrie, kann das Austrittsloch beim FSW-Löten mithilfe eines einziehbaren Stifts geschlossen werden. Hier ein Beispiel:
Im oberen Bild sehen Sie eine FSW-Umfangsschweißung eines Tanks mit einem Durchmesser von 100 mm aus 2024-T3-Aluminium und einer Dicke von 2,4 mm. Am Ende des Schweißvorgangs können Sie sehen, dass das Austrittsloch mit Hilfe des Prinzips des einziehbaren Stift gefüllt wurde.
Hier sehen Sie einen metallografischen Schnitt durch eine FSW-Schweißnaht im stationären Zustand, ohne Schweißfehler, gemäß ISO 25239.
In diesem zweiten metallografischen Schnitt können wir sehen, dass es keinen Fehler in der Austrittsöffnung des FSW-Lötmittels gibt. Tatsächlich ist das Austrittsloch dank des einziehbaren Stifts perfekt gefüllt.
PRINZIP DES EINZIEHBAREN STIFTS
Hier sind die Ergebnisse für YS (Yield Strength) und UTS (Ultimate Tensile Strength) in Abhängigkeit von der Position der Probe auf den drei konvexen Schweißblechen. Der Mittelwert der UTS beträgt 396 MPa (88% des Grundmaterials) mit einer Standardabweichung von 18 MPa.
Schweißverfahren mit konvexer Geometrie mit dem Stirweld FSW-Kopf mit einziehbarem Stift
Möchten Sie mehr über das FSW-Schweißen mit einziehbarem Stift erfahren?
Kontaktieren Sie uns für eine Präsentation der Stirweld-Lösung: der FSW-Kopf mit einziehbarem Stift.
