Microstructure and Mechanical Properties of AA 5083 and AA 6061 Welds Joined with AlSi5 and AlSi12 Wires* Translated title: Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften der mit AlSi5 und AlSi12 Drähten geschweißten Aluminiumlegierungen AA 5083/AA 6061

Abstract

Aluminum alloys are used in various industries including marine, defense, automotive, transportation and aerospace. Common to all of these industries is the need to join aluminum parts using fusion based welding processes. However, there are some difficulties in welding aluminum alloys, such as, for instance, hot cracking. In this study, the aluminum alloys 5083 and 6061 were welded using the TIG process and two filler wires (AlSi12 and AlSi5). Six different alloy combinations were investigated, i. e., 5083-AlSi5-5083, 5083-AlSi12-5083, 6061-AlSi5-6061, 6061-AlSi12-6061, 5083-AlSi5-6061 and 5083-AlSi12-6061. The mechanical properties of the samples were evaluated by microhardness scans, tensile tests as well as Charpy and three point bend tests. In addition, microstructural investigations were performed by optical microscopy.

Kurzfassung

Aluminiumlegierungen werden in verschiedenen Industriebranchen eingesetzt, beispielsweise in der Marinetechnik, sowie in der Verteidigungs-, Automobil-, Transport- und Luftfahrtindustrie. Gemeinsam ist all diesen Zweigen, dass Aluminiumteile mit Schmelzschweißprozessen miteinander verbunden werden müssen. Jedoch bestehen einige Schwierigkeiten beim Aluminiumschweißen, wie zum Beispiel die Heißrissbildung. In der diesem Beitrag zugrunde liegenden Studie wurden die Aluminiumlegierungen 5083 und 6061 mit dem WIG-Verfahren unter Verwendung von zwei verschiedenen Zusatzdrähten (AlSi5 und ALSi12) geschweißt. Es wurden sechs verschiedene Legierungskombinationen untersucht, und zwar 5083-AlSi5-5083, 5083-AlSi12-5083, 6061-AlSi5-6061, 6061-AlSi12-6061, 5083-AlSi5-6061 und 5083-AlSi12-6061. Die mechanischen Eigenschaften der Proben wurden mittels Härtescans, Zugversuchen sowie Charpy- und Dreipunktbiegeversuchen bestimmt. Zusätzlich wurden mikrostrukturelle Untersuchungen mittels Lichtmikroskopie durchgeführt.