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3.1.3 Gefügebetrachtungen

Die Gefüge der Werkstoffe wurden in lichtmikroskopischen Aufnahmen anhand von Schliffen quer zur Walzrichtung untersucht. Diese entstammen den Basisproben und unbelasteten Schweißverbindungen. Bild 3.19 zeigt den Grundwerkstoff der Legierungen AlMg4,5Mn (AW-5083) und AlMgSi1 T6 (AW-6082 T6), der jeweils eine ausgeprägte Walztextur aufweißt. Bei der Legierung AlMgSi1 T6 zeigen sich im Grundwerkstoff die zeilenförmig angeordnete Primärausscheidungen von Fe-, Mn- und Si-haltigen intermetallischen Phasen sowie die aushärtungswirksame MgSi-Phase. Die spröden intermetallischen Phasen werden durch den Walzvorgang in mehrere Mikrometer große Bruchstücke zerteilt, die sich in Bändern längs der Walzrichtung anordnen, Bild 3.20, Bild 3.23.

Grundwerkstoff AlMg4,5Mn Grundwerkstoff AlMgSi1 T6

Bild Nr.: 865/11 Schliff Nr.: 17/1/96 (Geätzt 10%-ige H3PO4)(Geätzt 10%-ige H3PO4 + Farbätzung nach Weck)

Bild 3.19: Gefügebilder Basisproben - Grundwerkstoff

Bei der Legierung AlMg4,5Mn sind neben den im Grundwerkstoff fein verteilten intermetallischen Phasen in Phosphorsäure geätzten Schliffbild die eutektischen Phasen Mg2Al3, Al(Mn,Fe)Si, Mg2Si sowie die ausgeschiedenen -Kristalle sichtbar, Bild 3.19. Entlang der Korngrenzen haben sich perlschnurartige Ausscheidungen angeordnet, [Alt65, Alt94].

Im Schweißgut liegt bei beiden Werkstoffen ein netzwerkähnliches Gussgefüge vor, Bild 3.21, Bild 3.24, Bild 3.25. In Bild 3.26 ist der Verlauf des Wurzelspaltes in der Schweißverbindung aus der Legierung AlMgSi1 T6 zu erkennen. An einigen Korngrenzen nahe der Schmelzlinie sind Schädigungen durch Anschmelzen sowohl im Schweißgut als auch in der Wärmeeinflußzone zu erkennen. Ähnlich die Situation bei der Quersteife aus AlMgSi1 T6, Bild 3.27, Bild 3.28. Bild 3.29 zeigt gegenübergestellt das Gefüge einer schweißsimulierten Probe und einer realen Wärmeeinflusszone an einer Schweißverbindung aus AlMgSi1 T6. Gegenüber dem Grundwerkstoff zeigt sich eine sichtbare Gefügevergröberung durch die Wärmebehandlung der Schweißsimulation. In der realen Wärmeeinflusszone zeigt sich ein noch gröberes Gefüge, als durch die Schweißsimulation erzeugt wurde. Obwohl bei der Gefügebetrachtung noch Unterschiede zwischen realer Wärmeeinflusszone und Schweißsimulation zu erkennen sind, zeigen die Ergebnisse für die Anwendung des Mikrostützwirkungskonzeptes eine gute Übereinstimmung zwischen Rechnung und Versuch, wenn die Kennwerte aus den Versuchen mit schweißsimulierten Proben auf Schweißverbindungen angewendet werden, die in der Wärmeeinflusszone versagen. Von diesem Standpunkt aus gesehen, eignet sich die hier verwendete Art der Schweißsimulation zur Erzeugung eines Gefüges, das die Schwingfestigkeitseigenschaften der realen Wärmeeinflusszone wiedergibt.

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Schweißgut AlMgSi1 T6Schweißgut AlMg4,5Mn

Bild Nr.: 865/9 Schliff Nr.: 17/1/96 (Geätzt 10%-ige H3PO4)(Geätzt 10%-ige H3PO4 + Farbätzung nach Weck)

Bild 3.20: Gefügebild Basisprobe - Schweißgut

Wärmeeinflusszone AlMgSi1 T6 (Schweißsimulation)

(Geätzt 10%-ige H3PO4 + Farbätzung nach Weck)

Bild 3.21: Gefügebilder Basisproben – Wärmeeinflusszone Schweißsimulation

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AlMg4,5Mn AlMgSi1 T6

Bild Nr.: 864/13A Schliff Nr.: 18/1/96 (Geätzt 10%-ige H3PO4)

Bild 3.22: Gefügebild Schweißnahtübergang – Stumpfstoß ohne Wurzelspalt

AlMg4,5Mn AlMgSi1 T6

Bild 3.23: Gefügebilder Schweißverbindung – Stumpfstoß ohne Wurzelspalt

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AlMg4,5Mn AlMgSi1 T6

Bild 3.24: Gefügebilder Schweißverbindung – Stumpfstoß mit Wurzelspalt

LBF 280151

(Geätzt 10%-ige H3PO4 )

Bild 3.16

(Geätzt 10%-ige H3PO4 )

(Geätzt 10%-ige H3PO4 )

Bild 3.25: Gefügebilder – Stumpfstoß mit Wurzelspalt – AlMgSi1 T6