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Derzeit wird der Einsatz von hybriden Strukturelementen aus artungleichen Werkstoffen intensiv diskutiert. Ziel ist es dabei, das Gewicht zu verringern und gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften zu erhalten oder zu verbessern. Das Fügen von Aluminiumlegierungen mit Stahl ist dabei besonders interessant für den Fahrzeugbau, aber auch für den Schiffbau. Bisher verfügbare Laser- oder Lichtbogenfügeprozesse sind durch verschiedene Nachteile wie z.B. relativ geringe Prozessgeschwindigkeiten, geringe Spaltüberbrückbarkeit, unzureichende Verbindungseigenschaften sowie die Notwendigkeit größerer Mengen von Flussmittel gekennzeichnet. Als Lösung bietet sich hier das Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen an.
Nach einer Darstellung des Prozessprinzips werden wesentliche Abhängigkeiten zwischen Prozessparametern und Verbindungseigenschaften erläutert, auf deren Basis ein Prozessfenster für das sichere Fügen von Aluminium mit Stahl bei Geschwindigkeiten > 6 m/min im Feinblechbereich aufgestellt werden kann. Die so erzeugten Verbindungen wurden metallographisch (Lichtmikroskopie, REM, EDX, EBSD) und mechanisch-technologisch (Zugfestigkeit, Dauerfestigkeit) charakterisiert. Neben Festigkeiten um 180 MPa weisen die Verbindungen aufgrund der sehr gleichmäßigen Nahtausbildung mit einem geringen intermetallischen Phasensaum darüber hinaus eine gute Umformbarkeit auf. Auch die Korrosionseigenschaften im VDA-Wechseltest nach KTL-Lackierung entsprechen üblichen Anforderungen. Auf Basis dieser Ergebnisse werden die Resultate erster Anwendungsuntersuchungen (Tailored Hybrid Blanks, Strukturelemente für den Fahrzeugbau, Schiffbau) vorgestellt und diskutiert. Als Ausblick werden Ergebnisse neuester Arbeiten zur Beschreibung des Wachstums intermetallischer Phasen in Abhängigkeit von t-T-Verlauf sowie zur FE-Modellierung der Festigkeit dieser Verbindungen berichtet.
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