Die Erfindung betrifft ein Schweißverfahren, bei dem der Schweißstrahl oszillierend bewegt wird.

Beim Laserauftragsschweißen von Nickelbasis-Superlegierungen mit hohem Anteil an metalltischer Phase γ ^λ kann es zu Heiß ^¬ rissbildung schon während Erstarrung der Schmelze kommen. Durch Verkleinerung des Strahldurchmessers des Lasers mit kreisförmiger Intensitätsverteilung werden kleinere Körner erzielt und Erstarrungsrisse können vermieden werden, jedoch wird dadurch die Aufbauraute des Materials kleiner. Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Schweißverfahren aufzuzeigen, mit dem kleine Körner und große Aufbauraten erzielt werden können.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön ^¬ nen, um weitere Vorteile zu erzielen. Durch eine pendelnde Bewegung in horizontaler Richtung soll sich die Erstarrungsfront ständig verändern, so dass eine os ^¬ zillierende Erstarrungsform realisiert wird. Durch eine sich ständig verändernde Erstarrungsfunktion wird das Kornwachstum währen der Erstarrung der Schmelze unterbrochen und das Ge- füge erstarrt feinkörnig. Durch die Feinkörnigkeit des Gefü ^¬ ges werden die mithin verbleibenden Schweißeigenspannungen auf die Korngrenzen verteilt, so dass Risse in der Schweiß ^¬ naht oder im Schweißgut vermieden werden. Das Schweißverfahren kann ein Umschmelzen oder ein Auftragsschweißen darstellen. Bei beiden Verfahren gibt es eine

Schmelze und Erstarrungsfront. Es zeigen:

Figur 1 eine Anordnung zum Schweißen

Figur 2 - 4 den Ablauf der Pendelbewegung.

Die Figur und die Beschreibung stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.

Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 eines Schweißverfahrens, insbesondere eines Laserschweißverfahrens, anhand dessen in nicht eingeschränkter Weise die Erfindung erläutert wird.

Das Verfahren ist also nicht beschränkt auf Laserschweißver- fahren, sondern gilt auch für Elektronenschweißverfahren und andere Plasmaschweißverfahren mit entsprechenden Energiequellen .

Auf ein Substrat 3, das bei Turbinenschaufeln eine nickel- oder kobaltbasierte Superlegierung mit hohen Y ^x -Anteil und daher allgemein eine schwer schweißbare Legierung darstellt, wird Material 8 aufgetragen.

Eine Schweißraupe 6 als ein Teil der Auftragsschweißung ist schon erzeugt worden.

Im Falle eines Umschmelzverfahrens stellt die Schweißraupe den umgeschmolzenen Bereich dar.

Dort, wo ein Laser als beispielhafte Energiequelle 13 seine Laserstrahlen 15 (Fig.2) auf das Substrat 3 richtet, ist ein Schmelzbad 7 vorhanden.

Vorzugsweise eine Pulverdüse als Materialzufuhr 14 führt Pul ^¬ ver 8 zu, wobei das Pulver 8 aufgeschmolzen wird, hier durch eine Laserstrahlung 15. Das Material 8 wird in Form von Pul ^¬ ver zugeführt, kann aber auch als Draht zugeführt werden. Diese Laserstrahlung 15 ist insbesondere gepulst. Die zu schweißende Fläche wird aus mehreren nebeneinander und ggf. übereinanderliegenden Schweißraupen aufgebaut und weist vorzugsweise in zumindest einer Richtung eine Länge größer gleich 4mm auf.

In den Figuren 2, 3, 4 ist die beispielsweise dreieckförmige 44; 31, 34; 43, 49, 55 Pendelbewegung der Laserstrahlung 15 dargestellt . Die Pendelbewegung erfolgt vorzugsweise nur in einer Ebene.

Die Dreiecksform 44; 31, 34; 43, 49, 55 ist vorzugsweise ein spitzwinkliges Dreieck und wobei vorzugsweise eine Höhe (in Verfahrrichtung 2) der Dreiecksform 44 mindestens zweimal so groß ist wie der Boden 24.

Eine pendelnde Bewegung läuft vorzugsweise wie folgt ab:

Von einem ersten Startpunkt 21 (Fig. 2) aus bewegt sich die Laserstrahlung 15 entgegen der Verfahrrichtung 2 unter einem Winkel zur Verfahrrichtung 2 bis zu einem ersten Umlenkpunkt 22, wo die Laserstrahlung 15 dann senkrecht zur Verfahrrichtung 2 in einer Richtung 24 bis zu einem zweiten Umlenkpunkt 23 verfahren wird. Damit die Laserstrahlung 15 sich insgesamt in Verfahrrichtung 2 weiter fortbewegt, bewegt sie sich dann schräg zur Verfahr ^¬ richtung 2 in Verfahrrichtung 2 in einer ersten schrägen Richtung 30 (Fig. 3) zu einem zweiten Startpunkt 31, der in der Verfahrrichtung 2 hinter dem ersten Umlenkpunkt 22 liegt. Der zweite Startpunkt 31 liegt auf der Höhe des ersten Um ^¬ lenkpunkts 22 um einen Abstand 4 verschoben.

Von dort aus bewegt sich die Laserstrahlung 15 dann wieder vorwärts bis zu einem dritten Umlenkpunkt 33. Der dritte Um- lenkpunkt 33 liegt in Verfahrrichtung 2 hinter dem ersten

Startpunkt 21. Eine Verbindungslinie zwischen den Punkten 21, 33 ist parallel zur Verfahrrichtung 2. Von dort aus pendelt die Laserstrahlung 15 wieder unter einem Winkel zur Verfahr- richtung 2 entgegen der Verfahrrichtung 2 bis zu einem vierten Umlenkpunkt 34.

Der vierte Umlenkpunkt 34 liegt in senkrechter Richtung zur Verfahrrichtung 2 auf einer Höhe mit dem zweiten Startpunkt 31 und in Verfahrrichtung 2 auf einer Höhe mit dem zweiten Umlenkpunkt 23.

In einer zweiten senkrechten Verfahrrichtung 36 senkrecht zur Verfahrrichtung 2 bewegt sich die Laserstrahlung 15 zum zwei- ten Startpunkt 31 der dreieckförmigen Pendelbewegung zurück (Figur 3) .

In Figur 4 ist dann die weitere dreiecksförmige Pendelbewe- gung ausgehend von Figur 3 zu erkennen, bei dem die Laserstrahlung 15 in einer zweiten schrägen Richtung 40 zur Verfahrrichtung 2 in Verfahrrichtung 2 zum siebten Umlenkpunkt 55 pendelt. Der siebte Umlenkpunkt 55 liegt auf einer Höhe mit dem Punkt 34. Von dort aus bewegt sich die Laserstrahlung 15 dann in Richtung des dritten Umlenkpunkts 33 zu einem fünften Umlenkpunkt 43, der hinter dem Umlenkpunkt 33 gemäß Figur 3 liegt.

Vom fünften Umlenkpunkt 43 aus bewegt sich die Laserstrahlung 15 schräg zur Verfahrrichtung 2 entgegen der Verfahrrichtung 2 in einer dritten Rückwärtsbewegung 46 bis zu einem sechsten Umlenkpunkt 49. Vom sechsten Umlenkpunkt 49 aus pendelt die Laserstrahlung 15 senkrecht zur Verfahrrichtung 2 zum siebten Umlenkpunkt 55.

Quasi wird für den Verlauf der Laserstrahlung 15 immer eine Dreiecksform in Verfahrrichtung 2 verschoben, so dass eine Überlappung der Dreiecksformen erfolgt. Dies stellt nur eine Vorgehensweise beim vorzugsweise drei ^¬ eckförmigen Pendeln dar. Durch diese Vorgehensweise werden aufgrund der Erfindung ver ^¬ besserte Materialeigenschaften erreicht.