DIN EN 1011-6-2006 Welding - Recommendation for welding of metallic materials - Part 6 Laser beam welding English version of DIN EN 1011-6 2006-03《焊接 金属材料焊接的推荐标准 第6部分 激光射线焊接 德文版本EN.pdf

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1、Mrz 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Schweitechnik (NAS) im DINPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 25.160.10!,d(“www.din.deDDIN EN 1011-6Schweien E

2、mpfehlungen zum Schweien metallischer Werkstoffe Teil 6: Laserstrahlschweien;Deutsche Fassung EN 1011-6:2005Welding Recommendation for welding of metallic materials Part 6: Laser beam welding;German version EN 1011-6:2005Soudage Recommendations pour le soudage des matriaux mtalliques Partie 6: Souda

3、ge par faisceau laser;Version allemande EN 1011-6:2005Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinGesamtumfang 43 Seiten9650557awww.beuth.deDIN EN 1011-6:2006-03 2 Nationales Vorwort Die Europische Norm EN 1011-6:2005 wurde vom CEN/TC 121/SC 4 Qualittsmanagement fr das Schweien era

4、rbeitet. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Gemeinschaftsausschuss NA 092-00-21 AA Laserstrahlschweien und -schneiden (DVS AG V 9.2) im Normenausschuss Schwei-technik (NAS). Die im Abschnitt 2 und im Abschnitt Literaturhinweise genannten Europischen Normen und Norm-Entwrfe sind unter der

5、 gleichen Nummer als DIN-EN-Norm bzw. DIN-EN-ISO-Normen verffentlicht (auer fr EN 20286-2 wurde DIN ISO 286-2 verffentlicht und fr CR ISO 15608 wurde DIN V 1738 verffentlicht). Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN V 1738, Schweien Richtlinien fr eine Gruppeneinteilung von metallis

6、chen Werkstoffen (ISO/TR 15608:2000) DIN ISO 286-2, ISO-System fr Grenzmae und Passungen Tabellen der Grundtoleranzgrade und Grenz-abmae fr Bohrungen und Wellen EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 1011-6 Dezember 2005 ICS 25.160.10 Deutsche Fassung Schweien Empfehlungen zum Schweien

7、 metallischer Werkstoffe Teil 6: Laserstrahlschweien Welding Recommendation for welding of metallic materials Part 6: Laser beam welding Soudage Recommandations pour le soudage des matriaux mtalliques Partie 6: Soudage par faisceau laser Diese Europische Norm wurde vom CEN am 28. November 2005 angen

8、ommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihre

9、n bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch be

10、rsetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italie

11、n, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COM

12、IT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2005 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN 1011-6:2005 DEN 1011-6:2005 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 4 Ein

13、leitung.5 1 Anwendungsbereich .6 2 Normative Verweisungen6 3 Begriffe .6 4 Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutz .6 5 Qualittsanforderungen 6 6 Einrichtungen.7 6.1 Allgemeines7 6.2 Abnahmeprfungen.7 6.3 Instandhaltung und Kalibrierung .7 7 Qualifizierung des Bedienpersonals8 8 Schweianweisung8 9 S

14、chweiverfahrensprfung 8 10 Schweizustze .8 10.1 Zusatzwerkstoffe8 10.2 Gase 9 11 Konstruktion.9 11.1 Allgemeine Hinweise fr die Konstruktion oder das Bauteil 9 11.2 Nahtformen.9 11.3 Nahtvorbereitung.9 12 Laserstrahlschweien 10 12.1 Merkmale . 10 12.2 Vorteile und Einschrnkungen 12 12.3 Montage und

15、Spannvorrichtungen . 13 12.4 Prozesssteuerung. 13 12.5 Inspektion und Prfen 13 12.6 Unregelmigkeiten 13 Anhang A (informativ) Einrichtungen. 14 A.1 Beschreibung des Laserstrahlprozesses 14 A.2 Laserstrahlquellen 15 A.3 Strahlfhrung, -formung und -fokussierung 17 A.4 Einrichtungen zum Bewegen des Las

16、erstrahls und des Werkstckes. 21 A.5 Vorrichtungen zum Spannen der Werkstcke. 22 A.6 Khlsysteme 22 A.7 Steuerungssysteme 22 Anhang B (informativ) Laserstrahleigenschaften . 23 Anhang C (informativ) Informationen ber die Schweieignung metallischer Werkstoffe 25 C.1 Allgemeines. 25 C.2 Stahl und Eisen

17、legierungen 25 C.3 Nickellegierungen. 27 C.4 Aluminium und Magnesiumlegierungen 27 C.5 Kupfer und seine Legierungen 27 C.6 Refrektorische und reaktive Metalle . 27 C.7 Titan und seine Legierungen. 28 C.8 Unterschiedliche Metalle 28 C.9 Nichtmetalle. 28 EN 1011-6:2005 (D) 3 Seite Anhang D (informativ

18、) Informationen ber Ursachen von Schweinahtunregelmigkeiten und Gegenmanahmen 29 Anhang E (informativ) Strahlsteuerung und -berwachung.32 E.1 Allgemeines .32 E.2 Fokuspunkt 32 E.3 Justierung von Leistungs- und Pilotlaserstrahl.32 E.4 Strahlleistung.33 E.5 Leistungsdichteverteilung33 E.6 Dsenjustieru

19、ng 33 E.7 Strahlpulsen.34 E.8 Manipulatoren, Fhrungen usw.34 Anhang F (informativ) Laserstrahlverfahren35 F.1 Laserstrahlschneiden .35 F.2 Laserstrahlbohren.37 F.3 Laserstrahl-Randschichtbehandlung37 F.4 Besonderheiten des Laserstrahlplattierens .38 F.5 Laserstrahlmarkieren und -gravieren39 Literatu

20、rhinweise40 EN 1011-6:2005 (D) 4 Vorwort Dieses Dokument (EN 1011-6:2005) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 121 Schweien“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Te

21、xtes oder durch Anerkennung bis Juni 2006, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Juni 2006 zurckgezogen werden. Diese Norm besteht aus den folgenden Teilen: Teil 1: Allgemeine Anleitungen fr das Lichtbogenschweien; Teil 2: Lichtbogenschweien von ferritischen Sthlen; Teil 3: Lichtbo

22、genschweien von nicht rostenden Sthlen; Teil 4: Lichtbogenschweien von Aluminium und Aluminiumlegierungen; Teil 5: Schweien von plattierten Sthlen; Teil 6: Laserstrahlschweien; Teil 7: Elektronenstrahlschweien; Teil 8: Schweien von Gusseisen (in Vorbereitung im CEN/TC 190). Entsprechend der CEN/CENE

23、LEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Pole

24、n, Portugal, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. EN 1011-6:2005 (D) 5 Einleitung Diese Norm ist in mehreren Teilen erstellt worden, um die verschiedenen Arten schweigeeigneter metallischer Werkstoffe erfassen zu knnen, die

25、 nach Europischen Normen erzeugt werden. Wenn diese Europische Norm zu Vertragszwecken herangezogen wird, sollten die Bestell- oder Vertragspartner die notwendige bereinstimmung mit dem entsprechenden Teil oder Anhang dieser Norm vereinbaren. Diese Europische Norm gibt allgemeine Anleitungen fr eine

26、 einwandfreie Fertigung und berwachung von Schweiungen und verwandter Prozesse. Sie beschreibt einige mgliche nachteilige Auswirkungen, die auftreten knnen und gibt Hinweise, wie sie vermieden werden knnen. Sie ist allgemein anwendbar fr das Laserstrahlschweien von metallischen Werkstoffen und verei

27、nzelt auch fr nichtmetallische Werkstoffe. Sie kann ungeachtet der Fertigungsart angewendet werden, entsprechende Anwendernormen, Berechnungsregeln und Konstruktionsrichtlinien knnen jedoch zustzliche Anforderungen enthalten. Angaben ber zulssige Konstruktionsbeanspruchungen, Prfverfahren und Bewert

28、ungsgruppen sind von den Betriebsbedingungen in der Fertigung abhngig und in der Norm nicht enthalten. Derartige Einzelheiten sind den entsprechenden Anwendernormen zu entnehmen oder zwischen den Vertragspartnern zu vereinbaren. Bei der Erstellung der Norm wurde vorausgesetzt, dass die Empfehlungen

29、entsprechend qualifiziertem, erfahrenem und geschultem Personal bertragen werden. EN 1011-6:2005 (D) 6 1 Anwendungsbereich Diese Europische Norm enthlt allgemeine Anleitungen fr das Laserstrahlschweien und verwandter Prozesse zum Fgen metallischer Werkstoffe fr alle Erzeugnisformen (z. B. gegossen,

30、gewalzt, strang-gepresst, geschmiedet). ANMERKUNG Einige Anleitungen zum Laserstrahlschneiden, -bohren, -randschichtbehandeln und -plattieren werden im Anhang F beschrieben. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Europischen Norm erforderlich. Bei dat

31、ierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN ISO 3834-2, Qualittsanforderungen fr das Schmelzschweien von metallischen Werkstoffen Teil 2: Umfassende Qualittsanf

32、orderungen (ISO 3834-2:2005) EN ISO 3834-5, Qualittsanforderungen fr das Schmelzschweien von metallischen Werkstoffen Teil 5: Dokumente, deren Anforderungen erfllt werden mssen, um die bereinstimmung mit den Anforderungen nach ISO 3834-2, ISO 3834-3 oder ISO 3834-4 nachzuweisen (ISO 3834-5:2006) EN

33、ISO 11145:2001, Optik und optische Instrumente Laser und Laseranlagen Begriffe und Formel-zeichen (ISO 11145:2001) EN ISO 15609-4, Anforderung und Qualifizierung von Schweiverfahren fr metallische Werkstoffe Schweianweisung Teil 4: Laserstrahlschweien (ISO 15609-4:2004) 3 Begriffe Fr die Anwendung d

34、ieses Dokuments gelten die Begriffe nach EN ISO 11145:2001. 4 Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutz Eine allgemeine Prfliste zum Umweltschutz beim Schweien und bei verwandten Prozessen ist im CEN/TC 121 in Vorbereitung. Sie umfasst auch Anwendungen mit dem Laserstrahl. Gegenber dem Lichtbogenschwe

35、ien treten beim Laserstrahlschweien zustzliche Gefahren auf. Besondere Anweisungen sind z. B. in EN 60825-1 und EN ISO 11553-1 enthalten. Hinweise auf die Sicherheit von Industrierobotern, die zum Schweien Fokuseinrichtungen und/oder Schweibauteile bewegen, sind in EN 775 enthalten. 5 Qualittsanford

36、erungen Das Laserstrahlschweien ist ein komplexer Prozess und bentigt besondere Steuerungen. Alle Prozess-vorgnge sind numerisch steuerbar und erfordern das Programmieren jedes einzelnen Arbeitsschrittes. Die Manahmen sind in bereinstimmung mit EN ISO 3834-2 und EN ISO 3834-5 zu berwachen. ANMERKUNG

37、 Damit ist keine Verpflichtung zur Zertifizierung verbunden, jedoch sollte der Einsatz der Prozess-steuerungen in bereinstimmung mit EN ISO 3834-2 und EN ISO 3834-5 erfolgen. EN 1011-6:2005 (D) 7 Voraussetzung fr eine erfolgreiche Prozesssteuerung, sind Qualittsanforderungen an die Nahtfugen-geometr

38、ie und andere entsprechende Anforderungen, die vor Beginn der Fertigung festzulegen sind. Auf eine Anzahl folgender Europischer Normen, die Nahtfugengeometrie sowie Qualittsmerkmale spezifizieren, kann verwiesen werden. Tabelle 1 Qualittskriterien Anforderungen und Toleranzen Nummer der Norm Qualitt

39、sanforderungen an Strahl-schweinhten EN ISO 13919-1, EN ISO 13919-2 Qualittsanforderungen an Schnitt-oberflchen EN ISO 9013 Allgemeine Toleranzen EN ISO 13920 Allgemeine Anforderungen EN ISO 3834-2 und EN ISO 3834-5 enthalten Angaben und Hinweise, die vor Beginn einer Fertigung zu bercksichtigen sin

40、d. Anstelle von EN ISO 3834-2 und EN ISO 3834-5 kann EN 1011-1:1998, Anhang A, als Richtlinie benutzt werden. 6 Einrichtungen 6.1 Allgemeines Informationen ber die einzelnen Einrichtungen zum Bearbeiten mit Laserstrahlschweien sind den Unterlagen des Anlagenherstellers zu entnehmen. Einige Fachbcher

41、 und eine groe Zahl von Fachaufstzen stehen fr Grundlageninformationen zur Verfgung. Anhang A enthlt allgemeine Informationen ber das Verfahrensprinzip und die Verfahrenstechnik. Anhang B beschreibt Eigenschaften von Laserstrahlen. 6.2 Abnahmeprfungen Abnahmeprfungen von Laserstrahlanlagen werden in

42、 folgenden Normen geregelt, siehe Tabelle 2. Tabelle 2 Abnahmeprfungen Anlagentyp Nummer der Norm CO2-Laserstrahlanlage EN ISO 15616-1, EN ISO 15616-2 und/oder EN ISO 15616-3 Nd:YAG-Laserstrahlanlage EN ISO 22827-1, EN ISO 22827-2 6.3 Instandhaltung und Kalibrierung Manahmen zur Instandhaltung sind

43、nicht genormt. Hinweise sind den Angaben des Anlagenherstellers zu entnehmen. Die Grundlagen der Kalibrierung, Besttigung und Gltigkeitserklrung sowie Mindest-anforderungen sind in EN ISO 17662 enthalten. EN 1011-6:2005 (D) 8 7 Qualifizierung des Bedienpersonals Die Anforderung zur Qualifizierung de

44、s Bedienpersonals fr vollmechanische und automatische Schweieinrichtungen sind in EN 1418 festgelegt. Unter den in dieser Europischen Norm aufgefhrten verschiedenen Prozesse eignet sich besonders die Funktionsprfung als Grundlage fr die Qualifizierung des Personals, das zum Bedienen und Einrichten v

45、on Laserstrahlanlagen verantwortlich ist. Bei einer Funktionsprfung legt der Bediener oder Einrichter seine Kenntnisse ber das Arbeiten mit Schweianweisungen und ber das Einstellen, berwachen und Kontrollieren der Laserstrahlanlage dar. 8 Schweianweisung Alle Einzelheiten fr das Laserstrahlschweien

46、von Bauteilen sind in einer Schweianweisung (WPS) nach EN ISO 15609-4 festzuhalten. Fertigungsanweisungen fr das Schneiden, Bohren, Randschichtbehandeln und Plattieren sind nicht genormt. Falls erforderlich, knnen Hinweise aus der EN 15609-4 entnommen werden. 9 Schweiverfahrensprfung Eine formale Qu

47、alifikation der Laserstrahlverfahren wird fr alle Anwendungen empfohlen und fr viele Anwendungen gefordert. Die Schweiverfahrensprfung kann, falls erforderlich, nach EN ISO 15614-11 durchgefhrt werden. Ist eine Qualifikationsprfung vor Fertigungsbeginn notwendig, so ist EN ISO 15613 anzuwenden. Qual

48、ifikationsprfungen vor Fertigungsbeginn sind im Allgemeinen beim Schneiden, Bohren und Randschichtbehandeln blich. EN ISO 15613 gibt dazu einige Hinweise. Fr Verfahrensprfungen beim Laserstrahl-Schweiplattieren steht prEN ISO 15614-7 zur Verfgung. Sind Verfahrensprfungen vor Fertigungsbeginn notwendig, so ist EN ISO 15613 anzuwenden. 10 Schweizustze 10.1 Zusatzwerkstoffe Zusatzwerkstoffe werden fr das Laserstrahlplattieren und gelegentlich fr das Laserstrahlschweien ein-gesetzt. Das Hauptproblem ist, dass die fr Laserstrahlanwendungen geeigneten Zusatzwerkstoffe kaum im Handel angeboten wer