Wenn eine Schweißnaht Salzwasser, strukturellen Belastungen oder chemisch aggressiven Umgebungen standhalten muss, bestimmt der von Ihnen ausgewählte Zusatzdraht, ob die Verbindung ein Jahrzehnt oder ein Leben lang hält. ER5087 Aluminium-Schweißdraht ist eine zirkoniumhaltige Fülllegierung mit hohem Magnesiumgehalt, die speziell für anspruchsvolle Industrie- und Schifffahrtsanwendungen entwickelt wurde, bei denen Standardlegierungen nicht ausreichen.
4,5–5,5 % Magnesiumgehalt
290 MPa Typische Zugfestigkeit
5xxx-Serie Legierungsklassifizierung
0,10–0,20 % Zirconium Addition
Wofür ER5087 Aluminiumschweißdraht in industriellen Anwendungen verwendet wird
ER5087 wird überall dort eingesetzt, wo Aluminiumverbindungen eine hohe Zugfestigkeit mit hervorragender Beständigkeit gegen Korrosion, Spannungsrissbildung und Schweißporosität kombinieren müssen. Im Gegensatz zu Allzweckfüllstoffen enthält ER5087 einen bewussten Zusatz von Zirkonium (0,10–0,20 %), der die Schweißkornstruktur verfeinert, die Empfindlichkeit gegenüber Heißrissen verringert und die mechanische Gesamtleistung bei Mehrlagenschweißungen verbessert.
Zu den wichtigsten industriellen Anwendungen gehören:
- Schiffbau und Herstellung von Offshore-Plattformen
- Druckbehälter und kryogene Lagertanks
- Strukturelle Aluminiumgerüste für Brücken und Eisenbahnwaggons
- Gepanzerte Fahrzeugrümpfe und Strukturbauteile in Militärqualität
- Chemische Verarbeitungsgeräte, die Chlorid oder sauren Medien ausgesetzt sind
- Hochzyklische Ermüdungsstrukturen wie Bodenstützrahmen für Flugzeuge
ER5087 ist eine Aluminium-Füllerlegierung der 5xxx-Serie, die sich durch den Zusatz von Zirkonium zur Kornverfeinerung auszeichnet und Schweißablagerungen mit höherer Rissbeständigkeit und feinerer säulenförmiger Kornstruktur als herkömmliche Füller mit hohem Magnesiumgehalt erzeugt.
ER5087 vs. ER5356: Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und wann man sich dafür entscheiden sollte
ER5087 und ER5356 sind beide Füllstoffe der 5xxx-Serie mit hohem Magnesiumgehalt, bedienen jedoch unterschiedliche Leistungsstufen. ER5087 outperforms ER5356 in three measurable ways: crack resistance, grain refinement, and long-term saltwater corrosion performance.
- Zugfestigkeit: ~290 MPa
- Zirkoniumverfeinerte Kornstruktur
- Hervorragende Heißrissbeständigkeit
- Hervorragend geeignet für mehrlagige Schweißnähte mit dickem Querschnitt
- Bevorzugt für Meeres- und Offshore-Umgebungen
- Geringere Porosität bei Anwendungen mit hoher Hitze
- Zugfestigkeit: ~260–270 MPa
- Standard-Kornstruktur
- Gute allgemeine Korrosionsbeständigkeit
- Weit verbreitet, kostengünstig
- Geeignet für leichte Struktur- und Dekorationsarbeiten
- Nicht für den Dauerbetrieb bei erhöhten Temperaturen empfohlen
When the base metal is a 5083, 5086, or 5456 alloy under sustained load in a marine environment, ER5087 is the technically superior choice. Für allgemeine Automobilverkleidungen oder nicht-strukturelle Fertigung bleibt ER5356 der praktische Standard.
Marineschweißen mit ER5087: Leistung in Salzwasserumgebungen
Der Aluminiumschweißdraht ER5087 ist vollständig für Schiffsschweißanwendungen geeignet und wird von Schiffbauern, die mit Rumpfplattenlegierungen 5083-H116 und 5086-H34 arbeiten, aktiv spezifiziert. Die US-Marine und mehrere europäische Klassifikationsgesellschaften akzeptieren ER5087 für strukturelle Rumpfschweißungen, bei denen die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion (SCC) eine primäre Konstruktionsanforderung ist.
Drei Eigenschaften machen ER5087 besonders effektiv im maritimen Einsatz:
- Der Zirkoniumzusatz unterdrückt die Sensibilisierung – den metallurgischen Prozess, der 5xxx-Legierungen nach längerer Einwirkung von Temperaturen zwischen 65 °C und 175 °C anfällig für interkristalline Korrosion macht.
- Der hohe Magnesiumgehalt (bis zu 5,5 %) erzeugt ein Schweißgut, das chemisch an das Grundmetall angepasst ist, wodurch galvanische Potenzialunterschiede in der Schmelzzone minimiert werden.
- Die während der Erstarrung erzeugte verfeinerte Kornstruktur reduziert die Bildung von Mikrohohlräumen und unterbricht die Wege, durch die Chloridionen in die Schweißnaht eindringen.
Hinweis zur Schifffahrtsindustrie
Sowohl Bureau Veritas als auch DNV GL genehmigen ER5087-Fülldraht für geschweißte Aluminium-Rumpfstrukturen in Seeschiffen. This approval reflects its demonstrated resistance to pitting and crevice corrosion in continuous seawater immersion testing exceeding 10,000 hours.
Kompatible Grundmetalle für ER5087 Aluminium-Schweißdraht
ER5087 wurde zum Schweißen von Aluminiumlegierungen der 5xxx-Serie entwickelt und ist auch mit mehreren Grundmetallen der 6xxx-Serie kompatibel, wenn die Korrosionsbeständigkeit Vorrang vor Bedenken hinsichtlich der Rissempfindlichkeit hat.
| Unedles Metall | Kompatibilität | Typische Anwendung |
| 5083 | Ausgezeichnet | Schiffsrümpfe, kryogene Schiffe |
| 5086 | Ausgezeichnet | Offshore-Plattformen, Drucktanks |
| 5456 | Ausgezeichnet | Strukturrahmen, Panzerplatte |
| 5052 | Gut | Blechbearbeitung |
| 6061 | Akzeptabel | Strukturelle Extrusionen (Korrosionsgefährdete Verbindungen) |
| 6082 | Akzeptabel | Europäische Strukturlegierung, Brücken, Schienen |
ER5087 wird nicht zum Schweißen von Legierungen der 2xxx- oder 7xxx-Serie empfohlen, die spezielle Füllstoffe erfordern, die für ihren höheren Kupfer- oder Zinkgehalt ausgelegt sind.
Vorteile von ER5087 für den Schiffbau und das Strukturschweißen
ER5087 Aluminium-Schweißdraht bietet vier messbare Vorteile gegenüber Alternativen im Schiffbau und bei schweren Strukturarbeiten:
- Heißrissbeständigkeit: Durch die Kornverfeinerung von Zirkonium werden Erstarrungsrisse in kraftschlüssigen Verbindungen drastisch reduziert – ein kritischer Faktor bei Rumpfversteifungsschweißungen, bei denen die thermischen Kontraktionskräfte hoch sind.
- Integrität der Schweißnaht bei mehreren Durchgängen: Die verfeinerte Mikrostruktur behält die mechanischen Eigenschaften auch bei wiederholten Wärmezyklen bei, sodass ER5087 zuverlässig für Stumpfschweißnähte mit dickem Querschnitt ist, die 4–8 Durchgänge erfordern.
- Lange Lebensdauer: Eine geringere Porosität und feinere Korngrenzen führen zu Schweißnähten mit überlegenem Widerstand gegen Rissbildung unter zyklischer Belastung – unerlässlich für Schiffsrumpfstrukturen, die welleninduzierter Beanspruchung ausgesetzt sind.
- Ästhetik der Schweißnaht: Erzeugt eine glatte, helle Schweißnaht mit minimalen Spritzern, wodurch die Schleifzeit nach dem Schweißen in sichtbaren Strukturbereichen verkürzt wird.
How to Select ER5087 for High-Corrosion Environments
Um den richtigen Zusatzdraht für eine Umgebung mit hoher Korrosion auszuwählen, müssen drei Variablen aufeinander abgestimmt sein: Grundmetalllegierung, Betriebstemperatur und Einwirkungsmedium. ER5087 ist die richtige Wahl, wenn alle drei der folgenden Bedingungen zutreffen.
1
Das Grundmetall ist 5083, 5086, 5456 oder eine ähnliche Legierung mit hohem Magnesiumgehalt. Diese Legierungen haben das gleiche chemische Profil wie ER5087 und sorgen dafür, dass Schweißgut und Grundwerkstoff mit gleicher Geschwindigkeit korrodieren, wodurch ein bevorzugter Angriff in der Wärmeeinflusszone verhindert wird.
2
Die Serviceumgebung beinhaltet Chloride, Eintauchen in Salzwasser oder chemische Spritzer. Der hohe Magnesium- und Zirkoniumgehalt von ER5087 erzeugt eine passive Oxidschicht, die in Chloridmedien stabiler ist als Füllstoffe mit niedrigerem Magnesiumgehalt.
3
Die Betriebstemperatur überschreitet nicht dauerhaft 65 °C. Like all 5xxx-series fillers with magnesium above 3.5%, ER5087 weld metal can sensitize and become susceptible to stress-corrosion cracking at sustained elevated temperatures. Für den Einsatz bei hohen Temperaturen wenden Sie sich stattdessen an einen Füller der 4xxx-Serie.
4
Geben Sie die AWS-Klassifizierung A5.10/A5.10M an und überprüfen Sie den Zirkoniumgehalt im Mühlenzertifikat. Bestätigen Sie, dass Zr im Bereich von 0,10–0,20 % liegt. Ohne diesen Zusatz trägt der Draht möglicherweise die Bezeichnung ER5087, bietet jedoch nicht den Vorteil der Kornverfeinerung.
Wichtige Erkenntnisse zur Auswahl
- Verwenden Sie ER5087 anstelle von ER5356, wenn die Verbindung dauerhaft Salzwasser oder Chlorid ausgesetzt ist.
- Fordern Sie vor dem Produktionsschweißen immer den Werksprüfbericht an und überprüfen Sie den Zirkoniumgehalt.
- Bewahren Sie gespulten Draht in einer versiegelten Verpackung mit Trockenmittel auf – Feuchtigkeitsverunreinigungen erhöhen die Porosität in Aluminiumschweißnähten, unabhängig von der Qualität des Zusatzwerkstoffs.
- Verwenden Sie für MIG-Anwendungen (GMAW) Argon-Schutzgas mit 15–20 l/min. Heliummischungen verbessern die Penetration in Abschnitten über 12 mm.