Schweißen von massiven metallischen Gläsern: Prozesse, zentrale Herausforderungen und zukünftige Richtungen

Ein erheblicher wissenschaftlicher Aufwand wurde darauf verwendet, Schweißprozesse zu verstehen und Korrelationen zwischen Struktur und Eigenschaften in den Schweißnähten von kristallinen Metallen und Legierungen herzustellen. Das Schweißen von massiven metallischen Gläsern (BMGs) stellt jedoch einzigartige Herausforderungen dar. Die Schweißbarkeit dieser Gläser ist komplex aufgrund ihres Fehlens an langfristiger Ordnung und ihrer hohen Neigung zur Kristallisation. BMGs werden entweder durch überhitzte Flüssigphase- oder Flüssigphasen-Schweißtechniken verbunden. Um die Integrität der glasartigen Struktur aufrechtzuerhalten, ist es zwingend erforderlich, die Schweißtemperatur und -dauer während des Schweißens in der überhitzten Flüssigphase sorgfältig zu kontrollieren, um Kristallisation zu verhindern, oder eine ausreichend schnelle Abkühlrate beim Schweißen in der Flüssigphase sicherzustellen, um die Erstarrung zu unterdrücken. In den meisten Fällen beeinflusst das Vorhandensein von kristallinen Phasen nachteilig die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Nähte. Dieser Übersichtsartikel beschreibt und analysiert kritisch die Schlüsselaspekte, die das Schweißen von BMGs beeinflussen, sowie die Korrelationen zwischen den Schweißbedingungen und den Eigenschaften der BMG-Nähte. Das grundlegende Wissen zum Verständnis des Schweißens von BMGs wird präsentiert, und die zahlreichen verwendeten Schweißverfahren werden diskutiert. Die Übersicht bietet auch Empfehlungen für verschiedene Möglichkeiten und neue Richtungen zur Weiterentwicklung des Bereichs BMG-Schweißen.