4 - Schweißen, Beschichten & Wärmebehandeln Flashcards
Bilder nachpflegen
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.01
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Von welchen Faktoren ist die Auswahl eines
Schweißverfahrens abhängig?
- Größe der Schweißkonstruktion,
- Zugänglichkeit der zu verschweißenden Teile,
- Werkstoffverhalten,
- Dicke der zu verbindenden Werkstücke,
- Anzahl der Schweißstellen und der zu schweißenden Teile.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.02
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Nennen Sie die wichtigsten Nachteile des Schweißens.
- Stoffschlüssigkeit;
- durch örtliche Wärmeeinwirkung entstehende Spannungen und Gefügeveränderungen.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.03a
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Erklären Sie den Begriff „Stoß“
Stoß: Anordnung der durch Schweißen zu verbindenden Werkstücke.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.03b
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Erklären Sie den Begriff „Fuge“
Fuge: Fuge liegt dort, wo die Werkstücke zusammenstoßen.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.04
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Welche Nahtarten sind Ihnen bekannt?
Stumpf-, Kehl- und Stirnnähte.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.05
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Warum sind Zwangslagen beim Schweißen zu vermeiden?
- Z. T. erheblich längere Schweißzeiten,
- spezielle Schweißtechniken erforderlich,
- größeres handwerkliches Geschick des Schweißers.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.06
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Wie wird die Schweißeignung hochlegierter Stähle eingeschätzt?
Über das Chrom- und Nickel-Äquivalent des SCHAEFFLER-Diagramms.
Das Diagramm zeigt, welche Gefüge beim Schweißen nach der Luftabkühlung entstehen, woraus die notwendigen Schlussfolgerungen für die schweißtechnische Verarbeitung gezogen werden können.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.07
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Skizzieren Sie den Temperaturverlauf der
Wärmeeinflusszone einer V-Naht.
siehe Abb. 1.6
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.08
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Welche Aussagen können zur Schweißbarkeit
ferritischer Stähle getroffen werden?
Ohne Wärmevor- und -nachbehandlung gut schweißbar.
Nur bei einem Cr-Gehalt von über 13 % erfolgt eine Vorwärmung.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.09
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Nennen Sie Vorteile des Gasschweißens.
Geringe Investitionskosten, Ortsunabhängigkeit der auszuführenden Schweißarbeiten.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.10
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Welche zwei Arbeitstechniken kommen bei Gasschweißen zum Einsatz?
Welche der beiden Methoden wird bei dünnen und welche bei dickeren Blechen angewendet?
- Nachlinksschweißen (dünne Bleche);
- Nachrechtsschweißen (dicke Bleche)
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.11
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Wonach richtet sich die Auswahl der Elektroden
beim Lichtbogenhandschweißen?
- Nach der Werkstoffzusammensetzung der zu schweißenden Bauteile (Güte des Schweißgutes muss dem des Werkstoffes entsprechen);
- der Polung, der notwendigen Nahtart und -dicke;
- der Art des Schweißstromes;
- der Schweißposition.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.12
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Welche Funktion hat das Pulver beim UP-Schweißen?
- Legiert die Schmelze,
- stabilisiert den Lichtbogen,
- schützt vor den Einwirkungen der Atmosphäre,
- verhindert eine zu rasche Abkühlung der Schmelze,
- vermeidet Spritzverluste,
- formt die Schweißnaht.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.13
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Nennen Sie Einsatzfelder des UP-Schweißens.
Typisches Verfahren der Dickblechschweißung für unlegierte und legierte Stähle, geeignet für Verbindungs- und Auftragsschweißungen.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.14
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Was verstehen Sie unter dem MAG-Schweißen?
MAG-Schweißen ist ein Lichtbogenschweißen mit abschmelzender Drahtelektrode unter einem aktiven Schutzgas (meist CO2-Argon-Gemisch).
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.15
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Welche Verfahrensvariante ist geeignet,
den für das Metallschutzgasschweißen typischen
Einbrand zu vermindern bzw. zu vermeiden?
Kurzlichtbogenschweißen, bei dem die Länge und die Brenndauer verkürzt und somit die Leistung des Lichtbogens vermindert wird.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.16
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Wann wird beim WIG-Schweißen vornehmlich
Gleichstrom und wann Wechselstrom eingesetzt?
- Gleichstrom zum Schweißen legierter Stähle,
- Wechselstrom zum Schweißen von Leichtmetallen und deren Legierungen.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.17
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Beschreiben Sie das Funktionsprinzip des
(Wolfram-) Plasmaschweißens.
Das Verfahren arbeitet mit einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode unter Schutzgas. Zusätzlich wird ein inertes Plasmagas eingesetzt.
Ein Hochfrequenzimpuls zündet zunächst zwischen Plasmadüse und Elektrode einen Hilfslichtbogen.
Durch Aktivieren des Hauptstromkreises bildet sich zwischen Elektrode und Werkstück eine Plasmasäule aus, so dass die Plasmadüse den Lichtbogen einschnürt und dadurch seine Energiedichte wesentlich erhöht.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.18
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Wann kommt vornehmlich das Widerstands-
buckelschweißen zur Anwendung?
Kommt vorzugsweise dann zur Anwendung, wenn Werkstücke ohnehin einer umformenden Bearbeitung bedürfen, bei der gleichzeitig die Buckel in das Blech gedrückt werden.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.19
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Welche Vorteile hat das Laserschweißen?
Laserschweißen arbeitet mit hoher Energiedichte, so dass tiefe schmale Nähte möglich sind.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.20
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Welche Laserquellen werden beim Laserschweißen
von Kunststoffen eingesetzt und welche
Temperaturen sind dabei erforderlich?
Beim Laserschweißen werden Nd: YAG-, CO2- und Diodenlaser verwendet; die erforderlichen Temperaturen liegen zwischen 180 und 210 °C.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.21
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Im Schiffsbau sind lange Dickbleche in horizontaler
Lage stumpf zu verschweißen.
Welches Verfahren mit hoher Abschmelzleistung eignet sich hierfür?
Unterpulverschweißen.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.22
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Rohre aus dünnen Blechen sollen dicht verschweißt werden.
Welches Verfahren wählen Sie?
Rollennahtschweißen.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.23
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Nennen Sie ein geeignetes Verfahren, um dickwandige
Rohre (400 mm Durchmesser) stumpf miteinander zu verschweißen.
Reibschweißen
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.24
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Legen Sie für das Verbinden geformter Karosserie-Stahlblechteile
zu PKW-Gehäusen (sehr große Stückzahl, Blechdicke ≤ 1,2 mm)
das anwendbare Schweißverfahren fest und beschreiben Sie es kurz.
Widerstandspunktschweißen: Kurzzeitiges Zusammenpressen und rasche Erwärmung engbegrenzter Zonen (Schweißpunkte oder Schweißpunktreihen); Schweißvorrichtung mit Schweißzangen unter Einsatz von Industrierobotern.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.25
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Im Behälter- und Apparatebau sind Dünnbleche aus
einer Aluminiumlegierung zu verschweißen.
Besonders zu achten ist auf saubere Nähte (keine Spritzer)
sehr hoher Qualität, wobei einige Nähte auch unter Zwangslage
zu schweißen sind.
Schlagen Sie ein geeignetes Schweißverfahren vor,
und begründen Sie Ihre Wahl.
Nennen Sie einen etwaigen Nachteil des gewählten Schweißverfahrens.
WIG-Schweißen:
Es erfüllt die geforderten Kriterien bzgl. der Eignung für das Schweißen dünner Aluminiumbleche, der Nahtqualität und dem Schweißen unter Zwangslage.
Das Schweißen erfolgt mit Wechselstrom, um die hochschmelzenden Oxidschichten aufzureißen.
Als Nachteil ist die geringe Abschmelzleistung von etwa 0,5 kg/h anzusehen.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.26
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Beschreiben Sie, was unter einer Sonotrode verstanden wird.
Beim Ultraschallschweißen überträgt die Sonotrode die von einem Ultraschallwandler erzeugten Schwingungen mit 20 bis 65 kHz auf die Fügeteile.
1 - Schweißen
Kontrollfrage 1.27
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Was ist Güte bei Schmelzschweißverbindungen?
Daten zur Nahtgeometrie und zu den mechanischen Nahteigenschaften.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.01
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In welchem Zustand sollte ein Bauteil unmittelbar
vor einer Beschichtung vorliegen?
Begründen Sie Ihre Aussage.
Metallisch reine Oberfläche, d. h. fettfrei und nicht oxidiert, um optimale Haftung zu erhalten.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.02
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Welche drei Verfahrensprinzipien werden zur
Oberflächenvorbehandlung eingesetzt?
Mechanische, thermische und chemische Verfahrensprinzipien.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.03
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Welche Abscheidungsverfahren aus der Gasphase
sind geeignet, um verschleißfeste Werkzeugschneiden
zu erzeugen (Begründung)?
Sputtern, hohe Abscheidungsrate, bessere Streufähigkeit und Haftfestigkeit als beim Vakuumaufdampfen.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.04
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Erläutern Sie die Vorgänge beim Galvanisieren.
Elektrochemische Abscheidung von Metallionen aus einer elektrisch leitenden Flüssigkeit (Elektrolyt) auf ein Substrat (Bauteil).
Das Substrat ist negativ gepolt, das Beschichtungsmaterial bildet die Anode. Die Metallionen lagern sich am Substrat ab.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.05
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Wozu dienen galvanisch erzeugte Beschichtungen?
Dienen zumeist dem verbesserten Korrosionsschutz, zudem wird
- das Verschleißverhalten günstig beeinflusst,
- das Redflexionsvermögen erhöht,
- die elektrische Leitfähigkeit und
- die Lötfähigkeit von Eisen- und Nichteisenwerkstoffen ermöglicht.
- Eine große Rolle spielen auch dekorative Beschichtungen.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.06
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Welche Vorteile bietet ein anodisch oxidiertes Aluminiumbauteil?
- Verbesserter Korrosions- und Verschleißschutz;
- starke Schichten können bei elektrischen Kondensatoren als Dielektrikum dienen;
- gutes Einfärben auf Grund der Kanalstruktur der Poren möglich.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.07
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Worauf beruht die Schutzwirkung beim Feuerverzinken?
Die Schutzwirkung des Zinks auf Stahlteilen beruht auf seinem elektronegativen Charakter.
Es ist unedler als Eisen. Bei einem verzinkten Stahlbauteil wird nach Beschädigung der Zink-schicht unter Bildung eines Lokalelements das Zink zur sich auflösenden Anode und der Stahl zu geschützten Katode.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.08
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Wodurch unterscheiden sich die Verfahren Trocken- und Nassverzinken?
- Unterschiedliche Anzahl der Arbeitsschritte;
- Trocknen des Flussmittelfilms entfällt beim Nassverzinken.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.09
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Beschreiben Sie das Verfahrensprinzip des Plattierens
und nennen Sie die typischen Verfahrensvertreter.
Beschichtungsverfahren, bei dem flächenhaft ein relativ hochwertiges Beschichtungsmaterial in fester Form (Platten, Bänder, Folien) auf ein einfaches, preiswertes Substrat aufgebracht wird.
Typische Verfahren sind das
- Walz-,
- Spreng- und
- Gießplattieren.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.10a
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Erläutern Sie die Vorteile des Wirbelsinterns.
- Geschlossener Überzug durch Sintern,
- geringe Wärmebelastung metallischer Bauteile,
- effektiv
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.10b
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Erläutern Sie die Nachteile des Wirbelsinterns.
- nur für Kleinteile geeignet.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.11
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Mit welchem Verfahren kann die Lackschichtdicke
eines Karosserieteiles gemessen werden?
Keilschnitt als mikroskopisches Verfahren, kapazitives Messverfahren usw.
2 - Beschichten
Kontrollfrage 2.12
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Wodurch wird die Haftfestigkeit einer Beschichtung bestimmt?
Nennen Sie mindestens drei Haftfestigkeitsprüfungen.
Durch die Festigkeit des Substrats und des Beschichtungswerkstoffes und durch die Festigkeit der Verbindungszone.
Als Haftprüfungsverfahren kommen u. a. in Betracht:
- Kratztest,
- Stirn-zugversuch,
- thermografische und holografische Untersuchungen,
- Ultraschalluntersuchungen.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.01
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Welche Ziele werden mit der Wärmebehandlung verfolgt?
- Änderung des Gefüges bzw. der Verarbeitungs- und / oder
- Gebrauchseigenschaften des Werkstoffes.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.02a
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Zeichnen und erläutern Sie die Temperatur-Zeit-Verläufe für die Verfahren
a) Direktes Härten nach dem Aufkohlen
Zeit-Temperatur-Koordinatensystem
a)
- Erwärmen in den Austenitbereich
(gleich Aufkohlungstemperatur = Kernhärtetemperatur),
- Abkühlen auf Randhärtetemperatur,
- Abschrecken,
- Anlassen.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.02b
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Zeichnen und erläutern Sie die Temperatur-Zeit-Verläufe für die Verfahren
b) Einfachhärten nach Neuaustenitisierung.
Zeit-Temperatur-Koordinatensystem
b)
- Erwärmen in den Austenitbereich und Aufkohlen,
- langsames Abkühlen,
- erneutes Austenitisieren,
- Abschrecken,
- Anlassen.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.03
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Durch welche drei Phasen werden die
thermischen Wärmebehandlungsverfahren beeinflusst?
Die drei Phasen
- Anwärmen,
- Halten und
- Abkühlen
beeinflussen die unterschiedlichen Wärmebehandlungsverfahren.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.04
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Nennen Sie die wichtigsten Glühverfahren und deren Anwendung.
- Normalglühen:
Erhalt eines normalen, d. h. feinkörnigen und gleichmäßigen Gefüges.
- Weichglühen:
Senken von Härte und Festigkeit der Werkstoffe.
- Grobkornglühen:
zur verbesserten spanenden Bearbeitung kohlenstoffarmer Stähle.
- Spannungsarmglühen:
Abbau von Spannungen ohne Gefügeänderung.
- Rekristallisationsglühen:
Beseitigung der durch Kaltumformung eingetretenen Kaltverfestigung und Gefügedeformation durch Kornneubildung.
- Diffusionsglühen:
Dient der gleichmäßigen Stoffverteilung und damit der Homogenisierung
des Werkstoffes.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.05
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Nennen Sie die wichtigsten Verfahren des Einsatzhärtens
und charakterisieren Sie diese anhand der Phasen des
technologischen Ablaufes.
- Direkthärten:
- Erwärmen,
- Halten im Austenitgebiet zum Zwecke des Aufkohlens und
- unmittelbares Abschrecken.
- Einfachhärten:
- Nach dem Aufkohlen ein langsames Abkühlen,
- dann ein erneutes Erwärmen
- mit nachfolgendem Abschrecken.
- Doppelhärten:
- Nacheinander wird zunächst von der Kernhärtetemperatur abgeschreckt und
- dann nach der Wiedererwärmung von der Randhärtetemperatur erneut abgeschreckt.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.06
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Charakterisieren Sie das Nitrieren und die
mit diesem Verfahren verfolgten Ziele.
Stellt eine Wärmebehandlung in stickstoffabgebenden Medien dar. Durch den Einfluss des Stickstoffes in der Randzone eines Bauteiles soll dessen
- Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit erhöht,
- die Dauerfestigkeit verbessert,
- der Reibungsbeiwert erniedrigt und
- die Adhäsionsneigung verringert werden.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.07
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Welche Vorteile weist eine nitrierte gegenüber
einer einsatzgehärteten Randschicht auf?
- Geringere Arbeitstemperaturen und Arbeitszeiten,
- bessere Maßhaltigkeit,
- Härte,
- Zähigkeit,
- geringerer Verzug.
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.08
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Skizzieren Sie den Temperatur-Zeit-Verlauf beim Gasnitrieren.
Siehe Abb. 3.6
3 - Wärmebehandeln
Kontrollfrage 3.09
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Welche Werkstoff- und Verfahrensparameter müssen erfüllt sein,
um die thermomechanische Behandlung eines Bauteils effektiv
durchführen zu können?
- Mikrolegierte Stähle,
- Unterdrückung der Rekristallisation,
- genaue Prozessführung.
