Einführung - Schweißen von Stahl Flashcards

1
Q

Def Fügen

DIN 8593 stellt eine sehr allgemeine Definition des Fügens auf

A

Vereinfacht geht es um das Verbinden von Werkstücken mit und ohne Hilfsmittel. Diese Hilfsmittel können sowohl geometrisch bestimmt sein (z.B. Schrauben, Nieten) als auch aus einem formlosen Stoff bestehen (z.B. Schmelze, Klebstoff)

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2
Q

Grundsätzliche Möglichkeiten des Zusammenhaltes

A

Kraftschluss
Formschluss
Stoffschluss

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3
Q

Def Formschluss

A

Beim Formschluss gewährleistet die Form der zusammengesetzten Einzelteile, das diese in einem oder mehreren der 6 Freiheitsgrade des Raumes zusammenhalten, d.h. ihre relative Lage zueinander
behalten und Kräfte übertragen können.

Beispiel:
Passfederverbindung

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4
Q

Def Kraftschluss

A

Beim Kraftschluss übernimmt die Haftreibung die Aufgabe der Fixierung und der Kraftübertragung.

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5
Q

Def Stoffschluss

und nenne Beispiele

A
Verbindungspartner durch atomare oder
molekulare Kräfte zusammengehalten
Sie sind gleichzeitig nicht lösbare
Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung
der Verbindungsmittel trennen lassen. 

Beispiele:

  • Schweißen
  • Löten
  • Kleben
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6
Q

Nenne Argumente dafür und dagegen für den Einsatz von stoffschlüssigen Fügeverfahren

A
Argumente dafür:
• Hohe Festigkeiten
• Vollanschluss möglich
• Unlösbar
• Dicht
• vergleichsweise preiswert
• relativ hohe gestalterische Freiheit

Argumente dagegen:
• Werkstoffveränderung
• Keine direkte Prüfung der Verbindungseigenschaften möglich
• Spezielle Prozesse

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7
Q

Wie werden stoffschlüssigen Fügeverfahren in den Qualitätssicherungssystemen bezeichnet ?

A

als sog. spezielle Prozesse

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8
Q

Einflussfaktoren auf die Auswahl eines Fügeverfahrens

A
  • Wirtschaftlichkeit
  • Konstruktion Fügesicherheit
  • Werkstoff Fügeeignung
  • Verfahren Fügemöglichkeit
  • Fügbarkeit
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9
Q

Fügeeignung - Schweißeignung

Eigenschaften des Werkstoffs

A
  • Schweißeignung ist Werkstoffeigenschaft.
    wird von Fertigung und der Konstruktion beeinflusst.
  • gegeben wenn Schweißnaht hergestellt
    werden kann.
    Die Schweißeignung eines Werkstoffes ist umso besser, je weniger die werkstoffbedingten Faktoren beim Festlegen eines Schweißverfahrens berücksichtigt werden muss.
    (DIN Fachbericht ISO/TR 581)
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10
Q

Fügemöglichkeit - Schweißmöglichkeit

Eigenschaft des Fertigungsverfahrens

A

• Die Schweißmöglichkeit wird durch das Fertigungsumfeld definiert.
• Sie beinhaltet Faktoren wie
- die Verfügbarkeit geeigneter Maschinen
- qualifizierten Personals
- fertigungstechnischen Randbedingungen

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11
Q

Fügesicherheit – Schweißsicherheit

Eigenschaft der Konstruktion

A

• Die Konstruktion definiert alle Randbedingungen, unter denen eine Fügeverbindung entsteht und hat daher
entscheidenden Einfluss auf die Prozesssicherheit

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12
Q

Stahl – Definition

A

Stahl ist der allgemeinen Definition aus DIN EN 10030 nach ein Eisenbasiswerkstoff mit weniger als
2.06 Massen% Kohlenstoff, alles andere (mit Ausnahme weniger chromlegierter Stähle) bezeichnet man
als Gusseisen.

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13
Q

Womit lässt sich das Verformungsvermögen von Stählen gut beschreiben ?

A

Mit der Gefügehärte

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14
Q

Absicherung der Abschätzung nach SEW 088

Abschätzung der t8/5-Zeit fehlerbehaftet, daher Absicherung über Schweißversuch (Schweißverfahrensprüfung):

A

• Schweißversuch mit den bei der Abschätzung angenommenen Schweißparameters und Hilfsstoffen sowie Vorwärmtemperaturen
• Schweißposition und Nahtvorbereitung wie am Originalbauteil
• Evtl. Wärmenachbehandlung wie am Originalbauteil
• Versuchsbauteil ausreichend größer Ausschnitt aus dem Originalbauteil
• Zerstörende Prüfung mittels Zugversuch und
Kerbschlagbiegeversuch, Härteermittlung in der
WEZ, ……

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15
Q

Verarbeitung schweißgeeigneter unlegierter Stähle

A
  • Zusatzwerkstoff in der Regel artgleich
  • t8/5-Zeit im gemeinsamen Fenster von Grund- und Zusatzwerkstoff
  • Größere Blechdicken müssen zum Schweißen in der Regel vorgewärmt werden
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16
Q

Wodurch stellt sich das Gefüge ein =?

A

in Abhängigkeit der chemischen

Zusammensetzung und den Abkühlbedingungen

17
Q

Wann tritt Korrosion bei korrosionbeständigen Stählen auf?

A
  • bei entsprechend aggressiven Medien:
  • bei Eisenoxidpartikeln auf der Oberfläche:
  • bei lokaler Chromverarmung
18
Q

Was ist eine Gegenmaßnahme um Korrosion bei korrosionbeständigen Stählen zu verhindern?

A

Reduzierung des Kohlenstoffgehaltes im Stahl selber, oder durch Zulegieren von z.B. Titan,

19
Q

Besonderheiten bei der Verarbeitung hochlegierter Stähle

Anlauffarben sind farbige Oxide an der Metalloberfläche.

A

 Die Farbe ist abhängig von der Dicke und der chemischen Zusammensetzung
 Sie können beim Schweißen durch ungenügende Schutzgasabdeckung entstehen.
 Anlauffarben sind Ausgangspunkte für Korrosion
 Anlauffarben werden daher durch eine anschließende Behandlung entfernt.

20
Q

Kriterien für die Werkstoffauswahl

A
  • Zulassung für die Anwendung
  • Schweißeignung
  • Zähigkeit
  • Beanspruchbarkeit
  • Korrosionsbeständigkeit
  • Temperaturbeständigkeit
21
Q

Mehrachsige Spannungszustände

A

1 achsig: Verformung gut möglich
2 - achsig: Verformung erschwert
3- achsig: Verformung unmöglich

Fazit: Mehrachsige Spannungszustände führen also zu einer Verminderung der Zähigkeit des Werkstoffes in der Konstruktion und sind daher soweit als möglich zu vermeiden.

22
Q

Schweißen von Stahl: Zusammenfassung

lesen!

A

• Stoffschlüssige Fügefahren sind komplexe
Prozesse mit Wechselwirkungen zu
Werkstoff und Konstruktion
 Sorgfältige Abstimmung von Verfahren,
Werkstoff und Konstruktion erforderlich.
• Duktilität des Werkstoffes wesentlich für
die Umlagerung von Spannungsspitzen
aus Kerbwirkung und oder
Eigenspannungen, ohne ausreichende
Duktilität funktioniert Schweißen nicht.
 Mehrachsige Spannungszustände verringern
Duktilität bzw. Zähigkeit
 Aufhärtung verringert Duktilität und Zähigkeit
 Aufhärtung führt zu metallurgischer
Kerbwirkung

• Schweißen ist Wärmemisshandlung des
Stahles, es verändert die
Werkstoffeigenschaften
 WEZ schwächste Stelle der Verbindung
 Aufhärtung abhängig von der
Abkühlgeschwindigkeit
 CEV ermöglicht die Abschätzung der
Reaktion der Stähle auf die Schweißwärme
bzw. der Schweißeignung
• t8/5-Konzept dient der Abschätzung der
Abkühlzeiten
 Es gibt werkstoffspezifische ideale
Abkühlgeschwindigkeiten (t8/5)
• Schaeffler-Diagramm Hilfsmittel zum
Abschätzen des Verhaltens
korrsionsbeständiger Stähle und zur
Auswahl von Schweißzusatzwerkstoffen