Fügen Flashcards
Welche Verbindungsarten kennst du?
kraftschlüssig lösbar
formschlüssig lösbar/nicht lösbar
stoffschlüssig nicht lösbar
Verbinden von Fügeteilen mit einem Klebstoff
“…” des Klebstoffs an der Oberfläche der Werkstücke
“…” innerhalb des Klebstoffs
“Adhäsion”
“Kohäsion”
Wahr oder falsch?
Zwischen Fügeteil und Klebstoff kommt es zu Diffusion
Falsch
Keine Diffusion zwischen Fügeteil und Klebstoff
Worum geht es?
thermisches Verfahren
–> durch Schmelzen eines Lotes
Löten
Worum geht es?
zwei Fügeteile mit einem metallischem Zusatzwerkstoff (Lot) verbinden
Verbindungslöten
Löten - Worum geht es?
Werkstück mit einem anderen Metall beschichten
Beschichtungslöten
Wahr oder falsch?
TLiquidus Lot < Arbeitstemperatur Löten < TSolidus Grundwerkstoff
Wahr
Worum geht es?
thermisches Verfahren: durch Diffusion an den Grenzflächen
–> zwei Grundwerkstoffe ohne Lot
Diffusionslöten
Wahr oder falsch?
Beim Löten kommt es zu Legierungs- und Diffusionsvorgänge in kleiner Zone der Grenzschicht
Wahr
Löten - Worum geht es?
Löten mit Flussmittel, unter Schutzgas oder im Vakuum
Hartlöten
Löten - Worum geht es?
Löten mit Flussmittel
Weichlöten
Löten - Worum geht es?
Löten unter Schutzgas oder im Vakuum
Hochtemperaturlöten
Schweißverfahren - Worum geht es?
- durch alleinige Wärmeanwendung
- meist gleichartige Metalle
- flüssiger Zustand an Verbindungsstellen
- mit oder ohne Zusatzwerkstoff vereinigt
Schmelzschweißen
Schweißverfahren - Worum geht es?
- durch Druck Annäherung der Fügepartner
- Verbindungsstelle im plastischen Zustand
- ohne Zusatzwerkstoffe
- durch Zusammenpressen miteinander verbunden
Pressschweißen
Schweißverfahren - Worum geht es?
durch Druck Annäherung der Fügepartner bei hoher Temperatur
Warmpressschweißen
Nenne ein Problem und seine Lösung beim Schmelzschweißen
Kontakt des Schweißbads mit schädlichen Restanteilen der Atmosphäre (O2, N2, Feuchtigkeit)
–> Schweißnahtschutz durch Schlacke, Schutzgas oder Vakuum
Wahr oder falsch?
Beim Schmelzschweißen entsteht ein Gleichgewichtsgefüge.
Falsch
Abb. Schmelzschweißen und Gefügeausbildung
vgl. Folie 26
Vergleiche die Entstehung eines Erstarrungsgefüges mit der eines Gussgefüges
sehr hohe Temperaturgradienten
Überhitzung der Schmelze
kleine Schmelze
hohe Abkühlgeschwindigkeit
Schweißzusatz und Grundwerkstoff nicht immer identisch, ungleichmäßige Verteilung von Legierungselementen
heterogene Keimbildung und Keimwachstum konstitutionelle Unterkühlung
gerichtetes Kristallwachstum, anisotrope Eigenschaften
Schmelzschweißen und Gefügeausbildung in der Schweißnaht
Erste Erstarrungsfront wächst von nicht aufgeschmolzenen Kristalliten des Grundwerkstoffes, die wie “…” wirken, in die Schmelze (epitaxiales Wachstum)
Zweite Erstarrungsfront durch zunehmende konstitutionelle Unterkühlung heterogene Keimbildung in der “…” (autonomes Wachstum)
Entstehung gerichteter Kristallite (“..”), zellulär oder dendritisch je nach Stärke der konstitutionellen Unterkühlung
“Fremdkeime”
“Schweißnahtmitte”
“Stängelkristalle”
Für welche Gussfehler sind Schweißnähte besonders anfällig?
Seigerungen
Bei schmalen tiefen Nähten erhöhte Heißrissempfindlichkeit
Abb. Schmelzschweißen und Gefügeausbildung in der Schweißnaht - Schaeffler-Diagramm
vgl. Folie 33
Temperaturfelder und WEZ in Abhängigkeit von der Schweißart - Wahr oder falsch?
Lichtbogenschweißen hat ein kleineres Temperaturfelde und WEZ als Gasschweißen.
Wahr
Beschreibe die Gefügeänderung in der WEZ beim Schmelzschweißen
- Unvollständige Aufschmelzung (Gefahr Heißrisse)
- Überhitzung (Grobkorngefüge, evt.
Aufhärtung –> Gefahr Kaltrisse) - Normalglühen (Feinkorngefüge)
- Unvollständige Umkristallisation (teilweise Umwandlung von Perlit in Austenit –> Gefahr der Aufhärtung)
- Anlassen, Rekristallisation (bei vergüteten Stählen: Anlasswirkung –> Festigkeitsabfall; bei umgeformten Stählen: Rekristallisation)
- Alterung (Entfestigung und Versprödung)
Beschreibe die Gefügeänderung in der WEZ beim Schmelzschweißen
einphasiges, feinkörniges Grundgefüge
–> Grobkornbildung
vgl. Folie 36
Beschreibe die Gefügeänderung in der WEZ beim Schmelzschweißen
einphasiges, kaltverformtes
Grundgefüge
–> Rekristallisation
vgl. Folie 36
Beschreibe die Gefügeänderung in der WEZ beim Schmelzschweißen
zweiphasiges, ausgehärtetes Grundgefüge
–> Überalterung
Abb. Schweißfehler - äußere Fehler
vgl. Folie 38
Abb. Schweißfehler - innere Fehler
vgl. Folie 39
Abb. Schweißfehler - verfahrensbedingte Fehler
vgl. Folie 40
Welche werkstoffbedingten Schweißfehler kennst du?
Kaltrisse
Heißrisse (oder Warmrisse)
Spezielle Rissarten: Lamellenrisse und Wiedererwärmungsrisse
“…” haben eine extreme Kerbwirkung und stellen deshalb den schwerwiegendsten Schweißfehler dar.
“Risse”
Wie kommt es zu Kaltrissen beim Schweißen?
- erhöhte Schweißspannung und Wasserstoffbeladung (Diffusion beim Schweißen)
- oder Aufhärtung im überhitzten Grobkornbereich der WEZ
- -> vermindertes Verformungsvermögen
- -> erhöhte Rissempfindlichkeit des Gefüges
Wahr oder falsch?
Kaltrisse sind bei der Entstehung interkristallin und werden mit der Zeit transkristallin
wahr
Wo treten Kaltrisse auf?
- Schweißgut und/oder WEZ
- an bereits gelegten Schweißnähten
Wie können Kaltrisse vermieden werden?
Wasserstoffarmglühen (1-2 h: 250°C bis 350°C)
Wie kommt es zu Warmrissen beim Schweißen?
Vorhandensein von flüssigen, halbflüssigen, niedrig- schmelzenden oder auch spröden Phasen
–> meist niedrigschmelzende sulfidische Verbindungen
Neigung von Werkstoffen mit einem großen Erstarrungs-
intervall zwischen Liquidus- und Solidustemperatur
Auftretende Schrumpfbeanspruchungen beim Erstarren werden nicht übertragen
Wann treten Kaltrisse auf?
zeitverzögert, nach der Erstarrung
Wann treten Warmrisse auf?
Während der Erstarrung!
Wahr oder falsch?
Warmrisse treten interkristallin auf
Wahr
Wo treten Warmrisse beim Schweißen auf?
in der Schweißnaht oder in nahtnahen Bereichen
Wie können Warmrisse vermieden werden?
- schwefelarmer Zusatz- bzw. Grundwerkstoff
- ausreichender Anteil an schwefelaffinen Begleitern
Werkstoffbedingte Schweißfehler: Spezielle Risse - Worum geht es?
Bei geringfügiger Beanspruchung nach dem Schweißen von gewalzten Blechen, nicht-metallische Einschlüsse (meist sulfidisch)
–> Blech reißt im Grundmaterial bei relativ niedriger Beanspruchung terrassenförmig auf
Lamellenrisse
Werkstoffbedingte Schweißfehler: Spezielle Risse - Worum geht es?
Versprödungserscheinungen in der WEZ durch Ausscheidungen von Carbiden und Carbonitriden während eines dem Schweißen nachgeschalteten Wiedererwärmens
–> Interkristalliner Verlauf in der WEZ
Wiedererwärmungsrisse
Wozu führen Temperaturgradient und lokalisierte Volumenexpansion beim Schweißen im aufgeschmolzenen Bereich?
plastischer Verformung
Abb. Schweißspannungen wegen lokaler Erwärmung
vgl. Folie 50
Schweißbarkeit
Die Schweißverbindung darf die Eigenschaften des Grundwerkstoffs “…”, muss aber auch nicht überlegen sein.
“nicht unterbieten”
Schweißbarkeit unlegierter und niedriglegierter Stähle
Schweißeignung “…” mit wachsender Härtbarkeit!
“sinkt”
Was wird bei der Beurteilung der Schweißeignung unlegierter und niedriglegierter Stähle oft herangezogen?
Kohlenstoffäquivalents CE
ZTU-Diagramm
vgl. Folie 54
Beurteile die Schweißeignung unlegierter oder niedriglegierter Stähle bei CE <= 0,35
gilt als unbedenklich schweißbar
Vorsicht: grobe Beurteilung
Beurteile die Schweißeignung unlegierter oder niedriglegierter Stähle bei 0,35 <= CE <= 0,55
mäßige Neigung zur Aufhärtung
Gegenmaßnahmen:
- Vorwärmen im Bereich der Schweißnaht
- Senken der Abkühlgeschwindigkeit
- Ausdiffusion von Wasserstoff ermöglichen
- -> Verringerung der Eigenspannung
- -> Verhinderung H-induzierter Rissbildung
