Schmelzschweißen/Gasschmelzschweißen Flashcards
Def SChmelzschweißen
• Schmelzschweißen ist ein thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen von (meist metallischen) Werkstoffen, wobei lokal die Solidustemperatur der Grundwerkstoffe überschritten wird.
• Die Verbindung kommt durch das
Zusammenfließen des aufgeschmolzenen Materials der Einzelteile (sowie evtl. zugeführten und aufgeschmolzenen Zusatzwerkstoffs) und dem anschließenden Erstarren zustande.
Anforderungen an Schmelzschweißprozess
- lokal wirkende Wärmequelle
- Die Bauteile müssen über den gesamten Verbindungsquerschnitt aufgeschmolzen werden
- Zusatzwerkstoff muss auch aufgeschmolzen werden
- Abschirmung der Schmelze vor Umgebungsluft notwendig
Gasschmelzschweißen - Verfahrensprinzip
1 Sauerstoffflasche mit Druckminderer und Gebrauchsstellenvorlage 2 Acetylenflasche mit Druckminderer und Gebrauchsstellenvorlage 3 Acetylenschlauch 4 Sauerstoffschlauch 5 Handstück 6 Schweißzusatz 7 Grundwerkstoff 8 Schweißeinsatz 9 Schweißflamme
Wie müssen Sauerstoffbehälter zur leichteren Erkennbarkeit durch
die Feuerwehr im Brandfall, nach DIN EN 1089-3 gekennzeichnet sein?
- Sauerstoffbehälter durch eine weiße
Flaschenschulter mit dem Buchstaben N gekennzeichnet - Flaschenkörper ist bei technischen
Gasen blau oder grau. Leitungsnetze für Sauerstoff werden häufig blau gestrichen - Acetylenflaschen sind kastanienbraun an der Schulter. Leitungsnetze sind oft gelb gestrichen
Welche Flamme wird beim Schweißen eingesetzt und was hat diese für Eigenschaften
- neutrale Flamme –> d.h. aller Sauerstoff, der für die erste Verbrennungszone benötigt wird, wird aus der Sauerstofflasche entnommen
Wozu führt leichter Sauerstoffüberschuss/Sauerstoffmangel in der ersten Verbrennungsstuffe ?
Sauerstoffüberschuss:
–> oxidierenden Flamme im Bereich der Schmelzzone, schäumende Schmelze und verbrannte Oberflächen
Sauerstoffmangel:
- erhöht die reduzierende Wirkung, was diese Einstellung für sauerstoffaffine Nichteisenmetelle geeignet macht
- Eintrag unverbrannten Kohlenstoffs in das Schmelzbad
- Stähle können aufkohlen und aufhärten
Schmelzschweißen – Auswirkung der Energiedichte
- Je größer die Energiedichte der Energiequelle, desto konzentrierter erfolgt die Wärmeeinbringung
- Je größer die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs (und je größer die Temperaturdifferenz), desto schneller und weiter breitet sich die Wärme im Bauteil aus
Schmelzschweißen - Wärmetransport
- Wärmeleitung
- -> Solange der Schmelzfluss noch nicht erreicht ist, ist ausschließlich Wärmeleitung im festen Material für den Transport der Wärme in die Tiefe zuständig
- Konvektion
- -> Wärmetransport durch die Schmelzbadströmung
- Tiefschweißen
–> es kommt zum lokalen Verdampfen des Materials unter der Wärmequelle. Der entstehende Dampfdruck verdrängt das umgebende flüssige Metall und öffnet einen
Kanal
Gasschmelzschweißen - Arbeitssicherheit
Gefährdungen aus dem Arbeitsumfeld:
- Lärm: Gehörschutz
- Quetschen, Anstoßen: Sicherheitsschuhe, Kopfschutz
- Schneiden: Handschuhe
- herumfliegende Teilchen: Schutzbrille
- Abstürzen: Absicherung, Absturzsicherung
Gasschmelzschweißen - Arbeitssicherheit
Gefährdungen Schmelzschweißen allgemein:
• Hitze
- Verbrennungen: Schweißerschutzanzug,
vor heißen Teilen warnen,
- körperliche Belastung: Arbeitsorganisation
• Strahlung
- Verbrennung: Schweißerschutzanzug
- Augenschädigung: Schweißermaske,
Schweißschirm
• Allgemeine Brandgefahr: Schweißgenehmigung, Brandwache
Gasschmelzschweißen - Arbeitssicherheit
Verfahrensspezifische Gefährdungen - Gasschmelzschweißen 1
- Brand- und Explosionsgefahr:
• Räume ausreichend lüften
• Gasflaschen in gut belüfteten Räumen lagern
• nie mit reinem Sauerstoff belüften
• keine Öle und Fette an Sauerstoff führende Teile bringen
• Acetylenflaschen nur stehend verwenden, Acetylendruck begrenzen
• für Acetylen keine Kupfer - oder Messing (> 70 % Cu ) Armaturen verwenden, Armaturen und Leitungen nicht mit Silberlot löten
• Flammrückschlagsicherungen und Gebrauchsstellenvorlagen verwenden
Gaschmelzschweißen – Flammrückschlagsicherung
–> Nenne die Aufgaben
Aufgabe:
• Vermeiden explosionsfähigen Gemischen
• Löschen von Flammenrückschlägen
• Löschen von Flammenrückbränden
Gasschmelzschweißen - Arbeitssicherheit
Verfahrensspezifische Gefährdungen - Gasschmelzschweißen 2
• Vergiftungsgefahr durch CO
–> ausreichend lüften
• Ersticken durch CO2
–> ausreichend lüften
• Schweißrauche
- -> Öle und Beschichtungen entfernen
- -> Lüften
- -> Schweißrauche absaugen
Schmelzschweißen - Zusammenfassung
Lesen
• Verbindung entsteht durch lokales Aufschmelzen beider Fügepartner. Die Einzelschmelzen
fließen ineinander und verbinden nach dem Abkühlen und Erstarren die Einzelteile. Evtl.
fehlendes Material wird als aufgeschmolzener Zusatzwerkstoff dazu gegeben.
• Schutz des heißen und flüssigen Materials vor der Umgebungsluft erforderlich.
• Wärmetransport in die Tiefe des Bauteils erfolgt durch Wärmeleitung und Konvektion im
Schmelzbad und ist begrenzt. Deshalb sind bei dickeren Blechen
Schweißnahtvorbereitungen notwendig.
• Schmelzschweißen benötigt eine Wärmequelle, die lokal begrenzt Wärme in ausreichender
Menge und Energiedichte zur Verfügung stellt.
• Die eingebrachte Wärme fließt kontinuierlich und überwiegend in die Fügepartner ab.
• Die eingebrachte Wärmemenge und die Energiedichte bestimmt die Ausbreitung der Wärme
in das Bauteil bis zum Zeitpunkt des Aufschmelzens und damit auch die Größe des
Schmelzbades.
• Die daraus resultierende Aufheiz- und Abkühlkurve beeinflusst die Eigenschaften des
Schweißgutes und des wärmebeeinflussten Bereichs des Grundwerkstoffs.
