Schweißgestaltung/Berechnung

Question 1

Welche Ausgangsmaterialien sollte verwenden und warum?

Answer 1

• handelsübliche Hlabzeuge und Bleche
• weil:
• genormte Bauteile
• erhältliche in vielen Werkstoffen und Abmessungen
• in jeder Werkstatt vorhanden

Question 2

Wie kann man die genau Positionierung der bauteile sicherstellen? (Schweißprozess)

Answer 2

Question 3

Ermittlung der Schweißeignung über Kohlenstoff- und Legierungsbestandteile ? Kolenstoffäquivalent? (Schweißprozess)

Answer 3

Question 4

Ermittlung der Schweißnahtdicke (a-Wert)?

Answer 4

Question 5

Gestaltungsregeln aus der Fertigung?

Answer 5

Question 6

Gestaltungsregeln aus der Beanspruchung?

Answer 6

Question 7

Welche Gestaltungsrichtlinien gibt es noch? Beispiele für richtig und falsch?

Answer 7

Question 8

Nenne Anwendungsbereiche für die Schweißnahtverbindung?

Answer 8

• Stahlbau und Brückenbau
• Fördertechnische Maschinen, u. a. Kranbau
• Druckbehälterbau
• Maschinenbau

Question 9

Reihenfolge bei der Berechnung von

Schweißverbindungen?

Answer 9

1. Bestimmung der Nahtdicke und Nahtlänge
2. Ermittlung der größten auftretenden Belastungen (Kräfte und Momente)
3. Berechnung der Spannungen in der Schweißnaht
4. Berechnung der Vergleichsspannung
5. Spannungsnachweis, sofern zulässig Spannungen gegeben sind

Question 10

Wie entstehen Eigenspannungen?

Answer 10

• durch inhomogene Erwaermungen und plastische Formänderungen
• beim Schweißen und thermischen Trennen treten lokale Erwarmungen auf
• örtlich konzentrierten thermischen Formänderungen, durch angrenzende, weniger intensiv durchwärmte Querschnittsteile
• entstehen beim Erwärmen und Abkühlen, was zu plastischen Verformungen führt
• Ausdehnungs- und Schrumpfbehinderung entstehen durch Umschließen der angewärmten Zone mit kaltem Werkstoff

Question 11

Welche Faktoren führen zur Entstehung von Eigenspannung (5)?

Answer 11

 starke Schrumpfbehinderung bei steifen Konstruktionen

 große Blechdicken

 höherfeste Werkstoffe mit erhöhten Streckgrenzen

 Verwendung von Schweißverfahren hoher Leistungsdichte

 geringes Volumen der einzelnen Schweißlagen (Zugraupen) bei Mehrlagenschweißungen

Question 12

Eigenschaften von Werkstoff zur Verminderung von Schweißeigenspannungen (4)?

Answer 12

Lässt die Konstruktion einen gewissen Spielraum in der Werkstoffwahl zu, führen folgende Eigenschaften zu geringeren Eigenspannungen:

 geringer Wärmeausdehnungskoeffizient

 kleines Streckgrenzenverhältnis

 geringe Festigkeit

 großes Formänderungsvermögen

Question 13

Maßnahmen zum Abbau von Eigenspannungen?

Answer 13

Spannungsarmglühen durch Erwärmen des gesamten Bauteils auf eine Temperatur, bei der die Streckgrenze auf einen deutlich geringeren Wert als bei Raumtemperatur gefallen ist. Bei den üblichen Stählen liegen diese Temperaturen zwischen 450 und 650 °C. Die Streckgrenze kann bei Baustahlen auf Werte bis 20 N/mm2 abfallen, wobei sämtliche Eigenspannungen, die oberhalb dieser so genannten Warmstreckgrenze liegen, durch plastisches Fliesen abgebaut werden.