Schweisstechnik (Vor/Nachteile, Verfahren, Schw.Naht/Symbole) Flashcards
Welche 3 Kehl-Schweinahtformen gibt es?
Wölbkehl-, Flachkehl-, Hohlkehlnaht,
Wie sieht die rechnerische Nahthöhe aus?
Welche Sicherheitswerte gelten, wenn für entsprechende Anwendungen nichts vorgegeben?
SF=1,5; SB=2
Welche Festigkeiten verwendt man beim Verschweißen zweier unterschiedlicher Werkstoffe?
Es ist die
Elastizitätsgrenze σF des schwächeren Werkstoffs einzusetzen.
Was ist σF?
Fließgrenze des Grundwerkstoffs (Bauteil-Werkstoffs) - Rm
Was ist S?
Sicherheitswert
Was ist v1?
Beiwert für den statischen Belastungsfall, der die Belastungsart (Zug, Druck, Schub,
Biegung) berücksichtigt. Bei kombinierter Beanspruchung ist ein Zwischenwert zu bilden
Was ist v2?
Beiwert, der die Nahtgüte berücksichtigt
Für den Festigkeitsnachweis gilt (Formel):
v1 = Beiwert Statische Belastungsfall
v2 = Beiwert Nahtgüte
v3 = Beanspruchungsbeiwert
Welche Nahtarten gibt es? DIN8563
Stumpfnaht, K-Naht mit Doppelkehlnaht, Kehlnaht
Erkläre Schmelzschweißen?
Schmelzen der Fügestelle, teils mit artgleichem
Zusatzwerkstoff
Besonderheit: Auftragsschweißen
Erkläre Press-, Widerstands-, Reib-,
Abbrennstumpf-, Ultraschall-
Schweißen.
Erwärmen der Stoßstelle bis nahe Schmelzpunkt und
Aufbringen hohen Drucks; teils mit Bewegung
Erkläre Kaltpressschweißen.
Anwenden von sehr hohem Druck, teils mit Bewegung im
kalten oder fast kalten Zustand
Erkläre Diffusionsschweißen.
Erwärmen der Stoßstelle bis 70% Solidustemperatur des am niedrigsten schmelzenden Schweißpartners unter Vakuum oder Schutzgas und Anwendung von geringem Druck
Erkläre Auftragsschweißen und wo wird es verwendet?
durch Schmelzen des Grund- und Zusatzwerkstoffes
- bei Verschleiß
- bei Änderungen z.B. im Formenbau
- zum Panzern mit verschleißfesten Werkstoffen
- zum Plattieren mit korrosionsbeständigen
Werkstoffen
Wie sieht der Aufbau einer Schweißnaht aus?
C-Gehalt für gut schweißbare Stähle?
C<= 0,22%
Was ist der Zusatzwerkstoff beim Schweißen und was sind die Eigenschaften?
Schweißen mit Zusatzwerkstoff ist in der Schweißnaht das Schweißgut, das wiederum andere Werkstoffeigenschaften aufweist als die Grundwerkstoffe. Typischerweise ist die Festigkeit des Schweißgutes höher als die des schwächeren Grundwerkstoffes.
Vorteile Schweißverbindung
- Gewichtsersparnis
- Geringere Wanddicken und
Querschnitte (Guss) - Keine Dopplungen erforderlich
(Nieten) - Grosse konstruktive
Gestaltungsfreiheit - Wirtschaftliches, werkstoffsparendes
Verfahren
Nachteile Schweißverbindung
- Gefügebeeinflussung durch Wärmezufuhr (Wärmeeinflußzone WEZ)
- Erzeugen innerer Spannungen durch Schrumpfen
Schweißarten?
Gas-
Lichtbogen-
WIG-
MIG-
MAG-
Plasma-
Elektronenstrahl-
Laserstrahl-
Widerstands-
Press-
Ultraschall-
Hitzdraht-
Diffusions-
Prinzip Gasschmelzschweißen (Autogenschweißen)?
Gase für Gasschmelzschweißen (Autogenschweißen)?
Acetylen, Erdgas Propan, Butan, Wasserstoff, meist Acetylen
Eigenschaften Acetylen?
- größte Zündgeschwindigkeit
- größte Wärmemenge auf das Werkstück
- größte Flammtemperatur bis 3200°C
- Verbrennung mit Sauerstoff ist durch scharf abgegrenzten Flammenkegel
gekennzeichnet.
Vorteile Gasschmelzschweißen (Autogenschweißen)?
- Einfach anwendbar
- Leicht transportabel
- Billige Verbrauchsstoffe
- Grosse Spalte überbrückbar
- Einfache Nahtvorbereitung
- Alle Schweißpositionen
Nachteile Gasschmelzschweißen (Autogenschweißen)?
- Breite Wärmeeinflußzone (WEZ)
- Daher starker Verzug der Teile
- Nur St (Cu mit Flussmittel)
- Bei St ergibt zuviel O2 in der Flamme
eine raue Naht und
Schlackeneinschlüsse.
-Zuviel Acetylen
ergibt Aufkohlung spröde Naht, Bruch.
Anwendungsgebiet: Gasschmelzschweißen (Autogenschweißen)?
-hauptsächlich: Stahl, Reparaturschweißung, Stahlbau, Baustellen, Heizungsbau
- Anwendung ist rückläufig
- Die Flamme wird auch verwendet zum Anwärmen (Bsp. für Cu- oder GG-Schweißen)
Prinzip Elektrisches Lichtbogenschweißen
(Metalllichtbogenschweißen)?
- An der Kontaktstelle wird beim Zünden Wärme erzeugt, und die Berührstelle schmilzt.
- Aus der glühenden Kathode treten Elektronen aus, die durch die angelegte Spannung stark zur Anode beschleunigt werden. Sie schlagen aus dem Gas Elektronen heraus, so dass Ionen entstehen: es entsteht ein Plasma.
- Plasma hat etwa die Leitfähigkeit von Metall und ist magnetisch ablenkbar (Blaswirkung).
- Die Schweißtropfen gehen immer von der Elektrode zum Werkstück, daher ist Schweißen in jeder Lage möglich.
- Zusätzlich sendet das Plasma UV Licht aus. Achtung: Augenschutz und Hautschutz!
Anwendungsgebiet: Elektrisches Lichtbogenschweißen
(Metalllichtbogenschweißen)?
- Stahl, Grauguss
- Al möglich, aber selten
- andere Werkstoffe sind möglich, wird aber dort kaum angewendet
Vorteile Elektrisches Lichtbogenschweißen
(Metalllichtbogenschweißen)?
- Einfach anwendbar
- Hohe Schweißleistung
- Auch im Freien und bei Wind
- Grosse Spalte überbrückbar
- Einfache Nahtvorbereitung
- Alle Schweißpositionen
Nachteile Elektrisches Lichtbogenschweißen
(Metalllichtbogenschweißen)?
- Breite WEZ
- Schlacke muss entfernt werden
- Blaswirkung (Elektromagnetische Kraft)
Woraus besteht eine Elektrode (Lichtbogenschw.)?
Welche Fugenformen zwischen den Werkstücken gibt es und wir sehen sie aus?
Wie ist das Prinzip des Unterpulverschweißen (Kohlelichtbogenschweißen)?
Anwendungsgebiet: Unterpulverschweißen
- Kohlelichtbogenschweißen?
- automatisches Schweißen großer Platten (Schiffbau)
- Auftragsschweißen
Vorteile Unterpulverschweißen
- Kohlelichtbogenschweißen?
- Hohe Schweißleistung
- Vollautomatisiert
Nachteile Unterpulverschweißen
- Kohlelichtbogenschweißen?
- nur w-Lage schweißbar
- nicht baustellentauglich
Wie ist das Prinzip des WIG Wolfram-Inertgasschweißen?
-Nicht abschmelzende Wolfram Elektrode
-Schweißmaterial wird mit zusätzlichem Draht
zugeführt
-Schmelzpunkt der W-Elektrode ca. 3400°C, daher hohe Standzeit der
Elektrode
-Brenner luft- oder wassergekühlt;
Anwendunggsgebiet von WIG Wolfram-Inertgasschweißen?
- Für nahezu alle metallischen Werkstoffe,
- Wurzelschweißen dicker Bleche,
- auch für sehr dünne Bleche geeignet (0,2mm mechanisiert, 0,5mm von Hand)
- Reparaturschweißung an Werkzeugen
Was sind die wichtigsten Fugenformen beim WIG?
Prinzip des MIG (Metall-Inert-Gas) / MAG (Metall-Aktiv-Gas) Schweißen?
- Metalldraht wird durch die Schweißpistole geführt
- Schweißdraht schmilzt in dem Lichtbogen
- Schweißdraht ist die stromführende Elektrode und gleichzeitig das einzubringende Schweißgut.
- Schutzgas schützt den Lichtbogen und das Schmelzgut
- Schutzgas entweder inert (MIG) oder aktiv (MAG).
- Inerte Gase gehen keine Reaktion mit dem Schmelzgut ein (Bsp. Argon und Helium).
- Aktive Gase beeinflussen das Fließverhalten des Schmelzbades
- Aktivgas z.B. Argon mit einem kleinen Anteil von CO2 und O2
Vorteile MIG (Metall-Inert-Gas) / MAG (Metall-Aktiv-Gas) Schweißen?
- gut mechanisierbar, geringer Verzug, wirtschaftlicher als WIG
- Fließverhalten des Schmelzbades kann beeinflusst werden
- Billigeres Schutzgas
- hohe Produktivität, keine Schlacke
- Einseitiges Durchschweißen
- Tiefer Einbrand.
- Alle Schweißpositionen
- Sehr verbreitetes Verfahren; Kfz-Reparatur, Stahlrohrmöbel,
Stahlblechradiatoren, etc.
Wie sind die Fugenformen für MIG/MAG?
Wie ist das Prinzip beim Plasma- und Mikroplasmaschweißen?
- Ein Pilotlichtbogen brennt zwischen der (nicht abschmelzenden) W-Elektrode und
dem Cu-Mantel des Brenners. Der Cu-Mantel ist wassergekühlt. - Plasmastrahl entsteht durch Einschnürung eines Lichtbogens, der zwischen
Elektrode und Werkstück oder zwischen Elektrode und
Mantel brennt. - Schutzgas schützt den Lichtbogen und die Naht.
- ggf. Schweisszusatz
Anwendungsbereich Plasma- und Mikroplasmaschweißen?
- Mikroplasmaschneiden für Blechdicken von 0,05 bis 2,5mm;
- Bei dünnen Blechen < 0,5mm Spannvorrichtung verwenden;
- Auch gut geeignet für harte Metalllegierungen, z.B. Zahnspangen oder 0,2mm dicke
Drähte für Thermoelemente
Vorteile Plasma- und Mikroplasmaschweißen?
- Sicheres Zünden durch Pilotlichtbogen
- kein Kurzschluss und Festsitzen der Elektrode,
- kleine schmale Schweißzone
- sehr gut mechanisierbar
- sicheres Durchschweißen von Nahtwurzeln
Was sind die typischen Fugen beim Plasmaschweißen?
Vorteile Plasmaschweißen (im Vergleich zum WIG-Schweißen)?
• geringere Empfindlichkeit gegenüber
Längenänderungen des Lichtbogens
• größere Stabilität des
Lichtbogens
• tieferer Einbrand und konzentrierteres
Wärmeeinbringen
• längere Standzeiten der
Wolframelektrode
• leichteres Auffinden des
Schweißnahtbeginns durch einen
Pilotlichtbogen
Nachteile Plasmaschweißen (im Vergleich zum WIG-Schweißen)?
• höhere Investitionskosten
• bei höheren Leistungen
unhandlicher Brenner
• geringere Eignung für
Zwangslagen
Prinzip des Plasmaschneidens?
Eignung?
Vorteile?
- Wie Plasmaschweißen, aber es wird mehr Plasmagas (kein Schutzgas) und höhere
elektrische Energie aufgewendet. - Plasmastrahl tritt mit so hoher thermischer und kinetischer Energie aus, dass das zu
schneidende Material schmilzt und aus der Schnittfuge ausgetrieben wird. - Geeignet für alle elektrisch leitenden Materialien. Haupteinsatzgebiet bei Al, Cu,
Edelstahl, St ab 2mm Blechdicke.
Vorteil: durch geringe WEZ nur wenig Verzug
Plasmagas: Argon, zusätzlich als Schneidgas Wasserstoff, Stickstoff, Luft
Was sind die Eigenschaften einer Stumpfnaht?
- Bauteile stoßen stumpf gegeneinander
- Glatter, ungestörter Kraftfluss,
- geringe Kerbwirkung
- Hinsichtlich Festigkeit günstiger als Kehlnaht (besonders bei dynamischer
Beanspruchung) - Gut prüfbar
- Stumpfnaht ist gegenüber Kehlnaht möglichst zu bevorzugen
Wie sehen Kehlnähte aus?
Wonach richtet sich die Nahtdicke?
Die Nahtdicke richtet sich immer nach der kleineren Kante des Werkstückes.
Wie ist der Aufbau einer Bördelnaht?
Wie ist der Aufbau einer I-Naht?
Wie ist der Aufbau einer Mehrlagige Stumpfnaht?
Wie ist der Aufbau einer Mehrlagige Kehlnaht?
Wie berechnet maximale Menge an Kohlenstoff und Legierungsbestandteile zu Bestimmung der Schweißeignung bei niedriglegierte Stähle? (Kohlenstoffäquivalent Cäq)
