Fertigung und Montage 2

Schweissenist das Vereinigen von Werkstoffen in der Schweisszoneunter Anwendung von Wärme und/oder Kraft mit oder ohne Schweisszusatz(DIN 1910 Teil 1)

Metallschweissen: Vereinigen metallischer Werkstoffe unter Anwendung von Wärme oder Druck oder beidem mit oder ohne artgleichem Werkstoff mit gleicher oder nahezu gleicher Schmelztemperatur (DIN 8580)

• Schmelzschweissen :Die Verbindung erfolgt durch eine flüssige Phase, d.h. Stofftransportim flüssigenZustand über Konvektionund Diffusion
• Pressschweissen:Stofftransportim festen Zustand durch plastisches Fliessenund Diffusion(Druck » Streckgrenze und Temp.)

• Werkstoff-und Gewichtseinsparung
• Freie Gestaltung und einfache Ausführung
• Keine Schwächung durch Bohrung (wie bei Niet-oder Schraubverbindungen)

• Gefüge Veränderung in der Schweisszone
• Verzug und Schrumpfungen am Bauteil durch örtliche Erwärmung
• Nicht alle Metalle eignen sich zum Schweissen
• Aufwändige Qualitätssicherung manuell geschweisster Nähte durch visuelle Kontrolle ggf. mit Hilfe von Röntgenstrahlung

• Erzielung einer hohen Nahtwertigkeit
• Verformungs-und spannungsarme Schweißverbindungen
• Geringe Bauteilendverformung

• Vorbereiten zum Schweißen (Auswahl von Stoßart, Schweißverfahren, Fugenform und Schweißzusätzen, Heften und vorwärmen)
• Ausführen des Schweißens (Wärmeeinbringung, Wärmeführung, Schweißfolge)
• Nachbereiten/Nachbehandeln der Schweißverbindung (Wärmebehandlung, Richten, Schleifen, Beizen)

• Mechanische und Korrosionseigenschaften der Schweissverbindungsollen möglichst denen des Grundwerkstoffes entsprechen
• Die Verbindung darf keine oder nur geringe Eigenspannungen, Schrumpfungenund Verwerfungen aufweisen
• Prüfbarkeit der Verbindung mit zerstörungsfreien Verfahren muss gegeben sein
• Verbindung soll frei von Fehlern sein, wie z.B. Risse, Bindefehler, Poren, Einschlüsse
   

• Schweissnaht
• Schmelzlinie
• Wärmeeinflusszone

• Risse: in der Schweissnahtoder in der Wärmeeinflusszone
• Porosität:geschlossene Gasblasen in der Schweissnaht:
• Unvollständige Bindung: zwischen Schweissnahtund Grundmetall
• Einschlüsse:von Schlacke oder anderem Fremdmaterial in der Schweissnaht

Hitze wird mit Gasflamme erzeugt
Brennergas ist eine Mischung aus Acetylen C2H2und Sauerstoff O2.
Im Griffstück werden beide Gase zugeführt und im Brennereinsatz gemischt. Inve

Lichtbogen brennt zwischen Werkstück und abschmelzenden Stabelektrode, die gleichzeitig den Schweisszusatzstoff bildet.
Die Energie und Temperatur (300-1200°C) des Lichtbogens schmilzt Werkstück an der Schweissstelle auf. Das zu schweissende Werkstück und die Schweisselektrode sind unterschiedlich elektrisch geladen. Der Lichtbogen kann durch einen hochfrequenten Wechselstrom oder durch Kurzschluss gezündet werden.

Hauptanwendungsfeldersind gerade, lange Nähte und dicke Bleche z. B.:

• Im Stahlbau
• In der Rohrfertigung, im Behälter und Anlagenbau
• Im Schiffbau, in der Stahlindustrie und im Fahrzeugbau

Phase 1: Ausgangssituation

Phase 2: Erwärmung

Phase 3: Schweissvorgang

Wolfram-Inertgas-Schweissen

WIG -Schweissen Manuelles Zuführen des Schweissestabes

Buckelschweissen

Punktschweissen

Beim Unterpulverschweißen wird eine Drahtelektrode kontinuierlich unter einer Schicht
körnigen Schweißpulvers abgeschmolzen.

• Metall-Aktivgas-Schweissen MAG
• Metall-Inertgas-Schweissen MIG

Wird im Automobil-und Fahrzeugbau eingesetzt, wenn die Schweissverbindung höhere Festigkeit erreichen muss.

Falls MAG-Schweissen nicht ausreicht wird das teure Inert-Gas (MIG) verwendet.

WIG -Schweissen eines Edelstahlbauteils

Plasmaschweissen (Plasmagas ist meist aus Argon und es ist elektrisch leitfähig.
Erzielt hohe Energiedichte am Werkstück und eine höhere Steifigkeit des Lichtbogens)

Einsatzgebiet in der Luft und Raumfahrtindustire, wo häufig hochlegierte Stähle benötigt wird.

Beim Punktschweissen werden Werkstücke punktuell geschweisst, durch das ist das Werkstück nicht dicht. Meist wird es in der Dünnblech verarbeitende Industrie (z.B Blechteile aller Pkw.Karossenn) eingesetzt.

Etwa 70% der Industrieroboter arbeiten im Karosseriebau der Automobilindustrie.

Thermisches Verfahren zum stoffschlüssigem Fügen und Beschichten von Werkstoffen, wobei eine flüssige Phase durch Schmelzen eines Lotes (Schmelzlöten) oder durch Diffusion an den Grenzflächen (Diffusionslöten) entsteht.
Die Solidustemperatur des Grundwerkstoffes wird nicht erreicht.

Adhäsionskräfte (Die Bindung von der Benetztung der Werkstücke mit dem Lot abhängig)

• Schweisseignung
• Schweisssicherheit
• Schweissmöglichkeit

Vorbereiten zum Schweißen (Auswahl von Stoßart, Schweißverfahren, Fugenform und Schweißzusätzen, Heften und Vorwärmen)
Ausführen des Schweißens (Wärmeeinbringung, Wärmeführung, Schweißfolge)
Nachbereiten/Nachbehandeln der Schweißverbindung (Wärmebehandlung, Richten, Schleifen, Beizen)

• Erzielung einer hohen Nahtwertigkeit
• Verformungs-und spannungsarme Schweißverbindungen
• Geringe Bauteilendverformung

• Ungleichmässiges Erhitzen führt zu thermisch induzierten Spannungen
   
• Am Ende des Schweissprozessessind die Bauteile verzogen oder verspannt
   
• Thermisch induzierte Spannungen können sogar die Streckgrenze des Materials überschreiten
   
• Spannungen können durch eine Wärmebehandlungabgebaut werden