Prüfungsfragen und Antworten für Metallbauberufe

Die wichtigsten Fragen und Antworten aus dem gleichnamigen Buch

Die wichtigsten Fragen und Antworten aus dem gleichnamigen Buch


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Langue Deutsch
Catégorie Technologie du métal
Niveau Apprentissage
Crée / Actualisé 21.07.2023 / 06.05.2025
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Im Stromnetz (230 V / 400 V) sind die Drähte
durch unterschiedliche Farben gekennzeichnet.
Ordnen Sie den Kennfarben die Begriffe Polleiter,
Neutral-Leiter und Schutz-Leiter zu.
Ergänzen Sie Ihre Antwort mit der Angabe, ob
der entsprechende Draht stromführend oder
nicht stromführend ist.
a) Rot
b) Gelb/Grün
c) Schwarz
d) Hellblau
e) Weiss

a) Rot: Pol-Leiter (Phase), stromfü hrend
b) Gelb/Grü n: Schutz-Leiter (Erdung), nicht stromfü
hrend
c) Schwarz : Pol-Leiter (Phase), stromführend
d) Hellblau: Neutral-Leiter (Null-Leiter), nicht
stromführend
e) Weiss: Pol-Leiter (Phase), stromführend

Der elektrische Strom ist unsere wichtigste
Energiequelle. Wir nutzen seine verschiedenen
Wirkungen, zum Beispiel für das Erzeugen von
Licht.
Nennen Sie die drei anderen Wirkungen der
Elektrizität, die für uns wichtig sind.

- Elektromagnetische Wirkung
- Wä rme-Wi rkung
- Elektrochemische Wirkung

In den Industrieländern wird sehr viel Energie
verbraucht. Die Rohenergie kommt in verschiedenen
Formen vor.
Zählen Sie fünf Energieträger auf, mit welchen
Wärme oder elektrische Energie erzeugt werden
kann.

- Sonnenenergie
- Wasserkraft
- Kohle
- Erdöl
- Erdgas
- Uran
- Biogas

Die Elektrizität wird durch metallische Leiter an
den Ort des Verbrauchers geführt.
Erklären Sie, weshalb Metalle g ute Stromleiter
sind.

Im Atomgitter der Metalle sind freie Elektronen
vorhanden, welche verschoben werden können.

Der elektrische Strom wird vielseitig genutzt.
Nennen Sie je zwei Anwendungsbeispiele für:
a) Wärme-Wirkung
b) Licht-Wirkung
c) chemische Wirkung
d) elektro-magnetische Wirkung

a) Schweissen, Schmelzofen, Kochherd, HeizStrahler
b) Glühbirne, Fluoreszenz-Röhre, Gasentladungslampe
c) Elektrolyse, Galvanisieren, Anodisieren, elektrochemische
Korrosion, Akkumulator
d} Elektromotor, Elektromagnet, Lautsprecher,
Transformator, Schalt-Relais

Taucht man zwei verschiedene Metalle in eine
stromleitende Flüssigkeit (Elektrolyt), entsteht
ein galvanisches Element.
a) In welcher Form nutzen wir galvanische
Elemente vor allem?
b) Galvanische Elemente können im Bauwesen
auch zu Schäden führen. Beschreiben Sie
zwei Beispiele.

a) Wir nutzen galvanische Elemente vor allem als
Batterien.
b) 1 . In Metall-Legierungen, deren Bestandteile
auf der elektro-chemischen Spannungsreihe
weit auseinander liegen, kann bei Zutritt von
Feuchtigkeit interkristalline Korrosion auftreten.
Bespiel: Ferrit und Zementit im Stahl
2. Berühren sich zwei Bauteile aus verschiedenen
Metallen, z.B. Kupfer und Aluminium, entsteht
bei Zutritt von Feuchtigkeit elektrochemische
Korrosion. Dabei wird das unedlere
Metall (Aluminium) zerstört.

Auf einer Baustelle müssen Sie mit einem
grossen Winkelschleifer Teile einer Betonmauer
abtrennen. Die Arbeit wird etwa eine
halbe Stunde dauern. Als Verlängerungskabel
verwenden Sie eine Kabelrolle. Der grösste Teil
des Kabels ist noch auf der Rolle.
Welche Vorsichtsmassnahme treffen Sie, bevor
Sie mit der Arbeit beginnen?
Begründen Sie Ihre Antwort.

Die Kabelrolle muss ganz abgewickelt werden,
denn sie wirkt wie eine Spule.
Fliesst ein starker Wechselstrom durch eine Spule,
kann sich diese so stark erwärmen, dass die Isolation
der Drähte schmilzt.

Zum Schweissen von Stahlkonstruktionen ,
welche anschliessend feuerverzinkt werden,
sollten Elektroden mit niedrigem Siliziumgehalt
verwendet werden.
Begründen sie diese Aussage.

Auf einer Schweissnaht mit hohem Siliziumgehalt
bildet sich beim Feuerverzinken eine dicke HartZinkschicht,
welche optisch störend wirkt.

Stabelektroden sind mit ei ner mineralischen
Umhüllung versehen.
Nennen Sie drei Aufgaben, welche die Umhüllung
erfüllen muss.

- Den Luftsauerstoff von Lichtbogen und
Schmelzgut fernhalten
- die Leitfähigkeit des Lichtbogens verbessern
- durch Schlackenbildung die Schweissnaht vor
schnellem Abkühlen schützen
- dem Schmelzbad Legierungsbestandteile zuführen
- die Zündfähigkeit des Lichtbogens verbessern
- das Schmelzbad reinigen

Die Umhüllung der Stabelektrode bestimmt die
Schweiss-Eigenschaften , die Werkstoff-Eigenschaften
des Schweissg utes und das Aussehen
der Schweissnaht.
Nennen Sie je zwei typische Eigenschaften
von:
- rutil-sauren Elektroden
- rutil-basischen Elektroden
- basischen Elektroden

- Rutil-saure Elektrode: Dünnflüssig, sehr gute
Schlackenentfernung, schöne Nahtoberfläche,
gute mechanische Eigenschaften
- Rutil-basische Elektrode: Doppelmantelelektrode,
geeignet für Zwangslagen, gute Schlackenentfernung,
gleichmässige Nahtoberfläche,
zähes Schweissgut
- basische Elektrode: Zähflüssig, schlechte
Schlackenentfernung, überwölbte Nahtoberfläche,
schmiedbar, zähes Schweissgut, gut geeignet
für Zwangslagen

Feuchte Umhüllu ngen von Elektroden haben
einen negativen Einfluss auf die Qualität der
Schweissnaht.
Mit welchen Massnahmen kann die Qualität der
Elektroden wieder hergestellt werden?

- Rücktrocknen im Ofen gemäss Angaben des
Herstellers.
- Für hohe Anforderungen an das Schweissgut
im Stahl- und Apparatebau sind die Elektroden
nach dem Trocknen bei 80°C zu lagern.

Beim Schweissen mit Stabelektroden kann die
benötigte Stromstärke mit einer Faustregel
bestimmt werden.
a) Wie lautet diese Regel?
b) Berechnen Sie den Schweiss-Strom für eine
Elektrode mit einem Durchmesser = 2.5 mm.

a) (Elektrodendurchmesser minus 1) x 60 A
b} 2,5 mm - 1 mm = 1,5 mm
1 = 1 ,5 x 60 A = 90 A

Sehr oft werden im Metallbau rutilsaure Elektroden
verwendet.
Nennen Sie von diesem Elektrodentyp
a) drei Vorteile
b) einen Nachteil

a) Gute Zündeigenschaften, leicht lösbare Schlacke,
schöne Nahtoberfläche
b) relativ dünnflüssige Schlacke, deshalb nicht für
Zwangslagen geeignet

Eine Naht wird mit Stabelektroden geschweisst
und anschliessend geprüft. Auf dem Röntgenfilm
sind Poren und Schlackeneinschlüsse
sichtbar.
Nennen Sie vier Ursachen der Porenbildung
oder Schlackeneinschlüssen beim Schweissen.

- Feuchte Elektroden
- überhitzte Elektroden
- zu starkes Pendeln
- vorlaufende Schlacke
- zu grosses Spiel zwischen den zu verschweissenden
Kanten
- verschmutzte Materialoberfläche

Das Lichtbogenschweissen birgt Gefahrenquellen.
Welche fünf Massnahmen treffen Sie, um sich
und die Umwelt zu schützen?

- Schutz der Augen und der Haut gegen Strahlung
mittels Schweiss-Schild und geschlossener
Kleidung
- beim Abschlacken Schutzbrille tragen
- nur in gut durchlüfteten Räumen schweissen
oder Absauganlagen verwenden
- Schweissplatz mit Schutzwänden abschirmen
- keine defekten Schweisskabel verwenden
- Schuhe mit isolierender Sohle tragen

Schweissnähte können geprüft werden. Wir
unterscheiden zerstörende und zerstörungsfreie
Prüfverfahren.
Nennen Sie drei zerstörende Verfahren.
Beschreiben Sie, was mit den Verfahren geprüft
wird.

Beim Schweiss-Gleichrichter wird der Wechselstrom
aus dem Netz in zwei Stufen in
Gleichstrom umgewandelt.
Beschreiben Sie die beiden Stufen.

Stufe 1: Der Transformator wandelt die hohe
Netzspannung V in die ungefährliche, niedrige
Schweiss-Spannung um.
Stufe 2: Der Gleichrichter wandelt den Wechselstrom
in Gleichstrom um.

Für hohe Anforderungen werden Schweissnähte
geprüft. Wir unterscheiden zerstörende und
zerstörungsfreie Prüfverfahren.
Nennen Sie drei mögliche Verfahren zur zerstörungsfreien
Prüfung.
Ordnen Sie den Verfahren die Fehler zu, welche
damit erkannt werden können.

- Röntgenstrahlen: innere und äussere Fehler
wie Risse, Einschlüsse, Poren
- Ultraschallwellen: innere und äussere Fehler
wie Risse und Einschlüsse
- Farbeindringverfahren: Risse an der Oberfläche
- Magnetpulverprüfung: Risse an der Oberfläche
und Fehler, welche sehr nahe unter der Oberfläche
liegen
- Sichtkontrolle: Offene Poren, Einbrandkerben,
Einschlüsse, grobe Risse an der Oberfläche
und Nahtgeometrie.

Zum Lichtbogenschweissen stehen verschiedene
Stromquellen zur Verfügung. Je nach
Ausführung können sie verschiedene Stromarten
liefern.
Nennen Sie drei Schweiss-Stromquellen.
Ordnen Sie jedem Gerät die möglichen Stromarten
zu.

- Schweiss-Transformator: Wechselstrom
- Schweiss-Gleichrichter: Gleichstrom, eventuell
zusätzlich auch Wechselstrom
- Schweiss-Generator: Gleichstrom
- lnverter-Schweiss-Stromquelle: Gleichstrom,
pulsierenden Gleichstrom und Wechselstrom

Skizzieren Sie gemäss der Europäischen
Schweissnorm EN 22553 das Schweisszeichen
für folgende Naht:
- Umlaufende Kehlnaht
- Nahtstärke 4mm (Messmethode a)
- Elektro-Lichtbogen-Handschweissung
- Schweissung auf Montage ausgeführt

Beim Schutzgasschweissen werden aktive und
inerte Gase verwendet.
a) Nennen Sie zwei inerte Gase oder Gasgemische.
b) Nennen Sie zwei aktive Gase oder Gasgemische.

a) Inerte Gase
Argon Ar, Helium He und deren Gemische.
b) Aktivgase
- Kohlendioxid C02 , Sauerstoff 02, Wasserstoff
H2 und deren Gemische
- Gemische mit Kohlendioxid C02 , Sauerstoff
02 , Wasserstoff H2 und inerten Gasen

Durch die Erwärmung beim Schweissen verzieht
sich das Werkstück.
a) Wie verändert sich das Volumen eines Körpers
beim Erwärmen und Abkühlen?
b) Wie verziehen sich die Positionen 1 und 2
des gezeichneten Werkstückes nach dem
vollständigen Abkühlen?
Erstellen Sie eine Skizze und begründen Sie,
warum sich das Werkstück in dieser Art verzieht.

a) Beim Erwärmen dehnen sich Körper aus, beim
Abkühlen ziehen sie sich zusammen.
b) Die Position 1 verzieht sich leicht nach rechts.
Position 2 verformt sich beidseitig nach oben.
Begründung:
Position 1: Die erste Naht zieht mehr als die
zweite Naht, weil bei der zweiten Naht die
schon vorhandene erste Naht Widerstand
bietet. Die zweite Naht kann somit den Verzug
durch die erste Naht nicht ganz aufheben.
Position 2: Die Schweissnähte erzeugen einen
Wärmekeil, durch den sich die Position zuerst
beidseitig nach unten biegt. Dabei wird das
Material im Bereich des Wärmekeils gestaucht.
Beim Abkühlen nimmt das Material wieder sein
ursprüngliches Volumen ein. Die Aufstauchung
bewirkt eine Verkürzung der Oberseite der
Position 2. Dadurch biegt sich das Profil
beidseitig nach oben.

Beim Metall-Schutzgas-Schweissen unterscheiden
wir die stechende und die schleppende
Brennerführung.
Ordnen Sie die korrekte Brennerführung den
folgenden Drahtsorten zu.
a) Massivdraht
b) Metallpulver-Fülldraht.
c) Rutil- oder basischer Fülldraht
(Schlacke bildend)

Stechende Brennerführung für:
a) Massivdrähte
b) Metallpulver-Fülldrähte
Schleppende Brennerführung für:
c) Rutil- und basische Fülldrähte

Diese Skizze zeigt verschiedene SchweissPositionen.
Nach DIN EN 287 unterscheiden wir:
- Steigposition - Fallposition
- Querposition - Wannenposition
- Überkopfposition - Horizontalposition
- Horizontal-Überkopfposition
Ordnen Sie den Schweisspositionen 1 bis 7 die
entsprechenden Namen zu.
Ergänzen Sie die Namen mit den Kurzzeichen
PA, PB, PC, PD, PE, PF, PG.

1 Wannenposition PA
2 Horizontalposition PB
3 Querposition PC
4 Horizontal-Überkopfposition PD
5 Überkopfposition PE
6 Steigposition PF
7 Fallposition PG

Wolframelektroden werden je nach Anwendung
unterschiedlich angeschliffen.
Beschreiben Sie die Form der Elektrodenspitzen
für:
a) Gleichstrom
b} Wechselstrom

a) Für Gleichstrom: kegelförmig
b} für Wechselstrom: kalottenförmig (rund)

Beim Schutzgas-Schweissen unterscheiden wir
verschiedene Lichtbogenarten.
Beschreiben Sie die Vorgänge im Kurzlichtbogen
und im Sprühlichtbogen in Bezug auf den
Materialübergang von der Elektrode ins
Schweissbad.

Beim Kurzlichtbogen entstehen Kurzschlüsse,
während denen der Lichtbogen kurz erlischt. Das
Drahtende wird durch den Kurzschluss stark erhitzt
und schmilzt als Tropfen ab.
Beim Sprühlichtbogen entstehen keine Kurzschlüsse.
Der Materialübergang erfolgt in Form
von kleinen Tropfen.

Beim Schutzgas-Schweissen unterscheiden wir
verschiedene Schutzgase.
Nenne Sie zwei Vorteile von Mischgasen im
Vergleich zu reinem Kohlendioxid C02•

- Weniger Spritzer
- schönere Nahtoberfläche

Bei MSG-Schweissgeräten gibt es oft Probleme
mit dem Drahtvorschub.
Nennen Sie drei mögliche Ursachen.

- Das Drahtende brannte zu stark zurück und
"klebt" an der Öffnung des Kontaktrohres.
- Der Abstand zwischen den Vorschubrollen und
dem Einlauf zum Schlauchpaket ist zu gross
(Draht knickt).
- Der Anpressdruck der Transportrollen ist zu
gering.
- Das Schlauchpaket wird zu stark geknickt.
- Die Bremse der Drahtrolle ist nicht richtig
eingestellt.
- Die Seele im Schlauchpaket ist beschädigt
oder Verstopft.

Beim MSG-Schweissen ist es wichtig, den
Schweissbrenner richtig zu führen, denn eine
falsche Haltung kann zu Bindefehlern führen.
Nennen Sie zwei Ursachen für Bindefehler.

- Der Brenner wird zu flach geführt.
- Der Brenner zeigt zu sehr auf eine Seite.
Dadurch werden die Nahtflanken nur einseitig
angeschmolzen.

An der Form der Spitzen von Wolframelektroden
können Sie beurteilen, ob das Schweissgerät
richtig eingestellt ist.

a) Welche Elektrode wurde mit Wechselstrom
überbelastet?
b) Welche Elektrode wurde mit Wechselstrom
richtig belastet?
c) Welche Elektrode wurde mit Wechselstrom
u nterbelastet?
d) Welche Elektrode wurde mit Gleichstrom
überbelastet?
e) Welche Elektrode wurde mit Gleichstrom
richtig belastet?

a) Bild 5
b) Bild 2
c) Bild 4
d) Bild 3
e) Bild 1

Auf ein CrNi-Stahlblech von 1,5 mm Dicke
muss ein Stift tj> 6 x 30 geschweisst werden.
Auf der Gegenseite sollten keine Veränderungen
der Oberfläche sichtbar werden.
Welches Verfahren wählen Sie?

Bolzenschweissen

Beim UP-Schweissen ist der Lichtbogen nicht
sichtbar.
Begründen Sie diesen Sachverhalt.

Der Lichtbogen wird durch eine Pulverschicht a bgedeckt.

Das U P-Schweissen lässt sich nicht überall
einsetzen.
Nennen Sie zwei Vorteile und zwei Nachteile
dieses Schweiss-Verfahrens.

Vorteile
- hohe Schweissleistung
- tiefer Einbrand
- keine Blendwirkung durch Lichtbogen
- nur sehr geringe Rauchbildung
- lässt sich auch für Schweissroboter verwenden
Nachteile
- ungeeignet für Zwangslagen
- hoher Anschaffungspreis
- grosser Einricht-Aufwand (für Einzelstücke
wenig geeignet)

Nennen Sie zwei Verfahren, mit welchen sich
auch feinste Teile und Folien schweissen lassen.

- Plasmaschweissen
- Laserschweissen

In Bezug auf die Wärmequelle unterscheidet
sich das Laserschweissen vom elektrischen
Lichtbogen-Schweissen.
In welcher Form wird beim Laserschweissen
die benötigte Energie auf das Werkstück gebracht?

Beim Laserschweissen wird die Wärmeenergie in
Form eines gebündelten Lichtstrahls auf das
Werkstück gebracht.

Beim Anzünden eines Azetylen - Sauerstoff -
Schweissbrenners muss auf korrektes Vorgehen
geachtet werden.
Nennen Sie die richtigen Manipulationen der
Reihe nach beim
a) Anzünden der Flamme
b) Ablöschen der Flamme

a) 1 . Sauerstoffhahn öffnen
2. Azetylenhahn öffnen
3. Gemisch entzünden
b) 1 . Azetylenhahn schliessen
2. Nach dem Erlöschen der Flamme Sauerstoffhahn
schliessen

Autogene Schweissanlagen müssen mit Rückschlag-
Sicherungen versehen sein.
Nennen Sie die zwei wichtigsten Aufgaben dieser
Sicherungen.

- Schutz der Apparaturen beim Zurückschlagen
der Flamme
- Schutz der Apparaturen beim Zurückschlagen
des Gases
- Flaschenbrand verhindern

Die Lötverfahren werden auf Grund der Arbeitstemperaturen
in zwei Gruppen eingeteilt.
Wie heissen die beiden Gruppen?
Ordnen Sie den beiden Gruppen ihre Temperaturbereiche
zu.

Weichlöten: T < 450°C
Hartlöten: T > 450°C

Damit eine Lötstelle einwandfrei hält werden
Flussmittel verwendet.
Nennen Sie drei Aufgaben der Flussmittel.

- Restoxide auf der Oberfläche auflösen
- Lötstelle vor erneuter Oxidation schützen
- Oberfläche vor Luftzutritt schützen
- Fliessen des Lotes fördern
- Kapillarwirkung verbessern

Die Klebetechnik bietet im Vergleich zu anderen
Fügeverfahren entscheidende Vorteile.
a) Nennen Sie drei Vorteile im Vergleich zu
einer geschweissten Verbindung.
b) Nennen Sie zwei Vorteile im Vergleich zu
einer geschraubten oder genieteten Verbindung.

a) - Unterschiedliche Werkstoffe können gefügt
werden
- keine Erwärmung des Werkstückes
- keine Sehrumpfspannungen im Werkstoff
- keine Gefügeveränderung im Werkstoff
- das Fügen nach der Oberflächenbehandlung
ist möglich
- die Verbindung ist elektrisch isolierend
b) - keine Schwächung des Werkstückes durch
Löcher
- dichte Verbindung
- ermöglicht die Verbindung von sehr dünnem
Material (Folien)