SCHWEISSVERFAHREN: DEFINITION, TYPEN, VERFAHREN

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Was ist Schweißen?

Schweißen ist ein dauerhafter Verbindungsprozess, bei dem zwei Metallstücke durch Erhitzen der Metalle auf ihren Schmelzpunkt zu einem Stück zusammengefügt werden. Während des Erhitzungsprozesses wird zusätzliches Metall, auch Füllmetall genannt, hinzugefügt, um die Verbindung der beiden Teile zu unterstützen.

Im Allgemeinen handelt es sich um einen Prozess, bei dem zwei ähnliche (oder) unterschiedliche Metallteile durch Erhitzen auf eine Temperatur verbunden werden können, die hoch genug ist, um die Metalle mit (oder) ohne Anwendung von Druck und mit (oder) ohne Hilfe von Füllmaterial zu verschmelzen.

Schweißmaschine

Zur Erzeugung der Wärme und zum Auftragen des Zusatzwerkstoffes wird ein Schweißgerät verwendet. Das Zusatzmetall wird zur Bildung der Verbindung entweder von der Elektrode selbst (oder) durch Zusatzmaterial zugeführt. Die Temperatur der erzeugten Wärme liegt in der Größenordnung von 6000 bis 7000 °C. Lassen Sie uns also besprechen, welche verschiedenen Arten von Schweißverfahren es gibt und wie sie in der Industrie eingesetzt werden.

Arten von Schweißprozessen

Je nach Art der erzeugten Wärme gibt es folgende Arten von Schweißverfahren:

1. MIG-Schweißen

2. Stabschweißen

3. WIG-Schweißen

4. Plasma-Lichtbogenschweißen

5. Elektronenstrahlschweißen

6. Laserstrahlschweißen

7. Gasschweißen

8. Flussmittelschnur-Lichtbogenschweißen

9. Automatisches Wasserstoffschweißen

10. Elektroschlackeschweißen

1. MIG-Schweißen

MIG-Schweißgriffe zum Metall-Inertgasschweißen. Dieses MIG-Schweißverfahren wird auch als Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW) bezeichnet, das auch als Drahtschweißen bezeichnet werden kann.

Bei dieser Art des Schweißens fungiert ein dünner Draht als Elektrode, der von einer an einer Pistole befestigten Spule durch einen flexiblen Schlauch zugeführt wird und aus der Düse an der Schweißpistole oder dem Schweißbrenner austritt. Der Draht wird kontinuierlich zugeführt, wenn der Abzug betätigt wird Schweißpistole.

2. Schutzgasschweißen (SMAW)

Es wird auch als handbetriebenes Metall-Lichtbogenschweißen, Flussmittel-Lichtbogenschweißen oder Stabschweißen bezeichnet. Bei dieser Art von Schweißverfahren wird der Lichtbogen zwischen dem Metallstab oder der Elektrode (mit Flussmittel beschichtet) und dem Werkstück gezündet, wobei die Oberfläche sowohl des Stabs als auch des Werkstücks schmilzt und ein Schweißbad entsteht.

Durch das gleichzeitige Schmelzen der Flussmittelbeschichtung auf dem Stab entstehen Gas und Schlacke, die die Schweißverbindung vor der Umgebung schützen. Das Schutzgasschweißen ist ein vielseitiges Verfahren, das sich ideal zum Verbinden von Eisen- und Nichteisenmaterialien mit der Materialstärke an allen Positionen eignet.

3. WIG-Schweißen

WIG-Schweißen steht für Wolfram-Inertgas-Lichtbogenschweißen und wird von der American Welding Society auch als (GTAW) bezeichnet. Dieses Schweißverfahren wird auch Gasschweißen genannt.

Beim WIG-Schweißen wird eine Wolframelektrode verwendet, da Wolfram einen hohen Schmelzpunkt hat. Wenn wir das nehmen Die WIG-Schweißelektrode wird heiß, schmilzt aber nicht. Wir sagen, dass es sich um eine nicht verbrauchbare Elektrode handelt. Nicht abschmelzende Elektroden bedeuten nicht, dass sie nicht ewig halten, sondern dass sie nicht schmelzen und Teil der Schweißnaht werden.

4. Plasmalichtbogenschweißen (PAW)

Das Plasmalichtbogenschweißen (PAW) ist ein Lichtbogenschweißverfahren, bei dem die Wärme genutzt wird, die durch einen komprimierten Lichtbogen zwischen einer nicht verbrauchenden Wolframelektrode und dem Werkstück (Lichtbogenübertragungsverfahren) oder einer wassergekühlten Verengungsdüse (Lichtbogenverfahren) erzeugt wird.

Das Plasma ist eine gasförmige Mischung aus positiven Ionen, Elektronen und neutralen Gasmolekülen. Der übertragene Lichtbogenprozess erzeugt Plasmastrahlen mit hoher Energiedichte und kann zum Hochgeschwindigkeitsschweißen und -schneiden von Keramik, Kupferlegierungen, Stählen, Aluminium, Nickellegierungen und Titanlegierungen verwendet werden.

5. Elektronenstrahlschweißen (EBW)

Beim Elektronenstrahlschweißen handelt es sich um einen Schweißprozess, bei dem die von einem Strahl hochenergetischer Elektronen erzeugte Wärme angewendet wird. Die Elektronen treffen auf das Werkstück und ihre kinetische Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt, die das Metall erhitzt, sodass die Kanten des Werkstücks verbunden werden können und nach dem Erstarren eine Schweißnaht entsteht.

EBM ist ebenfalls ein Flüssigschweißverfahren. Dabei erfolgt die Metall-Metall-Verbindung im flüssigen oder geschmolzenen Zustand. Es wird auch als Schweißverfahren bezeichnet, da es die kinetische Energie von Elektronen aufnimmt, um zwei Metallwerkstücke zu verbinden.

6. Laserstrahlschweißen (LBW)

Laserstrahlschweißen (LBW) ist ein Schweißverfahren, bei dem durch einen hochenergetischen Laserstrahl, der auf das Werkstück gerichtet ist, Wärme erzeugt wird. Der Laserstrahl erhitzt und schmilzt die Enden des Werkstücks, wodurch eine Verbindung entsteht.

Beim Laserschweißen (LBM) wird die Verbindung als Folge überlappender Punktschweißungen oder als durchgehende Schweißnaht gebildet. Laserschweißen wird in der Elektronik-, Kommunikations- und Luft- und Raumfahrtindustrie zur Herstellung medizinischer und wissenschaftlicher Geräte aus kleinen Komponenten eingesetzt.

7. Gasschweißen

Beim Gasschweißen werden die zu verbindenden Seiten oder Flächen durch eine Gasflamme geschmolzen und dafür gesorgt, dass das geschmolzene Metall zusammenfließt, wodurch beim Abkühlen eine feste, durchgehende Verbindung entsteht.

Sauerstoff-Acetylen-Gemische werden in weitaus größerem Umfang als andere eingesetzt und nehmen in der Schweißindustrie eine herausragende Stellung ein. Die Temperatur der Oxy-Acetylen-Flamme beträgt in ihrem heißesten Bereich etwa 3200 °C, während die Temperatur, die in der Knall-Wasserstoff-Flamme erreicht wird, etwa 1900 °C beträgt.

8. Fülldrahtschweißen (FCAW)

Diese Art des Schweißens ist fast ähnlich MIG-Schweißen . Tatsächlich können MIG-Schweißer häufig Fülldrahtschweißen durchführen. Bei diesem Schweißen verfügt der Draht über einen Flussmittelkern, der einen Gasschutz um die Schweißnaht herum bildet. Dadurch verringert sich der Bedarf an externer Gasversorgung.

FCAW eignet sich besser für raue, schwere Metalle, da es sich um einen Schweißprozess mit hoher Hitze handelt. Zu diesem Zweck wird es normalerweise für die Reparatur schwerer Geräte verwendet. Es ist ein Prozess, der nicht zu viel Abfall produziert. Da kein externes Gas benötigt wird, sind auch die Kosten geringer.

9. Atomares Wasserstoffschweißen

Das Atomwasserstoffschweißen ist eine Form des Schweißens mit extrem hohen Temperaturen, die als Lichtbogen-Atomschweißen bezeichnet wird. Diese Art des Schweißens erfordert die Verwendung von Wasserstoffgas, um zwei aus Wolfram bestehende Elektroden abzuschirmen. Es können Temperaturen erreicht werden, die über einem Acetylenbrenner liegen, und es kann mit oder ohne Zusatzmetall durchgeführt werden.

10. Elektroschlackeschweißen

Es handelt sich um ein fortschrittliches Schweißverfahren, mit dem die dünnen Enden zweier Metallteile vertikal miteinander verbunden werden. Die Schweißung erfolgt nicht an der Außenseite einer Verbindung, sondern zwischen den Enden der beiden Teile.

Ein Kupferelektrodendraht wird durch ein Metallführungsrohr geführt, das als Zusatzmetall dient. Wenn Strom zugeführt wird, wird der Lichtbogen erzeugt und eine Schweißnaht unterhalb der Naht begonnen und langsam nach oben bewegt, wodurch anstelle der Naht eine Schweißnaht entsteht.

Arten von Schweißpositionen

Im Folgenden sind die vier Haupttypen von Schweißpositionen aufgeführt:

1. Flache Position (1G und 1F)

2. Horizontale Position (2G und 2F)

3. Vertikale Position (3F und 3G)

4. Überkopfposition (4G und 4F)

1. Flache Position

Die offensichtlichste Ausführungsart ist die flache Position, manchmal auch Down-Hand-Position genannt. Dabei wird an der Oberseite der Verbindung geschweißt. Dabei wird die Metallschmelze an der Verbindungsstelle nach unten gezogen. Das Ergebnis ist ein schnelleres und einfacheres Schweißen.

In 1G und 1F bezieht sich die Nummer 1 auf die flache Position, während der Buchstabe G für eine Nutschweißnaht und der Buchstabe F für eine Kehlnaht steht.

2. Horizontale Position (2G und 2F)

Dies ist eine schwierigere Position als die flache Position und erfordert mehr Geschick vom Schweißer, um sie zu korrigieren.

2G ist eine Nutschweißposition, bei der die Schweißachse in einer horizontalen Ebene oder nahezu horizontal platziert wird. Die Schweißfläche muss etwa in einer vertikalen Ebene liegen.

2F ist eine Kehlnahtposition, bei der das Schweißen auf der Oberseite von nahezu horizontalen Flächen gegenüber einer nahezu vertikalen Fläche durchgeführt wird. In dieser Position wird der Brenner normalerweise in einem Winkel von 45 Grad gehalten.

3. Vertikale Position (3F und 3G)

In dieser Position liegen sowohl das Werkstück als auch die Schweißnaht vertikal oder nahezu vertikal. 3F und 3G führen zu den Positionen der vertikalen Verrundung und der vertikalen Nut.

Beim vertikalen Schweißen drückt die Schwerkraft das geschmolzene Metall nach unten und hat daher die Tendenz, sich zu stapeln. Um dem entgegenzuwirken, können Sie eine vertikale Position nach oben oder unten verwenden.

Um zu prüfen, ob es sich in einer vertikalen Aufwärtsposition befindet, richten Sie die Flamme nach oben und platzieren Sie sie in einem Winkel von 45 Grad zum Werkstück. Auf diese Weise trägt der Schweißer Metall von den unteren Teilen des Werkstücks auf, um es in Richtung der Schwerkraft zu schweißen.

4. Überkopfposition (4G und 4F)

Bei dieser Art der Schweißposition wird von der Unterseite der Verbindung aus geschweißt. Es ist die komplexeste und schwierigste Position, mit der man arbeiten kann. Die Positionen 4G und 4F sind für Nut- und Kehlnähte vorgesehen.

In der Überkopfposition führt das an der Verbindung abgelagerte Metall zu einem Loch im Teil, das in einer Wulst mit einer höheren Krone entsteht. Um dies zu vermeiden, halten Sie die geschmolzene Pfütze klein. Wenn die Schweißpfütze zu lang wird, schalten Sie die Flamme für einen Moment aus, damit das geschmolzene Metall abkühlen kann.

Vorteile des Schweißverfahrens

1. Eine gute Schweißnaht ist stärker als das Grund- oder Grundmetall.

2. Schnellerer Prozess im Vergleich zum Nieten und Gießen.

3. Mit dem Schweißverfahren können vollständig biegesteife Verbindungen hergestellt werden.

4. Anwendbar auf alle Metalle und Legierungen.

5. Durch Schweißen können schwierige Formen hergestellt werden.

6. Schweißgeräte sind tragbar und können leicht gewartet werden.

7. Beim Schweißvorgang entstehen keine Geräusche wie beim Nieten.

8. Der Schweißvorgang benötigt im Vergleich zum Nieten weniger Arbeitsraum.

9. Jeder Fugenraum kann problemlos hergestellt werden.

Nachteile des Schweißprozesses

1. Gibt schädliche Strahlung, Dämpfe und Flecken ab (ein plötzlicher Funkenschlag).

2. Schweißverbindungen sind bruchempfindlicher und haben daher eine geringere Ermüdungsfestigkeit als die der verbundenen Bauteile.

3. Führt zu Verformungen und induziert innere Spannungen.

4. Um Metalle richtig zu halten, sind bestimmte Vorrichtungen und Vorrichtungen erforderlich.

5. Zum Schweißen werden Fachkräfte und Strom benötigt.

6. Die Prüfung von Schweißarbeiten ist schwieriger und aufwendiger als die von Nietarbeiten.

Anwendungen des Schweißens

Die Anwendungen des Schweißens sind so unterschiedlich und umfangreich, dass man ohne Übertreibung sagen kann, dass es keine Metallindustrie und keinen Zweig des Maschinenbaus gibt, der das Schweißen nicht in der einen oder anderen Form nutzt, nämlich die Automobilindustrie, die Schifffahrt, die Luft- und Raumfahrt sowie das Baugewerbe. Es wird hauptsächlich zur Herstellung verwendet.

Einige der Anwendungen sind:

• Schiffbau

• Eisenbahnwaggons

• Automobilchassis und Karosseriebau

• Erdbewegungskörper

• Fensterläden

• Türen, Tore

• Alle Arten von Fertigungsarbeiten.

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Abschluss

Wie Sie jetzt wissen, handelt es sich beim Schweißen um einen starken Verbindungsprozess, bei dem zwei Metallteile durch Erhitzen der Metalle auf ihren Schmelzpunkt zusammen ein Teil bilden. Einige Schweißarten werden maschinell durchgeführt und erfordern kostspielige Spezialausrüstung. Schweißen ist im Vergleich zum Nieten und Gießen eine schnellere Methode.