STAHLBAU Verbindungsmittel und Verbindungen

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1 2.5. Verbindungsmittel und Verbindungen Schweißverbindungen Schweißarten Schweißnähte Schweißvorgang Berechnung von Schweißverbindungen I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 24/39

2 2.5. Verbindungsmittel und Verbindungen Je nach Kraftübertragung unterscheidet man: punktweise Verbindungen (Schrauben, Niete,...) linienförmige Verbindungen (Schweißnähte) flächenförmige Verbindungen (Klebung) Schweißverbindungen Heute wichtigste Fügetechnik SCHWEISSEN = Vereinigen von Werkstoffen mit gleichem Schmelzpunkt durch Anwendung von Wärme und/oder Druck in weichem oder schmelzflüssigem Zustand, mit oder ohne Zusatz von artgleichem Werkstoff. I: e: office@di-baumgartner.at 7/8 BHA /13 - SHB 25/39

3 Schweißarten Schmelzschweißen Pressschweißen I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 26/39

4 Schmelzschweißen 1) Lichtbogenschmelzschweißen: Dabei brennt ein elektr. Lichtbogen zwischen Werkstück und Elektrode. Spannung 20-40V. Das Werkstück wird aufgeschmolzen, die Elektrode abgeschmolzen. a) Metalllichtbogenschweißen (Elektro-Handschweißung bzw. E) Elektrode mit Zange geführt. Elektrode = Kerndraht mit Umhüllung Die Umhüllung soll: Leitfähigkeit der Lichtbogenstrecke verbessern Einen Gasstrom zum Schutz des übergehenden Tropfens und des Schweißbades vor Luftzutritt bilden I: e: office@di-baumgartner.at 7/8 BHA /13 - SHB 27/39

5 Schlacke bilden (Schutz wie vor) + langsamen Abkühlung (Aufhärtung) Ev. auflegierend wirken. Je nach Schweißposition, Anwendung und Festigkeit werden verschiedene Elektroden verwendet I: e: office@di-baumgartner.at 7/8 BHA /13 - SHB 28/39

6 b) Metall-Aktivgas-Schweißung (MAG) Endlosdraht auf Trommel Lichtbogen durch aktives Schutzgas geschützt (z.b. CO 2 oder Argon-Mischgas ArCO 2 oder ArO 2 ) Elektroden Ø 0,8-2,4 mm Vorteil: Größere Abschmelzleistung als E-Hand (da kein Elektrodenwechsel) Nachteil: Nicht im Freien od. in zugigen Hallen I: e: office@di-baumgartner.at 7/8 BHA /13 - SHB 29/39

7 c) Unterpulver-Schweißung (UP) Lichtbogen brennt zwischen Werkstück und Endlos -Draht-Elektrode in Schweißpulver Pulver hat gleiche Aufgaben wie Umhüllung bei E Elektroden Ø 3-8 mm; ca. 50cm/min Vorteil: Größte Abschmelzleistung Nachteil: Nicht alle Schweißpositionen! 2) Gasschweißen: nur von untergeordneter Bedeutung I: e: office@di-baumgartner.at 7/8 BHA /13 - SHB 30/39

8 Pressschweißen 1) Punktschweißen: Elektroden gegenüberliegend angesetzt. Durch Übergangswiderstand (zw. Elektroden) entsteht Wärme gleichzeitiges zusammenpressen. Bei dünnen Blechen im Leichtbau 2) Rollennahtschweißen Zu verbindende Teile werden durch Elektroden in Rollenform durchgeschoben. Bei jedem Stromimpuls entsteht Schweißpunkt. 3) Abbrennstumpfschweißung für Vollquerschnitte I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 31/39

9 Schweißnähte Ausbildung der Schweißnähte ist abhängig von: Lage der Teile zum Stoß Art der Nahtvorbereitung Nahtaufbau und Nahtvorbereitung Man unterscheidet: a) Stumpfstöße b) T-Stöße und c) Eckstöße Nahtdicken von 5-6 mm in einem Arbeitsgang möglich. I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 32/39

10 Stumpfstöße: I-Naht bis 4mm ein-, bis 8mm beids., V-Naht bis 20mm, Wurzel muss gegengeschweißt werden I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 33/39

11 I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 34/39

12 I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 35/39

13 T-Stöße Eckstöße I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 36/39

14 Schweißvorgang Werkstück ablängen, richten, reinigen 1. Naht - Schlacke weg und Zunder weg X-Nähte - wechselseitig U-Nähte Schweißnähte von Mitte nach aussen (um Wärmespg. zu vermeiden) Langsames Abkühlen (sonst Versprödung) Schweißen ist Wärmebehandlung => Sprödbruchgefahr Beruhigte Stähle bevorzugen Tempspg. Entstehen durch ungleichm. abkühlen => gefährlich Spannungsfreiglühen I: e: office@di-baumgartner.at 7/8 BHA /13 - SHB 37/39

15 Fehler 1) äußere Fehler: sichtbare Risse nicht durchgeschweißte Wurzel bei einseiig geschw. Stumpfnähten offene Endkrater Zündstellen ausserhalb der Naht Einbrand-, Rand- und Wurzelkerben 2) innere Fehler Prüfung zerstörende Verfahren I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 38/39

16 zerstörungsfreie Verfahren a) Augenschein (ev. mit Lupe) b) Farbeindringverfahren c) Magnetpulverprüfung d) Durchstrahlung mit Röntgen und γ-strahlen e) Ultraschall Berechnung I: e: 7/8 BHA /13 - SHB 39/39