Fragenkatalog Fügetechnik

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1 Fragenkatalog Fügetechnik 1. Nennen Sie die Hauptgruppen der Fügeverfahren! - Zusammensetzen, Füllen, An-/Einpressen, Fügen durch Urformen / Umformen - Schweißen, Löten, Kleben, textiles Fügen 2. Geben Sie die Definition des Fügens an! - Ändern der Form + Erhöhung des Zusammenhalts 3. Wie werden Fügeverfahren eingeteilt? - Hauptwirkprinzipien bei Herstellung Schweißen, Löten, Kleben... - Funktion starr, beweglich - Verwendung von Fügeelementen mittelbar, unmittelbar - Verbindungsmechanismus Formschluss, Kraftschluss, Stoffschluss - Art der Verbindung lösbar, unlösbar, bedingt lösbar - Zweck der Verbindung Verbinden, Ergänzen 4. Wie wird Schweißen definiert? - Unlösbares Verbinden von Grundstoffen durch Wärme oder Druck - Mit oder ohne Zusatzstoffe (nahezu gleicher Schmelzbereich) 5. Geben Sie die Definition von Press- und Schmelzschweißen an! Pressschweißen - Wärmezufuhr + Druckeinsatz - Vereinigung im plastischen Zustand (häufig teilweises Schmelzen) - Nur Druck Vereinigung in festem Zustand Schmelzschweißen - Nur Wärmezufuhr Verbindung über schmelzflüssigen Zustand 6. Nennen Sie Energiequellen und deren Wirkenergie für das Metallschweißen! - Brenngas-, Sauerstoffflamme, metallothermische Reaktion Reaktionswärme - Lichtbogen Lichtbogenenergie (elektrisch und elektromagnetisch) - Elektrischer Widerstand elektrische Energie - Elektronenstrahl, Ionenstrahl kinetische Energie der Korpuskularstrahlung - Lichtstrahl, Laser elektromagnetische Strahlungsenergie - Schockwellen, Reibung, Ultraschall mechanische Energie

2 7. Skizzieren Sie thermisch beeinflusste Bereiche in einer Naht und geben Sie Gefügeveränderungen an! - Um Schweißnaht Kornvergröberung 8. Nennen Sie übliche Stoßarten!

3 9. Geben Sie das Prinzip des Gasschmelzschweißens an - Acetylen Sauerstoff Flamme ca C - Aufschmelzen der Nahtflanke - Zuführen und Aufschmelzen von Schweißdraht bildet Schmelzgut - hohe Reaktionsneigung des erhitzen Stoffes CO als Schutzgas (2. Verbrennungsstufe) - 2. Verbrennungsstufe wärmt Bauteil vor - Bleche bis 3 mm schweißbar Thermisches Trennen - Schmelzschneiden, Brennschneiden auch für dicke Bleche - Bedingungen Werkstoff brennbar und muss viel Wärme erzeugen Entzündungstemperatur < Schmelztemperatur (< 1,6 % C für Fe Werkstoffe) Keine zu hohe Wärmeleitfähigkeit für Cu, Al nicht geeignet Vorteile - Geringe Investitionskosten - Unabhängig von Energieversorgung (z.b. auf Montage) - Flamme brennt unabhängig vom Werkstück - Wärmezufuhr durch Abstandsänderung leicht veränderbar - Wirksame Abschirmung gegenüber Atmosphäre Nachteile - Hoher Aufwand zur Gasherstellung - Hohe Arbeits- und Brandschutzforderungen - Geringe Wärmeausnutzung (50%) - Nicht für Automatisierung geeignet

4 10. Skizzieren Sie eine Acetylen Sauerstoff Flamme und tragen Sie den Temperaturverlauf an! Welche Möglichkeiten gibt es, die Flamme zu beeinflussen? Wann wird was verwendet?

5 11. Nennen Sie Nahtarten und geben Sie deren Grundsymbole an! 12. Nennen Sie übliche Brenngase für das Gasschweißen! - Wasserstoff, Acetylen (C 2 H 2 ), Propan (C 2 H 8 ), Erdgas 13. Wodurch unterscheiden sich Sauerstoff- und Acetylenflaschen im Aufbau? Sauerstoff - Blau - Schlauch blau - Rechtsgewinde Acetylen - Kastanienrot - Schlauch rot - Linksgewinde - Aceton gelöst in Calciumsilicathydrat

6 14. Geben Sie das Verfahrensprinzip des Lichtbogenhandschweißens an! - Lichtbogen = Plasma (ca. 7000K) - Anstieg der Lichtbogenkennlinie abhängig von Elektrodendurchmesser Elektrodenzusammensetzung Umhüllung Polung - Katode durch e - - Austritt gekühlt - Stromquelle Leerlaufspannung maximal mögliche Spannung Kurzschlussstrom maximal möglicher Strom Arbeitsstrom Schnittpunkt mit Lichtbogenkennlinie - Innere Regelung ΔI Selbstständige Regelung der Lichtbogenlänge Bei automatischen Schweißen dünner Bleche mit dünnen Drähten Flache Kennlinie großes ΔI - Langer Lichtbogen höhere Spannung mehr Vorschub - Äußere Regelung große Drahtdurchmesser - Manuelles Schweißen steile Kennlinie (bei Schwankungen kleines ΔI) - Magnetische Blaswirkung Lichtbogen wird ausgelenkt - Lösung Neigen der Elektrode Stromzuführung von 2 Seiten Elektrodenumhüllung - Baut Schutzmantel vor Sauerstoff auf - Enthält ionisierbare Bestandteile - Legiert das Schweißgut - Eingeben von Grundwerkstoff - Bildet Schlacke Schützt Bereiche ohne Schutzgas Formt Oberfläche durch Spannungsbeeinflussung Reguliert Abkühlgeschwindigkeit

7 Vorteile - Anwendbar in alle Positionen - Geringe Anschaffungs- und Unterhaltskosten - Einfacher Gerätetransport - Zusatzwerkstoff überall erhältlich Nachteile - Fertigkeit des Schweißers Voraussetzung für Qualität - Unfallgefahr durch Strom und Strahlung - Für nicht Fe Metalle wenig geeignet 15. Nennen Sie Elektrodentypen und deren Eigenschaften! Saurer Typ A - Dünnflüssiges Schweißgut - Sehr hohe Abschmelzleistung - Feinschuppige Oberfläche - Neigung zur Rissbildung Basischer Typ B - Sehr gute mechanische Eigenschaften des Schmelzgutes - Risssicher - Grobschuppige Oberfläche Rutil Typ R - Sehr gute Zündeigenschaften - Feinschuppige Oberfläche Zelluloser Typ C - Sehr gute Spaltüberbrückbarkeit - Starke Rauchentwicklung - Nur für Fallnahtschweißen 16. Skizzieren Sie die Lichtbogenkennlinie und tragen Sie die zum Schweißen verwendeten Bereiche ein!

8 17. Geben Sie das Verfahrensprinzip des Schutzgasschweißens an! - Sehr kurzer stromdurchflossener Bereich - Drahtelektrode ohne Umhüllung - Drahtvorschub (mehrere 100m) - Schutzgas schützt Schweißnaht - Gase Ionisation, Schutz des Schweißbades, Wärmeleitung - Höhere Energiedichte höhere Temperatur (ca K) - Bis ca. 160 A reicht Kühlung durch Gase sonst extra Kühlkreislauf Lichtbögen - Kurzlichtbogen Für dünne Bleche Für Kurzschlussschweißen (über Kopf) - Langlichtbogen Hohe Abschmelzleistung - Sprühlichtbogen Fast spritzfrei Benötigt viel Energieeintrag - Impulslichtbogen Vorteile - Geeignet für Automatisierung (gute mechanisierbarkeit) - Für nahezu alle Metalle geeignet - Sehr hohe Qualität der Schweißverbindung - Hohe Wirtschaftlichkeit (hohe Abschmelzleistung) - Gute Spaltüberbrückbarkeit - Schweißen in allen Positionen möglich - Ab 0,6 mm Blechdicke Nachteile - Empfindlich gegen Luftzug

9 18. Wie wird die Reaktion des Schweißbades mit der Atmosphäre verhindert? 19. Skizzieren Sie den schematischen Aufbau einer Schutzgasanlage!

10 20. Skizzieren Sie die Kräftewirkung beim Tropfenübergang! Welche Effekte erlauben es kopfüber zu Schweißen? 21. Stellen Sie Werkstoffübergänge bei unterschiedlichen Lichtbogenarten in einem geeigneten Diagramm dar! Geben Sie Tröpfchengröße, das Verhältnis vom Tröpfchendurchmesser zum Drahtdurchmesser und Werkstoffübergang für 5 Lichtbogenarten an!

11 22. Geben Sie geeignete Werte von Drahtelektrodendurchmesser, Kühlung und Stromstärke für folgende Blechdicken an: 2mm, 3mm, 5mm, 8mm, 10mm 23. Nennen Sie für WIG, MIG, Plasmaschneiden und MAG geeignete Schutzgase!

12 24. Geben Sie das Verfahrensprinzip des Wolfram Inert Gasschweißens an! - Nicht abschmelzende Elektrode - Nur mit Inertgasen möglich - Ionisierung durch Hochspannung Vorteile - Fast alle Legierungen / Metalle schweißbar - Vermeidung von Metallreaktionen mit Umgebung - Sehr gute mechanische / technologische Gütewerte erreichbar - Schweißen in allen Positionen möglich - Gute Formung der Wurzellage - Keine Flussmittel zum Schweißen von nicht Fe Metallen - Konzentrierter Wärmeeintrag geringer Verzug - Energiedichte erhöhen um Beeinflussung zu verringern - Hoher Standdruck Tiefschweißen möglich - Sehr unterschiedliche Schweißdicken möglich Nachteile - Empfindlich gegen Luftzug - Geringe Zusatzwerkstoffeinbringung - Höhere Betriebskosten

13 25. Definieren Sie das Widerstandpunktschweißen! Was ist ein Nebenschluss? Wie lässt er sich verhindern? - Unlösbares Verbinden von Werkstücken durch Wärmewirkung - Ausnutzung des elektrischen Widerstands der Leiter im Stromkreis - Anwendung von Druck Stromnebenfluss - Vermeidung ausreichender Abstand der Schweißpunkte

14 26. Nennen und skizzieren Sie 3 Stoßarten beim Widerstandspunktschweißen! 27. Geben Sie die Definition des Lötens an! - Thermisches Verfahren zum Verbinden und Beschichten - Entstehung von flüssiger Phase durch Schmelzen des Lots oder Diffusion - Solidustemperatur der Grundwerkstoffe wird nicht erreicht 28. Nennen und erläutern Sie übliche Aktivierungsmedien des Lötens!

15 29. Skizzieren Sie die Einsatzgebiete des Schweißens und des Lötens nach Wittke!

16 30. Geben Sie eine grobe Einteilung der Lötverfahren an! 31. Nennen Sie Funktionsweise, Vor- und Nachteile, und Parameter des Elektronenstrahlschweißens! Funktionsweise - Kathodenstrahlröhre mit sehr hoher Spannung ( kv) - Beschleunigung auf ca. 2/3 Lichtgeschwindigkeit - Ablenkung durch Spulen möglich - Absorption des Elektronenstrahls am Schweißpunkt Erwärmung - Sehr hohe Leistungsdichte Vorteile - Hohe Schweißgeschwindigkeiten möglich - Tiefe und schmale Nähte - Sehr geringer Verzug - Sehr Dicke Blechdicken schweißbar - Auch höchstschmelzende Metalle schweißbar - Hochreaktive Werkstoffe schweißbar Nachteile - Teuer, großer apparativer Aufwand - Genaue Vorbereitung notwendig - Nur im Hochvakuum möglich

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