Praxiswissen Schweißtechnik

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1 Hans J. Fahrenwaldt Volkmar Schuler Praxiswissen Schweißtechnik Werkstoffe, Prozesse, Fertigung 2., überarbeitete und erweiterte Auflage Mit 555 Abbildungen und 141 Tabellen Unter Mitarbeit von Herbert Wittel und Jürgen Twdrek Vieweg Praxiswissen vieweg

2 VII Vorwort,. V 1 Einleitung (von H. J. Fahrenwaldt) 1 2 Schmelzschweißprozesse (vonh. J. Fahrenwaldt) Gasschmelzschweißen (G/31*) Metall-Lichtbogenschweißen (11) Die Vorgänge im Lichtbogen Schweißstromquellen Das Lichtbogenhandschweißen (E/l 11) Unterpulver-Schweißen (UP/12) Schutzgasschweißen (SG) Wolfram-Inertgasschweißen(WIG/141) Metall-Schutzgasschweißen (MSG/13) Plasma-Schweißen (WP/15) Gießschmelzschweißen (ASI 71) i Elektronenstrahlschweißen(EB/51) LASER-Schweißen (LA/52) Elektroschlackeschweißen (RES/72) 81 3 Prozesse des Pressschweißens (vonh. J. Fahrenwaldt) Widerstandspressschweißen.' Punktschweißen (RP/21).' Pressstumpf- und Abbrennstumpfschweißen (RPS/25 und RA/24) Induktives Widerstandspressschweißen (RI/74) Gaspressschweißen (GP/47) Lichtbogenpressschweißen Bolzenschweißen (B/78) Pressschweißen mit magnetisch bewegtem Lichtbogen (MBL) Diffusionsschweißen (D/45) Reibschweißen (FR/42) 99

3 VIII 3.6 Kaltpressschweißen (KP/48) Sprengschweißen (S/441) > 102,3.8 Ultraschallschweißen (US/41) Löten (von H. J. Fahrenwaldt) Metallkleben (von H J. Fahrenwaldt) Fügen durch Uniformen (von H. J. Fahrenwaldt) Kunststoffschweißen (vonh. J. Fahrenwaldt) Auftragschweißen und Thermisches Spritzen 141 (von H. J. Fahrenwaldt/ P. Heinrich) 8.1 Auftragschweißen Thermisches Spritzen Verfahren des Thermischen Spritzens Wirtschaftlichkeit des Thermischen Spritzens als Beschichtungsverfahren Beispiele wirtschaftlicher Einsätze und Anwendungen Thermisches Trennen (vonh. J. Fahrenwaldt) Flammrichten (von V. Schuler/J. Twrdek) Werkstoffe und Schweißen (vonh. J. Fahrenwaldt) Stahl und Eisen Die Beeinflussung des Grundwerkstoffs durch das Schweißen Allgemeine Baustähle nach EN Schweißgeeignete Betonstähle Feinkornbaustähle Niedriglegierte Stähle Hochlegierte Stähle 199

4 IX Eisen-Kohlenstoff Gusswerkstoffe Schweißverbindungen von unterschiedlichen Metallen Nichteisenmetalle Aluminium und Aluminiumlegierungen Kupfer und Kupferlegierungen Nickel und Nickellegierungen Titan und Titanlegierungen Molybdän und Molybdänlegierungen Magnesium und Magnesiumlegierungen Schweißnahtberechnung (von H. Wittel) Abmessungen der Schweißnähte Berechnung der Schweißnahtspannungen Fesfigkeitsnachweis bei vorwiegend ruhender Beanspruchung Schweißverbindungen im Stahlbau (DIN ) Allgemeiner Spannungsnachweis im Kranbau (DIN ) Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen Wöhlerlinie Dauerfestigkeitsschaubilder : Spannungskollektive Lebensdauerabschätzung Dauerfestigkeitsnachweis für Schweißverbindungen im Maschinenbau Dauerfestigkeitsnachweis nach DS Festigkeitsnachweis nach der FKM-Richtlinie Betriebsfestigkeitsnachweis für Krantragwerke nach DIN Nachweis der Werkstoffermüdung für Stahlbauten nach Eurocode Einführung Teilsicherheitsbeiwerte Ermüdungsfestigkeit Ermüdungsfestigkeitsnachweis Berechnungsbeispiel Schweißeigenspannungen und -Verformungen Entstehung von Eigenspannungen Schrumpfungsarten Beeinflussende Faktoren Maßnahmen zur Verminderung von Schweißeigenspannungen 292

5 X Schweißplan und Schweißplanfolgeplan Abbau von Eigenspannungen Auswirkungen von Schweißeigenspannungen Rechnerische Berücksichtigung der Eigenspannungen Darstellung und Ausführung von Schweißverbindungen 309 (von V. Schuler/J. Twrdek) 13.1 Zeichnerische Darstellung von Schweißnähten Stoßarten, Fugenformen und deren Auswahl Anforderungsgerechte Gestaltung von Schweißkonstruktionen 325 (von V. Schuler/J. Twrdek) 14.1 Beanspruchungsgerechte Gestaltung Statisch und dynamisch beanspruchte Bauteile Biege-und verdrehsteife Konstruktionen Zug-und druckbeanspruchte Stäbe Vibrationsgerechte Gestaltung Vakuumgerechte Gestaltung Fertigungsgerechte Gestaltung Werkstoffgerechte Gestaltung Nahtvorbereitung und Fugenform Gestaltung bei Oberfiächenbeschichtungen Verbindungen an plattierten Blechen Mischverbindungen Verminderung der Terrassenbruchneigung Korrosionsgerechte Gestaltung Prüfgerechte Gestaltung Instandsetzungsgerechte Gestaltung Allgemeines zu Instandsetzung Riegeln Auftragsschweißen Mechanisierungs-/Automatisierungsgerechte Gestaltung 381

6 XI 15 Anwendungsgerechte Gestaltung von Schweißkonstruktionen 389 (von V. Schuler/J. Twrdek) 15.1 Stahlbau - Trägergestaltung und Trägeranschlüsse Tragwerke Vorschriften Werkstoffe Schweißzusätze Halbzeuge Herstellung Grundsätze für die Konstruktion Vollwandträger Aussteifungen Fachwerkträger Hohlprofilkonstruktionen Rahmenecken Trägeranschlüsse Behälter-, Apparate-, Druckgefäße-, Tank- und Rohrleitungsbau Vorschriften Herstellung Werkstoffe = Schweißzusätze Allgemeine Gestaltungsregeln Nahtformen und Schweißnahtvorbereitungen Flanschanschlüsse Rohrverbindungen Stutzenanschlüsse Kompensatoren Mäntel, Böden und Doppelmäntel für Behälter, Apparate und Tanks Halbrohre zum Anschweißen an Behälter Einschweißen von Rohren in Rohrböden Rauchgasdichte Rohrwände Bestiften (Bolzenschweißung) an leeren Rohren Gestaltung von Maschinenelementen Allgemeine Gestaltungsregeln Hebel, Stengen und Gabeln Drehende Maschinenteile Gestaltung im Fahrzeugbau Schweißen und Löten im Luft- und Raumfahrzeugbau 458

7 XII 15.6 Schweißen in Feinwerktechnik und Elektronik Wirtschaftlichkeitsüberlegungen (von V. Schuler/J. Twrdek) Qualitätssicherung (von V. Schuler/J Twrdek) Schweißtechnische Qualitätsanforderungen und Schweißaufsicht Schweißen in gesetzlich geregelten Bereichen Schweißnaht - Verfahren und Möglichkeiten der Prüfung Fehlertoleranzen und Unregelmäßigkeiten von Schweißverbindungen Schulung und Prüfung von Schweißern und Bedienern von Schweißeinrichtungen Gesundheits-, Arbeits- und Brandschutz (GABS) Anhang (von H. J. Fahrenwaldt) Tabellen und Diagramme Normen in der Schweißtechnik 609 Sachwortverzeichnis 621