Schweißen erklärt: Definition, Verfahren, Arten & Anwendungen

Was ist Schweißen?

Schweißen ist ein Fertigungsverfahren, das Wärme, Druck oder beides verwendet, um zwei oder mehr Teile miteinander zu verschmelzen, wobei eine Verbindung entsteht, wenn die Teile abkühlen. Schweißen wird typischerweise an Metallen und Thermoplasten angewendet, kann aber auch auf Holz angewendet werden. Die fertige geschweißte Verbindung kann als Schweißverbindung (Weldment) bezeichnet werden.

Einige Materialien erfordern den Einsatz spezifischer Verfahren und Techniken. Einige gelten als „nicht schweißbar“ (unweldable), ein Begriff, der normalerweise nicht in Wörterbüchern zu finden ist, aber in der Ingenieurpraxis nützlich und beschreibend ist.

Die Teile, die verbunden werden, werden als Grundwerkstoff (Base Material) bezeichnet. Das Material, das zum Bilden der Verbindung hinzugefügt wird, wird als Zusatzwerkstoff (Filler) oder Verbrauchsmaterial (Consumable) bezeichnet. Aufgrund der Form dieser Materialien können sie als Grundblech oder -rohr, Flusskern-Draht, Verbrauchselektrode (für Lichtbogenschweißen) usw. bezeichnet werden.

Verbrauchsmaterialien werden normalerweise so gewählt, dass sie in der Zusammensetzung dem Grundwerkstoff ähnlich sind, wodurch eine homogene Schweißnaht entsteht. Es gibt jedoch Gelegenheiten, wie beim Schweißen von sprödem Gusseisen, bei denen ein Zusatzwerkstoff mit sehr unterschiedlicher Zusammensetzung und damit anderen Eigenschaften verwendet wird. Diese Schweißnähte werden als heterogen bezeichnet.

Die fertige geschweißte Verbindung kann als Schweißverbindung (Weldment) bezeichnet werden.

Definition des Schweißens

Schweißen ist ein Fertigungsverfahren, bei dem zwei oder mehr Teile durch Wärme, Druck oder beides miteinander verschmolzen werden, wobei eine Verbindung entsteht, wenn die Teile abkühlen. Schweißen wird meist an Metallen und Thermoplasten angewendet, kann aber auch auf Holz angewendet werden. Die fertige geschweißte Verbindung kann als Schweißverbindung (Weldment) bezeichnet werden.

Wie funktioniert Schweißen?

Schweißen funktioniert, indem zwei Materialien ohne separates Bindematerial miteinander verbunden werden. Im Gegensatz zum Hartlöten und Weichlöten, die ein Bindemittel mit niedrigerem Schmelzpunkt verwenden, verbindet Schweißen die beiden Werkstücke direkt miteinander.

Die meisten heute durchgeführten Schweißarbeiten fallen in eine von zwei Kategorien: Lichtbogenschweißen (Arc Welding) und Brennerschweißen (Torch Welding).

Lichtbogenschweißen verwendet einen elektrischen Lichtbogen, um die Werkstücke sowie einen Zusatzwerkstoff (manchmal Schweißstab genannt) für Schweißnähte zu schmelzen. Beim Lichtbogenschweißen wird ein Erdungskabel an das Schweißmaterial oder eine andere Metalloberfläche angeschlossen.

Ein weiteres Kabel, bekannt als Elektrodenleitung, wird auf das zu schweißende Material gelegt. Sobald diese Leitung vom Material weggezogen wird, wird ein elektrischer Lichtbogen erzeugt. Es ist ein wenig wie die Funken, die man sieht, wenn man Starthilfekabel von einer Autobatterie abzieht. Der Lichtbogen schmilzt dann die Werkstücke zusammen mit dem Zusatzwerkstoff, der hilft, die Stücke zu verbinden.

Das Einführen des Zusatzwerkstoffs in die Schweißnaht erfordert ruhige Hände und ein Auge für Details. Während der Stab schmilzt, muss der Schweißer den Zusatzwerkstoff kontinuierlich in kleinen, stetigen Vor- und Zurückbewegungen in die Naht einbringen. Diese Bewegungen geben den Schweißnähten ihr charakteristisches Aussehen. Zu schnelles oder langsames Arbeiten oder das Halten des Bogens zu nah oder zu weit vom Material kann schlechte Schweißnähte erzeugen.

Handlichtbogenschweißen (SMAW oder Stabschweißen), Metall-Schutzgasschweißen (häufiger als Metall-Inertgasschweißen oder MIG-Schweißen bekannt) und Wolfram-Inertgasschweißen (häufig als WIG-Schweißen oder TIG-Schweißen bezeichnet) sind alles Beispiele für Lichtbogenschweißen.

Diese drei gängigen Methoden bieten jeweils einzigartige Vor- und Nachteile. Stabschweißen ist beispielsweise kostengünstig und einfach zu erlernen. Es ist jedoch langsamer und weniger vielseitig als einige andere Methoden. Im Gegensatz dazu ist WIG-Schweißen schwierig zu erlernen und erfordert eine aufwendige Schweißausrüstung. WIG-Schweißen erzeugt jedoch hochwertige Schweißnähte und kann Materialien schweißen, die andere Methoden nicht können.

Brennerschweißen (Torch Welding) stellt eine weitere beliebte Schweißmethode dar. Dieser Prozess verwendet typischerweise einen Oxyacetylen-Brenner, um das Werkmaterial und den Schweißstab zu schmelzen. Der Schweißer steuert Brenner und Stab gleichzeitig, was ihm viel Kontrolle über die Schweißnaht gibt. Obwohl Brennerschweißen industriell weniger verbreitet geworden ist, wird es immer noch häufig für Wartungs- und Reparaturarbeiten sowie in der Bildhauerei verwendet.

Arten des Schweißens

Es gibt vier Hauptarten des Schweißens: MIG – Metall-Schutzgasschweißen (GMAW), TIG – Wolfram-Inertgasschweißen (GTAW), Stab – Handlichtbogenschweißen (SMAW) und Fülldraht – Fülldraht-Lichtbogenschweißen (FCAW). Wir gehen hier tiefer auf jede Art des Schweißens ein.

1. MIG-Schweißen (GMAW)

MIG-Schweißen ist eine der häufigsten Schweißarten, die Anfänger lernen müssen. MIG-Schweißen wird in der Automobilindustrie zur Reparatur von Fahrzeugauspuffanlagen und im Haus- und Gebäudebau eingesetzt. Dies ist eine Art des Lichtbogenschweißens, die einen kontinuierlichen Draht als Elektrode verwendet. Sie verwenden auch ein Schutzgas, das durch die Schweißpistole strömt und vor Verunreinigungen schützt.

MIG-Schweißen ist eigentlich zwei verschiedene Arten des Schweißens. Die erste verwendet Blankdraht und die zweite Fülldraht. Blankdraht-MIG-Schweißen kann verwendet werden, um dünne Metallstücke miteinander zu verbinden. Fülldraht-MIG-Schweißen kann im Freien eingesetzt werden, da es keinen Durchflussmesser oder Gasvorrat erfordert. MIG-Schweißen ist normalerweise die Wahl für Heimwerker und Hobby-Schweißer, die nicht das Geld für teure Ausrüstung ausgeben möchten.

2. TIG-Schweißen (GTAW)

Wie MIG verwendet auch TIG den Lichtbogen, aber es ist auch eine der schwierigeren Schweißtechniken, die zu erlernen sind. TIG-Schweißen verwendet eine Wolframelektrode. Wolfram ist eines der härtesten Metallmaterialien. Es löst sich nicht auf und brennt nicht ab.

TIG-Schweißen kann durch einen Prozess namens Autogenschweißen (Fusion) durchgeführt werden, der Zusatzwerkstoff verwenden kann oder nicht. TIG verwendet auch eine externe Gasversorgung wie Argon oder Helium.

Für TIG-Schweißen werden zwei Hände benötigt. Eine Hand führt den Stab, während die andere einen WIG-Brenner hält. Dieser Brenner erzeugt die Hitze und den Lichtbogen, der zum Schweißen der gängigsten Metalle verwendet wird, einschließlich Aluminium, Stahl, Nickel-Legierungen, Kupfer-Legierungen, Kobalt und Titan.

WIG-Schweißgeräte können zum Schweißen von Stahl, Edelstahl, Chrom-Molybdän, Aluminium, Nickel-Legierungen, Magnesium, Kupfer, Messing, Bronze und sogar Gold verwendet werden. TIG ist ein nützliches Schweißverfahren für Fahrradrahmen, Rasenmäher, Türgriffe, Kotflügel und mehr.

Die Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie nutzen WIG-Schweißen, ebenso wie andere Industriemärkte. Dies ist auch eine großartige Art des Schweißens für die Landwirtschaft, da es sehr nützlich sein kann, um Wagenrahmen, Kotflügel und andere wichtige Geräte zu schweißen.

3. Stabschweißen (SMAW)

Möchten Sie Ihr Schweißen mobil machen? Ein großer Vorteil des Stabschweißens ist, dass es tragbar ist. Stabschweißen wird im Bauwesen, in Wartung und Reparatur, bei Unterwasserpipelines und in der industriellen Fertigung eingesetzt. Für diese Art des Schweißens verwenden Sie Handlichtbogenschweißen, besser bekannt als Stabschweißen.

Stabschweißen, auch als Lichtbogenschweißen bekannt, macht es auf die altmodische Art. Stabschweißen ist etwas schwieriger zu meistern als MIG-Schweißen, aber Sie können Stabschweißausrüstung für sehr wenig Geld kaufen, wenn Sie es zu Hause ausprobieren möchten. Stabschweißen verwendet eine Stabelektrode als Schweißstab.

Sie verwenden eine verbrauchbare und umhüllte Elektrode oder einen Stab. Der Stab schmilzt und verbindet Metalle, indem er mit einem elektrischen Lichtbogen zwischen einer umhüllten Metallelektrode und dem Grundwerkstück erhitzt wird. Während der Stab schmilzt, schmilzt auch seine Schutzhülle, wodurch der Schweißbereich vor Sauerstoff und anderen Gasen geschützt wird, die in der Luft sein könnten.

4. Fülldraht-Lichtbogenschweißen (FCAW)

Diese Art des Schweißens ähnelt dem MIG-Schweißen. Tatsächlich können MIG-Schweißgeräte oft auch als FCAW-Schweißgeräte dienen. Genau wie beim MIG-Schweißen wird ein Draht, der als Elektrode und Zusatzwerkstoff dient, durch Ihren Stab geführt. Hier beginnen die Unterschiede. Beim FCAW hat der Draht einen Fülldrahtkern, der einen Gas-Schild um die Schweißnaht bildet. Dies eliminiert die Notwendigkeit einer externen Gasversorgung.

FCAW ist besser für dickere, schwerere Metalle geeignet, da es sich um eine Hochtemperatur-Schweißart handelt. Aus diesem Grund wird es oft für Reparaturen an schweren Geräten verwendet. Es ist ein effizienter Prozess, der nicht viel Abfall erzeugt. Da kein externes Gas erforderlich ist, ist es auch kosteneffektiv. Es bleibt jedoch etwas Schlacke übrig, die etwas gereinigt werden muss, um eine sauber fertige Schweißnaht zu erhalten.

5. Plasmalichtbogenschweißen (PAW)

Plasmalichtbogenschweißen ist eine Präzisionstechnik und wird häufig in Luft- und Raumfahrtanwendungen eingesetzt, wo die Metallstärke 0,015 Zoll (0,38 mm) beträgt. Ein Beispiel für eine solche Anwendung wäre ein Turbinenschaufel-Dichtung oder Luftdichtung. Plasmalichtbogenschweißen ist technisch sehr ähnlich zum WIG-Schweißen, aber die Elektrode ist zurückgesetzt und die ionisierenden Gase im Lichtbogen werden zur Wärmeerzeugung verwendet.

Die übliche Gaskombination ist Argon als Plasmagas, mit Argon plus 2 bis 5 % Wasserstoff als Schutzgas. Helium kann als Plasmagas verwendet werden, aber da es heißer ist, verringert dies die Stromstärke der Düse.

Möchten Sie mehr über Plasmaschweißen erfahren? Lesen Sie diesen Artikel.

6. Laserstrahlschweißen

Diese Art des Schweißens kann an Metallen oder Thermoplasten angewendet werden. Wie der Name schon sagt, wird ein Laser als Wärmequelle verwendet, um die Schweißnähte zu erzeugen. Es kann an Kohlenstoffstählen, Edelstählen, HSLA-Stählen, Titan und Aluminium angewendet werden. Es lässt sich leicht mit Robotik automatisieren und wird daher häufig in der Fertigung eingesetzt, beispielsweise in der Automobilindustrie.

7. Elektronenstrahlschweißen

Dies ist eine Art des Schweißens, bei der ein hochgeschwindiger Elektronenstrahl kinetische Energie nutzt, um Wärme zu erzeugen und zwei Materialien miteinander zu verschweißen. Dies ist eine sehr anspruchsvolle Form des Schweißens, die mechanisch, meist im Vakuum, durchgeführt wird.

8. Gasschweißen

Gasschweißen wird nur selten verwendet und wurde weitgehend durch WIG-Schweißen ersetzt. Gasschweißer benötigen Sauerstoff und Acetylen und sind sehr tragbar. Sie werden noch manchmal verwendet, um Teile von Autoauspuffen wieder zusammenzuschweißen.

9. Atomares Wasserstoffschweißen

Atomares Wasserstoffschweißen ist eine Form des extrem heißen Schweißens, früher als Atom-Lichtbogenschweißen bekannt. Bei dieser Art des Schweißens werden zwei Wolframelektroden mit Wasserstoffgas abgeschirmt. Es kann Temperaturen erreichen, die höher sind als die eines Acetylenbrenners, und kann mit oder ohne Zusatzwerkstoff durchgeführt werden. Dies ist eine ältere Form des Schweißens, die in den letzten Jahren durch MIG-Schweißen ersetzt wurde.

10. Elektroschlackeschweißen (Electroslag)

Dies ist ein fortschrittliches Schweißverfahren, das verwendet wird, um die dünne Kante von zwei Metallplatten vertikal miteinander zu verbinden. Anstatt die Schweißnaht an der Außenseite einer Verbindung herzustellen, findet sie zwischen den Kanten der beiden Platten statt.

Ein Kupfer-Elektrodendraht wird durch einen verbrauchbaren Metallführungsrohr geführt, das als Zusatzwerkstoff dient. Wenn Strom angelegt wird, wird der Lichtbogen erzeugt und eine Schweißnaht beginnt am Boden der Naht und wird langsam nach oben bewegt, wodurch die Schweißnaht statt der Naht fortschreitet. Dies ist ein automatisierter Prozess und wird von Maschinen durchgeführt.

Arten von Schweißnähten (Types of Welds)

1. Kehlnähte (Fillet Welds)

Kehlnahtschweißen bezieht sich auf den Prozess, zwei Metallstücke miteinander zu verbinden, wenn sie senkrecht zueinander stehen oder in einem Winkel zueinander sind. Diese Schweißnähte werden häufig als T-Nähte bezeichnet, bei denen zwei Metallstücke senkrecht zueinander stehen, oder Überlappnähte, bei denen zwei Metallstücke sich überlappen und an den Kanten geschweißt werden.

Die Naht ist dreieckig geformt und kann eine konkave, flache oder konvexe Oberfläche haben, abhängig von der Technik des Schweißers. Schweißer verwenden Kehlnähte beim Verbinden von Flanschen mit Rohren und beim Schweißen von Querschnitten von Infrastrukturen und wenn Bolzen nicht fest genug sind und sich leicht abnutzen.

Eine Kehlnaht verbindet zwei Flächen senkrecht, wobei ein annähernd rechter Winkel zwischen ihnen entsteht. Dieser Schweißstil kann weiter in folgende Untertypen unterteilt werden:

• Vollkehlnaht (Full Fillet Weld). Bei vollen Kehlnähten ist die Nahtgröße gleich der Dicke des dünneren zu verbindenden Teils.
• Versetzt intermittierende Kehlnaht (Staggered Intermittent Fillet Weld). Versetzt intermittierende Kehlnähte zeichnen sich durch die Bildung von zwei Linien versetzter intermittierender Schweißnähte auf beiden Seiten der Naht aus.
• Ketten-Intermittierende Kehlnaht (Chain Intermittent Fillet Weld). Ketten-intermittierende Kehlnähte beinhalten die Bildung von zwei Linien intermittierender Kehlnähte, die sich auf beiden Seiten einer T-Naht annähernd gegenüberliegen.

Die Vielseitigkeit und der niedrige Preis von Kehlnähten haben sie zu einer der am häufigsten verwendeten Verbindungen in der Schweißindustrie gemacht. Typische Anwendungen umfassen:

• Verbinden von Flanschen mit Rohren
• Aussteifungsverbindungen
• Scherlaschen (Shear tabs)
• Deckplatten (Cover plates)
• Stützenbasen (Column bases)
• Naht- und Heftschweißnähte (Seam and stitch welds)

2. Kehlnähte (Groove Welds)

Eine Kehlnaht (Groove Weld) ist definiert als eine Öffnung zwischen den beiden Nahtgliedern, die den Raum bietet, das Metall aufzunehmen. Kehlnähte sind die am zweithäufigsten verwendeten Schweißnähte nach der Kehlnaht. Die zweithäufigste Art der Schweißnaht ist die Kehlnaht.

Die Kehlnaht bezieht sich auf Schweißperlen, die in einer Nut zwischen zwei zu verbindenden Mitgliedern abgelegt werden. Die Art der verwendeten Schweißnaht bestimmt die Art und Weise, in der die Naht, Verbindung oder Oberfläche vorbereitet wird.

Kehlnähte ermöglichen es, Teile in der gleichen Ebene zu verbinden, indem Schweißperlen in einer Nut zwischen ihnen abgelegt werden. Die grundlegenden Arten von Kehlnähten umfassen:

• Flare-Fasennaht (Flare-bevel weld)
• Flare-V-Naht (Flare-V weld)
• Einseitige Fasennnaht (Single-bevel groove weld)
• Einseitige J-Naht (Single-J groove weld)
• Einseitige U-Naht (Single-U groove weld)
• Einseitige V-Naht (Single-V groove weld)
• Quadratnutnaht (Square groove weld)

Im Vergleich zu anderen Schweißformen ist der Kehlnahtprozess im Allgemeinen zeitaufwändiger, schwieriger auszuführen und erfordert typischerweise spezielles Anfasen an einer oder beiden zu verbindenden Oberflächen.

Es erzeugt jedoch eine leicht zu prüfende, hochfeste Schweißnaht und bietet gute Verzugskontrolle. Häufige Anwendungen von Kehlnähten umfassen:

• Momentenverbindungen (Moment connections)
• Stützenverbindungen (Column splices)
• Hohlprofilverbindungen (HSS connections)

3. Auftragsschweißen (Surfacing Weld)

Dies sind Schweißnähte, die aus einem oder mehreren Stringer- oder Weave-Perlen bestehen, die auf einer ununterbrochenen Oberfläche aufgebracht werden, um gewünschte Eigenschaften oder Abmessungen zu erhalten.

Auftragsschweißen ist ein Schweißverfahren, bei dem eine harte, verschleißfeste Metallschicht auf Oberflächen oder Kanten abgenutzter Teile aufgebracht wird. Es ist eine der wirtschaftlichsten Methoden zur Erhaltung und Verlängerung der Lebensdauer von Maschinen, Werkzeugen und Baugeräten.

Eine Auftragsschweißnaht besteht aus einem oder mehreren Stringer- oder Weave-Perlen. Auftragsschweißen, manchmal auch als Hartbeschichten (Hard Facing) oder Verschleißbeschichten (Wear Facing) bezeichnet, wird oft verwendet, um abgenutzte Wellen, Zahnräder oder Schneidkanten aufzubauen.

Die häufigsten Arten von Auftragsschweißnähten umfassen:

• FCAW-Auftragsschweißen
• Ofenschmelzen (Furnace fusing)
• GMAW-Auftragsschweißen
• GTAW-Auftragsschweißen
• Oxy-Acetylen-Oberflächenschweißen
• Plasma-Auftragsschweißen
• Unterpulverschweißen (SAW) Auftragsschweißen
• SMAW-Auftragsschweißen

Auftragsschweißnähte werden häufig verwendet, um eine verschleißfeste Metallschicht auf ein Objekt aufzubringen, um seine Oberfläche zu verstärken oder abgenutzte Bereiche wieder aufzubauen. In diesen Fällen wird ein Metall mit höherer Verschleißfestigkeit als das Grundmetall verwendet, um das Schweißen durchzuführen.

Diese Technik ist eine der kosteneffektivsten Methoden zum Schutz und zur Verlängerung der Lebensdauer von Geräten und Werkzeugen, die in aggressiven, hochverschleißenden Anwendungen eingesetzt werden. Oberflächenschweißen kann auch in Kombination mit quadratischen Stumpfnähten verwendet werden, um die Qualität der endgültigen Schweißnaht zu verbessern.

4. Stopfnaht (Plug Weld)

Eine Stopfnaht (Plug Weld), auch als Rosettennaht (Rosette Weld) bekannt, ist die Verbindung zweier Metalle durch Schweißnähte, die in kleinen kreisförmigen Löchern platziert werden. Dieser Prozess wird typischerweise an zwei überlappenden Metallen durchgeführt, wobei das obere Metall die Löcher für den Schweißauftrag hat.

Stopfschweißen ist eine Alternative zum Punktschweißen, die von Fahrzeugherstellern verwendet wird, wenn der Zugang für ein Punktschweißgerät unzureichend ist. Für DIY-Autorestaurierung wird es allgemein anstelle von Punktschweißen an Karosserieflanschen verwendet, die ursprünglich punkgeschweißt waren.

Stopfnähte sind, wenn sie richtig ausgeführt werden, tendenziell stärker als die ursprünglichen Punktschweißnähte. Rallye-Autobauer verwenden die Technik oft, und sie ist in der britischen MOT-Prüfung als Alternative zu Punktschweißnähten bei der Reparatur älterer Autos akzeptabel.

Weitere Anwendungen umfassen:

• Schweißen von Stäben im Inneren eines Rohrs
• Verbinden von Metallen, die in der Dicke unterschiedlich sind
• Karosseriebau und -reparatur

5. Langlochnaht (Slot Weld)

Eine Langlochnaht (Slot Weld) verbindet die Oberfläche eines Materialstücks mit einem anderen Stück durch ein längliches Loch. Das Loch kann an einem Ende offen sein und teilweise oder vollständig mit Schweißmaterial gefüllt sein.

Dies ist eine Naht, die in einem länglichen Loch in einem Mitglied einer Überlapp- oder T-Naht hergestellt wird, die dieses Mitglied mit der Oberfläche des anderen Mitglieds verbindet, das durch das Loch freiliegt. Dieses Loch kann an einem Ende offen sein und teilweise oder vollständig mit Schweißmetall gefüllt sein.

Bei Langlochnähten wird eine Oberfläche durch ein längliches Loch mit einer anderen verbunden. Der Unterschied zwischen Stopf- und Langlochnaht besteht darin, dass die Form der Stopfnaht durch ihren Durchmesser charakterisiert ist, während die Form der Langlochnaht durch sowohl Durchmesser als auch Länge charakterisiert ist.

Abhängig von den Teilspezifikationen kann ein Ende des Lochs offen sein, oder das Loch kann teilweise oder vollständig mit Schweißmaterial gefüllt sein.

Langlochnähte sind vorteilhaft, wenn das Teildesign eine Überlappung zwischen zwei Oberflächen erfordert. Spezifische Anwendungen von Langlochnähten umfassen:

• Übertragen von Scherkräften in Überlappnähten
• Verhindern von Knicken in überlappenden Teilen

6. Blitzschweißen (Flash Weld)

Blitzschweißen ist eine Methode des Widerstandsschweißens, die die Notwendigkeit von Zusatzwerkstoffen eliminiert. Während des Blitzschweißprozesses wird ein Strom angelegt, um einen Widerstand zwischen den beiden zu verbindenden Oberflächen zu erzeugen. Wenn die beiden Oberflächen an kleinen Kontaktpunkten zusammenkommen, fließt der Strom und schmilzt das Material.

Das geschmolzene Material verlässt die Naht dann in einem Sprühnebel aus geschmolzenen Partikeln, was eine charakteristische Blitzwirkung erzeugt. Oxide und andere Verunreinigungen werden von der Grenzfläche eliminiert, während eine wärmeerweichte Zone an den Enden der beiden Oberflächen gebildet wird.

Wenn genügend Material geschmolzen ist, wird dann eine Kraft angelegt, um die Oberflächen zu verbinden. Dies erleichtert die Erstellung einer Stumpfnaht ohne verbleibendes geschmolzenes Material in der Naht.

Der Blitzschweißprozess ist schnell, wirtschaftlich und in der Lage, ungleiche Metalle mit unterschiedlichen Schmelzpunkten zu verschmelzen. Blitzschweißnähte werden oft verwendet für:

• Verbinden von Schienenabschnitten im Schienenbau
• Verbinden dicker Werkstücke wie Ketten oder Rohre
• Verschmelzen von Metallblechen, Stäben und Stangen

7. Nahtschweißen (Seam Weld)

Nahtschweißen ist der Prozess, zwei ähnliche oder ungleiche Materialien an der Naht durch Verwendung von elektrischem Strom und Druck zu verbinden. Nahtschweißen ist durch den Kontaktwiderstand möglich, der zwischen den beiden Metallen entsteht. Wenn Strom zwischen den Metallen fließt, wird an dem kleinen Spalt Wärme erzeugt.

Der Prozess wird meist an Metallen angewendet, da sie Elektrizität leicht leiten und relativ hohe Drücke aushalten können. Wenn Strom zwischen den Metallen fließt, wird an dem kleinen Spalt Wärme erzeugt. Elektroden halten den Stromfluss aufrecht und kontrollieren ihn.

Diese Art der Naht kann mit zwei Methoden erstellt werden:

• Widerstandsnahtschweißen. Widerstandsnahtschweißen ist eine Anpassung des Punktschweißens, das motorgetriebene Räder anstelle von stationären Stäben für die Schweißelektroden verwendet. Häufige Anwendungen sind Blechfertigung und die Herstellung von Automobilkomponenten wie Kraftstofftanks, Kühlern und Stahlfässern.
• Reibnahtschweißen. Beim Reibnahtschweißen wird Wärme durch Reibung anstelle von Elektroden erzeugt. Dies ermöglicht das Verschmelzen der Oberflächen im festen Zustand, wodurch das Auftreten von Interdiffusion eliminiert wird. Reibnahtschweißen wird oft für Materialien bevorzugt, die von Natur aus schwierig mit herkömmlichen Lichtbogenschweißmethoden zu schweißen sind.

Vorteile des Nahtschweißens:

• Bietet stabile, langlebige Schweißnähte
• Relativ einfach durchzuführen
• Ideal für die Herstellung flüssigkeits- und gasdichter Behälter

8. Punktschweißen (Spot Weld)

Punktschweißen (auch als Widerstands-Punktschweißen bekannt) ist ein Widerstandsschweißverfahren. Dieses Schweißverfahren wird hauptsächlich zum Schweißen von zwei oder mehr Metallblechen verwendet, indem Druck und Wärme von einem elektrischen Strom auf den Schweißbereich angewendet werden.

Es funktioniert, indem Kupferlegierungs-Elektroden an die Blechoberflächen angelegt werden, wodurch Druck und elektrischer Strom angelegt werden und Wärme durch den Stromdurchgang durch widerstandsfähige Materialien wie niedriglegierten Stahl erzeugt wird.

Punktschweißnähte sind relativ einfach und kostengünstig zu erstellen, was sie zu einer beliebten Nahtwahl in mehreren Schlüsselindustrien macht, darunter:

• Automobilindustrie
• Luft- und Raumfahrt
• Bauwesen
• Elektronik
• Metallmöbelbau
• Eisenbahn

9. Upset-Schweißen (Upset Weld)

Upset-Schweißen (UW)/Widerstands-Stumpfschweißen ist eine Schweißtechnik, die gleichzeitig über den gesamten Bereich anstoßender Flächen oder progressiv entlang einer Naht durch die Wärme, die durch den Widerstand gegen elektrischen Strom durch den Bereich entsteht, in dem diese Flächen in Kontakt sind, Zusammenhalt erzeugt.

Druck wird vor Beginn der Erwärmung angelegt und während der gesamten Erwärmungsperiode aufrechterhalten. Die für Upset-Schweißen verwendete Ausrüstung ist der für Blitzschweißen verwendeten sehr ähnlich. Es kann nur verwendet werden, wenn die zu schweißenden Teile im Querschnittsfläche gleich sind.

Die anstoßenden Flächen müssen sehr sorgfältig vorbereitet werden, um eine ordnungsgemäße Erwärmung zu gewährleisten. Der Unterschied zum Blitzschweißen besteht darin, dass die Teile in der Schweißmaschine gespannt werden und Kraft angelegt wird, um sie fest zusammenzubringen.

Hochstrom wird dann durch die Naht geleitet, was die anstoßenden Flächen erhitzt. Wenn sie auf eine geeignete Schmiedetemperatur erhitzt wurden, wird eine Upset-Kraft angelegt und der Strom gestoppt. Die hohe Temperatur der Arbeit an den anstoßenden Flächen plus der hohe Druck bewirkt, dass Zusammenhalt eintritt. Nach dem Abkühlen wird die Kraft freigegeben und die Schweißnaht ist abgeschlossen.

Der Upset-Schweißprozess liefert mehrere deutliche Vorteile, darunter:

• Hochwertige Schweißnähte mit weniger Fusionsfehlern
• Kompatibilität mit einer Vielzahl von Standard- und schwer zu schweißenden Materialien
• Schweißausrüstung, die einfach zu steuern, zu bedienen und zu warten ist

Vorteile des Schweißens

• Geschweißte Naht hat hohe Festigkeit, manchmal mehr als das Grundmaterial.
• Verschiedene Materialien können geschweißt werden.
• Schweißen kann überall durchgeführt werden, keine ausreichende Freiraum notwendig.
• Sie geben ein glattes Erscheinungsbild und Einfachheit im Design.
• Sie können in jeder Form und jeder Richtung ausgeführt werden.
• Es kann automatisiert werden.
• Bietet eine vollständig starre Verbindung.
• Ergänzung und Modifikation bestehender Strukturen sind einfach.

Nachteile des Schweißens

• Bauteile können sich durch ungleichmäßiges Erhitzen und Abkühlen beim Schweißen verziehen.
• Sie sind dauerhafte Verbindungen; zum Trennen muss die Schweißnaht gebrochen werden.
• Hohe Anfangsinvestition.

Anwendung des Schweißens

Schweißen wird weit verbreitet für die Fertigung von Druckbehältern, Brücken, Bauwerken, Flugzeugen und Raumfahrzeugen, Eisenbahnwaggons und allgemeinen Anwendungen im Schiffbau, Automobilbau, Elektrotechnik, Elektronik und Verteidigungsindustrie, Verlegung von Pipelines und Eisenbahnschienen sowie Kernkraftwerken eingesetzt.

• Blechfertigung.
• Automobil- und Luftfahrtindustrie.
• Verbinden von Eisen- und Nichteisenmetallen.
• Verbinden dünner Metalle.

FAQs

Was ist Schweißen?

Schweißen ist ein Fertigungsverfahren, bei dem zwei oder mehr Teile durch Wärme, Druck oder beides miteinander verschmolzen werden, wobei eine Verbindung entsteht, wenn die Teile abkühlen. Schweißen wird meist an Metallen und Thermoplasten angewendet, kann aber auch auf Holz angewendet werden. Die fertige geschweißte Verbindung kann als Schweißverbindung (Weldment) bezeichnet werden.

Wie funktioniert Schweißen?

Schweißen funktioniert, indem zwei Materialien ohne separates Bindematerial miteinander verbunden werden. Im Gegensatz zum Hartlöten und Weichlöten, die ein Bindemittel mit niedrigerem Schmelzpunkt verwenden, verbindet Schweißen die beiden Werkstücke direkt miteinander.

Was sind die 4 Arten des Schweißens?

Es gibt vier Hauptarten des Schweißens: MIG – Metall-Schutzgasschweißen (GMAW), TIG – Wolfram-Inertgasschweißen (GTAW), Stab – Handlichtbogenschweißen (SMAW) und Fülldraht – Fülldraht-Lichtbogenschweißen (FCAW).

Was sind die 3 Arten des Schweißens?

Drei der häufigsten sind Lichtbogen, MIG (Metall, Inertgas) oder GMAW (Gas, Metall-Lichtbogenschweißen) und TIG (Wolfram, Inertgas) Schweißen. Um zu wissen, welches Verfahren für den jeweiligen Job am besten geeignet ist, sollten Sie Folgendes über jedes von ihnen wissen. Lichtbogenschweißen ist das älteste dieser drei Schweißverfahren.

Wie viel verdienen Schweißer im Jahr?

Wie viel verdient ein Schweißer? Nun, beim Schweißen können Sie zwischen 29.000 € und 117.000 € pro Jahr verdienen, wobei das mittlere Jahresgehalt bei 58.000 € liegt. Erfahrung und Bildungsniveau beeinflussen, wie viel ein Schweißer verdient. Ausgezeichnete Fähigkeiten und Erfahrung können zu höherer Bezahlung führen.

Ist Schweißen schwierig?

Für die meisten Menschen ist Schweißen moderat bis sehr schwierig zu erlernen, da es eine praktische Fähigkeit ist, die mehr als nur Lesen erfordert. Darüber hinaus ist Schweißen für die meisten Menschen tatsächlich sehr schwierig auszuführen, da es Jahre und Jahre der Übung erfordert, zusätzlich zum Erlernen.

Ist Schweißen ein guter Beruf?

Schweißen ist ein hervorragender Beruf, und Schweißer loben ihre Profession häufig und preisen die vielen Vorteile, die sie aus dem Schweißen als Beruf ziehen. Insgesamt kann eine Karriere im Schweißen lohnend sein, wenn Sie extreme Bedingungen, lange Stunden und regelmäßig Rauch und Feuer ertragen können.

Ist Schweißen ein leichter Job?

Es ist leicht, einzusteigen. Ein Schweißer zu werden erfordert keine formale Ausbildung und manchmal nicht einmal Erfahrung. Je mehr Sie wissen, desto besser, aber es ist ein großartiger Handwerksberuf, weil Sie ganz unten in einer Werkstatt anfangen und alles auf der Arbeit lernen können.

Welches Schweißen ist am stärksten?

WIG-Schweißen (TIG) erzeugt sauberere und präzisere Schweißnähte als MIG-Schweißen oder andere Lichtbogenschweißmethoden, was es zum stärksten macht. Dennoch können verschiedene Schweißaufgaben unterschiedliche Methoden erfordern; während TIG im Allgemeinen stärker und qualitativ hochwertiger ist, sollten Sie MIG oder eine andere Methode verwenden, wenn der Job dies erfordert.

Was sollte ich zuerst lernen?

MIG-Schweißen. MIG-Schweißgeräte gehören zu den besten Typen für Anfänger, da sie mit einem Drahtschweiß-Elektroden auf einer Spule konzipiert sind, die mit einer vorgewählten Geschwindigkeit durch eine Schweißpistole geführt wird. Als halbautomatischer oder automatischer Prozess ist Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW oder MIG) am einfachsten zu erlernen.

Kann ein Schweißer 100.000 € verdienen?

Weil diese Arten von Jobs spezialisierte Fähigkeiten erfordern und potenziell riskant sein können, können Vertragsschweißer weit über 100.000 € im Jahr verdienen.

Kann man sich selbst das Schweißen beibringen?

Die meisten Menschen können die Grundlagen des Schweißens selbst erlernen, um grundlegende Fertigungen herzustellen und gängige Reparaturen durchzuführen, indem sie Inhalte aus verlässlichen Quellen recherchieren und viel üben. Wenn Sie jedoch professionelle Absichten haben, können Sie ohne die Anleitung von Experten nicht schnell genug ein hohes Qualifikationsniveau erreichen.

Was ist das schwierigste Schweißen zu lernen?

WIG-Schweißen (TIG) ist die schwierigste Form des Schweißens, die man lernen kann, aus verschiedenen Gründen. Der Prozess des WIG-Schweißens ist langsam und braucht Zeit, um sich als Anfänger daran zu gewöhnen. Ein WIG-Schweißgerät erfordert ein Fußpedal, um die Elektrode zuzuführen und den variablen Strom zu steuern, während eine ruhige Hand am Schweißbrenner gehalten wird.

Was sind die 5 Arten von Schweißnähten?

Verschiedene Arten des Schweißens und wofür sie verwendet werden:

• MIG-Schweißen. MIG-Schweißen ist eine der einfacheren Arten des Schweißens für Anfänger.
• Stabschweißen. Stabschweißen, auch als Lichtbogenschweißen bekannt, ist die altmodische Art.
• TIG-Schweißen.
• Plasmalichtbogenschweißen.
• Elektronenstrahl- und Laserschweißen.
• Gasschweißen.

Was sind die 7 grundlegenden Arten des Schweißens?

Grundlegende Arten des Schweißens:

• MIG-Schweißen – Metall-Schutzgasschweißen (GMAW)
• TIG-Schweißen – Wolfram-Inertgasschweißen (GTAW)
• Stabschweißen – Handlichtbogenschweißen (SMAW)
• Fülldraht-Schweißen – Fülldraht-Lichtbogenschweißen (FCAW)
• Energiestrahlschweißen (EBW)
• Atomares Wasserstoffschweißen (AHW)
• Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen.
• Plasmalichtbogenschweißen.

Welche Art des Schweißens ist die beste?

Handlichtbogenschweißen (Stab) ist das beliebteste Schweißverfahren. Es ist das vielseitigste und verwendet die einfachste Ausrüstung. Die kleine, leichte Elektrode und der Halter können an sehr engen Stellen oder mehrere hundert Fuß von der Schweißstromquelle entfernt verwendet werden.

Was sind die Grundlagen des Schweißens?

Schweißen ist im Wesentlichen das Verbinden von zwei Objekten mittels Wärme und Zusatzwerkstoff. Der Zusatzwerkstoff wird so weit erhitzt, dass er schmilzt und sich zwischen den beiden Objekten sammeln kann. Dies führt zu einer starken Verbindung (auch als Schweißnaht bekannt).

Welches Schweißen ist besser: TIG oder MIG?

WIG-Schweißnähte sind besser für dünnere Metalle und kleinere Projekte, da sie präzise und saubere Schweißnähte erzeugen. MIG-Schweißnähte funktionieren gut bei größeren Projekten mit dicken Metallen, die längere, kontinuierliche Nähte erfordern. MIG ist typischerweise einfacher zu steuern und besser für Anfänger. Kosten: TIG ist eine teurere Methode als MIG-Schweißen.

Was sind die 4 Dinge, die Sie vor dem Schweißen brauchen?

Sie sollten immer die richtige Sicherheitsausrüstung haben, bevor Sie überhaupt beginnen – die wichtigsten Dinge, die Sie haben sollten, sind Schutzbrille, Schweißhandschuhe, ein automatisch verdunkelnder Helm (zum Schutz Ihrer Augen vor dem Blitz) und eine feuerfeste Jacke.

Was ist G beim Schweißen?

F steht für Kehlnaht (Fillet Weld), während G für Kehlnaht (Groove Weld) steht. Eine Kehlnaht verbindet zwei Metallstücke, die senkrecht zueinander stehen oder in einem Winkel zueinander sind. Eine Kehlnaht (Groove Weld) wird in einer Nut zwischen Werkstücken oder zwischen Werkstückkanten hergestellt. Mit diesem System ist eine 2G-Schweißnaht eine Kehlnaht in horizontaler Position.

Wie wähle ich eine Schweißart?

Um das für die anstehende Aufgabe am besten geeignete Schweißverfahren zu bewerten, würden typischerweise folgende Faktoren berücksichtigt:

• Art des zu schweißenden Materials (siehe Tabelle unten)
• Dicke des Materials.
• Die Schweißposition.
• Art der Schweißstromquelle und die verfügbare Strommenge.
• Zeitanforderungen.
• Arbeitsbedingungen.