Gasschweißen erklärt: Prozess, Komponenten und Anwendungen

Was ist Gasschweißen?

Gasschweißen ist ein Flüssigphasenschweißverfahren, bei dem Brenngas verbrannt wird, um Wärme zu erzeugen. Diese Wärme wird auch verwendet, um die Grenzfläche der zusammengefügten geschweißten Platten zu schmelzen, um die Fuge zu bilden. Oxyacetylengas wird hauptsächlich als Brenngas in diesem Prozess verwendet.

Dieser Prozess kann mit oder ohne Zusatzwerkstoff durchgeführt werden. Wenn Füllmetall verwendet wird, wird es manuell direkt in den Schweißbereich eingebracht.

Einfach ausgedrückt: Gasschweißen ist der Prozess des Schneidens und/oder Verbindens von Metallen unter Verwendung der durch Verbrennen eines Brenngases (wie Acetylen) erzeugten Wärme. Gasschweißen ist einer der wichtigsten Schweißarten aufgrund seiner breiten Anwendungen.

Es ist eine der ältesten Formen des wärmebasierten Schweißens und bleibt eine Option für viele Industrien.

Der Grund für die Beliebtheit dieser Schweißmethode ist ihre einfache Handhabung und niedrige Kosten. Der Gasschweißprozess ist relativ einfach durchzuführen und erfordert nicht unbedingt einen qualifizierten Schweißer.

Mit Brennstoffen wie Acetylen kann die Flamme Temperaturen von leicht über 5700 °F (3200 °C) erreichen. Diese Temperatur ist niedriger als die eines Lichtbogenschweißgeräts, aber die genannten Vorteile überwiegen bei vielen Reparatur- und Bauarbeiten diesen Nachteil.

Wie funktioniert Gasschweißen?

Gasschweißen ist einer der ältesten wärmebasierten Schweißarten, der in vielen Industrien verwendet wird. Die Kanten des Materials werden an den Verbindungsstellen erhitzt, damit sie schmelzen und verschmelzen können. Es gibt viele Gase, die bei sehr hohen Temperaturen brennen, und dies ist möglich.

Der Gasschweißprozess ist im Vergleich zum Lichtbogenschweißen sehr einfach. Alle Geräte werden in diesem Prozess sorgfältig verbunden. Gas- und Sauerstoffzylinder sind über Druckminderer mit dem Schweißbrenner verbunden. Dann wird der Druck des zugeführten Gases und Sauerstoffs am Brenner so eingestellt, dass sie sich richtig mischen.

Die Flamme wird mit einem Anzünder entzündet. Beachten Sie, dass die Brennerspitze nach unten zeigt. Die Flamme wird nun über ein Ventil am Schweißbrenner gesteuert. Stellen Sie die Flamme auf Neutrale Flamme, carburierende Flamme oder oxidierende Flamme entsprechend den Schweißbedingungen ein. Nun bewegt sich der Schweißbrenner entlang der Linie, um die Fuge zu bilden. Dies bewirkt, dass die Grenzflächen dauerhaft miteinander verbunden werden.

Gasschweißtypen

Es gibt mehrere Gasschweißmethoden, aber die häufigsten sind Oxyacetylenschweißen oder Oxy-Benzin-Schweißen. Gasschweißen kann sowohl nicht-eisenhaltige (kein Eisen enthaltende) als auch eisenhaltige Metalle schmelzen und erfordert keinen Strom, um die Schweißnaht zu erzeugen.

Beim Oxyacetylenschweißen wird eine Kombination aus Sauerstoff und Brenngas (meist Acetylen) verwendet und hauptsächlich für das Schweißen dünner Metallabschnitte eingesetzt.

Beim Oxy-Benzin-Schweißen wird eine Kombination aus Sauerstoff und Benzin verwendet. Diese Methode ist effektiver als Acetylen für das Brennschneiden von Stahl.

Hauptteile des Gasschweißens

Sie können einige der Hauptkomponenten eines Gasschweißsystems erraten, aber welche anderen Teile benötigen Sie?

Sehen wir uns an:

• Brennstoffzylinder: Einer der wichtigsten Teile des Gasschweißsystems ist das Brenngas. Dies wird meist in einem Zylinder gelagert. Der Zylinder ist versiegelt und aus dickwandigem Stahl gefertigt, um eine Schwächung des komprimierten Brennstoffzylinders zu verhindern. Diese Zylinder sind meist gelblich-braun gefärbt.
• Sauerstoffzylinder: Ein weiterer wichtiger Bestandteil des Gasschweißsystems ist die ständige Versorgung mit reinem Sauerstoff. Sauerstoffzylinder halten den für das Schweißen benötigten komprimierten Sauerstoff. Sauerstoff- und Brennstoffzylinder sind beide so gebaut, dass sie dem Druck ihrer jeweiligen Gase standhalten. Diese sind meist, aber nicht immer, schwarz lackiert.
• Druckminderer: Da sowohl Brennstoff- als auch Sauerstoffgase unter hohem Druck gespeichert sind, ist eine Methode zur Druckreduzierung für die sichere Verwendung während des Schweißprozesses erforderlich. Hier kommt der Druckminderer ins Spiel. Typischerweise liefert die Ausrüstung Sauerstoff bei einem konstanten Druck von 70–130 kN/m² und Gase bei 7–103 kN/m².
• Steuerventile: Beide Gase haben separate Steuerventile. Steuerventile werden verwendet, um die Menge des aus dem Zylinder freigesetzten Gases zu steuern. Steuerventile sind auch wichtig, um das Verhältnis von Brennstoff und Sauerstoff zu kontrollieren.
• Mischkammer: Wie der Name andeutet, wird dieses Gerät zur sicheren Mischung von Brennstoff und Oxidationsmittel verwendet. Ein Steuerventil regelt den Gasfluss vom Zylinder zur Mischkammer.
• Schweißbrenner: Dies ist das „Ende der Arbeit“ für Gasschweißer. Meistens beinhaltet dies auch Mischkammern und Steuerventile. Am anderen Ende des Brenners befindet sich eine Düse, wo eine Mischung aus Brennstoff und Sauerstoff gemeinsam verbrannt wird, um die Arbeit des Schweißers zu erleichtern.

Anwendungen des Gasschweißens

Einige wichtige Anwendungen sind:

• Zum Verbinden der meisten eisenhaltigen und nicht-eisenhaltigen Metalle, Kohlenstoffstahl, Legierungsstahl, Gusseisen, Aluminium und seine Legierungen, Nickel, Magnesium, Kupfer und seine Legierungen.
• Zum Verbinden dünner Metalle.
• Zum Verbinden von Metallen in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie.
• Zum Verbinden von Metallen in Blechverarbeitungsbetrieben.
• Verbinden von Materialien, die relativ langsames Erhitzen und Abkühlen erfordern.

Vorteile des Gasschweißens

Die folgenden sind die Vorteile des Gasschweißens:

• Es kann zum Verbinden verschiedener Metalle verwendet werden. Schweißen von eisenhaltigen und nicht-eisenhaltigen Metallen kann mit Gasschweißen durchgeführt werden. Dies ist einer der wichtigsten Vorteile gegenüber anderen Schweißmethoden.
• Kein Strombedarf: Im Vergleich zu anderen gängigen Schweißtechniken wie Lichtbogenschweißen benötigt Gasschweißen keinen Strom. Daher wird Gasschweißen manchmal in Bereichen eingesetzt, wo kein Strom verfügbar ist.
• Verbesserte Temperaturkontrolle: Durch Einstellen der Gasflamme ermöglicht Gasschweißen mehr Kontrolle über die Temperatur des Metalls in der Schweißnaht.
• Mehr Kontrolle über die Auftragung von Füllmetall: Im Gegensatz zum Lichtbogenschweißen sind Wärmequelle und Füllmetall beim Gasschweißen getrennt. Dies ermöglicht eine präzisere Kontrolle über die Auftragungsrate des Füllmetalls.
• Geringe Gerätekosten: Im Vergleich zu anderen Schweißarten erfordert Gasschweißen sehr wenig Anfangskapital. Es ist in verschiedenen Anwendungen sehr nützlich.
• Kein Bedarf an Fachpersonal: Gasschweißen erfordert keine hohe Expertise. Dies erleichtert das Finden eines Gasschweißers und senkt die Arbeitskosten.
• Gasschweißausrüstung ist sehr tragbar. Im Gegensatz zu anderen Schweißarten ist Gasschweißen relativ einfach zu transportieren und zu handhaben.

Nachteile des Gasschweißens

Nachteile sind unter anderem, aber nicht beschränkt auf:

• Nicht für dicke Abschnitte geeignet.
• Gasschweißen hat eine schlechte Oberflächenbeschaffenheit. Das bedeutet, dass Schweißnähte meist eine Nachbearbeitung erfordern, wo Ästhetik wichtig ist.
• Nicht für hochfesten Stahl geeignet. Dies liegt daran, dass die Wärmeeinflusszone die mechanischen Eigenschaften des Grundmaterials beeinträchtigen kann.
• Geringere Wärme- und Metallverbindungsgeschwindigkeit im Vergleich zu anderen Schweißmethoden.
• Es kann die Siedetemperatur des Lichtbogenschweißens nicht erreichen.
• Es gibt kein dediziertes Flussmittelschutzsystem. Dies kann zu sehr schwerwiegenden Schweißfehlern führen.