11 verschiedene Schweißverfahren anhand von Diagrammen

Heutzutage stehen verschiedene Arten von Schweißverfahren zur Verfügung. Schweißen ist der Prozess, bei dem zwei Metallteile normalerweise durch Wärme und manchmal unter Zugabe von Füllmaterialien (Metall) miteinander verbunden werden, die die Verbindung stärker machen als die Grundmetalle. Es kann auch als ein Herstellungsprozess bezeichnet werden, der verwendet wird, um Metallmaterialien, normalerweise Metalle oder Thermoplaste, unter Verwendung hoher Hitze zu verbinden, um die Teile zusammenzuschmelzen und sie beim Abkühlen zu verschmelzen.

Schweißprozess

Der Schweißprozess wurde in zwei Klassen eingeteilt; Nieder- und Hochtemperatur-Metaverbindungstechniken. Zu den Niedertemperaturtechniken gehören Hartlöten und Weichlöten. Das Grundmetall schmilzt bei dieser Technik nicht und bei der hohen Temperatur wird typischerweise Füllmaterial zu der Verbindung hinzugefügt, um den verlorenen Anteil des Grundmetalls zu erhöhen oder zu unterstützen. Füllmaterialien können stärker sein als das Grundmetall.

Beim Hochschweißen wird auch beim Fügen mit Wärme Druck benötigt, um eine gute Verbindung herzustellen. Darüber hinaus erforderte das hohe Schweißen des verwendeten Füllstoffs auch einen Schutz, um Oxidation zu vermeiden.

Schweißen ist ein gefährlicher Prozess, der leicht zu Verbrennungen, Sehschäden und der Aufnahme von giftigen Gasen, Stromschlägen und UV-Strahlung führen kann. Schweißarbeiten können unter Wasser, im Weltraum und im Freien durchgeführt werden. Darüber hinaus gibt es verschiedene Arten von Schweißprozessen mit unterschiedlichen Energiequellen.

Arten von Schweißprozessen

Im Folgenden sind die verschiedenen Arten von Schweißprozessen aufgeführt:

Arten von Schweißprozessen beim Lichtbogenschweißen

Im Folgenden sind die verschiedenen Arten des Lichtbogenschweißens aufgeführt:

Schutzgasschweißen

Abgeschirmte Metallarten des Lichtbogenschweißens sind heute die gebräuchlichsten und am häufigsten verwendeten Schweißverfahren. Dabei wird zwischen dem Werkstück und der metallischen Elektrode ein Lichtbogen gezündet. Aufgrund der erzeugten Wärme wird geschmolzenes Metall von der Elektrode auf die Verbindungsflächen übertragen. Wie bereits erwähnt, kann das Lichtbogenschweißen sowohl auf Gleichstrom- als auch auf Wechselstrommaschinen durchgeführt werden.

Schutzgasschweißen

Diese Arten des Lichtbogenschweißens sind im Laufe der Jahre sehr nützlich geworden, da sie automatisiert sind und mehr Material bei hoher Effizienz hinterlassen können.

Wolfram-Lichtbogenschweißen

Wolfram-Arten des Lichtbogenschweißens verwenden ebenfalls entweder Gleichstrom- oder Wechselstrom-Schweißgeräte. Sie verwenden eine Elektrode zum Schweißen und Füllmaterial, das der Verbindung hinzugefügt wird, und macht sie stärker.

Schutzgasschweißen mit abschmelzender Elektrode

Diese Arten des Lichtbogenschweißens werden zusammen mit der Kohlendioxidabschirmung verwendet, die häufig zum Schweißen von Stahl verwendet wird.

Unterpulverschweißen

Unterpulverschweißarten sind dem Schutzgasschweißen sehr ähnlich. Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht darin, dass der Gasschild mit einem granulierten mineralischen Material als Flussmittel verändert wurde. Bei seiner Arbeit werden Materialien um die Elektrode gepackt, wodurch der Lichtbogen unsichtbar wird.

Plasmaschweißen

Arten des Plasmalichtbogenschweißens verwenden heißes Plasma als Wärmequelle. Sie ähneln auch dem Schutzgas-Wolfram-Lichtbogenschweißen in Bezug auf eine höhere Energiekonzentration, eine einfachere Bedienersteuerung und eine verbesserte Lichtbogenstabilität.

Thermochemische Arten von Schweißprozessen

Ein thermochemisches Schweißverfahren ist bekannt als Gasschweißen und aluminothermisches (Thermite) Schweißverfahren. Im Folgenden sind die verschiedenen Arten von thermochemischen Schweißprozessen aufgeführt:

Gasschweißen

Das Gasschweißverfahren wird im Vergleich zum Metalllichtbogenschweißen gleichermaßen eingesetzt. Die Wärmequelle des Gasschweißens ist eine Mischung aus Acetylen und Sauerstoff, die eine kontrollierte unterschiedliche Flamme erzeugt. Die Flammen werden als Aufkohlungs-, Neutral- und Oxidationsflamme bezeichnet. Ein neutraler Rahmen wird im Allgemeinen verwendet, um eine Oxidation des unedlen Metalls zu verhindern. Zusatzdraht wird in Form von Kaltzusatz zugegeben. Im Laufe der Jahre wird das Gasschweißen nun speziell bei der Blechherstellung eingesetzt. Gasschweißen ist jedoch ein sehr langsamer Prozess.

Aluminothermisches Schweißen

Bei diesen Schweißverfahren handelt es sich um eine Mischung aus Aluminium und Eisenoxid. Es wird gezündet, um bei etwa 2.800 Grad Celsius ein überhitztes flüssiges Metall zu erzeugen. Diese Art des Schweißverfahrens wird zum Schweißen von Eisen- und Nichteisenmetallen verwendet und eignet sich zum Verbinden von Abschnitten mit großen, kompakten Querschnitten, wie z. B. Rechtecken und Runden.

Widerstandsschweißen

Als Widerstandsschweißverfahren sind Naht-, Punkt-, Buckel-, Blitz-, Hoch- und Niederfrequenzschweißen bekannt. Diese Prozesse werden für eine sehr hohe Produktionsrate verwendet.

Beim Punkt- und Nahtschweißen wird zum Fügen Wärme benötigt, die an der Grenzfläche durch elektrischen Widerstand erzeugt wird. Punktschweißungen sind geeignet und werden meistens an Blechen durchgeführt, die eine Überlappung erfordern. Dieser Schweißprozess wird in kurzer Zeit unter Verwendung einer Spannung mit hoher Stromstärke erreicht, da die Heizleistung durch zwei Elektroden mit Kraft auf die Verbindung aufgebracht wird. Die Festigkeit der Verbindung wird durch die Größe und Anzahl der Schweißnähte bestimmt. Nachfolgend sind die verschiedenen Arten des Widerstandsschweißens aufgeführt:

Nahtschweißen:

Beim Nahtschweißen wird ein elektrischer Strom an die Metalloberfläche angelegt, die eine Verbindung erfordert, um eine Reihe von überlappenden Punkten oder eine durchgehende Naht zu bilden. Dieses Schweißverfahren wird zum Schweißen von Strukturen verwendet, bei denen der Punkt nicht ausreicht, und wird hauptsächlich zum Schweißen von Behältern verwendet.

Buckelschweißen

Buckelschweißen ist üblich, wenn ein Teil des zu schweißenden Metalls eine Delle oder eingedrückt ist. Das Verfahren ermöglicht das gleichzeitige Schweißen mehrerer Punkte.

Abbrennschweißen

Abbrennschweißverfahren sind Arten des Widerstandsschweißens, die durch Klemmen an zu verbindenden Teilen durchgeführt werden. Die Teileenden werden langsam zusammengebracht und dann auseinander getrieben. Der Flash-Prozess wird fortgesetzt, bis der Bereich, der die Verbindung erfordert, erhitzt ist, das Teil wird dann zusammengepresst und der Druck aufrechterhalten, bis die Verbindung geformt und abgekühlt ist.

Nieder- und Hochfrequenz-Widerstandsschweißen

Diese Arten des Widerstandsschweißens werden häufig bei der Herstellung von Rohren verwendet. Seine Verbindung ist in Längsrichtung in der Röhre, die aus einem in Form gequetschten Metall mit aneinanderstoßenden Kanten hergestellt wird. Die Schweißwärme wird durch den durch das Werkstück fließenden Strom und die Geschwindigkeit, mit der das Rohr aufgerollt wird, gesteuert.

Kaltschweißen

Beim Kaltschweißen werden Materialien ohne Anwendung von Wärme verbunden, sondern einfach durch Zusammenpressen der erforderlichen Teile. Der Gelenkbereich muss gut vorbereitet sein und für eine leichte Verformung des Gelenks ist ein Druck von 35 bis 90 Prozent erforderlich. Der Druck wird durch ein Walzgerüst oder pneumatische Werkzeuge und Stanzpressen aufgebracht. Aluminium benötigte Drücke von etwa 1.400.000 bis 2.800.000 Kilopascal werden benötigt, um eine Verbindung herzustellen. Andere Metalle benötigen jedoch höhere Drücke.

Reibschweißen

Reibschweißen ist eine andere Art des Schweißens, bei der das Werkstück unter Last zusammengebracht wird, wobei sich ein Teil schnell dreht. Die Wärme entsteht an der Grenzfläche, bis sie plastisch wird. Die Drehung wird dann angehalten und die Last erhöht, um die Verbindung herzustellen. Als Folge fester Verbindungen mit Hilfe des plastischen Verformungsprozesses kann man eine Variante des Pressschweißens bezeichnen. Der Schweißprozess wird geregelt, denn mit steigender Temperatur an der Naht sinkt der Reibungskoeffizient, was Überhitzung vorbeugt.

Laserschweißen

Laserschweißen wird durchgeführt, indem Lichtenergie von einer Laserquelle emittiert wird, um sie auf einem Werkstück zu platzieren, um sie zu verschmelzen. Laserschweißverfahren sind in miniaturisierten elektrischen Schaltungen nützlich. Die Verfügbarkeit von Lasern ist begrenzt und ihre Verwendung wurde in einigen Bereichen eingeschränkt. Seine Geschwindigkeit und die schweißbare Dicke werden durch die Wärmeleitfähigkeit des Metalls gesteuert und die Metallverdampfung der Oberfläche wird vermieden. Es kann auf sehr dünne Materialien von etwa 0,5 mm aufgetragen werden.

Diffusionsbindung

Diffusionsverbinden wird durch Anlegen von Druck bei erhöhter Temperatur innerhalb einer Zeitspanne durchgeführt. Es wird erwartet, dass der Druck mit geringeren Raten ausgeübt wird, um 5 % Verformung an den betreffenden fertigen Maschinenteilen zu verursachen. Dieses Schweißverfahren wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie häufig zum Verbinden von Formen und Materialien eingesetzt.

Elektronenstrahlschweißen

Elektronenstrahlschweißen sind Arten von Schweißprozessen, die das Werkstück mit einem dichten Strahl von Hochgeschwindigkeitselektronen bombardieren, der die Energie der Elektronen in Wärme umwandelt. Das Werkstück wird in einer evakuierten Kammer platziert, um eine gute Elektronenbewegung zu ermöglichen, und bei dieser Art des Schweißens ist eine Strahlfokussierungsvorrichtung enthalten. Es entsteht intensive Hitze, die ein Loch durch die Fuge fast verdampft. Für eine extrem schmale Tiefschweißnaht werden sehr hohe Spannungen von etwa 150 Kilovolt verwendet. Eine automatische Quereinrichtung hilft beim genauen Positionieren des Werkstücks. Beispielsweise wäre ein 13 mm dickes Material nur 1 mm breit. Typischerweise beträgt die Elektrostrahl-Schweißgeschwindigkeit 125 bis 250 cm pro Minute.

Ultraschallschweißverfahren

Diese Arten des Schweißens werden durchgeführt, indem die beiden Teile, die geschweißt werden müssen, auf einem Amboss und einer vibrierenden Sonde festgeklemmt werden. Diese Vibration trägt dazu bei, die Temperatur an der Grenzfläche zu erhöhen, und die Schweißnaht wird erreicht. Die Schweißung kann bei dünnen Drähten in 0,08 Sekunden und bei 1,3 mm dickem Material in bis zu 1 Sekunde durchgeführt werden. Das Ultraschallschweißverfahren wird häufig verwendet, um integrierte Schaltungen, Transistorgehäuse und den Körper von Aluminiumdosen zu verbinden.

Explosionsschweißen

Diese Arten des Schweißens werden erreicht, indem zwei Platten unter einer explosiven Kraft mit hoher Geschwindigkeit zusammengeschlagen werden. Eine der Platten wird auf eine feste Unterlage aus einer schwereren Stahlplatte gelegt. Die andere Platte wird dann vorsichtig in einem Winkel von 5 Grad zur unteren Platte mit einer Schicht aus explosivem Material oben platziert. Wärme wird aus dem Gelenk der beiden Platten gewonnen und die Schweißung erfolgt durch schnelle plastische Verformung des Materials an der Grenzfläche. Die Verbindung wird durch eine Strahlwirkung von Metall zwischen den Platten verursacht, wodurch die Schweißnaht ein wellenförmiges Aussehen erhält.

Schmiedeschweißverfahren

Diese Arten von Schweißprozessen sind Modetechniken, die seit den frühesten Verwendungen von Eisen anwendbar sind. Der Vorgang erfolgt durch Pressen oder Hämmern heißer Hitzestücke. Zunächst werden kleine Eisenstücke durch Zusammenfügen zu größeren nützlichen Stücken verarbeitet. Schmiedeschweißtemperatur vor dem Zusammenhämmern oder -pressen. Dieses Schweißverfahren wird von Schmieden hauptsächlich zur Herstellung von Gegenständen wie Schwert und Kette verwendet.

Das ist alles für diesen Artikel, in dem die verschiedenen Arten von Schweißprozessen besprochen werden. Ich hoffe, Sie haben viel von der Lektüre mitgenommen, wenn ja, teilen Sie sie bitte mit anderen Schülern. Danke fürs Lesen, bis zum nächsten Mal!