Schweißen, auch Schweißen oder Schweißen genannt, ist ein Herstellungsverfahren und eine Technologie, bei der Hitze, hohe Temperaturen oder hoher Druck zum Verbinden von Metall oder anderen thermoplastischen Materialien wie Kunststoffen eingesetzt werden. Je nach Zustand des Metalls im Schweißprozess und den Eigenschaften des Prozesses können die Schweißverfahren in drei Kategorien eingeteilt werden: Schmelzschweißen, Pressschweißen und Hartlöten.
Schmelzschweißen – Erhitzen der zu verbindenden Werkstücke, damit sie teilweise schmelzen und ein Schmelzbad bilden. Das Schmelzbad wird vor dem Fügen abgekühlt und erstarrt. Bei Bedarf können unterstützend Füllstoffe zugesetzt werden
1. Laserschweißen
Beim Laserschweißen wird ein fokussierter Laserstrahl als Energiequelle verwendet, um das Werkstück zum Schweißen mit Hitze zu beschicken. Es kann verschiedene Metallmaterialien und nichtmetallische Materialien wie Kohlenstoffstahl, Siliziumstahl, Aluminium und Titan und deren Legierungen, Wolfram, Molybdän und andere hochschmelzende Metalle und unähnliche Metalle sowie Keramik, Glas und Kunststoffe schweißen. Derzeit wird es hauptsächlich in elektronischen Instrumenten, der Luft- und Raumfahrt, Kernreaktoren und anderen Bereichen eingesetzt. Das Laserschweißen weist folgende Eigenschaften auf:
(1) Die Energiedichte des Laserstrahls ist hoch, der Erwärmungsprozess ist extrem kurz, die Lötstellen sind klein, die Wärmeeinflusszone ist schmal, die Schweißverformung ist gering und die Maßgenauigkeit der Schweißverbindung ist hoch;
(2) Es können Materialien geschweißt werden, die mit herkömmlichen Schweißmethoden schwer zu schweißen sind, beispielsweise das Schweißen von hochschmelzenden Metallen wie Wolfram, Molybdän, Tantal und Zirkonium.
(3) Nichteisenmetalle können ohne zusätzliches Schutzgas an der Luft geschweißt werden;
(4) Die Ausrüstung ist kompliziert und die Kosten hoch.
2. Gasschweißen
Das Gasschweißen wird hauptsächlich zum Schweißen von dünnen Stahlplatten, Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt (Nichteisenmetalle und deren Legierungen), Gusseisenteilen und Werkzeugen aus Hartlegierungen sowie zum Reparaturschweißen von verschlissenen und verschrotteten Teilen und zur Flammenkorrektur von Bauteilen eingesetzt Verformung usw.
3. Lichtbogenschweißen
Kann in manuelles Lichtbogenschweißen und Unterpulverschweißen unterteilt werden
(1) Beim manuellen Lichtbogenschweißen können Mehrpositionsschweißungen wie Flachschweißen, Vertikalschweißen, Horizontalschweißen und Überkopfschweißen durchgeführt werden. Da die Lichtbogenschweißgeräte außerdem tragbar und flexibel in der Handhabung sind, können Schweißarbeiten an jedem Ort mit Stromanschluss durchgeführt werden. Geeignet zum Schweißen verschiedener Metallmaterialien, verschiedener Dicken und verschiedener Strukturformen;
(2) Das Unterpulverschweißen eignet sich im Allgemeinen nur für flache Schweißpositionen und nicht zum Schweißen dünner Bleche mit einer Dicke von weniger als 1 mm. Aufgrund der tiefen Eindringtiefe des Unterpulverschweißens, der hohen Produktivität und des hohen Grades an mechanisiertem Betrieb eignet es sich zum Schweißen langer Schweißnähte an mittel- und dicken Blechstrukturen. Die Materialien, die durch Unterpulverschweißen geschweißt werden können, haben sich von Kohlenstoffbaustahl zu niedriglegiertem Baustahl, Edelstahl, hitzebeständigem Stahl usw. sowie bestimmten Nichteisenmetallen wie Nickelbasislegierungen und Titan entwickelt Legierungen und Kupferlegierungen.
4. Gasschweißen
Lichtbogenschweißen, bei dem externes Gas als Lichtbogenmedium zum Schutz des Lichtbogens und des Schweißbereichs verwendet wird, wird als Schutzgasschweißen oder kurz Gasschweißen bezeichnet. Das elektrische Gasschweißen wird normalerweise in Schutzgasschweißen mit nicht schmelzender Elektrode (Wolframelektrode) und Schutzgasschweißen mit schmelzender Elektrode, Schutzgasschweißen mit oxidierender Mischelektrode, Gasschutzschweißen mit CO2 und Gasschutzschweißen mit Rohrdraht unterteilt, je nachdem, ob die Elektrode geschmolzen ist oder nicht nicht und das Schutzgas ist anders.
Unter diesen kann das nicht schmelzende, extrem inerte Schutzgasschweißen zum Schweißen fast aller Metalle und Legierungen verwendet werden. Aufgrund seiner hohen Kosten wird es jedoch normalerweise zum Schweißen von Nichteisenmetallen wie Aluminium, Magnesium, Titan und Kupfer verwendet sowie Edelstahl und hitzebeständiger Stahl. Zusätzlich zu den Hauptvorteilen des Schutzgasschweißens mit nicht schmelzender Elektrode (kann in verschiedenen Positionen geschweißt werden; geeignet zum Schweißen der meisten Metalle wie Nichteisenmetalle, Edelstahl, hitzebeständiger Stahl, Kohlenstoffstahl und legierter Stahl) Darüber hinaus bietet es auch die Vorteile einer schnelleren Schweißgeschwindigkeit und einer höheren Abscheidungseffizienz.
5. Plasmalichtbogenschweißen
Plasmalichtbögen werden häufig beim Schweißen, Lackieren und Auftragen von Oberflächen eingesetzt. Es kann immer dünnere Werkstücke schweißen (z. B. das Schweißen extrem dünner Metalle unter 1 mm).
6. Elektroschlackeschweißen
Elektroschlackeschweißen kann verschiedene Kohlenstoffbaustähle, niedriglegierte hochfeste Stähle, hitzebeständige Stähle und mittellegierte Stähle schweißen und wird häufig bei der Herstellung von Kesseln, Druckbehältern, schweren Maschinen, metallurgischen Geräten und Schiffen eingesetzt. Darüber hinaus kann das Elektroschlackeschweißen für großflächige Auftragsschweißungen und Reparaturschweißungen eingesetzt werden.
7. Elektronenstrahlschweißen
Elektronenstrahlschweißgeräte sind komplex, teuer und erfordern einen hohen Wartungsaufwand; Die Anforderungen an die Montage von Schweißkonstruktionen sind hoch und die Größe ist durch die Größe der Vakuumkammer begrenzt. Röntgenschutz ist erforderlich. Mit dem Elektronenstrahlschweißen können die meisten Metalle und Legierungen sowie Werkstücke geschweißt werden, die eine geringe Verformung und eine hohe Qualität erfordern. Derzeit wird das Elektronenstrahlschweißen häufig in der Präzisionsinstrumenten-, Messgeräte- und Elektronikindustrie eingesetzt.
Hartlöten – Verwendung eines Metallmaterials mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als das Grundmetall als Lot, Benetzung des Grundmetalls mit flüssigem Lot, Füllen des Spalts und Interdiffusion mit dem Grundmetall zur Herstellung der Schweißverbindung.
1. Flammlöten:
Flammlöten eignet sich zum Hartlöten von Materialien wie Kohlenstoffstahl, Gusseisen, Kupfer und seinen Legierungen. Eine Autogenflamme ist eine häufig verwendete Flamme.
2. Widerstandslöten
Das Widerstandslöten wird in direktes Erhitzen und indirektes Erhitzen unterteilt. Das indirekte Heizwiderstandslöten eignet sich zum Löten von Schweißteilen mit großen Unterschieden in den thermophysikalischen Eigenschaften und großen Dickenunterschieden. 3. Induktionslöten: Induktionslöten zeichnet sich durch schnelle Erwärmung, hohe Effizienz, lokale Erwärmung und einfache Automatisierung aus. Je nach Schutzmethode kann es in Induktionslöten in Luft, Induktionslöten in Schutzgas und Induktionslöten im Vakuum unterteilt werden.
Druckschweißen – Der Schweißprozess muss Druck auf die Schweißnaht ausüben, was in Widerstandsschweißen und Ultraschallschweißen unterteilt wird.
1. Widerstandsschweißen
Es gibt vier Hauptmethoden des Widerstandsschweißens: Punktschweißen, Nahtschweißen, Buckelschweißen und Stumpfschweißen. Das Punktschweißen eignet sich für gestanzte und gewalzte dünne Blechteile, die überlappt werden können, die Verbindungen erfordern keine Luftdichtheit und die Dicke beträgt weniger als 3 mm. Nahtschweißen wird häufig beim Blechschweißen von Ölfässern, Kanistern, Kühlern, Flugzeug- und Automobilkraftstofftanks eingesetzt. Buckelschweißen wird hauptsächlich zum Schweißen von Stanzteilen aus kohlenstoffarmem Stahl und niedriglegiertem Stahl verwendet. Die am besten geeignete Dicke zum Blechbuckelschweißen beträgt 0,5–4 mm.
2. Ultraschallschweißen
Das Ultraschallschweißen eignet sich prinzipiell zum Verschweißen der meisten Thermoplaste.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. März 2023
