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1、Inhaltsverzeichnis:1. EisenundStahl:- WasistStahl?- Stahlbezeichnungen- SchweiBeignungvonStahlunlegierteBaustahleKohlenstoffaquivalentFeinkornbaustahle2. Verbindungsarten3. SchweiDenundLtenBegriffSbeStimmUng4. SchweiBverfahren-UbersichtundBezeichnungnachDINENISO40635. Metall-Schutzgas-SchweiBenMAG/M
2、IG(135/131)- KennzeichendesMSG-SchweiBens- AufbaueinerMSG-AnIageSchweiBstromqueIIeDrahtvorschubsystemSchutzgasversorgungMSG-SchweiBbrennermitSchlauchpaketWerkstuckanschluss- SchutzgaseAufgabeundEigenschaftenArtenvonSchutzgasenEinflussaufdasSchweiBen- ZusatzwerkstoffefurunlegierteStahleundFeinkornbau
3、stahlebis500MpaStreckgrenzefurhochfesteStahle- DerMAG-LichtbogenMaschineneinstellungLichtbogenartenKurzlichtbogenSpruhlichtbogenLanglichtbogenImpulslichtbogenLichtbogenlangeundLichtbogenleistung- EinflussderSchweiBparameterSpannungbeigleichbleibenderDrahtvorschubgeschwindigkeitDrahtvorschubgeschwind
4、igkeitbeiannaherndgleicherSchweiBspannungDrosseleinstellungBrennerhaltungundSchweiBrichtungbeiUnveranderterGerateeinstellungStromkontaktrohrabstandbeiUnveranderterGerateeinstellung- StorungenamMSG-Gerat-UrsachenundFolgen- SchweiBnahtunregeImaDigkeitenundihreUrsachenUberblickuberwichtigeSchweiBnahtun
5、regeImaBigkeitenUrsachenvonPorenUrsachenvonBindefehlern- BewertungvonUnregeImaDigkeitenbeimSchweiDen(SchweiBfehIer)DINENISO58176.LichtbogenhandschweiBen(111)- Systembeschreibung- AufbaueinerAnlagefurdasLichtbogenhandschweiDenSchweiBstromqueIIeStabelektrodenhalterWerkstuckanschluss- LichtbogenbeimLic
6、htbogenhandschweiBenGleichstrom-WechseIstromschweiBenBelastungskennlinieZundvorgangBlaswirkung- Zusatzwerkstoffe-umhiillteStabelektrodenBeschreibungAufgabenderUmhullungEigenschaftenderUmhullunghaufigverwendeteStabelektrodenKennzeichnungvonStabelektroden-furUnlegierteStahle-furhochfesteStahle- Techno
7、logischeParameterbeimLichtbogenhandschweiDen-Faustregeln- TippszumSchweiDenmitbasischumhulltenStabelektroden- SchweiBnahtunregeImaDigkeitenundihreUrsachen7. SchweiBbarkeiteinesBauteils8. AuswirkungenderWarmeaufdasBauteilbeimSchweiBenundMaDnahmen- SchrumpfungbeimSchweiBen- SchweiBeigenspannungen- Auf
8、hartungbeimSchweiBen- Vorwarmen- Warmefiihrungbeihher-undhochfestenFeinkornbaustahlenStreckenenergieTemperatur-Zeit-Verlauft5AbkuhlzeitArbeitsfeld-Beispiele9. GefahrdungbeimSchweiDen-Unfallverhutung- elektrischerStrom- optischeStrahlung- EntfernenvonSchlacke- Schadstoffe,Schutzgase- Larm- Branddurch
9、Sauerstoff- GefahrenbeimSchweiBeninbeengtenRaumen- ArbeitenuntererhhterelektrischerGefahrdung- SchweiDenanBehalternmitgefahrlichemInhalt- PersonlicheSchutzausrustungIO-ThermischesTrennen- Definitionen- Brennschneiden- Plasmaschneiden- Schnittflachengute11. SchweiBfugenvorbereitung-UbersichtundBegrif
10、fe-Beispiele12.ZeichnerischeAngabenfiirSchweiBnahteDINEN22553-SchweiBnahtsymbole-BemaBungvonSchweiBnahten13.SchweiBerprufungnachDINEN281-1- ZweckderPriifung- Giiltigkeitsdauer- PrufungTheoretischePrufungAuswahldesPrufstucksAblaufderpraktischenPrufung- BezeichnungderPriifung- SchweiDpositionen1 .Eise
11、nundStahlEisenisteinChemischesElementmitdemSymbolFe(lat.ferrum).WasistStahl?AlsStahlwerdenmetallischeLegierungenbezeichnet,derenHauptbestandteilEisenistundderenKohlenstoffgehalt(chem.SymbolC)zwischen0,02%und2,06%Iiegt.MithheremC-GehaltnehmendieZugfestigkeitunddieHartezu.ImStahlsindauchnochandereElem
12、enteenthalten.ManbezeichnetdiesealsBegleitelemente.EsgibtimStahlerwunschteundUnerwunschteStahlbegleitelemente.EinigeerwunschteStahlbegeleitelemente(Legierungselemente-LE)sindz.B.:ElementChemischesKurzzeichenAuswirkungManganMnvermindertdenSchadlichenSchwefeleinflusserhhtalsLegierungselementdieZugfest
13、igkeitSiliziumSibindetGase(z.B.Sauerstoff)verhindertdasSeigernAluminiumAlbindetGase(z.B.Sauerstoff)verhindertdasSeigernverhindertdieAlterungsneigungEinigeUnerwiinschteStahlbegleitelemente(Verunreinigungen)sind:ElementChemischesKurzzeichenAuswirkungSchwefelSWarmverformbarkeitnimmtabSprodbruchneigungb
14、ildetSeigerungenPhosphorPKaltverformbarkeitnimmtabSprodbruchneigungbildetSeigerungenStickstoffNSprodbruchneigungnimmtzu(AIterung)InsbesonderebeiunberuhigtVergossenenStahlenWasserstoffHWasserstoffversprodung,RissbildungDurchgezielteBeimischung(ZuIegierung)vonUnterschiedlichenBegleitelementenknnendieV
15、erschiedenenEigenschaftenwiez.B.Festigkeit,Korrosionsverhalten,Verformbarkeit1SchweiBeignungverandert.StahlbezeichnungenImRegisterdereuropaischenStahlesinduber2300StahlsortenmitUnterschiedlichen1garantiertenEigenschaftenaufgelistet.DieBezeichnungderStahlenachmechanischenEigenschaften:BeiBaustahlenwi
16、rdhierbeidieStreckgrenzeverwendet.z.B.BaustahlnachDINEN10025S235JR- KennzeichenfurdieVerwendung(hierStahlbau)1(weitereKennzeichen:StahlefurDruckbehalterP;RohreL;MaschinenbauE)- WertfurdieStreckgrenze(hier235MPa)- KennzeichenfurdieKerbschlagarbeitbeibestimmterPruftemperatur(hierJR:27JbeiRaumtemperatu
17、r)HohlprofileausBaustahlnachDINEN10025S355J2H- KennzeichenfurdieVerwendung(hierStahlbau)1(weitereKennzeichen:StahlefurDruckbehalterP;RohreL;MaschinenbauE)- WertfurdieStreckgrenze(hier355MPa)- KennzeichenfurdieKerbschlagarbeitbeibestimmterPruftemperatur(hierJ2:27Jbei-20)- KennzeichenfurHohlprofile(Ru
18、nd-,Rechteck-,Quadratrohr)FeinkornbaustahlmithoherStreckgrenzezumS700MCKaltumformengeeignetnachDINEN10149-3- KennzeichenfurdieVerwendung(hierStahlbau)- WertfurdieMindeststreckgrenze(hier700MPa)- thermodynamischgewalzt(M)1- zumKaltumformengeeignet(C)BezeichnungderStahlenachihrerChemischenZusammensetz
19、ungz.B.nichtrostenderStahlnachDINEN10088-1(bekanntasV2A)X6CrNiTi18-10- KennzeichenfurhochlegiertenStahlI- Kohlenstoffgehaltin1/100%(hier:0,06%)- Legierungselemente(hier:Chrom,Nickel,Titan)- prozentualeAnteilederLegierungselemente(hierChrom18%,Nickel10%,derAnteilanTitanwirdnichtangegebendaTitangehalt
20、730oC)zweiVorgangevonbesondererBedeutung:-KornvergroberunginderUberhitzungszone(T1000)-BildungvonMartensit(hartu.sprde)durchdieOblicherweisehoheAbkuhlgeschwindigkeitbeimSchweiBprozess,d.h.jeSchnellersichdieWEZabkuhlt,destostarkerfallendieAufhartungenaus.BeideVorgangebeeinflussendieZahigkeitinderWEZn
21、achteilig:dieWEZwirdsprder,IasstalsowenigerVerformungzu.Diesewirdaberbentigt,umdiehohenSpannungen,siebeimSchrumpfendesWerkstoffswahrendderAbkuhlungausderSchweiBhitze,abzubauen.IstfreiesSchrumpfenbehindert,sokannderSpannungsanstieginderWEZzuRissbildungfuhren.GutSchweiBgeeigneteWerkstoffezeichnensichd
22、adurchaus,dasstrotzdiesergenanntenVorgangedieVerbleibendeZahigkeitausreicht,umRissbildungzuunterbinden.ErfahrungsgemaBgeltenfurdieguteSchweiBeignungfolgendeFaktoren:- C-Gehaltmaximal0s22%(wegederAufhartungsgefahr)- niedrigeGehaltevonStahlbegleiternwieMnundSi- niedrigeGehalteanVerunreinigungenwiePund
23、SSindStahlenichtgutSchweiBgeeignet,z.B.wegeneineshherenC-Gehaltes,somussderWerkstoffimBereichderNahtausreichendvorgewarmtwerdenumdieAbkuhlgeschwindigkeitinderWEZzuvermindernunddamitauchdieAufhartungzureduzieren.DiederGutegruppeJR,JO,J2,K2sindgrundsatzlichSChweiBgeeignet.DieSchweiBeignunghangtjedochs
24、ehrvonderChemischenZusammensetzungdesWerkstoffesab.SehrhilfreichisthierbeidasKohIenSto什合quivalent(CEV).EskanndemWerkstoffblatt,dasderStahlherstellerseinerLieferungbeilegenmuss,entnommenwerden.HierbeiwirauchderLegierungsanteilweitererStahlbegleitstoffeberucksichtigt.CETin%=%C+(%Mn+%Mo)10+(%Cr+%Cu)20+
25、(%Ni)40DieSchweiBeignungeinesBaustahlskanninAbhangigkeitvomCET-Wertwiefolgtabgeschatztwerden:CET0,45geeignetCET0,6kaumgeeignetCharakteristischeKohlenstoffaquivalentev.Baustahlen,diebeiLIEBHERRverwendetwerden:StahlsorteS235JRS355J2S355NCLH37S420MCS500MCS700MCCET%0,150,300,280,480,280,290,28Feinkornba
26、ustahle(FKB)DasFeinkornigeGefugeistdieeinzigeMaBnahmezurFestigkeitssteigerungvonStahlen,diegleichzeitigdieZahigkeitverbessert.DahereignetsichdieseFormderFestigkeitssteigerungInsbesonderedort,wobeiderVerarbeitungdieSchweiCeignungimVordergrundsteht.Eswerden3ArtenvonFeinkornbaustahlenUnterschieden:- no
27、rmalgegluhteFKBStreckgrenzebis460MPadurchKontrolliertesAbkuhlenwirdeinfeinkrnigesGefugeerreicht.z.B.S460N- hochfeste,WasserverguteteFKBStreckgrenzebis1300MPaWegenderSchweiBeignungistdieGrenzeanLegierungselementen(LE)erreicht.VergutenundMikro-LE(Bor,Vanadium;Niob5Titan)bringtfeinstesGefiigez.B.S960QQ
28、L;S100QQL- thermomechanischgewalzteFKBStreckgrenzebis700MPatrotzgeringstenLE-GehaItenundC-Gehalten0,1%(sehrgateSchweiBeignungundUmformbarkeit)hoheFestigkeitswertedurchden,wahrenddemWalzvorgangerzeugten,TM-Effekt.z.B.S420MC;S700MCDerKohlenstoffgehaltbetragtbeinormalgegluhtenundthermomechanischgewalzt
29、enFKBmaximal0,12%undbeiVergutetenFKBbeimax.0,2%.DieAufhartungsgefahrdurchBildungvonsehrhartemMartensitgefugeistbeidiesenStahlengering.2. VerbindungsartenUmgrereTeileausStahlherzustellenmussenEinzelteilemiteinanderverbundenwerden.EsgibtsowohlIosbarealsauchunlsbareVerbindungen.LosbareVerbindungenknnen
30、ohneBeschadigungdesBauteilsgelstundwiederverbundenwerden.IosbareVerbindungensind:- schrauben- klemmen- verstiftenunlsbareVerbindungensind:- nieten- kleben- Ioten- schwein3. SchweiBenundLdten-BegriffSbeStimmUngZumunlsbarenVerbindenvonMetallenwerden2grundsatzlichUnterschiedliche,thermischeVerfahrenang
31、ewendet:Ldten-SchweiBenLdtenisteinthermischesVerfahrenzumStoffschlussigenFugenvonmetallischenWerkstoffen,wobeieineflussigePhasedurchSchmelzeneinesLotes(SchmeIzIoten)OderdurchDiffusionanderGrenzflache(DiffusionsIoten)entsteht.DieSchmelztemperaturdesGrundwerkstoffeswirdnichterreicht.Lotenisteinthermis
32、chesVerfahrenzumStoffschlussigenFugenvonmetallischenWerkstoffen,wobeieineflussigePhasedurchSchmelzeneinesLotes(SchmeIzIoten)OderdurchDiffusionanderGrenzflache(DiffusionsIoten)entsteht.DieSchmelztemperaturdesGrundwerkstoffeswirdnichterreicht.KraftverlaufaneinerLotverbindungUnterSchweiBenverstehtman(g
33、em.EN14610undDIN1910-100)dasunlsbareVerbindenvonBauteilenunterAnwendungvonWarmeOderDruck-mitOderohneSchweiBzusatzwerkstoff.ImGegensatzzumLotenwirdhierbeidieSchmelztemperaturdesGrundwerkstoffesOberschritten.KraftverlaufaneinerSchweiBverbindung4. SchweiBverfahrenUbersichtundEinteilungnachDINENISO4063-
34、 GasschweiDen(311)- LichtbogenhandschweiDen(111)- Metall-Schutzgas-SchweiBenMAG/MIG(135/131)- WIG-SchweiDen(141)- UnterpuIverschweiBen(UP)(121-125)- PunktschweiDen(211/212)5. Metall-Schutzgas-SchweiBenMIG/MAGMIG:Metall-Schutzgas-SchweiBenmitinerten(reaktionsarmen)Gasenwiez.B.(131)reinesArgon(99,996V
35、ol%)OderinerteMischgase(z.B.Argon90%-30%undHelium10%-70%).AnwendungbeialienNE-MetaIIen.MAG:Metall-Schutzgas-SchweiBenmitaktivenSchutzgasen.GeeignetfurStahle.(135)Gassortensind:reinesKohlendioxid(CO2)OderMischgaseausArgon,KohlendioxidundSauerstoff.KennzeichendesMIGZMAG-SchweiBensDasMIGZMAG-SchweiBeni
36、steinSchmelzschweiBprozess.OhneAufwendungauBererKrafte5wobeidieFugeflacheangeschmolzenwerdenmuss.DienotwendigeWarmewirdhierbeidurcheinenelektrischerzeugtenLichtbogenzugefuhrt.DerLichtbogenbrenntzwischeneinerkontinuierlichZugefuhrten,abschmelzendenDrahtelektrodeunddemWerkstuck.DieTemperaturenimLichtb
37、ogenbereichsindvonvielenFaktorenabhangig.AndenLichtbogenansatzstellenknnenbis4500oCauftreten.InderLichtbogensauleherrschenTemperaturenbis12000oC.DerLichtbogenunddasSchweiBbadwerdendurcheinaktivesOderinertesGasgeschutzt.DerProzesskannfurdiemeistenmetallischenWerkstoffeeingesetztwerdenundesgibteinegro
38、ePaletteanSchweiBzusatzen.MIGZMAG-SchweiBenistwesetlichproduktiveralsLichtbogenhandschweiBen.DerhaufigeElektrodenwechselentfalltunddieNetto-Ausbringungistwesentlichgrer,dakeinRestmehrObrigbleibt.VonjedemKilogrammeingesetzterStabelektrodengehennur65%indasSchweiBgutein.BeiDrahtelektrodenIiegtdieserWer
39、tbereitsbei85-90%.MIGZMAG-SchweiBenisteinsehrVielseitigerProzess,mitdeminalienPositionenhoheAbschmelzleistungenerreichtwerdenknnen.ErwirdinfastalienBereichenangewendetindenenSchweiBaufgabenanun-undniedriglegiertenStahlen,hochlegiertenStahlen,NickelbasiswerkstoffensowieAluminiumanfallen.Anhochlegiert
40、enStahlenundAluminiumwirdhaufigdasMIG/MAG-ImpuIsschweiBeneingesetzt.ImmerhaufigerwerdenFulldrahteverarbeitet,dienebeneinernochmalserhhtenProduktivitataucheineReiheandererVorteilemitbringen.AufbaueinerSchutzgas-SchweiDanIageHaupt-undUntergruppenSchutzgasversorgungSchutzgasflasche Druckminderer mit Ga
41、smengenmesser Schutzgas-MagnetventilSchweiBbrennerSchweiBbrenner mit EinZAus-SchaIterSchweiestromquelle Netzanschluss SchweiBgleichrichterDrahtvorschubsystem Drahtelektrodenspule Drahtvorschubeinrichtung(Antriebsmotor und -rollen)SchlauchpaketSchalterkabel Drahtelektrode Schutzgaszufuhrung SchweiBst
42、romIeitungWerkstuckanschlussSchweiBstromruckIeitungmit WerkstuckklemmeSchweiDstromqueIIeDieSchweiBstromqueIIemussdenNetzstromineinenSchweiBstromumwandeln,derfolgendeEigenschaftenaufweist:- DerSchweiBstromistinderRegeleinGleichstrom;PluspolanderDrahtelektrode1MinuspolamWerkstuck- DieHohederSchweiBspa
43、nnungwirdentsprechendderSchweiBaufgabeeingestellt.- DieHohedesSchweiBstromswirduberdenDrahtvorschubeingestellt.Bauarten:- KonventionelleBauart(SchweiBspannungseinsteIIungmitStufenschalter)- elektronischeBauart(stufenloseEinstellungderParameter)Prinzipeiner SchweiBstromqueIIe - konventionelle Bauart/
44、771 Baugruppen(T)NetzanschIussEin/Aus-SchalterfurNetzstrom(S)TransformatormitStufenschalterzurEinstellungderSchweiBspannung:erniedrigtdieNetzspannungaufSchweiBspannung,durchAnzapfenderPrimarwicklungubereinenSchalterwirddiewirksameWindungszahlunddamitdasUbersetzungsverhaltnisstu-fenweiseverandert.GIe
45、iChriChter:wandeltWechselstrom(oderDrehstrom)inGleichstromumDrossel:glattetStromspitzenimSchweiBstromkreisDrahtvorschubsystemKompaktanlageinderSchweiBanIageUniversalanlagebis30m3m(5m)0DrahtvorschubsystemimBrennerPush-Pull-AnlageinderSchweianlageundimBrennerauerhalbderSchweiBanIageDrahtfdrdereinricht
46、ungDieDrahtfordereinrichtungziehtdieDrahtelektrodegleichmaigvonderDrahtelektrodenspuleabundschiebtsieindasSchlauchpaketzumSchweiBbrenner.DieFordergeschwindigkeitisteinstellbarvon1bis18mmin,siebleibtbeimSchweiBenkonstant.UnregeImaBigkeiteninderDrahtforderungwirkensichaufdenLichtbogenunddenTropfenubergangausundknnenSchweiBnahtunregeImaCigekeitenzuFolgehaben.Zweirollen
