Industrie-Lexikon

Schweißen

Das Schweißen ist eine Gruppe von Fügeverfahren zum dauerhaften Fügen (Verbinden) von zwei oder mehr Werkstücken. Das Schweißen gilt als wichtigste Gruppe der Fügeverfahren. Nach DIN 8590 wird es als Fügen durch Schweißen bezeichnet. Die meisten Schweißverfahren eignen sich auch zum Beschichten, was in der Praxis und Fachliteratur als Auftragschweißen bezeichnet wird, in der DIN 8590 als Beschichten durch Schweißen.

Unter Schweißen versteht man gemäß EN 14610  und DIN 1910-100  „das unlösbare Verbinden von Bauteilen unter Anwendung von Wärme und/oder Druck, mit oder ohne Schweißzusatzwerkstoffe“. Die Zusatzwerkstoffe werden üblicherweise in Form von Stäben oder Drähten zugeführt, abgeschmolzen und erstarren in der Fuge zwischen den Fügepartnern, um so die Verbindung zu erzeugen. Sie entsprechen somit dem Lot beim Löten oder dem Klebstoff beim Kleben. Die nötige Schweißenergie wird von außen zugeführt. Schweißhilfsstoffe, wie Schutzgase, Schweißpulver, Flussmittel, Vakuum (beim Elektronenstrahlschweißen) oder Pasten, können das Schweißen erleichtern oder auch erst möglich machen. Schweißen kann durch Wärmezufuhr bis zum Schmelzen des Werkstoffs oder durch Wärmezufuhr und zusätzliche Krafteinwirkung (Druck) auf das Werkstück erfolgen.

Das Schweißen zählt zu den stoffschlüssigen Verbindungsmethoden zusammen mit dem Löten und Kleben. Beim Schweißen werden Verbindungen mit hoher Festigkeit erzeugt; beim Schmelzschweißen durch das lokale Schmelzen der zu verbindenden Bauteile. Beim verwandten Löten wird dagegen nur das Lot flüssig, während die Bauteile zwar erwärmt, aber nicht geschmolzen werden. Lötverbindungen weisen daher eine geringere Festigkeit auf, eignen sich aber auch für Verbindungen von Werkstoffen mit stark unterschiedlichem Schmelzpunkt. Solche Werkstoffpaarungen können jedoch auch mit dem Pressschweißen hergestellt werden.

Das Schweißen ist eines der wichtigsten und am weitesten verbreiteten Fügeverfahren, da es deutlich kostengünstiger ist als das Schrauben oder Nieten und deutlich festere Verbindungen ermöglicht als das Löten oder Kleben.

Gliederung der Schweißverfahren
Die Einteilung der Schweißverfahren wird unter folgenden Gesichtspunkten vorgenommen:
• Art der auf das Werkstück einwirkenden Energie: Es kann thermische und/oder mechanische Energie zum Schweißen verwendet werden. Beim Pressschweißen kann nur eine Kraft einwirken (z. B. Kaltpressschweißen) oder eine Kombination von Kraft und thermischer Energie die Schweißverbindung erzeugen. Thermische Energie wird beim Schmelzverbindungsschweißen eingesetzt.

• Art des Grundwerkstoffs: Die Unterscheidung betrifft das Schweißen von Metallen, Thermoplasten und anderen Werkstoffen und Kombinationen von Werkstoffen, wie beispielsweise Glas.

• Zweck des Schweißens: Man unterscheidet Verbindungs- und Auftragschweißen.
   • Verbindungsschweißen ist das Zusammenfügen von Werkstücken.
   • Auftragschweißen ist das Beschichten eines Werkstückes durch Schweißen.
   • Sind der Grund- und der Auftragwerkstoff unterschiedlich, wird unterschieden zwischen Auftragschweißen
     von Panzerungen, Plattierungen und Pufferschichten.

• Physikalischer Ablauf des Schweißens: Die Unterscheidung zwischen Press- und Schmelzschweißen wird
  hier getroffen.
   • Schmelzschweißen ist Schweißen bei örtlich begrenztem Schmelzfluss, ohne Anwendung von Kraft mit
     oder ohne gleichartigem Schweißzusatz (ISO 857-1). Im Gegensatz zum Löten wird dabei die
     Liquidustemperatur der Grundwerkstoffe überschritten. Prinzipiell können alle Materialien, die in die
     schmelzflüssige Phase überführbar sind, durch Schmelzschweißen verbunden werden. Bei vielen
     Verfahren werden Hilfsstoffe in Form eines Schweißdrahtes zugeführt.
   • Beim Pressschweißen werden die zu verbindenden Werkstoffe durch unterschiedlichste Energieformen
     auf eine Schweißtemperatur gebracht und unter der Einwirkung einer Kraft fest miteinander verbunden.
     Beim Pressschweißen werden keine Hilfsstoffe in Form von Schweißdraht oder ähnlichem gebraucht. Im
    Gegensatz zum Schmelzschweißen können Materialien mit  unterschiedlichen Schmelzpunkten
    miteinander verschweißt werden. In diesem Fall können die Werkstücke durch eine große Kraft
    stoffschlüssig verbunden werden. 

• Grad der Mechanisierung: Es werden Unterschiede zwischen dem rein manuellen Handschweißen, dem teilmechanisierten Schweißen, bei dem der Zusatzwerkstoff und die Hilfsstoffe (Schutzgase) mechanisiert zugeführt werden, aber der Brenner von Hand bewegt wird, dem vollmechanischen Schweißen und dem (voll-)automatisierten Schweißen gemacht.

Schmelzschweißverfahren
• Gasschmelzschweißen
• Lichtbogenschweißen
• Lichtbogenhandschweißen
• Schutzgasschweißen
• Unterpulverschweißen
• Laserschweißen
• Elektronenstrahlschweißen
• Aluminothermisches Schweißen
• Spleißen von Glasfasern

Pressschweißverfahren
• Feuerschweißen
• Widerstandsschweißen
• Kaltpressschweißen
• Reibschweißen
• Ultraschallschweißen
• Sprengschweißen
• Elektromagnetisches Pulsschweißen
• Diffusionsschweißen
• MBP-Schweißen
• Lichtbogenbolzenschweißen

Quelle: Wikipedia

 

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