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Das verborgene Geheimnis von Schweißverbindungen: Wissen Sie, welche Schweißmethoden für unterschiedliche Metalldicken am besten geeignet sind?
In der Metallbearbeitung ist eine Schweißverbindung die Verbindung oder Kante eines oder mehrerer Metall- oder Kunststoffstücke. Diese Verbindungen entstehen aus zwei oder mehr Werkstücken, die nach einer bestimmten Geometrie verschweißt werden. Gemäß der Definition der American Welding Society gibt es fünf Arten von Schweißverbindungen: Stoßverbindungen, Eckverbindungen, Kantenverbindungen, Überlappungsverbindungen und T-Verbindungen. Diese Typen gibt es in verschiedenen Konfigurationen für den eigentlichen Schweißprozess und können je nach Bedarf angepasst werden.
Stoßverbinder
Stoßverbindungen sind Strukturen, bei denen zwei Metallstücke parallel platziert und miteinander verschweißt werden. Diese Art der Verbindung erfordert nur minimale Vorbereitung und eignet sich für Bleche, die in einem Durchgang geschweißt werden können. Häufige Probleme bei Stumpfverbindungen sind eingeschlossene Schweißschlacke, übermäßige Porosität oder Risse, die die Schweißnaht schwächen können. Bei starken Schweißnähten besteht das Ziel darin, möglichst wenig Schweißmaterial zu verwenden. Dies hat zu einer weiten Verbreitung von Stumpfverbindungen in automatisierten Schweißprozessen geführt, da sie aufgrund ihrer relativ einfachen Herstellung leichter zu automatisieren sind.
Typ
Es gibt viele Arten von Stoßverbindungen, darunter einseitige Stoßverbindungen, beidseitig geschweißte Stoßverbindungen und offene oder geschlossene Stoßverbindungen. Eine einseitige Stoßverbindung wird nur von einer Seite geschweißt, während eine doppelseitige Stoßverbindung von beiden Seiten geschweißt wird und leicht unterschiedliche Schweißtiefen aufweisen kann. Von einer geschlossenen Verbindung spricht man, wenn zwei Metallteile während des Schweißvorgangs miteinander in Kontakt kommen, während bei einer offenen Verbindung vor dem Schweißen ein kleiner Spalt besteht.
Quadratische Stoßverbindung
Quadratische Verbindungen sind flache und parallele Stumpfschweißverfahren. Die Herstellung dieser Art von Verbindung ist relativ einfach, kostengünstig und bietet eine zufriedenstellende Festigkeit, ist jedoch durch die Dicke der Verbindung begrenzt. Geschlossene Vierkantverbindungen sind quadratische Verbindungen ohne Lücken und werden häufig zum Gas- oder Lichtbogenschweißen verwendet. Bei dickeren Verbindungen müssen die Kanten jeder Verbindung mit einer spezifischen Geometrie vorbereitet werden, um das Schweißen zu ermöglichen und die Festigkeit und Festigkeit der Schweißnaht sicherzustellen.
Einseitiges V-Schweißen ähnelt einer Schrägverbindung, weist jedoch auf beiden Seiten Abschrägungen auf.
V-förmiges Gelenk
Einzel-V-Schweißen und Doppel-V-Schweißen werden häufig zum Schweißen dicker Metalle verwendet. Doppel-V-Verbindungen werden häufiger verwendet, wenn das Schweißen von beiden Seiten erfolgen kann. Im Vergleich zu Einfach-V-Verbindungen benötigen Doppel-V-Verbindungen weniger Füllmaterial und können Verformungskräften besser standhalten.
J-Stecker
Beim einseitigen J-Stumpfschweißen wird in einem Metallstück eine J-förmige Nut zur Aufnahme des Zusatzwerkstoffs geformt, während das andere Stück flach ist. Obwohl J-Verbindungen schwieriger herzustellen sind, sorgt eine einzelne J-Verbindung für eine stärkere Schweißnaht auf Metallen zwischen einem halben und dreiviertel Zoll und erfordert weniger Füllmaterial.
U-förmiger Verbinder
Die Kanten der Schweißfläche einer einzelnen U-förmigen Stumpfnaht erscheinen J-förmig, bilden jedoch zusammen eine U-Form. Doppel-U-förmige Verbindungen haben U-Formen oberhalb und unterhalb der vorbereiteten Verbindung. Da die Vorbereitung und das Schweißen von U-Verbindungen teurer sind, werden sie typischerweise auf sehr dicken Untergründen verwendet.
T-Stecker
Bei der T-förmigen Schweißverbindung werden zwei Stangen oder Platten in einem 90-Grad-Winkel zusammengeschweißt, um eine T-Form zu bilden. Diese Art des Schweißens kann durch Widerstandsstumpfschweißen oder Extrusionsschweißen erfolgen und erfordert in der Regel keinen Zusatzwerkstoff während des Schweißvorgangs.
Andere Steckertypen
Blech muss oft an den Rändern umgebördelt werden, um Rand- oder Eckflanschschweißungen herzustellen. Für diese Schweißnähte ist normalerweise kein Zusatzwerkstoff erforderlich, da der Flansch selbst schmilzt und das erforderliche Zusatzmaterial liefert. Beispielsweise werden Rohre und Röhren üblicherweise durch Aufrollen und Zusammenschweißen von Blechen oder Platten hergestellt.
Die Wahl der Schweißverbindung hängt von der Materialstärke und dem verwendeten Schweißverfahren ab.
Standards und Vorbereitung
In der Schweißpraxis muss die Schweißfläche im Voraus vorbereitet werden, um die Festigkeit der Schweißung sicherzustellen. Die Vorbereitung der meisten Schweißverbindungen ist relativ einfach, Stumpfverbindungen erfordern jedoch dennoch eine gewisse Vorbereitung. Zu den gebräuchlichsten Vorbereitungstechniken gehören Sauerstoff-Acetylen-Schneiden, maschinelle Bearbeitung, Hacken, Schleifen und Luft-Kohlelichtbogenschneiden. Jede Technologie hat im Einsatz ihre spezifischen Vorteile.
Wussten Sie, dass die Auswahl der Schweißverbindungen je nach Metalldicke und Schweißmethode variiert?
