Skip to content

Das Schmelzschweißen ist ein Verfahren, bei dem zwei oder mehr Materialien durch Wärme verbunden oder verschmolzen werden, indem sie auf Schmelzpunkt erwärmt werden. In den meisten Verfahrensvarianten wird ein Zusatzwerkstoff verwendet, in anderen aber nicht. Für Schmelzschweißprozesse ist keine externe Druckbeaufschlagung erforderlich, mit Ausnahme des Widerstandsschweißens, bei dem beim Schweißen ein erheblicher Anpressdruck für eine einwandfreie Verbindung erforderlich ist.

Dieser Artikel ist Teil einer Reihe häufig gestellten Fragen (FAQs).

Schmelzschweißverfahren

Schmelzschweißverfahren können nach der Wärmequelle gruppiert werden, z.B. Lichtbogen, Gas, elektrischer Widerstand und Strahlenergie.

Zu diesen Verfahren und den wichtigsten Verfahrensvarianten gehören:

Lichtbogenschweissverfahren:

Lichtbogenhandschweißen, auch Elektrodenschweißen oder E-Handschweißen. Geeignet zum Schweißen von Eisen- und Nichteisenwerkstoffen in allen Positionen.

Metall-Inertgasschweißen (MIG) und Metall-Aktivgasschweißen (MAG), auch bekannt als Metallschutzgasschweißen (MSG) oder MIG/MAG-Schweißen sind die gebräuchlichsten Lichtbogenschweißverfahren, bei denen sich zwischen einer abschmelzenden Drahtelektrode und dem Werkstück ein Lichtbogen bildet, der die Werkstücke zum Schmelzen und Fügen bringt. Beide verwenden ein Schutzgas, um die Schweißnaht vor Oxidation bzw. anderen Verunreinigungen aus der Luft zu schützen.

Wolfram-Inertgasschweißen (WIG) verwendet eine verschleißfeste Wolframelektrode, um den Lichtbogen zwischen der Elektrode und der Grundplatte zu erzeugen. Ein inertes Schutzgas wird verwendet, um vor Oxidation oder anderen atmosphärischen Verunreinigungen zu schützen. Dieser Prozess kann bei dünnen Teilen autogen, d.h. ohne Zusatzwerkstoff, eingesetzt werden. Bei dicken Teilen ist aber ein Zusatzwerkstoff meist in Form eines Stabs oder Drahts erforderlich.

Beim Plasmaschweißen wird ein Lichtbogen zwischen einer Elektrode und der Brennerdüse erzeugt. Der Lichtbogen ionisiert das Gas (meist Argon) oberhalb der Düse und erzeugt ein sogenanntes Plasma. Anschließend wird es durch eine fein gebohrte Kupferdüse gepresst, so dass es den Lichtbogen umgibt und die Werkstücke erwärmt. Der Plasmalichtbogen wird durch Schutzgas umgeben, das aus einer weiter außen konzentrisch angeordneten Düse ausströmt und üblicherweise aus einer Mischung aus Argon und Wasserstoff besteht.

Das Unterpulverschweißen ist ein häufig eingesetztes Lichtbogenschweißverfahren, bei der eine Zusatzwerkstoffelektrode unter einer Schicht von pulverförmigem Flussmittel kontinuierlich zugeführt wird. Das Flussmittel wird beim Schmelzen leitfähig und bildet einen Strompfad zwischen Werkstück und Elektrode. Das Flussmittel verhindert auch Spritzer und Funken und unterdrückt gleichzeitig ultraviolette Strahlung und Dämpfe.

Das Fülldrahtschweißen wurde als Alternative zum Unterpulverschweißen entwickelt. Es verwendet eine mit Flussmittel gefüllte, rohrförmige Elektrode aus dem Zusatzwerkstoff, die kontinuierlich zugeführt wird und meist mit einer konstanten Spannung oder einem konstanten Strom beaufschlagt wird. Das Verfahren kann mit oder ohne Schutzgas eingesetzt werden, da das Flussmittel einen Schutz vor der Atmosphäre bietet.

Erfahren Sie mehr

Gasschmelzschweißen

Beim Gasschmelzschweißen, auch bekannt als Gasschweißen oder Autogenschweißen, wird ein handgehaltener Brenner und eine Mischung aus Sauerstoff und Acetylen verwendet, die unter Bildung einer Flamme verbrennt.

Widerstandsschweißen

Das Widerstandspunktschweißen erzeugt Wärme zwischen zwei Elektroden in Abhängigkeit von den Materialeigenschaften und der Dicke der Werkstücke. Der Schweißstrom wird auf eine kleine Stelle konzentriert, während die Werkstücke durch die Elektroden zusammengepresst werden.

Das Widerstandsnahtschweißen ist eine Variante des Punktschweißens, die eine durchgehende Verbindung durch eine Reihe von sich überlappenden Nuggets erzeugt, indem sie herkömmliche Punktschweißelektroden durch sich drehende Rollen ersetzt, durch die die Werkstücke zusammengepresst werden.

Strahlschweißen

Das Elektronenstrahlschweißen wird meist unter Vakuumbedingungen durchgeführt, wobei ein Strahl aus auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigten Elektronen die Werkstücke schmilzt, weil die Elektronen beim Eindringen in das Werkstück Wärme erzeugen. Die Schweißnähte sind oft tief und schmal.

Das Laserstrahlschweißen verwendet einen Laserstrahl, um eine konzentrierte Wärmequelle mit hoher Genauigkeit bereitzustellen, mit der Metalle und Polymere verbunden werden können. Es wird häufig für Großserienanwendungen eingesetzt.

Wo wird das Schmelzschweißen eingesetzt?

Schmelzschweißverfahren werden in der Industrie und im Handwerk insbesondere zum Verbinden von Metallen eingesetzt. Sie werden für zahlreiche Anwendungen in vielen Branchen eingesetzt, z.B. in der Luft- und Raumfahrtindustrie, im Automobilbau und im Bauwesen, und auch Künstler setzten sie darüber hinaus vermehrt zur Herstellung von Kunstwerken ein.

Welche Vorteile hat das Schmelzschweißen?

1. Kantenvorbereitung und besondere Stoßgestaltung sind nicht erforderlich, wenn keine große Eindringtiefe benötigt wird.

2. Große Spalten können leicht mit Zusatzwerkstoff gefüllt werden.

3. Die ursprüngliche Form der Komponenten spielt keine Rolle, da kein externer Druck aufgebracht werden muss.

4. Das Schmelzschweißen ermöglicht das einfache Verbinden von mehr als zwei Komponenten.

Welche Nachteile hat das Schmelzschweißen?

1. Es ist schwer, Materialmischverbindungen herzustellen, wenn die Werkstoffe unterschiedliche Schmelzpunkte und Wärmeausdehnungskoeffizienten haben.

2. Intensive Erwärmung kann die mechanischen Eigenschaften von Grundwerkstoffen stark beeinträchtigen.

3. Das Schmelzen und Erstarren kann zu Verformungen und Eigenspannungen führen.

4. Die Wärmeeinflusszone (HAZ) erzeugt oft eine Schwachstelle in den Schweißmaterialien.

Für weitere Informationen senden Sie bitte eine englischsprachige E-Mail an:

kontakt@twi-deutschland.com

GTM-WD8FW5R