Schweißen, auch Schmelzschweißen genannt, ist ein Fertigungsverfahren und eine Technologie, mit der Metalle oder andere thermoplastische Verbundwerkstoffe (wie z. B. Kunststoffe) durch Erhitzen, hohe Temperatur oder hohen Druck verbunden werden können. Es gibt drei Schweißverfahren:
1. Schmelzschweißen. Das Werkstück wird erhitzt, bis sich ein Schmelzbad bildet. Nach dem Abkühlen und Erstarren kann das Schmelzbad verbunden und bei Bedarf Zusatzwerkstoffe hinzugefügt werden. Es eignet sich für das drucklose Schweißen verschiedener Metalle und Legierungen im Betrieb.
2. Druckschweißen. Beim Schweißen, das bei verschiedenen Metallwerkstoffen und bestimmten Metallbearbeitungsverfahren angewendet wird, muss während des Schweißprozesses Druck auf die zu verschweißenden Teile ausgeübt werden.
3. Hartlöten. Metallische Werkstoffe mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als der Grundwerkstoff können als Hartlötmaterialien verwendet werden. Dabei wird der Grundwerkstoff mit flüssigem Lot benetzt, der Fügespalt gefüllt, das Grundwerkstoff diffundiert und so die Verbindung der Fügeteile hergestellt. Dieses Verfahren eignet sich zum Schweißen verschiedener Werkstoffe im Betrieb sowie zum Schweißen unterschiedlicher Metalle oder ungleichmäßiger Werkstoffe.
Die Schweißtemperatur von geraden Rohren aus kohlenstoffarmem Stahl wird auf 1250 bis 1460 Grad geregelt, wodurch die Anforderungen an eine Rohrwandstärke von 3 bis 5 mm erfüllt werden können.
Bei unzureichender Wärmezufuhr kann die Schweißnahtkante des erhitzten geraden Stahlrohrs die erforderliche Schweißtemperatur nicht erreichen, und die Metallstruktur bleibt fest, wodurch sich ein unlösliches oder geschmolzenes Metall bildet; bei zu hoher Wärmezufuhr wird die Schweißnahtkante über die Umgebungstemperatur hinaus erhitzt, was zu einer Überhitzung der Schweißnaht oder zur Bildung von Schmelztropfen führt.
Allen Druckschweißverfahren ist gemeinsam, dass sie ohne Zusatzwerkstoffe arbeiten. Bei den meisten Druckschweißverfahren, wie z. B. Diffusionsschweißen, Hochfrequenzschweißen und Kaltpressschweißen, findet kein Schmelzprozess statt. Dadurch werden der Verlust von Legierungselementen durch Verbrennung und das Eindringen schädlicher Elemente in die Schweißnaht vermieden. Dies vereinfacht den Schweißprozess und verbessert die Sicherheit und den Gesundheitsschutz beim Schweißen. Gleichzeitig ermöglichen die relativ niedrige Heiztemperatur, die kurze Heizzeit und die geringe Wärmeeinwirkung das Druckschweißen. Dadurch lassen sich viele Werkstoffe, die sich durch Schmelzschweißen nur schwer verschweißen lassen, oft zu hochwertigen Verbindungen mit der gleichen Festigkeit wie das Grundmaterial verbinden.
Veröffentlichungsdatum: 12. September 2024