Praxiswissen Schweißtechnik: Werkstoffe, Prozesse, Fertigung ; mit 141 Tabellen
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Vieweg + Teubner
2009
|
| Ausgabe: | 3., aktualisierte Aufl. |
| Schriftenreihe: | Vieweg Praxiswissen
Praxis/Fertigung |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XII, 637 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3834803820 9783834803825 |
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung (von H. J. Fahrenwaldt) 1
2 Schmelzschweißprozesse (vonH. J. Fahrenwaldt) 7
2.1 Gasschmelzschweißen (G/31) 7
2.2 Metall-Lichtbogenschweißen (11) 17
2.2.1 Die Vorgänge im Lichtbogen 17
2.2.2 Schweißstromquellen 22
2.2.3 Das Lichtbogenhandschweißen (E/l 11) 33
2.2.4 Unterpulver-Schweißen (UP/12) 42
2.3 Schutzgasschweißen (SG) 48
2.3.1 Wolfram-Inertgasschweißen (WIG/141) 49
2.3.2 Metall-Schutzgasschweißen (MSG/13) 53
2.3.3 Plasma-Schweißen (WP/15) 64
2.4 Gießschmelzschweißen (AS/71) 68
2.5 Elektronenstrahlschweißen (EB/51) 69
2.6 LASER-Schweißen (LA/52) 71
2.7 Elektroschlackeschweißen (RES/72) 81
3 Prozesse des Pressschweißens (vonH. j. Fahrenwaldt) 83
3.1 Widerstandspressschweißen 83
3.1.1 Punktschweißen (RP/21) 84
3.1.2 Pressstumpf- und Abbrennstumpfschweißen (RPS/25 und RA/24) . 90
3.1.3 Induktives Widerstandspressschweißen (RI/74) 92
3.2 Gaspressschweißen (GP/47) 93
3.3 Lichtbogenpressschweißen 93
3.3.1 Bolzenschweißen (B/78) 94
3.3.2 Pressschweißen mit magnetisch bewegtem Lichtbogen (MBL) 96
3.4 Diffusionsschweißen (D/45) 97
3.5 Reibschweißen (FR/42) 99
3.6 Kaltpressschweißen (KP/48) 101
3.7 Sprengschweißen (S/441) 102
3.8 Ultraschallschweißen (US/41) 104
4 Löten (von H. J. Fahrenwaldt) 106
5 Metallkleben (von H, J. Fahrenwaldt) 113
6 Fügen durch Umformen (von H. J. Fahrenwaldt) 123
7 Kunststoffschweißen (vonH. J. Fahrenwaldt) 128
8 Auftragschweißen und Thermisches Spritzen 137
(von H. J. Fahrenwaldt/P. Heinrich)
8.1 Auftragschweißen 137
8.2 Thermisches Spritzen 143
8.3 Verfahren des Thermischen Spritzens 144
8.4 Wirtschaftlichkeit des Thermischen Spritzens als Beschichtungsverfahren . 153
8.5 Beispiele wirtschaftlicher Einsätze und Anwendungen 154
9 Thermisches Trennen (von H. J. Fahrenwaldt) 159
10 Flammrichten ('von V.Schuler/J. Twrdek) 171
11 Werkstoffe und Schweißen (von H. J. Fahrenwaldt) 180
11.1 Stahl und Eisen 180
11.1.1 Die Beeinflussung des Grundwerkstoffs durch das Schweißen 180
11.1.2 Allgemeine Baustähle nach DIN EN 10025 187
11.1.3 Schweißgeeignete Betonstähle 190
11.1.4 Feinkornbaustähle 190
11.1.5 Niedriglegierte Stähle 194
11.1.6 Hochlegierte Stähle 194
11.1.7 Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffe 198
11.1.8 Schweißverbindungen von unterschiedlichen Metallen 203
11.2 Nichteisenmetalle 205
11.2.1 Aluminium und Aluminiumlegierungen 205
11.2.2 Kupfer und Kupferlegierungen 211
11.2.3 Nickel und Nickellegierungen 214
11.2.4 Titan und Titanlegierungen 217
11.2.5 Molybdän und Molybdänlegierungen 219
11.2.6 Magnesium und Magnesiumlegierungen 220
12 Schweißnahtberechnung (von H. Wittel) 225
12.1 Abmessungen der Schweißnähte 225
12.2 Berechnung der Schweißnahtspannungen 229
12.3 Festigkeitsnachweis bei vorwiegend ruhender Beanspruchung 234
12.3.1 Schweißverbindungen im Stahlbau (DIN 18800-1) 234
12.3.2 Allgemeiner Spannungsnachweis im Kranbau (DIN 15018-1) 241
12.4 Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen 243
12.4.1 Wöhlerlinie 243
12.4.2 Dauerfestigkeitsschaubilder 245
12.4.3 Spannungskollektive 245
12.4.4 Lebensdauerabschätzung 247
12.5 Dauerfestigkeitsnachweis für Schweißverbindungen im Maschinenbau 249
12.5.1 Dauerfestigkeitsnachweis nach DS 952 249
12.5.2 Festigkeitsnachweis nach der FKM-Richtlinie 257
12.6 Betriebsfestigkeitsnachweis für Krantragwerke nach DIN 15018 268
12.7 Nachweis der Werkstoffermüdung für Stahlbauten nach Eurocode 3 273
12.7.1 Einfuhrung 273
12.7.2 Teilsicherheitsbeiwerte 274
12.7.3 Ermüdungsfestigkeit 275
12.7.4 Ermüdungsfestigkeitsnachweis 277
12.7.5 Berechnungsbeispiel 280
12.8 Schweißeigenspannungen und -Verformungen 282
12.8.1 Entstehung von Eigenspannungen 282
12.8.2 Schrumpfungsarten 283
12.8.3 Beeinflussende Faktoren 286
12.8.4 Maßnahmen zur Verminderung von Schweißeigenspannungen 286
12.8.5 Bauteilverzug und Schweißfolgeplan 289
12.8.6 Abbau von Eigenspannungen 295
12.8.7 Auswirkungen von Schweißeigenspannungen 298
12.8.8 Rechnerische Berücksichtigung der Eigenspannungen 299
13 Darstellung und Ausführung von Schweißverbindungen 302
(von V. Schuler/J. Twrdek)
13.1 Zeichnerische Darstellung von Schweißnähten 302
13.2 Stoßarten, Fugenformen und deren Auswahl 313
14 Anforderungsgerechte Gestaltung von Schweißkonstruktionen 318
(von V. Schuler/J. Twrdek)
14.1 Beanspruchungsgerechte Gestaltung 318
14.1.1 Statisch und dynamisch beanspruchte Bauteile 319
14.1.2 Biege-und verdrehsteife Konstruktionen 323
14.1.3 Zug-und druckbeanspruchte Stäbe 325
14.1.4 Vibrationsgerechte Gestaltung 327
14.1.5 Vakuumgerechte Gestaltung 331
14.2 Fertigungsgerechte Gestaltung 333
14.3 Werkstoffgerechte Gestaltung 346
14.3.1 Nahtvorbereitung und Fugenform 346
14.3.2 Gestaltung bei Oberflächenbeschichtungen 347
14.3.3 Verbindungen an plattierten Blechen 350
14.3.4 Mischverbindungen 353
14.3.5 Verminderung der Terrassenbruchneigung 356
14.4 Korrosionsgerechte Gestaltung 358
14.5 Prüfgerechte Gestaltung 363
14.6 Instandsetzungsgerechte Gestaltung 366
14.6.1 Allgemeines zu Instandsetzung 366
14.6.2 Riegeln 370
14.6.3 Auftragschweißen 371
14.7 Mechanisierungs-/Automatisierungsgerechte Gestaltung 374
15 Anwendungsgerechte Gestaltung von Schweißkonstruktionen 381
(von V. Schuler/J. Twrdek)
15.1 Stahlbau - Trägergestaltung und Trägeranschlüsse 381
15.1.1 Tragwerke 381
15.1.2 Vorschriften 381
15.1.3 Werkstoffe 382
15.1.4 Schweißzusätze 382
15.1.5 Halbzeuge 383
15.1.6 Herstellung 383
15.1.7 Grundsätze für die Konstruktion 384
15.1.8 Vollwandträger 384
15.1.9 Aussteifungen 389
15.1.10 Fachwerkträger 391
15.1.11 Hohlprofilkonstruktionen 395
15.1.12 Rahmenecken 396
15.1.13 Trägeranschlüsse 397
15.2 Behälter-, Apparate-, Druckgefäße-, Tank-und Rohrleitungsbau 399
15.2.1 Vorschriften 399
15.2.2 Herstellung 401
15.2.3 Werkstoffe 401
15.2.4 Schweißzusätze 403
15.2.5 Allgemeine Gestaltungsregeln 403
15.2.6 Nahtformen und Schweißnahtvorbereitungen 406
15.2.7 Flanschanschlüsse 407
15.2.8 Rohrverbindungen 411
15.2.9 Stutzenanschlüsse 414
15.2.10 Kompensatoren 416
15.2.11 Mäntel, Böden und Doppelmäntel für Behälter, Apparate und Tanks 417
15.2.12 Halbrohre zum Anschweißen an Behälter 424
15.2.13 Einschweißen von Rohren in Rohrböden 425
15.2.14 Rauchgasdichte Rohrwände 426
15.2.15 Bestiften (Bolzenschweißung) an leeren Rohren 427
15.3 Gestaltung von Maschinenelementen 428
15.3.1 Allgemeine Gestaltungsregeln 428
15.3.2 Hebel, Stangen und Gabeln 428
15.3.3 Drehende Maschinenteile 431
15.4 Gestaltung im Fahrzeugbau 432
15.5 Schweißen und Löten im Luft-und Raumfahrzeugbau 450
15.6 Schweißen in Feinwerktechnik und Elektronik 460
16 Wirtschaftlichkeitsüberlegungen (von V. Schuler/J. Twrdek) 470
17 Qualitätssicherung (von V. Schuler/J. Twrdek) 476
17.1 Schweißtechnische Qualitätsanforderungen und Schweißaufsicht 477
17.2 Schweißen in gesetzlich geregelten Bereichen 481
17.3 Schweißnaht - Verfahren und Möglichkeiten der Prüfung 486
17.4 Fehlertoleranzen und Unregelmäßigkeiten von Schweißverbindungen 496
17.5 Schulung und Prüfung von Schweißern und Bedienern von Schwei߬
einrichtungen 507
17.6 Gesundheits-, Arbeits- und Brandschutz (GABS) 518
18 Anhang (vonH. J. Fahrenwaldt) 527
18.1 Tabellen und Diagramme 527
18.2 Nonnen in der Schweißtechnik 601
Sachwortverzeichnis 613 |
| adam_txt |
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung (von H. J. Fahrenwaldt) 1
2 Schmelzschweißprozesse (vonH. J. Fahrenwaldt) 7
2.1 Gasschmelzschweißen (G/31) 7
2.2 Metall-Lichtbogenschweißen (11) 17
2.2.1 Die Vorgänge im Lichtbogen 17
2.2.2 Schweißstromquellen 22
2.2.3 Das Lichtbogenhandschweißen (E/l 11) 33
2.2.4 Unterpulver-Schweißen (UP/12) 42
2.3 Schutzgasschweißen (SG) 48
2.3.1 Wolfram-Inertgasschweißen (WIG/141) 49
2.3.2 Metall-Schutzgasschweißen (MSG/13) 53
2.3.3 Plasma-Schweißen (WP/15) 64
2.4 Gießschmelzschweißen (AS/71) 68
2.5 Elektronenstrahlschweißen (EB/51) 69
2.6 LASER-Schweißen (LA/52) 71
2.7 Elektroschlackeschweißen (RES/72) 81
3 Prozesse des Pressschweißens (vonH. j. Fahrenwaldt) 83
3.1 Widerstandspressschweißen 83
3.1.1 Punktschweißen (RP/21) 84
3.1.2 Pressstumpf- und Abbrennstumpfschweißen (RPS/25 und RA/24) . 90
3.1.3 Induktives Widerstandspressschweißen (RI/74) 92
3.2 Gaspressschweißen (GP/47) 93
3.3 Lichtbogenpressschweißen 93
3.3.1 Bolzenschweißen (B/78) 94
3.3.2 Pressschweißen mit magnetisch bewegtem Lichtbogen (MBL) 96
3.4 Diffusionsschweißen (D/45) 97
3.5 Reibschweißen (FR/42) 99
3.6 Kaltpressschweißen (KP/48) 101
3.7 Sprengschweißen (S/441) 102
3.8 Ultraschallschweißen (US/41) 104
4 Löten (von H. J. Fahrenwaldt) 106
5 Metallkleben (von H, J. Fahrenwaldt) 113
6 Fügen durch Umformen (von H. J. Fahrenwaldt) 123
7 Kunststoffschweißen (vonH. J. Fahrenwaldt) 128
8 Auftragschweißen und Thermisches Spritzen 137
(von H. J. Fahrenwaldt/P. Heinrich)
8.1 Auftragschweißen 137
8.2 Thermisches Spritzen 143
8.3 Verfahren des Thermischen Spritzens 144
8.4 Wirtschaftlichkeit des Thermischen Spritzens als Beschichtungsverfahren . 153
8.5 Beispiele wirtschaftlicher Einsätze und Anwendungen 154
9 Thermisches Trennen (von H. J. Fahrenwaldt) 159
10 Flammrichten ('von V.Schuler/J. Twrdek) 171
11 Werkstoffe und Schweißen (von H. J. Fahrenwaldt) 180
11.1 Stahl und Eisen 180
11.1.1 Die Beeinflussung des Grundwerkstoffs durch das Schweißen 180
11.1.2 Allgemeine Baustähle nach DIN EN 10025 187
11.1.3 Schweißgeeignete Betonstähle 190
11.1.4 Feinkornbaustähle 190
11.1.5 Niedriglegierte Stähle 194
11.1.6 Hochlegierte Stähle 194
11.1.7 Eisen-Kohlenstoff-Gusswerkstoffe 198
11.1.8 Schweißverbindungen von unterschiedlichen Metallen 203
11.2 Nichteisenmetalle 205
11.2.1 Aluminium und Aluminiumlegierungen 205
11.2.2 Kupfer und Kupferlegierungen 211
11.2.3 Nickel und Nickellegierungen 214
11.2.4 Titan und Titanlegierungen 217
11.2.5 Molybdän und Molybdänlegierungen 219
11.2.6 Magnesium und Magnesiumlegierungen 220
12 Schweißnahtberechnung (von H. Wittel) 225
12.1 Abmessungen der Schweißnähte 225
12.2 Berechnung der Schweißnahtspannungen 229
12.3 Festigkeitsnachweis bei vorwiegend ruhender Beanspruchung 234
12.3.1 Schweißverbindungen im Stahlbau (DIN 18800-1) 234
12.3.2 Allgemeiner Spannungsnachweis im Kranbau (DIN 15018-1) 241
12.4 Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen 243
12.4.1 Wöhlerlinie 243
12.4.2 Dauerfestigkeitsschaubilder 245
12.4.3 Spannungskollektive 245
12.4.4 Lebensdauerabschätzung 247
12.5 Dauerfestigkeitsnachweis für Schweißverbindungen im Maschinenbau 249
12.5.1 Dauerfestigkeitsnachweis nach DS 952 249
12.5.2 Festigkeitsnachweis nach der FKM-Richtlinie 257
12.6 Betriebsfestigkeitsnachweis für Krantragwerke nach DIN 15018 268
12.7 Nachweis der Werkstoffermüdung für Stahlbauten nach Eurocode 3 273
12.7.1 Einfuhrung 273
12.7.2 Teilsicherheitsbeiwerte 274
12.7.3 Ermüdungsfestigkeit 275
12.7.4 Ermüdungsfestigkeitsnachweis 277
12.7.5 Berechnungsbeispiel 280
12.8 Schweißeigenspannungen und -Verformungen 282
12.8.1 Entstehung von Eigenspannungen 282
12.8.2 Schrumpfungsarten 283
12.8.3 Beeinflussende Faktoren 286
12.8.4 Maßnahmen zur Verminderung von Schweißeigenspannungen 286
12.8.5 Bauteilverzug und Schweißfolgeplan 289
12.8.6 Abbau von Eigenspannungen 295
12.8.7 Auswirkungen von Schweißeigenspannungen 298
12.8.8 Rechnerische Berücksichtigung der Eigenspannungen 299
13 Darstellung und Ausführung von Schweißverbindungen 302
(von V. Schuler/J. Twrdek)
13.1 Zeichnerische Darstellung von Schweißnähten 302
13.2 Stoßarten, Fugenformen und deren Auswahl 313
14 Anforderungsgerechte Gestaltung von Schweißkonstruktionen 318
(von V. Schuler/J. Twrdek)
14.1 Beanspruchungsgerechte Gestaltung 318
14.1.1 Statisch und dynamisch beanspruchte Bauteile 319
14.1.2 Biege-und verdrehsteife Konstruktionen 323
14.1.3 Zug-und druckbeanspruchte Stäbe 325
14.1.4 Vibrationsgerechte Gestaltung 327
14.1.5 Vakuumgerechte Gestaltung 331
14.2 Fertigungsgerechte Gestaltung 333
14.3 Werkstoffgerechte Gestaltung 346
14.3.1 Nahtvorbereitung und Fugenform 346
14.3.2 Gestaltung bei Oberflächenbeschichtungen 347
14.3.3 Verbindungen an plattierten Blechen 350
14.3.4 Mischverbindungen 353
14.3.5 Verminderung der Terrassenbruchneigung 356
14.4 Korrosionsgerechte Gestaltung 358
14.5 Prüfgerechte Gestaltung 363
14.6 Instandsetzungsgerechte Gestaltung 366
14.6.1 Allgemeines zu Instandsetzung 366
14.6.2 Riegeln 370
14.6.3 Auftragschweißen 371
14.7 Mechanisierungs-/Automatisierungsgerechte Gestaltung 374
15 Anwendungsgerechte Gestaltung von Schweißkonstruktionen 381
(von V. Schuler/J. Twrdek)
15.1 Stahlbau - Trägergestaltung und Trägeranschlüsse 381
15.1.1 Tragwerke 381
15.1.2 Vorschriften 381
15.1.3 Werkstoffe 382
15.1.4 Schweißzusätze 382
15.1.5 Halbzeuge 383
15.1.6 Herstellung 383
15.1.7 Grundsätze für die Konstruktion 384
15.1.8 Vollwandträger 384
15.1.9 Aussteifungen 389
15.1.10 Fachwerkträger 391
15.1.11 Hohlprofilkonstruktionen 395
15.1.12 Rahmenecken 396
15.1.13 Trägeranschlüsse 397
15.2 Behälter-, Apparate-, Druckgefäße-, Tank-und Rohrleitungsbau 399
15.2.1 Vorschriften 399
15.2.2 Herstellung 401
15.2.3 Werkstoffe 401
15.2.4 Schweißzusätze 403
15.2.5 Allgemeine Gestaltungsregeln 403
15.2.6 Nahtformen und Schweißnahtvorbereitungen 406
15.2.7 Flanschanschlüsse 407
15.2.8 Rohrverbindungen 411
15.2.9 Stutzenanschlüsse 414
15.2.10 Kompensatoren 416
15.2.11 Mäntel, Böden und Doppelmäntel für Behälter, Apparate und Tanks 417
15.2.12 Halbrohre zum Anschweißen an Behälter 424
15.2.13 Einschweißen von Rohren in Rohrböden 425
15.2.14 Rauchgasdichte Rohrwände 426
15.2.15 Bestiften (Bolzenschweißung) an leeren Rohren 427
15.3 Gestaltung von Maschinenelementen 428
15.3.1 Allgemeine Gestaltungsregeln 428
15.3.2 Hebel, Stangen und Gabeln 428
15.3.3 Drehende Maschinenteile 431
15.4 Gestaltung im Fahrzeugbau 432
15.5 Schweißen und Löten im Luft-und Raumfahrzeugbau 450
15.6 Schweißen in Feinwerktechnik und Elektronik 460
16 Wirtschaftlichkeitsüberlegungen (von V. Schuler/J. Twrdek) 470
17 Qualitätssicherung (von V. Schuler/J. Twrdek) 476
17.1 Schweißtechnische Qualitätsanforderungen und Schweißaufsicht 477
17.2 Schweißen in gesetzlich geregelten Bereichen 481
17.3 Schweißnaht - Verfahren und Möglichkeiten der Prüfung 486
17.4 Fehlertoleranzen und Unregelmäßigkeiten von Schweißverbindungen 496
17.5 Schulung und Prüfung von Schweißern und Bedienern von Schwei߬
einrichtungen 507
17.6 Gesundheits-, Arbeits- und Brandschutz (GABS) 518
18 Anhang (vonH. J. Fahrenwaldt) 527
18.1 Tabellen und Diagramme 527
18.2 Nonnen in der Schweißtechnik 601
Sachwortverzeichnis 613 |
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