Nahtschweißen: Techniken und bewährte Praktiken

Was ist Nahtschweißen?

Das Nahtschweißen ist ein Schweißverfahren, bei dem ein Paar Rollenelektroden anstelle der zylindrischen Elektroden verwendet wird, die beim Punktschweißen. Die Elektroden bewegen sich relativ zum Werkstück und erzeugen eine Reihe von sich überlappenden geschmolzenen Kernen, die eine versiegelte Schweißnaht bilden.

Das Nahtschweißen ist weit verbreitet in der dünnen Blechschweißen von versiegelten Behältern in Ölfässern, Kanistern, Kühlern, Flugzeug- und Autotanks sowie in Düsentriebwerken, Raketen und Flugkörpern.

Nahtschweißelektrode

Die für das Nahtschweißen verwendete Elektrode ist eine kreisförmige Rolle mit einem Durchmesser von 50-600 mm, mit einem üblichen Durchmesser von 180-250 mm. Die Dicke der Rolle beträgt 10-20 mm.

Es gibt zwei Arten von Kontaktflächen: zylindrische und kugelförmige, wobei gelegentlich auch konische Flächen verwendet werden.

Neben der doppelseitigen Fasenform kann die zylindrische Rolle auch in einer einseitigen Fasenform hergestellt werden, um sich an das Nahtschweißen von gefalteten Kanten anzupassen. Die Breite der Kontaktfläche ω variiert je nach Dicke des Werkstücks zwischen 3 und 10 mm, und der Kugelradius R liegt zwischen 25 und 200 mm.

Zylindrische Walzen werden häufig zum Schweißen verschiedener Arten von Stahl und hochwarmfesten Legierungen, während kugelförmige Rollen aufgrund ihrer leichten Wärmeableitung und ihres gleichmäßigen Eindrucks häufig zum Schweißen von Leichtmetalllegierungen verwendet werden.

Die Rollen werden in der Regel während des Gebrauchs von außen gekühlt. Beim Schweißen von Nichteisenmetallen und rostfreiem Stahl kann sauberes Leitungswasser zur Kühlung verwendet werden. Beim Schweißen von normalem Stahl wird in der Regel eine wasserlösliche Lösung mit 5% Borax verwendet, um Rost zu verhindern. Manchmal wird auch eine interne Wasserumlaufkühlung für Rollen verwendet, insbesondere bei Schweißmaschinen für Aluminiumlegierungenaber die Konstruktion ist viel komplexer.

Nahtschweißverfahren

Auf der Grundlage der Rotations- und Vorschubmethoden der Rolle kann das Nahtschweißen in kontinuierliches Nahtschweißen, intermittierendes Nahtschweißen und Schrittschweißen unterteilt werden.

Beim kontinuierlichen Nahtschweißen dreht sich die Rolle ständig und der Strom fließt kontinuierlich durch das Werkstück. Dieses Verfahren führt leicht zur Überhitzung der Werkstückoberfläche und zu starkem Elektrodenverschleiß und wird daher nur selten eingesetzt. Beim Hochgeschwindigkeits-Nahtschweißen (4-15 m/min) wird jedoch in jedem halben Zyklus des 50-Hz-Wechselstroms ein Schweißpunkt gebildet, und der Nulldurchgang des Wechselstroms entspricht einer Ruhezeit, die dem nachfolgenden intermittierenden Nahtschweißen ähnlich ist. Daher wird es in der Zylinder- und Fassherstellung eingesetzt.

Beim intermittierenden Nahtschweißen dreht sich die Rolle kontinuierlich, und der Strom fließt intermittierend durch das Werkstück und bildet eine Naht, die aus sich überlappenden Schmelzkernen besteht. Aufgrund des intermittierenden Stroms können die Rolle und das Werkstück während der Ruhezeit abkühlen, wodurch die Lebensdauer der Rolle verbessert, die Breite der Wärmeeinflusszone und die Verformung des Werkstücks verringert und eine bessere Schweißqualität.

Dieses Verfahren hat sich beim Nahtschweißen von verschiedenen Stählen, hochwarmfesten Legierungen und Titan Legierungen unter 1,5 mm. Beim intermittierenden Nahtschweißen kristallisiert der Schmelzkern jedoch unter vermindertem Druck, wenn die Rolle den Schweißbereich verlässt, was leicht zu Oberflächenüberhitzung, Lunkern und Rissen führen kann (z. B. beim Schweißen von Hochtemperaturlegierungen).

Obwohl das geschmolzene Metall des letzten Punktes das Lunkerloch des vorherigen Punktes füllen kann, wenn die Überlappung des Schweißpunktes 50% der Schmelzkernlänge überschreitet, ist das Lunkerloch des letzten Punktes schwer zu vermeiden. Dieses Problem wurde jedoch durch im Inland entwickelte Mikrocomputer-Steuergeräte gelöst, die den Schweißstrom am Anfang und am Ende der Schweißnaht schrittweise reduzieren können.

Beim Schrittnahtschweißen dreht sich die Rolle intermittierend, und der Strom fließt durch das Werkstück, wenn sie stillsteht. Da das Schmelzen und die Kristallisation des Metalls bei stillstehender Rolle stattfinden, werden die Wärmeabfuhr und die Kompressionsbedingungen verbessert, was die Schweißqualität effektiv verbessern und die Lebensdauer der Rolle verlängern kann. Diese Methode wird meist für Nähte verwendet Schweißen von Aluminium und Magnesiumlegierungen.

Sie kann auch die Schweißqualität von Hochtemperaturlegierungen effektiv verbessern, wurde aber in China bisher nicht eingesetzt, da diese Art von Wechselstromschweißmaschinen selten ist.

Beim Schweißen von hartem Aluminium und verschiedenen Metallen mit einer Dicke von 4+4 mm oder mehr muss beim Schrittnahtschweißen auf jeden Schweißpunkt ein Schmiededruck wie beim Punktschweißen ausgeübt werden, oder es müssen gleichzeitig Warm- und Kaltimpulse verwendet werden. Der letztere Fall wird jedoch nur selten angewendet.

Je nach Art der Verbindung, Kehlnahtschweißen kann unterteilt werden in Überlappungsschweißen, Flachdruckschweißen, Unterlegscheibenschweißen, Kupferdrahtelektrodenschweißen, usw.

Wie Punktschweißen, Überlappungsschweißen Verbindungsschweißen kann mit einem Rollenpaar oder mit einer Rolle und einer Kernelektrode geschweißt werden. Die Mindestüberlappung der Verbindung ist die gleiche wie beim Punktschweißen.

Neben dem häufig verwendeten beidseitigen Nahtschweißen gibt es auch das einseitige Einnahtschweißen, das einseitige Doppelnahtschweißen und das Rundnahtschweißen mit kleinem Durchmesser beim Überlappstoßschweißen.

Das Rundnahtschweißen mit kleinem Durchmesser kann erfolgen mit
1) Rollen-Elektrode, die von der Druckachse abweicht;
2) eine an der Quernahtschweißmaschine angebrachte Positioniervorrichtung;
3) eine ringförmige Elektrode, deren Werkstückoberfläche konisch ist und deren Spitze auf die Mitte der Rundnaht mit kleinem Durchmesser fallen muss, um das Gleiten der Elektrode auf dem Werkstück zu verhindern.

Die Überlappung beim Pressnahtschweißen ist viel kleiner als beim allgemeinen Nahtschweißen und beträgt etwa das 1-1,5fache der Blechdicke. Während des Schweißens wird die Verbindung gleichzeitig abgeflacht und die Dicke der Verbindung nach dem Schweißen beträgt das 1,2-1,5-fache der Blechdicke.

In der Regel werden zylindrische Rollflächen verwendet, die den gesamten Überlappungsbereich der Verbindung abdecken. Um eine stabile Schweißqualität zu erreichen, muss die Überlappung genau kontrolliert werden, und das Werkstück muss fest eingespannt oder mit einer Fixierschweißung vorfixiert werden. Mit diesem Verfahren lassen sich Schweißnähte mit gutem Aussehen erzeugen, und es wird häufig zum Schweißen von Produkten wie Lebensmittelbehältern und Gefrierauskleidungen aus kohlenstoffarmem Stahl und Edelstahl verwendet.

Das Shim-Joint-Schweißen ist eine Methode für das Schweißen dicker Bleche. Denn wenn die Blechdicke 3 mm erreicht, ist das herkömmliche Überlappungsschweißen eine langsame SchweißgeschwindigkeitDies kann zur Überhitzung der Oberfläche und zum Anhaften der Elektrode führen, was das Schweißen erschwert. Beim Schweißen mit Passscheiben können diese Schwierigkeiten überwunden werden.

Das Schweißen von Passscheiben wird einfach wie folgt eingeführt:

Zunächst werden die Kanten der Paneelteile zusammengefügt, und wenn die Verbindung durch die Walze läuft, werden ständig zwei Folienstreifen zwischen die Walze und das Paneel gelegt. Die Dicke der Folie beträgt 0,2-0,3 mm und die Breite 4-6 mm. Da die Folie den Widerstand der Schweißzone erhöht und die Wärmeableitung erschwert, ist sie für die Bildung des geschmolzenen Kerns von Vorteil.

Die Vorteile dieser Methode sind:

  • die Verbindung hat eine relativ geringe Bewehrungshöhe;
  • gutes Aussehen;
  • Unabhängig von der Blechdicke ist die Dicke der Folie gleich groß;
  • Es ist nicht leicht, Spritzer zu erzeugen, daher sollte der Elektrodendruck für einen bestimmten Strom gleich sein;
  • Es ist nicht leicht, Spritzer zu erzeugen, so dass der Elektrodendruck bei einem bestimmten Strom um die Hälfte reduziert werden kann;
  • und die Verformung in der Schweißzone ist gering.

Die Nachteile sind: hohe Genauigkeitsanforderungen für die Verbindung; beim Schweißen muss die Folie zwischen Rolle und Werkstück gelegt werden, was die Automatisierung erschwert.

Das Verbindungsschweißen mit Kupferelektroden ist eine wirksame Methode, um die Haftung der Beschichtung an der Walze beim Nahtschweißen von beschichteten Stahlblechen zu lösen. Während des Schweißens wird der runde Kupferdraht kontinuierlich zwischen der Walze und dem Blech zugeführt.

Der Kupferdraht ist spiralförmig und wird kontinuierlich durch die Walze geführt und dann auf eine andere Spule aufgewickelt. Die Beschichtung haftet nur am Kupferdraht und verunreinigt die Walze nicht.

Obwohl der Kupferdraht nach Gebrauch verschrottet werden muss, gibt es keine weitere Naht Schweißverfahren der ihn bei beschichteten Stahlblechen, insbesondere bei verzinnten Stahlblechen, ersetzen kann. Da der Schrottwert von Kupferdraht ähnlich hoch ist wie der von Kupferdraht, sind die Schweißkosten nicht hoch. Dieses Verfahren wird hauptsächlich für die Herstellung von Lebensmitteldosen verwendet.

Nahtschweißverfahren

Der Einfluss von Prozessparametern auf die Qualität von Stumpfschweißnähten

Die Herstellung einer Stumpfschweißverbindung ist im Wesentlichen die gleiche wie die einer Punktschweißung, und daher sind die Faktoren, die die Schweißqualität beeinflussen, ähnlich. Zu den wichtigsten Faktoren gehören Schweißstrom, Elektrodendruck, Schweißzeit, Pausenzeit, Schweißgeschwindigkeit und Rollendurchmesser.

  1. Schweißstrom

Die zur Bildung eines Schmelzbades in einer Stumpfschweißnaht erforderliche Wärme wird durch den Widerstand der Schweißfläche gegenüber dem Stromfluss erzeugt, der der gleiche ist wie beim Punktschweißen. Unter bestimmten Bedingungen bestimmt der Schweißstrom den Einbrand und die Überlappung des Schmelzbades. Beim Schweißen von kohlenstoffarmen Stählen beträgt der durchschnittliche Einbrand des Schmelzbades 30-70% der Blechdicke, wobei 45-50% optimal sind. Um eine gasdichte Stumpfnaht zu erhalten, sollte die Überlappung des Schmelzbades nicht weniger als 15-20% betragen.

Wenn der Schweißstrom einen bestimmten Wert überschreitet, führt eine Erhöhung des Stroms nur zu einer Erhöhung des Einbrandes und der Überlappung des Schmelzbades, ohne die Festigkeit der Verbindung zu verbessern, was unwirtschaftlich ist. Ist der Strom zu hoch, kann er auch Defekte wie übermäßige Eindrücke und Durchbrand verursachen.

Aufgrund der erheblichen Umlenkung, die durch die Überlappung der Schmelzbäder bei einer Stumpfschweißung entsteht, wird der Schweißstrom im Vergleich zum Punktschweißen in der Regel um 15-40% erhöht.

  1. Elektrodendruck

Der Einfluss des Elektrodendrucks auf die Größe des Schmelzbades in Stumpfschweißen ist die gleiche wie beim Punktschweißen. Ein zu hoher Elektrodendruck führt zu einer übermäßigen Eindrückung und beschleunigt die Verformung und den Verschleiß der Rolle. Unzureichender Druck neigt zu Porosität und kann dazu führen, dass die Rolle aufgrund eines zu hohen Übergangswiderstands durchbrennt, was ihre Lebensdauer verkürzt.

  1. Schweisszeit und Pausenzeit

Beim Stumpfschweißen wird die Größe des Schmelzbades hauptsächlich durch die Schweißzeit und die Überlappung durch die Kühlzeit gesteuert. Bei niedrigeren Schweißgeschwindigkeiten können mit einem Verhältnis von Schweißzeit zu Pausenzeit von 1,25:1-2:1 zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden. Mit zunehmender Schweißgeschwindigkeit vergrößert sich der Abstand zwischen den Schweißnähten, so dass das Verhältnis erhöht werden muss, um die gleiche Überlappung zu erreichen. Bei höheren Schweißgeschwindigkeiten beträgt das Verhältnis von Schweißzeit zu Pausenzeit daher 3:1 oder mehr.

  1. Geschwindigkeit beim Schweißen

Die Schweißgeschwindigkeit hängt von dem zu schweißenden Metall, der Blechdicke und den Anforderungen an die Festigkeit und Qualität der Schweißnaht ab. Niedrigere Schweißgeschwindigkeiten werden normalerweise verwendet, wenn Schweißen von rostfreiem StahlHochtemperaturlegierungen und Nichteisenmetalle, um Spritzer zu vermeiden und Schweißnähte mit hoher Dichte zu erhalten. Manchmal wird das schrittweise Stumpfschweißen verwendet, um den gesamten Prozess der Schmelzbadbildung bei stillstehender Rolle durchzuführen. Die Schweißgeschwindigkeit bei dieser Art des Stumpfschweißens ist wesentlich geringer als beim intermittierenden Stumpfschweißen.

Die Schweißgeschwindigkeit bestimmt die Kontaktfläche zwischen der Rolle und dem Blech sowie die Kontaktzeit zwischen der Rolle und der Heizfläche und wirkt sich somit auf die Erwärmung und Abkühlung der Verbindung aus. Wenn die Schweißgeschwindigkeit steigt, muss der Schweißstrom erhöht werden, um eine ausreichende Wärme zu erhalten. Eine zu hohe Schweißgeschwindigkeit kann zum Ausbrennen der Oberfläche des Blechs und zum Anhaften der Elektrode führen, wodurch die Schweißgeschwindigkeit auch bei externer Wasserkühlung begrenzt wird.

Auswahl der Prozessparameter für das Nahtschweißen

Ähnlich wie beim Punktschweißen richtet sich die Auswahl der Prozessparameter beim Nahtschweißen hauptsächlich nach den Eigenschaften, der Dicke und den Qualitätsanforderungen des zu schweißenden Metalls sowie nach den Anlagenbedingungen. Im Allgemeinen können die empfohlenen Daten zunächst als Referenz herangezogen und dann durch Prozessversuche angepasst werden.

Das Prinzip für die Auswahl der Rollengröße entspricht der Auswahl der Elektrodengröße beim Punktschweißen. Um die Kantengröße zu reduzieren, das Gewicht der Struktur zu verringern, den thermischen Wirkungsgrad zu verbessern und die Leistung der Schweißmaschine zu reduzieren, wurde in den letzten Jahren üblicherweise eine schmale Rolle mit einer Kontaktflächenbreite von 3-5 mm verwendet.

Sowohl der Durchmesser der Walze als auch der Krümmungsradius der Platte wirken sich auf die Kontaktfläche zwischen der Walze und der Platte aus, wodurch die Verteilung des Stromfeldes und die Wärmeableitung beeinflusst und eine Verschiebung des geschmolzenen Kerns verursacht wird. Wenn der Durchmesser der Walze unterschiedlich und die Dicke der Platte gleich ist, verschiebt sich der geschmolzene Kern zur Seite der Walze mit dem kleineren Durchmesser. Wenn der Durchmesser der Walze und die Dicke der Platte gleich sind und die Platte gekrümmt ist, verschiebt sich der geschmolzene Kern zu der Seite der Platte, die zur Elektrode hin konvex ist.

Beim Nahtschweißen unterschiedlicher Dicken oder Materialien sind die Richtung der Schmelzkernverschiebung und das Verfahren zur Korrektur der Schmelzkernverschiebung ähnlich wie beim Punktschweißen. Unterschiedliche Rollendurchmesser und -breiten, unterschiedliche Rollenmaterialien und die Verwendung von Unterlegscheiben zwischen der Rolle und dem Blech können verwendet werden.

Beim Nahtschweißen unterschiedlich dicker Bleche kommt es im Bereich der bereits geschweißten Naht zu einer erheblichen Umlenkung, wodurch die Verdrängung des geschmolzenen Kerns in Richtung des dickeren Blechs verringert werden kann. Wenn der Dickenunterschied jedoch groß ist, ist die Durchdringungsrate des dünneren Blechs immer noch unzureichend, und es müssen Maßnahmen zur Korrektur der Verdrängung des geschmolzenen Kerns ergriffen werden. So kann beispielsweise eine Kupferlegierung mit geringer Leitfähigkeit für die Walze auf einer Seite der dünneren Platte verwendet werden, und ihre Breite und ihr Durchmesser können verkleinert werden.

Konstruktion von Rillenschweißstumpfnähten

Die Konstruktion von Rillenschweißstößen ähnelt der von Überlappverbindungen und Punktschweißungen (mit Ausnahme der abgeflachten Rillenschweißung und der Rillenschweißung mit Unterlegscheibe). Im Gegensatz zu Punktschweißelektroden können Walzräder nicht in besondere Formen gebracht werden, so dass bei der Konstruktion von Rillenschweißkonstruktionen die Zugänglichkeit des Walzrades berücksichtigt werden muss.

Beim Schweißen von Werkstücken mit kleinem Krümmungsradius ist die Verringerung des Radius des inneren Rollrades begrenzt, was dazu führen kann, dass sich der geschmolzene Kern nach außen verlagert und sogar die äußere Platte ungeschweißt bleibt.

Es wird daher empfohlen, Werkstücke mit zu kleinem Krümmungsradius zu vermeiden. In Fällen, in denen ein Werkstück sowohl einen flachen Abschnitt als auch einen Abschnitt mit einem sehr kleinen Krümmungsradius aufweist, wie z. B. ein Motorradtank, kann eine Erhöhung des Schweißstroms beim Schweißen des kleinen Krümmungsradius unvollständige Schweißnähte verhindern. Dies ist mit mikrocomputergesteuerten Schweißmaschinen besonders einfach zu erreichen.

Schweißen von gängigen Metallen

Nahtschweißen von kohlenstoffarmem Stahl

Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt ist das beste Material für die Nahtschweißung aufgrund seiner hervorragenden Schweißbarkeit. Für das Überlappnahtschweißen von kohlenstoffarmen Stählen können je nach Zweck und Anwendung Hochgeschwindigkeits-, Mittelgeschwindigkeits- und Langsamschweißverfahren eingesetzt werden.

Die Schweißbedingungen für das Überlappnahtschweißen von Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Beim manuellen Bewegen des Werkstücks wird häufig eine mittlere Geschwindigkeit verwendet, um die Ausrichtung auf die vorgegebene Schweißposition zu erleichtern.

Beim automatischen Schweißen können hohe oder höhere Geschwindigkeiten verwendet werden, wenn die Kapazität der Schweißmaschine ausreichend ist. Wenn die Kapazität der Schweißmaschine nicht ausreicht und eine hohe Schweißnahtbreite und -tiefe nicht gewährleistet werden kann, ohne die Geschwindigkeit zu reduzieren, muss eine niedrige Geschwindigkeit verwendet werden.

Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von kohlenstoffarmen Stählen

Plattenstärke(mm)Rollengröße(mm)Elektrodenkraft(KN)Minimale Überlappung(mm)HochgeschwindigkeitsschweißenSchweißen mit mittlerer GeschwindigkeitSchweißen mit niedriger Geschwindigkeit
Minimum
b
Standard
b
Maximum
B
MinimumStandardMinimum
b
Standard
b
Schweisszeit (Woche)Ruhezeit (Woche)Schweißstrom (KA)Schweißgeschwindigkeit (cm/min)Schweisszeit (Woche)Ruhezeit (Woche)Schweißstrom (KA)Schweißgeschwindigkeit (cm/min)Schweisszeit (Woche)Ruhezeit (Woche)Schweißstrom (KA)Schweißgeschwindigkeit (cm/min)
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
2.0
2.3
3.2
3.7
4.2
4.7
5.1
5.4
6.0
6.6
7.0
8.0
5.3
5.9
6.5
7.1
7.7
8.8
10.0
11.0
13.6
11
12
13
14
14
16
17
17
20
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
3.6
4.1
4.5
5.7
2.2
2.8
3.3
4.0
4.7
6.0
7.2
8.0
10
7
8
9
10
11
12
13
14
16
10
11
12
13
14
16
17
19
20
2
2
2
2
2
3
3
4
4
1
1
1
2
2
1
1
2
2
12.0
13.5
15.5
18.0
19.0
21.0
22.0
23.0
27.5
280
270
260
250
240
230
220
210
170
2
2
3
3
4
5
5
7
11
2
2
2
3
3
4
5
6
7
9.5
11.5
13.0
14.5
16.0
18.0
19.0
20.0
22.0
200
190
180
180
170
150
140
130
110
3
3
2
2
3
4
6
6
6
3
3
4
4
4
4
6
6
6
8.5
10.0
11.5
13.0
14.0
15.5
16.5
17.0
20.0
120
110
110
100
90
80
70
70
60

Die beiden folgenden Tabellen zeigen die Schweißbedingungen für das kontinuierliche elektrische Überlappschweißen und das Gegenbandschweißen von kohlenstoffarmen Stählen.

Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von kohlenstoffarmen Stählen

Plattenstärke(mm)Überlappung(mm)Elektrodenkraft(KN)Schweißstrom(KA)Schweißgeschwindigkeit(cm/min)
0.8
1.2
2.0
1.2
1.8
2.5
4
7
11
13
16
19
320
200
140

Schweißbedingungen für das Hinterbandschweißen von kohlenstoffarmen Stählen

Plattenstärke(mm)Elektrodenkraft(KN)Schweißstrom(KA)Schweißgeschwindigkeit(cm/min)
0.8
1.0
1.2
1.6
2.3
3.2
4.5
2.5
2.5
3.0
3.2
3.5
3.9
4.5
11.0
11.0
12.0
12.5
12.0
12.5
14.0
120
120
120
120
100
70
50

Nahtschweißen von vergütetem und angelassenem legiertem Stahl

Beim Schweißen von abschreckgehärteten legierter StahlUm das Abschreckgefüge zu beseitigen, ist außerdem eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen erforderlich, die mit einem Doppelimpulsverfahren durchgeführt werden sollte.

Während des Schweißens und Anlassens sollte sich das Werkstück nicht bewegen, und es sollte auf einer Schrittnahtschweißmaschine geschweißt werden. Wenn diese Ausrüstung nicht zur Verfügung steht und nur eine Maschine zum Schweißen mit unterbrochener Naht vorhanden ist, wird empfohlen, eine längere Schweißzeit und schwächere Bedingungen zu verwenden. Die folgende Tabelle zeigt die empfohlenen Werte für das Schweißen von abgeschrecktem legiertem Stahl unter diesen Bedingungen.

Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von niedrig legierten Stählen

Plattenstärke(mm)Breite der Rollscheibe(mm)Elektrodenkraft(KN)Zeit (Woche)Schweißstrom(KA)Schweißgeschwindigkeit(cm/min)
Schweißenaufhören
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
5-6
7-8
7-8
7-9
8-9
9-11
2.5-3.0
3.0-3.5
3.5-4.0
4.0-5.0
5.5-6.0
6.5-8.0
6-7
7-8
8-9
9-10
10-12
12-15
3-5
5-7
7-9
8-10
10-13
13-15
6-8
10-12
12-15
15-17
17-20
20-24
60-80
50-70
50-70
50-60
50-60
50-60

Hinweis: Der Walzendurchmesser beträgt 150-200 mm.

Nahtschweißen von beschichteten Stahlblechen

Nahtschweißen von verzinkten Stahlblechen

Wenn Naht Schweißen von verzinktem Stahl Blechen ist darauf zu achten, dass keine Risse entstehen und die Dichtigkeit der Schweißnaht nicht beeinträchtigt wird. Der Grund für die Rissbildung ist, dass das in der Schweißnaht verbleibende Zink Fusionszone und das Diffundieren in die Wärmeeinflusszone macht die Verbindung spröde, die dann einer Belastung ausgesetzt wird. Die Methode zur Vermeidung von Rissbildung besteht in der Wahl der richtigen Prozessparameter.

Tests haben gezeigt, dass je kleiner die Einbrandverhalten Rate (10-26%), desto kleiner sind die Rissfehler. Eine hohe Nahtschweißgeschwindigkeit kann zu schlechter Wärmeabfuhr, Überhitzung der Oberfläche und größerer Schmelztiefe führen, was leicht zu Rissen führen kann. Im Allgemeinen sollten unter den Bedingungen der Gewährleistung des Schmelzdurchmessers und der Verbindungsfestigkeit ein kleiner Strom, eine niedrige Schweißgeschwindigkeit und eine starke externe Wasserkühlung so weit wie möglich gewählt werden.

Walzen können leicht mit Blumen Stahlrad Getriebe, um die Größe anzupassen und reinigen Sie die Oberfläche der Rollen jederzeit. Die Tabelle unten zeigt die Schweißbedingungen für verzinkt Stahlplatte Nahtschweißen.

Schweißbedingungen für verschiedene Arten der Nahtschweißung von verzinktem Stahlblech

Art und Dicke der BeschichtungPlattendicke(mm)Breite der Rollscheibe(mm)Elektrodenkraft(KN)Zeit (Woche)Schweißstrom(KA)Schweißgeschwindigkeit(cm/min)
Schweißenaufhören
Feuerverzinkt(15-20um)0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
4.5
5.0
5.0
5.5
6.5
3.7
4.0
4.3
4.5
5.0
3
3
3
4
4
2
2
2
2
1
16
17
18
19
21
250
250
250
230
200
Silberne Spitze(2-3um)0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
4.5
5.0
5.0
5.5
6.5
3.5
3.7
4.0
4.3
4.5
3
3
3
4
4
2
2
2
2
1
15
16
17
18
19
250
250
250
230
200
Mit Kalziumphosphat behandelt Rostschutz Stahlplatte0.6
0.8
1.0
1.2
1.6
4.5
5.0
5.0
5.5
6.5
3.7
4.0
4.5
5.0
5.5
3
3
3
4
4
2
2
2
2
1
14
15
16
17
18
250
250
250
230
200

Nahtschweißen von aluminiumbeschichteten Stahlblechen.

Die Schweißbedingungen für die erste Art des Nahtschweißens von verzinkten Stahlblechen sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von aluminiumbeschichteten Stahlblechen

Plattenstärke(mm)Breite der Rollscheibe(mm)Elektrodenkraft(KN)Zeit (Woche)Schweißstrom(KA)Schweißgeschwindigkeit(cm/min)
Schweißenaufhören
0.9
1.2
1.6
4.8
5.5
6.5
3.8
5.0
6.0
2
2
3
2
2
2
20
23
25
220
150
130

Bei der zweiten Art von aluminiumbeschichtetem Stahlblech muss die Stromstärke, wie beim Punktschweißen, um 15-20% erhöht werden. Aufgrund der stärkeren Adhäsionserscheinungen als bei verzinktem Stahlblech müssen die Walzen regelmäßig gewartet werden.

Nahtschweißen von aluminiumbeschichteten Stahlblechen

Aluminiumbeschichtete Stahlbleche sind korrosionsbeständig gegenüber Benzin und werden daher häufig für Kraftstofftanks in Kraftfahrzeugen verwendet. Das Nahtschweißen von aluminiumbeschichteten Stahlblechen ähnelt dem von verzinkten Stahlblechen, wobei das Hauptaugenmerk auf der Rissbildung liegt. Die Prozessparameter sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:

Schweißtechnische Bedingungen für Verzinktes Stahlblech Nahtschweißung

Plattenstärke(mm)Breite der Rollscheibe(mm)Elektrodenkraft(KN)Zeit (Woche)Schweißstrom(KA)Schweißgeschwindigkeit(cm/min)
Schweißenaufhören
0.873.6-4.53
5
2
2
17
18
150
250
1.074.2-5.22
5
1
1
17.5
18.5
150
250
1.274.5-5.52
4
1
1
18
19
150
250

Nahtschweißen von rostfreiem Stahl und hochwarmfesten Legierungen

Naht Schweißen von rostfreiem Stahl ist weniger schwierig und wird in der Regel durch Wechselstromschweißen durchgeführt. Die nachstehende Tabelle zeigt die Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von nichtrostendem Stahl:

Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von nichtrostendem Stahl (1Cr18Ni9Ti) (HB/Z78-84)

Plattenstärke(mm)Breite der Rollscheibe(mm)Elektrodenkraft(KN)Zeit (Woche)Schweißstrom(KA)Schweißgeschwindigkeit(cm/min)
Schweißenaufhören
0.3
0.5
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
3-3.5
4.5-5.5
5.0-6.0
5.5-6.5
6.5-7.5
7.0-8.0
7.5-8.5
2.5-3.0
3.4-3.8
4.0-5.0
5.0-6.0
5.5-6.2
6.0-7.2
7.0-8.0
1-2
1-3
2-5
4-5
4-6
5-7
7-8
1-2
2-3
3-4
3-4
3-5
5-7
6-9
4.5-5.5
6.0-7.0
7.0-8.0
8.0-9.0
8.5-10
9.0-12
10-13
100-150
80-120
60-80
60-70
50-60
40-60
40-50

Beim Nahtschweißen von Hochtemperaturlegierungen kommt es aufgrund des hohen elektrischen Widerstands und der wiederholten Erwärmung der Schweißnaht eher zu Kristallseigerungen und überhitzten Strukturen, die sogar zu Graten an der Werkstückoberfläche führen können.

Um dies zu vermeiden, sollte eine sehr langsame Schweißgeschwindigkeit und eine längere Abkühlzeit gewählt werden, um die Wärmeabfuhr zu erleichtern. Die nachstehende Tabelle zeigt die Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von Hochtemperaturlegierungen:

Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von hochwarmfesten Legierungen (GH33, GH35, GH39, GH44)

Plattenstärke(mm)Elektrodenkraft(KN)Zeit (Woche)Schweißstrom(KA)Schweißgeschwindigkeit(cm/min)
Schweißenaufhören
0.3
0.5
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
2.5
3.0
4-7
5-8.5
6-10
7-11
8-12
8-13
10-14
11-16
12-17
3-5
4-6
5-8
7-9
8-10
10-13
12-16
15-19
18-23
2-4
4-7
8-11
12-14
14-16
19-25
24-30
28-34
30-39
5-6
5.5-7
6-8.5
6.5-9.5
7-10
8-11.5
9.5-13.5
11-15
12-16
60-70
50-70
30-45
30-45
30-40
25-40
20-35
15-30
15-25

Nahtschweißen von Nichteisenmetallen:

Nahtschweißen von Aluminiumlegierungen

Wenn Naht Schweißen von AluminiumlegierungenAufgrund der hohen elektrischen Leitfähigkeit und der starken Ablenkung muss der Schweißstrom im Vergleich zum Punktschweißen um 15-50% erhöht werden, und der Elektrodendruck muss um 10% erhöht werden.

Außerdem beeinträchtigen Einphasen-Wechselstrom-Nahtschweißmaschinen mit hoher Leistung das Gleichgewicht der dreiphasigen Lasten im Stromnetz erheblich.

Daher werden beim Nahtschweißen von Aluminiumlegierungen im Allgemeinen dreiphasige Gleichstromimpuls- oder Sekundärgleichrichter-Schrittschweißmaschinen verwendet. Die folgende Tabelle zeigt die Schweißbedingungen für das Schweißen von Aluminiumlegierungen mit der Gleichstrom-Puls-Nahtschweißmaschine FJ-400.

Schweißbedingungen für das Nahtschweißen von Aluminiumlegierungen

Plattenstärke(mm)Sphärischer Radius der Rollscheibe (mm)Schrittabstand (Punktabstand)LF21、LF3、LF6LY12CZ、LC4CS
Elektrodenkraft(KN)Schweisszeit (Woche)Schweißstrom (KA)Punkte pro MinuteElektrodendruck (KN)Schweißzeit (KA)Schweißstrom (KA)Punkte pro Minute
1.0
1.5
2.0
3.0
3.5
100
100
150
150
150
2.5
2.5
3.8
4.2
4.2
3.5
4.2
5.5
7.0
3
5
6
8
49.6
49.6
51.4
60.0
120-150
120-150
100-120
60-80
5.5
8.5
9.0
10
10
4
6
6
7
8
48
48
51.4
51.4
51.4
120-150
100-120
80-100
60-80
60-80

Um die Wärmeabfuhr zu verbessern, sollte beim Nahtschweißen von Aluminiumlegierungen vorzugsweise eine kugelförmige Stirnwalze verwendet werden, die von außen wassergekühlt sein muss.

Nahtschweißen von Kupfer und Kupferlegierungen:

Aufgrund ihrer hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit sind Kupfer und Kupferlegierungen für das Nahtschweißen nahezu ungeeignet. Bei Kupferlegierungen mit geringer elektrischer Leitfähigkeit wie Phosphorbronze, Siliziumbronze und Aluminiumbronze ist das Rollennahtschweißen jedoch möglich, allerdings sind ein höherer Strom und ein geringerer Elektrodendruck als bei kohlenstoffarmem Stahl erforderlich.

Nahtschweißen von Titan und seinen Legierungen

Naht Schweißen von Titan und seinen Legierungen ist nicht sehr schwierig, und die Schweißbedingungen sind in etwa vergleichbar mit denen von rostfreiem Stahl, aber der Elektrodendruck sollte etwas niedriger sein.

Vergessen Sie nicht: Teilen ist wichtig! : )
Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

Nächster Punkt

Beherrschung von CAD/CAM: Die wichtigsten Technologien erklärt

Grundlegende Konzepte des computergestützten Entwurfs und der computergestützten Fertigung Der computergestützte Entwurf und die computergestützte Fertigung (CAD/CAM) sind ein umfassendes und technisch komplexes Fachgebiet der Systemtechnik, das verschiedene Bereiche wie die [...]

Virtuelle Fertigung erklärt: Konzepte und Prinzipien

Konzept der virtuellen Fertigung Die virtuelle Fertigung (VM) ist die grundlegende Umsetzung des tatsächlichen Fertigungsprozesses auf einem Computer. Sie nutzt die Technologien der Computersimulation und der virtuellen Realität, unterstützt durch [...]

Flexible Fertigungssysteme verstehen: Ein Leitfaden

Ein flexibles Fertigungssystem (FFS) beruht in der Regel auf den Prinzipien der Systemtechnik und der Gruppentechnologie. Es verbindet CNC-gesteuerte Werkzeugmaschinen (Bearbeitungszentren), Koordinatenmessmaschinen, Materialtransportsysteme, [...]

Erforschung von 4 hochmodernen Nanofabrikationstechniken

So wie die Fertigungstechnologie heute in verschiedenen Bereichen eine entscheidende Rolle spielt, nimmt die Nanofabrikationstechnologie eine Schlüsselposition in der Nanotechnologie ein. Die Nanofabrikationstechnologie umfasst zahlreiche Methoden, darunter mechanische [...]

Ultrapräzisions-Bearbeitung: Arten und Techniken

Unter Ultrapräzisionsbearbeitung versteht man Präzisionsfertigungsverfahren, die ein extrem hohes Maß an Genauigkeit und Oberflächenqualität erreichen. Die Definition ist relativ und ändert sich mit den technologischen Fortschritten. Derzeit kann diese Technik [...]

Die 7 wichtigsten neuen technischen Werkstoffe: Was Sie wissen müssen

Als fortschrittliche Werkstoffe werden Materialien bezeichnet, die in jüngster Zeit erforscht wurden oder sich in der Entwicklung befinden und über außergewöhnliche Leistungen und besondere Funktionen verfügen. Diese Materialien sind für den Fortschritt in Wissenschaft und Technik von größter Bedeutung, [...]

Methoden der Metallexpansion: Ein umfassender Leitfaden

Die Wulstumformung eignet sich für verschiedene Arten von Rohlingen, z. B. für tiefgezogene Tassen, geschnittene Rohre und gewalzte konische Schweißteile. Klassifizierung nach dem Medium der Wulstumformung Wulstumformverfahren lassen sich in folgende Kategorien einteilen [...]
MaschineMFG
Bringen Sie Ihr Unternehmen auf die nächste Stufe
Abonnieren Sie unseren Newsletter
Die neuesten Nachrichten, Artikel und Ressourcen werden wöchentlich an Ihren Posteingang geschickt.

Kontakt

Sie erhalten unsere Antwort innerhalb von 24 Stunden.