Im Bereich des Blechbaus ist das Schweißen eine der Kerntechnologien zur Verbindung von Bauteilen, und seine Qualität steht in direktem Zusammenhang mit der Stabilität und Sicherheit der Gesamtkonstruktion. Bei Blechen mit einer Dicke von bis zu 80 mm sind das Vorwärmen, die Prozesskontrolle während des Schweißens und die Nachwärmebehandlung von entscheidender Bedeutung. Dieser Artikel befasst sich mit den wichtigsten Phasen dieser Konstruktionstechnologien und soll dem Leser einen umfassenden, wissenschaftlichen und praktischen Leitfaden an die Hand geben.

Die Bedeutung des Vorwärmens beim Schweißen von Blechen

Vorwärmen Zweck

Bei dickeren Blechen ist der Schweißprozess mit einer schnellen lokalen Erwärmung und Abkühlung verbunden, was leicht zu Schweißspannungen, Verformungen und sogar Rissen führen kann. Der Hauptzweck des Vorwärmens besteht darin, den Temperaturunterschied zwischen der Schweißzone und dem Grundwerkstoff zu verringern, wodurch Schweißspannungen und Verformungen minimiert werden. Außerdem wird die Plastizität und Zähigkeit des Schweißguts erhöht, was Kaltrisse verhindert.

Vorwärmverfahren

• Flammenerwärmung: Verwendet eine Acetylen- oder Propan-Sauerstoff-Flammenpistole für die lokale oder allgemeine Vorwärmung, geeignet für Metallplattenkomponenten verschiedener Formen und Größen. Die Erwärmung sollte gleichmäßig erfolgen, um lokale Überhitzungen zu vermeiden, die die Materialeigenschaften verschlechtern könnten.
• Elektrische Heizung: Hier werden Geräte wie Widerstandsheizplatten, elektrische Heizbänder oder Ferninfrarotstrahler verwendet, um Wärme durch elektrische Ströme zum Vorwärmen zu erzeugen. Diese Methode sorgt für eine gleichmäßige Erwärmung und ist einfach zu steuern, verursacht aber höhere Kosten für die Ausrüstung.
• Induktionserwärmung: Nutzt das Prinzip der elektromagnetischen Induktion, um Wirbelströme innerhalb der Metallplatte zu erzeugen und sie dadurch zu erwärmen. Diese Methode ist schnell und effizient und eignet sich besonders für das Vorwärmen großer und komplexer Metallplattenkomponenten.

Steuerung der Vorwärmtemperatur

Die Wahl der Vorwärmtemperatur sollte sich nach der Art des Grundmaterials, der Dicke, dem Schweißverfahren und den Umgebungsbedingungen richten. Im Allgemeinen kann die Vorwärmtemperatur für kohlenstoffarmen und niedrig legierten Stahl zwischen 100-300℃ eingestellt werden; bei hochlegiertem oder niedrigtemperaturigem Stahl kann die Vorwärmtemperatur höher sein. Während des Vorwärmprozesses sollten Temperaturmessgeräte (z. B. Infrarotthermometer) verwendet werden, um die Temperatur in Echtzeit zu überwachen, damit ein gleichmäßiges Vorwärmen und die Einhaltung der vorgegebenen Anforderungen gewährleistet sind.

Prozesskontrolle beim kundenspezifischen Schweißen von Blechen

Auswahl der Schweissparameter

Zu den Schweißparametern gehören Schweißstrom, Spannung, Schweißgeschwindigkeit und Elektrodendurchmesser. Die angemessene Auswahl dieser Parameter ist der Schlüssel zur Gewährleistung Auftragsschweißen von Blechen Qualität. Für Bleche mit einer Dicke von bis zu 80 mm sind das Mehrlagenschweißen oder das automatische Unterpulverschweißen gängige und effiziente Schweißverfahren. Nach der Auswahl des Schweißverfahrens sollten die optimalen Schweißparameter durch Versuche oder Berechnungen auf der Grundlage der Eigenschaften des Grundmaterials, der Blechdicke und der Schweißposition ermittelt werden.

Schweißreihenfolge und Zwischenlagentemperaturregelung

Eine vernünftige Schweißfolge kann Schweißspannungen und Verformungen wirksam reduzieren. Bei großen, komplexen Strukturen werden häufig symmetrisches Schweißen, segmentiertes Backstep-Schweißen und andere Verfahrensmaßnahmen eingesetzt. Darüber hinaus ist die Kontrolle der Zwischenlagentemperatur entscheidend. Sie sollte oberhalb der Vorwärmtemperatur gehalten werden und die zulässige maximale Zwischenlagentemperatur nicht überschreiten, um die Struktur und Leistung des Schweißguts zu gewährleisten.

Wärmebehandlung nach dem Schweißen

Zweck und Bedeutung

Bei der Wärmebehandlung nach dem Schweißen wird die Schweißnaht und ihre Umgebung nach dem Schweißen erwärmt und gehalten, um die Wasserstoffdiffusion aus dem Schweißgut zu erleichtern, Schweißeigenspannungen zu beseitigen und die Struktur und Leistung der Schweißnaht zu verbessern. Dieses Verfahren ist wichtig für die Vermeidung von Rissbildung, die Erhöhung der Verbindungsfestigkeit und die Verlängerung der Lebensdauer der Konstruktion.

Durchführungsmethoden

• Allgemeine Wärmebehandlung: Die gesamte geschweißte Struktur wird in einen Wärmeofen gelegt und nach vorgegebenen Heiz-, Halte- und Kühlverfahren behandelt. Diese Methode bietet eine gleichmäßige Erwärmung und gute Ergebnisse, ist jedoch energieintensiv und eignet sich für große, wichtige Strukturen.
• Lokale Wärmebehandlung: Durch Flammenerwärmung, elektrische Erwärmung oder Induktionserwärmung wird nur die Schweißnaht und ihre Umgebung behandelt. Diese Methode ist flexibel und bequem und eignet sich für mittelgroße und kleine Bauteile oder für die Konstruktion vor Ort.

Durch die sinnvolle Anwendung dieser Schweißtechnologien, insbesondere durch die Einführung des kundenspezifischen Blechschweißens, können die Schweißqualität und die Effizienz von Blechkomponenten effektiv verbessert werden. Für industrielle Anwendungen, die eine hohe Präzision und hohe Zuverlässigkeit erfordern, bietet das kundenspezifische Blechschweißen präzisere und flexiblere Lösungen, die den Anforderungen an die Verbindung von Blechen in verschiedenen Verfahren gerecht werden und die erfolgreiche Umsetzung von Projekten fördern.