Handschweißen beherrschen: Tipps und Techniken für perfekte Schweißnähte

Es gibt mehrere Gründe, warum Handschweißen eine wertvolle Fähigkeit zum Erlernen ist. Erstens ermöglicht es präzise und genaue Reparaturen an Metallgegenständen, die nicht einfach ersetzt werden können, wie Autos oder Fahrräder. Zweitens kann man durch die Beherrschung des Handschweißens praktische und künstlerische Fähigkeiten entwickeln und persönlich wachsen.

In diesem Artikel wurden einige der nützlichsten Tipps und Techniken zum Handschweißen sowie deren Vorteile und Probleme bei der Fehlerbehebung erwähnt.

Wo werden Handschweißtechniken eingesetzt?

Beim Handschweißen werden zwei oder mehr Metallgegenstände manuell mit einer Schweißpistole oder einem Schweißbrenner befestigt. 

Es gibt viele Branchen, die Handschweißen verwenden, darunter unter anderem Automobil, Bauwesen, Luft- und Raumfahrt und Schiffbau. Handschweißen fertigt Stahlkonstruktionen wie Brücken und Gebäude in der Bauindustrie.

Triebwerkskomponenten und Flugzeugteile werden mithilfe dieser Technologie in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie repariert oder aufgerüstet. 

Bedeutung der Beherrschung von Handschweißtechniken

Für erfahrene Schweißer ist es unerlässlich, Handschweißtechniken zu beherrschen, da sie: 

• Bietet vielfältige Möglichkeiten: Sowohl für Schweißer als auch für Heimwerker bietet dieser Bereich viele Möglichkeiten. 
• Hochwertiges Schweißen: Konsequentes und präzises Schweißen führt zu qualitativ hochwertigen Produkten.
• Erhöht die Effizienz: Die Handschweißtechnik hilft dem Schweißer, seine Arbeit schneller und genauer abzuschließen.

Um professionelle Standards aufrechtzuerhalten, müssen Sie die Handschweißtechnik beherrschen, um eine genaue und effiziente Fertigung zu erreichen.

Vorteile des Handschweißens

Die folgenden drei Gründe motivieren Unternehmen, in Handschweißgeräte zu investieren:

1. Portabilität

Das Handschweißen hat den Vorteil, dass die Bediener die Ausrüstung, Werkzeuge und Maschinen herumtragen können. Mit dieser Reaktionsfähigkeit sind schnelle Aufträge und Reparaturen möglich.

2. Kosteneffizienz und Komfort

Ein Handschweißgerät erfordert viel weniger Investition als ein Roboterzellenschweißgerät oder eine Mehrkopfschweißmaschine. Darüber hinaus ist kein Kleber, keine Schrauben oder Befestigungselemente erforderlich, was die Kosten zusätzlich senkt.

3. Geschwindigkeit und Flexibilität

Das Handschweißgerät ist in der Lage, im Vergleich zu bestehenden Fügeverfahren schnelle Zykluszeiten zu erreichen. Ein vollständiger Schweißzyklus, einschließlich Abkühlung, kann in der Regel innerhalb von 24 Stunden abgeschlossen werden 5 Sekunden.

Techniken des Handschweißens

Für Personen mit unterschiedlichen Erfahrungsstufen und für eine Vielzahl von Anwendungen stehen verschiedene Schweißverfahren zur Verfügung. Einige Schweißverfahren sind auf Eisenmetalle beschränkt, während andere für eine breitere Palette von Materialien verwendet werden können.

1. WIG-Schweißen

In Wolfram-Inertgas-Lichtbogenschweißen (WIG)., die Schweißelektrode ist nicht verbrauchbar. Diese Schweißmethode ermöglicht es dem Schweißer, den Gasfluss und den Gasstrom genau zu regulieren. Mit dem WIG-Schweißen, das sich am besten für empfindliche Materialien eignet, können Eisen- und Nichteisenmetalle verbunden werden.

Wenn Sie sich zwischen WIG- und handgeführtem Laserschweißen entscheiden möchten, lesen Sie bitte den von uns verfassten Artikel „Laserschweißen vs. WIG-Schweißen: Welche Option ist die beste für Sie?".

2. MIG-Schweißen

Metall-Inertgas-Schweißen (MIG). verwendet Massivdrahtelektroden und inerte Metallgase, um eine Schweißnaht zu erzeugen. Beim Schweißen werden Elektroden erhitzt und in Schweißpistolen eingeführt. Diese Schweißtechnik ist für Anfänger am einfachsten zu erlernen.

Wenn Sie den Unterschied zwischen MIG- und Laserschweißen erfahren möchten, schauen Sie sich bitte den Artikel an, den wir geschrieben haben „Laserschweißen vs. MIG-Schweißen: Welches soll man wählen?"

3. Stab- oder Lichtbogenschweißen

Im Verfahren StabschweißenZur Herstellung der Schweißnaht wird eine mit Flussmittel umhüllte abschmelzende Elektrode verwendet. Dieser Ansatz erzeugt zuverlässige Schweißnähte und ist effektiv bei schweren Materialien. Außerdem ist diese Methode des Stabschweißens anpassungsfähig, schnell einzurichten und einfach anzuwenden.

Wie bereitet man sich auf das Handschweißen vor?

Wir geben Ihnen jetzt einen gründlichen Überblick über die Einrichtung für das Handschweißen, damit alle Ihre Projekte gut ablaufen.

1. Verwenden Sie verschiedene Schweißtechniken

Um herauszufinden, welches Schweißverfahren für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist, sollten Sie mit einigen verschiedenen Verfahren (z. B. WIG-, Stab- oder MIG-Schweißen) experimentieren.

2. Aktuelle Einstellung in der Maschine

Verschiedene Elektrodenhersteller verkaufen zahlreiche unterschiedliche Elektrodentypen, sodass die Spannungseinstellung je nach verwendetem Gerät variieren kann.

Abhängig von Ihren Einstellungen und der von Ihnen gewählten Elektrode können Sie mehrere Spannungen auswählen. Die Elektroden müssen entsprechend den Maschinenspezifikationen und der entsprechenden Schweißbarkeit ausgewählt werden, da verschiedene Maschinenmodelle in der einen oder anderen Betriebsart geschweißt werden können.

3. Schweißzubehör auswählen

Sie müssen Ihr Schweißzubehör sorgfältig auswählen, um das Erlebnis individuell anzupassen. Erfolgreiches Schweißen und Sicherheit sind durch richtig eingestelltes Schweißzubehör gewährleistet.

• Stromversorgung: Der erste Schritt bei der Einrichtung von Schweißgeräten ist die Auswahl der besten Stromquelle für Ihre Arbeit.
• Drahtvorschubgerät: Führen Sie Draht zu Ihrer Pistole, damit die Schweißraupe präzise platziert wird, ohne den Schweißprozess zu unterbrechen.
• Metalldickenmesser: Dickenmessgeräte werden verwendet, um die Konsistenz über Projekte hinweg sicherzustellen, indem die Einstellungen entsprechend der Materialdicke angepasst werden.
• Sicherheitsausrüstung: Lederschürzen, Handschuhe, Ohrstöpsel, ein Helm mit geeigneten Gläsern und Sicherheitsschuhe sind alles wichtige Sicherheitsartikel, um sicher zu schweißen.

4. Vorbereiten der Arbeitsfläche

Es ist wichtig, die Arbeitsfläche vor dem Handschweißen vorzubereiten. Folgende Dinge müssen Sie bei der Einrichtung Ihres Handschweißplatzes beachten:

• Für ausreichende Belüftung sorgen: Beim Handschweißen entstehen Dämpfe, die gefährlich sein können, daher ist es unbedingt erforderlich, jederzeit für eine ausreichende Belüftung zu sorgen.
• Entfernen Sie alle brennbaren Gegenstände: Stellen Sie sicher, dass sich nichts Brennbares in der Nähe Ihres Arbeitsbereichs befindet.
• Feuerlöscher: Halten Sie eine bereit, falls ein Notfall eintritt.

5. Reinigen des Werkstücks

Wenn das Werkstück richtig vorbereitet ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass es sich beim Schweißen verzieht oder reißt. Sauber Schweißverbindungen um Schmutz, Rost oder andere Verunreinigungen zu entfernen, die zukünftige Schweißverbindungen schwächen.

Grundlegender Handschweißprozess

Beim Gas-Metall-Lichtbogenschweißen („GMAW“) werden eine Metallelektrode und ein Schutzgas durch eine Schweißpistole der Verbindung zugeführt.

1. Korrekte Handhabung von Elektroden- und Zusatzschweißstäben

Beim Metallschutzgasschweißen (GMAW) werden Gleichstromelektroden mit positiver Polarität verwendet. Daher wird die Werkstückklemme an den Minuspol und der MIG-Brenner an den Pluspol angeschlossen. Der Draht dient beim MIG-Schweißen als Elektrode und Zusatz für Metall. Außerdem wird durch das Lichtbogenschweißen Metall in die Verbindung eingebracht.

2. Aufbau des Bogens

Ziehen Sie den Abzug des MIG-Brenners und befestigen Sie die Werkstückklemme am geschweißten Teil, um einen Lichtbogen zu erzeugen. Wenn ein Draht ein geerdetes Metall berührt, entsteht eine Lichtbogenlänge, die den Stromkreis schließt und verkürzt.

3. Die Hitze kontrollieren

Durch die Lichtbogenlänge entsteht Wärme und ein kleiner Teil des Grundmetalls des Drahtes schmilzt ebenfalls. Der Drahtvorschub schiebt ständig einen festen Draht in die Verbindungsstelle, was zu einem weiteren Kurzschluss führt. Hier ist die Wärmekontrolle entscheidend, um eine Überhitzung zu vermeiden. Das Wärmegleichgewicht kann durch mehrere Schweißtechniken erreicht werden. In diesem Artikel werden wir zwei davon besprechen:

• Elektrodenkraft: Verschieben Sie die Wärme von den Kontaktbereichen weg, indem Sie die Kraft erhöhen, und verlagern Sie die Wärme zu den Kontaktbereichen, indem Sie die Kraft verringern. Basierend auf dem elektrischen Widerstand verteilt diese Technik die Wärme gleichmäßig innerhalb des Werkstücks.
• Steigung: Die Anstiegszeit sollte erhöht werden, um Wärme von Kontaktbereichen wegzuleiten, und die Anstiegszeit sollte verringert werden, um Wärme in Kontaktbereiche zu verschieben. Da der Schweißstrom zu Beginn des Schweißimpulses allmählich ansteigt, haben die Elektroden und Teile Zeit, sich zusammenzusetzen.

4. Aufrechterhaltung einer konstanten Geschwindigkeit

Die Fahrgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich der Brenner über die Oberfläche bewegt. Bei zu hohen Geschwindigkeiten wird nicht genügend Wärmeenergie erzeugt, was zu schwachen Verbindungen führt, während eine zu niedrige Geschwindigkeit zu Durchbrennlöchern in dünnen Materialien führt.

Arten des Handschweißens

I. Schweißen von Materialien unterschiedlicher Dicke

Das Stabschweißen ist ein äußerst vielseitiges Verfahren zum Schweißen von Metallen unterschiedlicher Dicke. Beim Stabschweißen müssen Sie Ihre Einstellungen immer dann entsprechend anpassen, wenn Sie verschiedene Arten von Metallen mit unterschiedlichen Dicken schweißen. Generell gilt: Je dicker das Schweißgut, desto höher der erforderliche Wärmeeintrag.

II. Schweißen in verschiedenen Positionen

Für jede Schweißposition sind separate Verfahren, Spezifikationen und Vorbereitungen erforderlich. Wenn Sie die richtigen Schweißpositionen kennen, können Sie das beste Schweißzusatzmaterial auswählen und Ihre Schweißtechnik verbessern. Schweißpositionen lassen sich in vier Kategorien einteilen:

1. Flache Schweißposition. Die flache Schweißposition ist die einfachste Arbeitsposition, da die Verbindung in einer horizontalen Ebene liegt und der Schweißer dies tun kann von oben arbeiten. Diese Position wird häufig zum Schweißen großer Platten oder Bleche verwendet und ermöglicht eine gute Sicht auf das Schweißbad. Um in der flachen Position zu schweißen, verwendet der Schweißer normalerweise eine Schlepp- oder Rückhandtechnik, bei der er den Schweißbrenner in einer geraden Linie entlang der Verbindung bewegt.
2. Horizontale Schweißposition. Die horizontale Schweißposition wird verwendet, wenn die Verbindung in einer horizontalen Ebene liegt, der Schweißer muss dies jedoch tun von der Seite arbeiten. Diese Position wird häufig zum Schweißen von Rohren verwendet und kann eine Herausforderung sein, da die Schwerkraft dazu führen kann, dass das Schweißbad durchhängt oder tropft. Um in horizontaler Position zu schweißen, verwendet der Schweißer normalerweise eine Webtechnik, bei der er den Schweißbrenner im Zickzackmuster entlang der Verbindung hin und her bewegt, um die Schweißnaht aufzubauen.
3. Vertikale Schweißposition. Die vertikale Schweißposition wird verwendet, wenn die Verbindung in einer vertikalen Ebene liegt und der Schweißer dies tun muss von unten nach oben arbeiten. Diese Position wird häufig zum Schweißen von Trägern oder Säulen verwendet und kann eine Herausforderung sein, da die Schwerkraft dazu führen kann, dass das Schweißbad an der Verbindung herunterläuft. Zum Schweißen in vertikalen Positionen verwendet der Schweißer normalerweise eine Aufwärtstechnik, bei der er den Schweißbrenner entlang der Verbindung nach oben bewegt, um zu verhindern, dass das Schweißbad herunterläuft.

4. Überkopf-Schweißposition. Die Überkopf-Schweißposition wird verwendet, wenn sich die Verbindung über dem Schweißer befindet und dies auch der Fall sein muss von unten arbeiten. Diese Position wird häufig zum Schweißen der Unterseite von Brücken oder anderen Bauwerken verwendet und kann eine Herausforderung sein, da die Schwerkraft dazu führen kann, dass das Schweißbad auf das Schweißgerät tropft oder fällt. Um in der Überkopfposition zu schweißen, verwendet der hochqualifizierte Bediener normalerweise eine Rückhandtechnik, bei der er den Schweißbrenner in einer geraden Linie entlang der Verbindung bewegt und dabei das Schweißbad genau im Auge behält, um Tropfen oder Durchhängen zu verhindern.

III. Schweißen unterschiedlicher Metalle

Ein Schweißvorgang, bei dem Materialien aus unterschiedlichen Legierungen miteinander verbunden werden, wird als Schweißen bezeichnet unähnliches Schweißen. Der Schweißer verwendet normalerweise Schmelzschweißen unterschiedliche Metalle verbinden.

Fehlerbehebung bei häufigen Problemen beim Handschweißen

Beim Erlernen des Handschweißens werden Sie wahrscheinlich auf einige Schwierigkeiten stoßen. Hier sind einige der meisten häufige Schweißfehler Sie können begegnen:

1. Porosität

Die Porosität von Schweißbädern wird durch die Absorption von Luftelementen erzeugt, während sie noch geschmolzen sind. Nachdem das Metall erstarrt ist, werden diese Gase eingeschlossen und verursachen Löcher in der Schweißnaht. Deshalb ist es unbedingt erforderlich, die Oberfläche vor dem Schweißen gründlich zu reinigen. Sie sollten auch nach Lecks in der Gasversorgung suchen.

2. Risse

Ein Riss tritt möglicherweise nicht sofort auf und es kann Tage, Monate oder Jahre dauern, bis das Metall reißt. Risse in Schweißnähten können nicht durch einfaches Füllen ausgefüllt werden. Wenn Sie die Schweißnaht reparieren möchten, müssen Sie diesen Teil davon oder die gesamte Schweißnaht entfernen und von vorne beginnen.

3. Durchbrennen

Grundsätzlich ist Durchbrennen der Vorgang, bei dem Metall durchgebrannt wird und ein Loch oder in extremeren Fällen ein hervorstehender Füllstoff auf der anderen Seite zurückbleibt. 

Techniken für die Endbearbeitung und die Reinigung nach dem Schweißen

Ein effektiver Schweißvorgang hängt von der richtigen Reinigung ab. Einige der Techniken sind unten angegeben.

1. Polieren: Elektropolieren ist eine effektive Technik zum Reinigen von Edelstahl nach dem Schweißen. Neben der Reinigung nach dem Schweißen ist das Verfahren auch nützlich zum Reinigen von Metalloberflächen von Rost, Kreuzkontamination und anderen Verunreinigungen.

2. Reinigung: Chemische Schweißnähte werden am häufigsten mit „Beizpaste“ gereinigt. Metalloberflächen, die mit Rost, Flecken und Hitzeflecken verunreinigt sind, können mit dieser Technik leicht gereinigt werden.

3. Kontrolle der Schweißnähte: Verfahren Inspektion von Schweißnähten beinhaltet die Prüfung auf Qualität, Festigkeit, Sicherheit und andere Faktoren. Schweißinspektoren achten auf Unterschneidungen, Porosität und mangelnde Verschmelzung, die alle die Festigkeit einer Schweißnaht schwächen können, wenn sie ignoriert werden.

Schlussfolgerung

Handschweißen erfordert Geduld und Übung, kann jedoch erfolgreich durchgeführt werden, wenn Sie die verschiedenen Schweißtipps und -techniken im obigen Artikel befolgen. Sicherheit sollte beim Start eines jeden Projekts immer an erster Stelle stehen! Mit den in diesem Artikel vorgestellten fortgeschrittenen Ideen und Techniken sollten Sie in der Lage sein, Ihre Fähigkeiten im Handschweißen weiterzuentwickeln und deutlich zu verbessern.

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