Schweißen im Metallbau E-Book (PDF) (eBook)

Titel 1
Impressum 5
Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 9
Einfu¨hrung 22
Schweißverfahren, Schweißnähte und Schweißpositionen 26
Wichtige Schweißverfahren im Metallhandwerk 26
Schutzgasschweißen (MIG/MAG, WIG) 28
Gasschmelzschweißen 35
Lichtbogenhandschweißen 41
Unterpulverschweißen 44
Bolzenschweißen 46
Punktschweißen 48
Stoßarten 49
Schweißnahtvorbereitung 51
Schweißpositionen 54
Besondere Fu¨geverfahren 55
Auftragschweißen 56
Reparaturschweißen 58
Fu¨gen in der Denkmalpflege 60
Feuerschweißen 60
Schweißen von Gusseisen 62
Fu¨gen von Puddelstahl 64
Schränkenlöten 66
Weichlöten 69
Vorbereiten des Schweißens 71
Schweißgerechte Materialbestellung 72
Auswahl von Schweißzusätzen und Hilfsstoffen 81
Schwarze Stähle 81
Weiße Stähle (Chrom-Nickel-Stähle) 81
Artgleiche Verbindungen 81
Mischverbindungen 82
Schwarz-Weiß-Verbindungen 82
Hilfsstoffe 82
Entmagnetisierung ferromagnetischer Werkstoffe 83
Konstruktion und Statik 84
Gestaltung der Schweißkonstruktionen 84
Einleitung 84
Gestaltung von Schweißkonstruktionenmit Wahl der Z-Gu¨te 84
Gestaltung dynamisch beanspruchter Schweißkonstruktionen und Kerbfälle 87
Verzinkungsgerechte Gestaltung der Schweißkonstruktionen 90
Allgemeine konstruktive Grundregeln fu¨r feuerverzinkte Konstruktionen 90
Konstruktionsklassen, Detailklassen und Vertrauenszonen nach DASt-Richtlinie 022 93
Allgemeine Hinweise zu Duplex-Systemen mit Pulverbeschichtungen 94
Statische Berechnungen von Schweißkonstruktionen 95
Grundlagen 95
Bemessungen von Stahlbauten, Teilsicherheitsbeiwerte, Streckgrenze, Fließgrenze 95
Grundlagen der Schweißnahtberechnung nach DIN EN 1993-1-8 97
Tragfähigkeitsberechnungen bei Stumpfnähten 98
Durchgeschweißte Stumpfnähte 98
Nicht durchgeschweißte Stumpfnähte 98
T-Stöße 99
Berechnung der Tragfähigkeit an Kehlnähten 99
Konstruktive Anforderungen 99
Beanspruchungen von Kehlnähten 100
Kehlnahtbemessungen nach dem„Vereinfachten Verfahren“ 101
Kehlnahtbemessungen nach dem „Richtungsbezogenen Verfahren“ 102
Schlitznähte und Lochschweißungen 102
Einseitige Schweißnahtanschlu¨sse 103
Exzentrisch beanspruchte einseitige, nicht durchgeschweißte Stumpfnähte und einseitige Kehlnähte 104
Einschenklige Winkelprofil-Anschlu¨sse 104
Schweißen in kaltverformten Bereichen 104
Anschlu¨sse an Hohlprofile 105
Schweißplanung 107
Grundlagen der Schweißplanung 107
Verringern von Schweißeigenspannungen 108
Praxis des Pilgerschrittverfahrens 111
Werkstoffe und ihre Schweißeignung 114
Begriff der Schweißbarkeit 114
Schweißbarkeit 114
Schweißeignung 115
Schweißmöglichkeit 116
Schweißsicherheit 116
Gruppeneinteilung von Stählen zum Schweißen 116
Schweißen und Schweißeignung von Werkstoffen (Baustahl) 117
Einfu¨hrung 117
Wichtige Eigenschaften von Kohlenstoff und Kohlenstoff-Mangan-Stählen 117
Überblick u¨ber wichtige Eigenschaften 117
Tragfähigkeit und Umformbarkeit 118
Sprödbruchverhalten 119
Verschleißbeständigkeit 119
Eignung zur Wärmebehandlung 119
Schweißeignung 119
Beurteilung der Schweißeignung 119
Kohlenstoffäquivalent CEV 120
Unlegierte Stähle 120
Unlegierte Bau- und Maschinenbaustähle nach DIN EN 10025-2 120
Begriff und maßgebliche Eigenschaften 120
Einteilung der unlegierten Baustählegemäß CEN ISO/TR 15608 121
Sorten 121
Schweißeignung 122
Bezeichnungsbeispiele 123
Wetterfeste Baustähle nach DIN EN 10025-5 123
Begriff und maßgebliche Eigenschaften 123
Sorten 124
Schweißeignung 124
Bezeichnungsbeispiele 125
Betonstähle nach DIN EN 10080 und DIN 488-1 125
Begriff und maßgebliche Eigenschaften 125
Sorten 126
Schweißeignung 127
Bezeichnungsbeispiele 127
Kennzeichnung 127
Schweißtechnische Verarbeitung 127
Schweißprozesse 127
Schweißzusatzwerkstoffe 127
Wirkungen der Schweißwärmebehandlung 129
Feinkornbaustähle 129
Einfu¨hrung 129
Überblick u¨ber die Feinkornbaustähle 130
Einteilung der Feinkornbaustähle nach CEN ISO/TR 15608 130
Normalisierte Feinkornbaustähle 130
Überblick 130
Sorten 132
Bezeichnungsbeispiele 133
Schweißeignung 133
Thermomechanisch gewalzte Feinkornbaustähle 133
Überblick 133
Sorten 134
Bezeichnungsbeispiele 134
Schweißeignung 135
Flu¨ssigkeitsvergu¨tete Feinkornbaustähle 135
Überblick 135
Sorten 135
Bezeichnungsbeispiele 135
Schweißeignung 136
Schweißtechnische Verarbeitung 137
Allgemeine Hinweise 137
Schweißprozesse 137
Schweißzusatzwerkstoffe 137
Sonderbaustähle mit erhöhtem Verschleißwiderstand 139
Einfu¨hrung 139
Grundwerkstoffu¨bersicht 140
Schweißtechnische Verarbeitung 142
Besonderheiten beim Schweißen 142
Vorwärmung 143
Schweißtechnologische Hinweise 143
Zusatzwerkstoffe 144
Beispiele fu¨r Grundwerkstoff-Zusatzwerkstoff-Kombinationen 146
Nichtrostende Stähle 147
Einfu¨hrung 147
Arten nichtrostender korrosionsbeständiger (säurebeständiger) Stähle 147
Ferritische nichtrostende Stähle 147
Martensitische nichtrostende Stähle 149
Austenitische nichtrostende Stähle 152
Austenitisch-ferritische nichtrostende Stähle 154
Einteilung der nichtrostenden Stählegemäß CEN ISO/TR 15608 155
Schweißtechnische Verarbeitung 157
Allgemeine Hinweise 157
Anwendbare Schweißprozesse 157
Schweißzusatzwerkstoffe 157
Schweißeignung und Auswahl von Zusatzwerkstoffen 157
Ferritische nichtrostende Stähle 157
Martensitische nichtrostende Stähle 158
Austenitische nichtrostende Stähle 158
Austenitisch-ferritische nichtrostende Stähle 158
Hinweise zur Nahtgestaltung 159
Schweißeignung von Altstählen 159
Werkstoffe und ihre Eignung zum Schmelztauchverzinken 160
Schweißen im geregelten und ungeregelten Bereich 164
Qualitätsanforderungen 164
Schweißen im Geltungsbereich der DIN EN 1090 168
Ausfu¨hrungsklassen 170
Personalanforderungen fu¨r den Schweißprozess 172
Qualifizierung von Schweißverfahren 174
Eurocodes 179
Schweißanweisungen 184
Pru¨fung von Schweißnähten 193
Pru¨fanforderungen in der Ausfu¨hrungsklasse 1 (EXC1) 193
Pru¨fanforderungen in der Ausfu¨hrungsklasse 2 (EXC2) 194
Sichtpru¨fung 195
Sichtpru¨fung vor dem Schweißen 195
Sichtpru¨fung während des Schweißens 195
Sichtpru¨fung nach dem Schweißen 195
Ergänzende zerstörungsfreie Pru¨fungen 197
Pru¨fpersonal 199
Pru¨fplan 199
Aus- und Weiterbildung von Schweißern 199
Schweißen im ungeregelten Bereich 202
Schweißnahtnachbehandlung und Korrosionsschutz 204
Schleifen und Polieren 205
Begriffsbestimmung 205
Ausgewählte Schleif- und Poliermittel 207
Lieferformen 209
Hinweise fu¨r die Stahlbearbeitung 212
Beizen 214
Begriffsbestimmung 214
Beizen von allgemeinem Baustahl 216
Beizen von nichtrostendem Stahl 217
Verarbeitungsformen 219
Arbeitssicherheit und Umweltschutz 220
Nachverzinken von Schweißnähten 221
Wärmebehandlung nach dem Schweißen 225
Begriffsbestimmung 225
Spannungsarmglu¨hen 226
Normalglu¨hen 229
Anlagenkalibrierung und Qualitätssicherung 230
Beseitigung von Spannungen und Schrumpfungen 231
Schweißarbeitsplätze und der Gesundheits- und Arbeitsschutz beim Schweißen 236
Gefährdungen beim Schweißen 237
Mechanische Gefährdungen 237
Belastung des Bewegungsapparates 237
Belastung durch Lärm 237
Elektrische Gefährdungen 238
Gefährdung durch Hitze 238
Gefährdung durch optische Strahlung 239
Gefahren durch Explosion und Brand 239
Gefährdung durch Schadstoffe 239
Einrichtung von Schweißarbeitsplätzen 240
Einrichtung von stationären Schweißarbeitsplätzen 240
Schweißen auf der Baustelle 243
Vermeidung von Absturz 243
Vermeidung von Bränden und Explosionen auf der Baustelle 244
Schweißen in engen Räumen 247
Persönliche Schutzausru¨stung des Schweißers 247
Lu¨ftung am Schweißarbeitsplatz 252
Mechanisierung und Automatisierung beim Schweißen 260
Toleranzen, Fehler und Schäden 266
Zulässige Unregelmäßigkeiten an Schweißverbindungen 266
DIN EN 1090 267
Bewertung von Schweißnähten 268
Typische Schadensbilder an Schweißverbindungen 271
Schadensfälle beim Schweißen 273
Altstähle ohne Schweißeignung 273
Falsche Schweißkonstruktion 274
Mischverbindungen falsch konstruiert 276
Undichte Schweißnähte an Druckbehältern 277
Pore ist kein Mangel 278
Falsches Schweißspray verursacht Fehlstellen 279
Schweißspalt als Ursache fu¨r Korrosion 280
Korrosion durch Schweißfehler 281
Praktische Beispiele von Schweißbauteilen 284
Stu¨tze nach Handskizze 284
Treppenwange 291
Rahmen mit biegesteifem Stoß 294
Unterkonstruktion fu¨r Maschine 304
Anhang 308
Schweißen-Glossar 308
Stichwortverzeichnis 325
Normenverzeichnis 330
Literatur- und Quellenverzeichnis 337
Bildnachweis 341
Autoren 343