Was ist Heftschweißen? Zweck, Symbol und Typen

Einleitung: Heftschweißen ist der Prozess, bei dem an der abgeschrägten Stelle der Schweißverbindung eine vorübergehende Metallschmelzverbindung hergestellt wird, sodass weitere Schweißnähte dem gleichen Muster/der gleichen Richtung folgen. Sein Hauptzweck besteht darin, die Arbeit zu halten, den Spalt aufrechtzuerhalten, Spannungen zu reduzieren, eine Ausrichtung gemäß Zeichnung vorzunehmen, den Schweißer zu führen und Verformungen zu kontrollieren. Diese Technik kann am Arbeitsplatz durch Überbrückung, Lückenfüllung und Standardmethodik angewendet werden. Es scheint, dass dieser Prozess für die Entscheidung über die Qualifikation einer Stelle nicht wichtig ist, aber er entscheidet in Echtzeit über Mängel, Qualität, Qualifikation und Akzeptanz der Stelle in der Endphase.

Definition für Heftschweißen

Dabei wird geschmolzenes Metall in einer kleinen Fläche aufgetragen, um die beiden Teile mit oder ohne Anwendung von Oberflächenkraft zusammenzuhalten. Es verwendet die gleiche Methodik wie beim Schmelzschweißen und erreicht die Endphase mit der gleichen Schweißausrüstung wie beim Schweißen des Metalls. Diese Schweißtechnik ist aufgrund besonderer Anforderungen von Vorschriften und Normen für viele hochtechnologische Prozesse erforderlich. In der metallverarbeitenden Industrie ist diese Schweißtechnik auch ein konsequenter Bedarf der Fertigungstechnik. Sein Hauptzweck besteht darin, Verformungen und Spannungsverformungen zu verhindern.

Heftschweißverfahren

Dieser Prozess umfasst herkömmliche Schweißgeräte, Schweißgeräte, Schweißbrenner und Schweißnahtprüfwerkzeuge. Zunächst sollte der Bereich gekennzeichnet sein, in dem diese Technik das Werkstück hält. Nach dem Schleifvorgang kann eine zerstörungsfreie Untersuchungstechnik dabei helfen, Oberflächenfehler und Risse zu identifizieren. Und diese Risse müssen aus dem Wulstbereich entfernt werden. Und dann erfolgt der Vorheizvorgang, um die Temperatur bei Bedarf aufrechtzuerhalten. Andernfalls reicht der Schweißvorgang bei Raumtemperatur aus, um den Vorgang abzuschließen. Diese Wülste müssen aus der endgültigen Verbindung entfernt werden, da es sonst zu Unterbrechungen in der endgültigen Schweißnaht kommt. Oder eine andere Möglichkeit besteht darin, es zu einem Teil der endgültigen Schweißkonstruktion zu machen.

Was ist Heften beim Schweißen?

Dabei handelt es sich um ein vorübergehendes Halten des Werkstücks, ohne es auf seine endgültige Festigkeit zu bringen. Es ähnelt tatsächlich dem endgültigen Schweißprozess, der Unterschied besteht jedoch darin, dass nicht die gesamte Länge und Größe der Schweißraupe erreicht wird. Die Länge beträgt nur wenige Millimeter. Die Schweißverbindung ist die gleiche wie bei der eigentlichen Schweißnaht, reicht jedoch nicht bis zur Wurzeldurchdringung des Fasenraums. Die Schweißsicherheit bleibt ab dem letzten Schweißvorgang bestehen, da die Sicherheitsanforderungen immer noch mit der Werkstattumgebung in Zusammenhang stehen. Daher haben die Richtlinien für Sicherheitsverfahren während des Prozesses Priorität, um einen unfallfreien Ablauf zu gewährleisten.

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Heftschweißsymbol

In den Schweißnormen ist kein bestimmtes Symbol für diese Technik festgelegt, es ist jedoch üblich, Punktschweißsymbole zu verwenden, die darauf hinweisen, dass eine vorübergehende Anordnung der Schweißnaht eine Anforderung der Fertigungstechnologie ist. Die Konstruktionszeichnung enthält diese Symbole und stammt aus der CAD/CAM-Software des Designers, oder eine kundenspezifische Ergänzung auf der Grundlage von Erfahrung ist ebenfalls eine zuverlässige Quelle. Dieses Symbol ist in der Konstruktion immer vorhanden, wenn Ausrichtung und Präzision bei der Endmontage erforderlich sind. Es gibt auch die Bezeichnung „Stichschweißen“, da die einzelnen Teile vor der endgültigen Schweißmontage miteinander verbunden werden. Figur. Nr. 1 beschreibt es.

Abbildung Nr. 1 Punkt- oder Heftschweißen.

Arten des Heftschweißens

Die verschiedenen Formen des Heftschweißens hängen von der Art und Weise ab, wie es mit dem Werkstück verbunden wird, die Lücke füllt, ob es Teil der endgültigen Schweißnaht wird oder nicht, und vom Zweck der Technik. Die Schweißparameter entsprechen nahezu den tatsächlichen Schweißverfahren, sodass das Material unter denselben Bedingungen schmelzen kann. Arten des Heftschweißens sind:

Standard-Heftschweißen: Dabei handelt es sich um das Heft- oder Stichschweißen des Werkstücks vor der endgültigen Montage der Verbindungen und wird Teil der endgültigen Schweißnahtlänge. Es stellt den letzten Teil der Schweißung dar, daher sind die Schweißprüfung und die Verfahrensqualifizierung wichtige Anforderungen.

Brückenheftschweißen: Es ermöglicht die Behandlung einer kurzen Arbeitsdauer, indem es eine Brücke zwischen zwei Teilen des Werkstücks herstellt, sodass die endgültige Schweißnaht die Ausrichtung und Toleranz der Schweißverbindung nicht verfälschen kann. Heißheften: Heißheften ist ein Verfahren nach dem Schweißen, bei dem Lücken in Hohlräumen gefüllt werden und der Spannungskonzentrationspunkt beseitigt wird.

Ultraschall-Heftung: Dabei wird mithilfe von Ultraschallenergie eine vorübergehende Schweißnaht hergestellt und diese in Wärmeform umgewandelt, so dass eine endgültige Ausrichtung entsteht.

Thermit-Heften: Es führt eine vorübergehende Schweißung durch Wärmeentzug der Magnesium- und Aluminiumpulverreaktion durch, so dass eine vorübergehende Schweißverbindung zur Ausrichtung entsteht.

Die Rolle des Heftschweißens

Es entscheidet über die Toleranz und Präzision der Endmontage, bevor der letzte Arbeitsvorgang abgeschlossen wird:

1. Sicherstellen der Komponentenausrichtung: Es stellt die endgültige Toleranz und Präzision bei der Montage mit Schweißpositionen sicher. Es definiert den Weg, auf dem die endgültige Schweißnaht verläuft, um die Form und Toleranz der Baugruppe zu erreichen. Aus der praktischen Erfahrung geht hervor, dass nur diese Technik die endgültige Ausrichtung bei der Montage nicht gewährleisten kann. Aber auf jeden Fall kann es einen ersten Weg zur endgültigen Montagetoleranz bieten. Der Abstand zwischen zwei Heftschweißkreisen bestimmt auch die Toleranz und Präzision bei der Endmontage. Ohne diese Technik kann die endgültige Schweißposition verloren gehen. Daher kann diese Technik nur eine anfängliche Toleranz beim Zusammenbau gewährleisten.

2. Kontrolle von Bewegung und Verformung: Wenn beim abschließenden Schweißvorgang das Werkstück im Fasenraum verschmolzen wird, bewegt sich der Auftrag aus der ursprünglichen Position. Wenn also dort bereits eine Heftschweißung vorliegt, geht diese Bewegung gegen Null. Ein weiterer Effekt dieser Technik ist die minimale Belastung bei der Endmontage. Diese Technik kann in diagonaler Position angewendet werden, wie in Abbildung Nr. 2 gezeigt. Und diese Reihenfolge sorgt dafür, dass in der endgültigen Raupe nur minimale Spannungen vorhanden sind.

Abbildung.Nr.2.Diagonale Position der Heftschweißung.

Wie wird Heftschweißen durchgeführt?

Es umfasst die Erstellung einer technischen Zeichnung, das Heftschweißverfahren, die Schweißausführung, die Endkontrolle und die Auftragsabnahme.

Spezifikation des Heftschweißverfahrens

Es scheint, dass diese Technik keine Verfahrensspezifikation mit Schweißerqualifikationsnachweis erfordert. Es sind jedoch Verfahrensprüfungen und Schweißzertifizierungen mit Schweißposition erforderlich. Bei der ASME Abschnitt IX-Verfahrensqualifikation für das Nutschweißen handelt es sich um die Notwendigkeit einer Verfahrensqualifizierung dieser Technik mit bestimmten Schweißmaterialien und Schweißpositionen. Daher sollte der an dieser Aktivität teilnehmende Schweißer über Verfahrens- und Personalqualifikationsnachweise verfügen, um die Schweißqualität in den endgültigen Schweißpositionen sicherzustellen.

Ordnungsgemäße Ausführung des Heftschweißens

Für die ordnungsgemäße Ausführung des Heftschweißens sind die Position der Schweißnaht, die Platzierung der Markierung gemäß der Fertigungszeichnung, die Verwendung von Schweißwerkzeugen und das Zusammenhalten des Werkstücks erforderlich. Für diese Verfahren sind eine Qualifikation des Schweißers und Zertifizierungen erforderlich. Denn sonst könnte die Schweißnahtqualität in die dritte Klasse fallen. Wie aus dem Namen hervorgeht, handelt es sich um ein vorübergehendes Schweißen, das jedoch Teil der endgültigen Schweißung für die gesamte Lebensdauer der Arbeit wird.

Heftschweißgröße und -abstand

Der Abstand zwischen der Heftschweißnaht und ihrer Größe spielt eine wichtige Rolle für die endgültige Ausrichtung und die Verzerrungskontrolle einer präzisen Montage. Unter normalen Bedingungen beträgt der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Heftschweißnähten zwischen 1 Zoll und 2 Zoll mit einer gewissen Ausrichtung der abgeschrägten Kanten. Dieser Abstand entscheidet über die Anwendung der endgültigen Schweißparameter und die Schichtabscheidung. Die Heftschweißnaht hat einen Durchmesser von ca. 3 mm bis 5 mm und eine Eindringtiefe von 2 mm. Diese Größe hat die Kraft, das Werkstück an einer Stelle zu halten, bevor die endgültige Schweißraupe daran anliegt.

Verformungskontrolle und Fugenspalterhaltung

Aufgrund des freien Bereichs plastischer Verformung ist die Aufrechterhaltung des Fugengases ein wichtiger Faktor für die endgültige Kontrolle der Verformung. Der freie Bereich des Gelenkspaltes bietet Raum für die endgültige Verformung, damit diese sich ausdehnen kann. Andernfalls kommt es zu Verformungen am Hauptteil des Werkstücks und zu Spannungen im Werkstück. Dies führt zu Rissen oder Stauchungen in der Schweißverbindung. Abbildung Nr. 3 zeigt die Spalthaltung und das Heftschweißen des Werkstücks. Bei dieser Lückenhaltung gibt es nur eine Methode für einheitliche Abmessungen, nämlich das Einsetzen von Lehren. Und in der Symboldarstellung der technischen Zeichnung sind Hinweise zum Schweißen von Lücken vorhanden.

Abbildung Nr.3 Spalt zwischen metallischem Werkstück.

Herausforderungen beim Heftschweißen mit unterschiedlichen Materialien

Wenn diese Technik den Job bei gleichmäßigem Abstand hält, ergeben sich unterschiedliche Herausforderungen. Nach Abschluss des Heftschweißens erwärmen sich die Schweißnähte sehr schnell auf Raumtemperatur und bei Kohlenstoffstahl wird die Mikrostruktur martensitisch.

Wenn nach dem Schweißen keine Wärmebehandlung dieses Heftschweißens stattfindet, wird es zu schwierig, bei Anwendung einer geringen Kraft zu reißen. Daher benötigt die Metallverarbeitungsindustrie eine Lösung für diese Art von Problem. Eine Lösung ist das Kugelstrahlen der Schweißraupe, was zu einer Spannungsverteilung führt. Somit erhält die Baugruppe einen Spannungsgradienten.

Daher stellt Kohlenstoffstahl bei ordnungsgemäßer Behandlung keine Herausforderung dar. Bei einer niedrigen Schmelztemperatur kann es zu Störungen der Mikrostruktur kommen, da das Werkstück stark sinkt und der Temperaturgradient gering ist. Aluminium kann beim Heftschweißen Probleme bereiten.

Heftschweißen von Edelstahl

Denn Edelstahl ist für seine Mikrostruktur von entscheidender Bedeutung, da er Auswirkungen auf die Schweißnaht haben kann. Plötzliches Abkühlen kann zu Verformungen im Körper führen, der Vorwärmeffekt kann jedoch einen Temperaturgradienten zwischen der Heftschweißnaht und dem Werkstück verhindern. Somit kann durch normales Vorwärmen der Schweißverbindungen und des Fasenraums ein gleichmäßiges Heftschweißen von Edelstahl erreicht werden.

Heftschweißung von Aluminium

Das Schweißen ist schwierig, da Aluminium ein Metall mit niedriger Schmelztemperatur ist. Es schmilzt bei etwa 620 °C und ermöglicht das Heftschweißen zwischen den zu verbindenden Werkstücken. Wenn es also am Schmelzpunkt schmilzt und innerhalb von Sekunden Raumtemperatur erreicht, kann es darin Eigenspannungen entwickeln. Daher ist es notwendig, die Stelle mit guten Schweißtechniken vorzuwärmen, damit beim Abkühlen keine Risse entstehen.

Verzinkter Stahl zum Heftschweißen

Dieser Stahl verfügt über eine Zinkbeschichtung auf der Außenfläche, die mit Schweißmaterialien reagieren und zu Rissen in der Schweißnaht führen kann. Daher ist es notwendig, vor dem Heftschweißen die Zinkschicht zu entfernen. Durch Schleifen kann die Zinkschicht entfernt und die blanke Metalloberfläche für die Verschmelzung mit metallischem Material sichtbar gemacht werden. Wichtig ist auch die vollflächige Verzinkung und blanke Metalloberfläche. Andernfalls kann der Zinkeinschluss die Chemie des Schweißgutes zerstören.

Vor- und Nachteile des Heftschweißens

Die Vor- und Nachteile des Heftschweißens hängen vom Material, der Oberflächenbehandlung, der Verbindungskonfiguration und den Prozessparametern ab.

Vorteile

Beim Heftschweißen kann die Schweißchemie an einer kleinen Raupe getestet werden, bevor die eigentliche Raupe in voller Länge entsteht. Denn eine kleine Schweißnaht gibt einen ungefähren Eindruck von der Schweißnaht in voller Länge. Dies ist eine kostengünstige Methode, um das Werkstück zusammenzuhalten, anstelle eines teuren Spannmechanismus. Diese Technik kann auf engstem Raum eingesetzt werden, um eine Verformung der Baugruppe zu verhindern.

Nachteile

Es handelt sich um eine vorübergehende Anordnung zum Halten des Werkstücks und es ist immer ein zusätzlicher Aufwand erforderlich, es vom Werkstück zu entfernen. Gefährliche Oxide können die Chemie des Schweißguts zerstören und darin Risse verursachen. Und diese Oxide sind von Natur aus hart und spröde. Aufgrund der ungünstigen Lage ist es immer schwierig, eine Heftschweißnaht nahe dem Ende einer ebenen Probenoberfläche durchzuführen. Vor- und Nachteile sind in Tabelle Nr. 1 aufgeführt.

Tisch.Nr.1. Vor- und Nachteile des Heftschweißens

Heftschweißen vs. Punktschweißen

Das Heftschweißen unterscheidet sich vom Punktschweißen aufgrund seiner primären Funktion und seines Hauptzwecks. Die Beschreibung finden Sie in Tabelle Nr. 2.

Tisch.Nr.2. Heftschweißen vs. Punktschweißen

Warum sollten Sie sich für Toufa für die Blechbearbeitung entscheiden?

 Bei Blechbearbeitungsdiensten erfordert das Heftschweißen eine Verfahrensqualifikation und eine Schweißerqualifikation mit internationaler Standardzertifizierung. Andernfalls können Ausrichtung, Gelenkstabilität und Verzerrungskontrolle nicht realisiert werden. Und beide Qualifikationen müssen in der Organisation praktiziert werden. Daher kann Tuofa seine Arbeit leisten, um diese Qualifikationen zu erfüllen. Tuofa verfügt über eine ISO 9001-Zertifizierung mit Heftschweißverfahren/Personalqualifikation. Durch die qualifizierten Verfahren von Tuofa können kundenspezifische Arbeiten ohne Mängel und Verformungen geheftet werden. Weitere Informationen zur Blechbearbeitung finden Sie unter toufa-cncmachining.com.

FAQs zum Heft- und Mig-Schweißen

Was ist der Unterschied zwischen Heft- und Mig-Schweißen?

Beim Heftschweißen handelt es sich um eine Technik, mit der die Arbeit vorübergehend gehalten, Verformungen kontrolliert und die Schweißnaht für das endgültige Schweißen entfernt wird. Diese Technik kann nur dazu beitragen, Toleranzen bei der Schweißmontage zu kontrollieren. Aber Mig-Schweißen kann eine dauerhafte Schweißverbindung herstellen, ohne dass diese in der Endphase der Montage entfernt werden muss. Tatsächlich kann das MIG-Schweißen die Arbeit vor der endgültigen Schweißverbindung und dem Zusammenbau der Fertigung in Angriff nehmen.

Mit Kleiderbügel schweißen?

Die Oberflächenschicht des Kleiderbügels muss vor dem Heftschweißen und der endgültigen Nahtverschmelzung entfernt werden. Danach kann das Niederstrom-Heftschweißen dünne Kleiderbügelbleche ohne Verformung und Abweichung verschmelzen. Für die endgültige Montage des Kleiderbügels sind eine niedrige Stromdichte und eine blanke Metalloberfläche erforderlich.

Wie viele Punktschweißungen sollten auf dünnem Metall verwendet werden?

Der Abstand zwischen den Schweißpunkten beim Auftragen dünner Bleche beträgt etwa das Acht- bis Zwölffache ihrer Dicke. Andernfalls kann es zu einer Vorspannungsverteilung innerhalb der Schweißnaht kommen, wenn zu viele Schweißpunkte vorhanden sind. Und dieser Effekt kann den endgültigen Zweck der Montage zerstören.