Fachartikel

Schweißen von Gussbauteilen

Das Schweißen von Gussbauteilen hat durch die Weiter- und Neuentwicklung von Schweißverfahren (Schutzgas-Lichtbogen-, Laser-, Elektronenstrahl- usw.) stetig an Bedeutung gewonnen. Insbesondere die Leichtbautechnik hat vielfältige Impulse für neue Anwendungen gegeben. Strukturkomponenten, geschweißt aus Gussteilen mit Profilen, sind als Beispiel für eine Technik zu nennen, die in den zurückliegenden Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen hat. Ein zweites Anwendungsfeld der Schweißtechnik an gegossenen Komponenten ist das Fertigungsschweißen, das vor allem aus wirtschaftlichen Gründen durchgeführt wird. Mit dem Fertigungsschweißen wird die Möglichkeit eröffnet, Ungänzen an Gussteilen zu beseitigen, um die vereinbarte Qualität des Gussteils sicherzustellen.

Unter den Gusswerkstoffen zeichnet sich der Stahlguss neben seinen gleichmäßigen mechanischen Eigenschaften in allen Richtungen durch seine gute Schweißbarkeit aus. Diese wird bei der konstruktiven Gestaltung von hoch beanspruchten Bauteilen vorteilhaft eingesetzt. Die hohe Vielfalt der Stahlsorten mit ihren bestimmten spezifischen Eigenschaften, die unterschiedlichen Anforderungen an den Stahlguss bezüglich der Oberflächen- und Volumensorten sowie an die Geometrie und Maßhaltigkeit der Produkte führen dazu, dass immer häufiger konstruktive Veränderungen vorgenommen oder Bauteilverbünde vorgesehen werden. Hierbei werden die Bauteile mit Hilfe einer Verbindungsschweißung zu einer integralen Einheit verbunden.

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Schweißen von Stahlguss

Gusseisenwerkstoffe (GJL, GJS, GJV) lassen sich mit den dafür angepassten Schweißverfahren gut schweißen.  Dabei erfordert insbesondere der Kohlenstoffgehalt der Gusseisenwerkstoffe besondere schweißtechnologische Vorgehensweisen. Die Kenntnisse über die sich in Abhängigkeit der Schweißtechnologie ergebenden Verbindungseigenschaften für Produktionsschweißungen und, Reparaturschweißungen liegen vor und können prozesssicher umgesetzt werden.

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Schweißen von Gusseisen  

Reparaturschweißen von Gusseisen

Weißer Temperguss besitzt eine gute Schweißeignung, was dem Anwender vielfältige Möglichkeiten erbringt, seine Konstruktion unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu optimieren. Schwierig geformte Bauteile lassen sich häufig einfacher und damit wirtschaftlicher herstellen, wenn sie in einzelne Komponenten zerlegt, die komplizierten gegossen und mit einfach vorgeformten Blechen, Rohren oder anderen Halbzeugteilen verschweißt werden. Das Verbindungsschweißen von weißem Temperguss mit anderen Teilen aus Stahl und Gusseisen ermöglicht die Ausnutzung der spezifischen Eigenschaften aller Werkstoffe in einer Bauteilkomponente.

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Schweißen von weißem Temperguss

Für das Schweißen von Sand- und Kokillenguss aus Aluminiumlegierungen eignen sich die Schmelz- und Pressschweißverfahren. Je nach Verfahrenswahl müssen spezielle Anforderungen  an den Grundwerkstoff gestellt werden, um die prinzipiell vorhandene gute Schweißeignung dieser Werkstoffgruppe optimal ausnutzen zu können. Anders ist das beim Druckguss, wo verfahrensbedingt durch die rasche Formfüllung größere Mengen an Gasen im Werkstoff eingeschlossen sein können, die die Schweißeignung erheblich beinträchtigen. Eine schweißtechnische Weiterverarbeitung muss deshalb schon bei der Gestaltung der Gussteile wie auch bei der verfahrenstechnischen Herstellung beachtet werden. Bedeutende Weiterentwicklungen beim Druckgießprozess zur Reduzierung der Gasporosität im Gussteil in Verbindung mit an die Schweißverfahren angepassten Konstruktionselementen führten zum erfolgreichen Einsatz feingliedriger und dünnwandiger Druckgussserienteile in hoch belastbare Schweißkomponenten wie beispielsweise den Space-Frame-Strukturen.   

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Schweißen von Aluminiumdruckguss

 

Bundesverband der Deutschen Gießerei-Industrie, Redaktion kug.bdguss.de 2010 ®


Schweißen eines Gussteils
(Bild: Caspar Hahn, Remscheid)