Schweißen oder Kleben?

Wenn man davon ausgeht, dass das Feuerschweissen ja ein Preissschweissverfahren ist und der Stahl ja nicht aufgeschmolzen wird, kann die Schweißung auch nicht eine 100%ige Verbindung sein. Zwischen 0% und 99% liegen eben die Erfahrung und die Bedingungen.

Werf mal jetzt "keck" ein...obwohl wir Feuerschweissen,.... Kleben wir eigentlich nur. So gesehen ist die Eingangsfrage von @sowieso nicht verkehrt.

Gruß

 

Moin Thomas,
nee es passt nicht, da 'Kleben' immer einen Klebstoff voraussetzt, solch einen benutzten wir aber eben nicht.

Gruß,
Timm

Denke das ist nicht ganz der richtige Ansatz. Durch die Diffusion bewegen sich ja zufällig Atome durch das metallgitter, so das nach auch ohne Schmelzen irgendwann eine 100% Vermischung stattfinden kann.
Das dies nicht ganz praxisnah ist, da durch die geringen wanderwahrscheinlichkeit solch eine Vermischung ewig bräuchte sollte auch klar sein.

Alle Missverständnisse beiseite geschoben, möchte ich mich entschuldigen falls hier jemand etwas falsch aufgenommen hat!
Ich lege Wert auf einen normalen und konstruktiven Umgangston. Wenn ich mich da selber vergriffen habe dann tut mir das leid.

Zurück zum Thema:
Ich bin mir nicht sicher ob man zumindest nicht teilweise von einem Schmelzen des Stahls sprechen kann.
So wie ich das sehe kann man schweißen wenn der Stahl sich in einem "teigigen" Zustand befindet. Dieser Zustand befindet sich irgentwo in der Übergangsphase vom festen in den flüssigen Aggregatzustand. Der Stahl ist also nicht wirklich fest aber auch nicht wirklich flüssig...
Durch diesen Zustand kann aber eigentlich erst die Diffusion durch das Metallgitter stattfinden.

@Eisenbrenner: Ich habe von industriellen Verfahren gehört die auf dem Prinzip des Feuerschweißens basieren. Hier werden die Teile unter sauerstofffreier Atmosphäre über mehrere Stunden auf Schweißtemperatur gehalten und aneinander gepresst.

Der Schmied kann durch mehrere Schweißhitzen die Diffusionswahrscheinlichkeit ehöhen und damit eine festere Verbindung erreichen. Zu viele Schweißhitzen wirken sich jedoch wiederrum negativ auf das Gefüge aus.

Gruß
Willi

Schön, wenn wieder Normalität einkehrt.....

Was die Diffusion angeht, hängt das vom Elemnt ab. Je größer das Element, um so niedriger die Fähigkeit zur Diffusion.
Relevant ist hier: C diffundiert auch schon ab, bitte verbessern wenns nicht stimmt, aber ich glaub 800 °C. Erst langsam, bei steigender Temp dann schneller.
Carbide sind ja keine Atome mehr sondern Moleküle und hier ist die Fähigkeit eher gegen Null gerichtet.
Wenn mich nicht alles täuscht ist der C auch an der Feuerschweißung durch Diffusion beteiligt, C-reiche Stähle schweißen bei niedrigeren Temp als C-arme Stähle.
Am Rande: Wasserstoff kann sogar bei Raumtemp. diffundieren.

Das Feuerschweißen basiert aber auch (oh weh, hoffentlich wird das jetzt nicht zu chemisch, ich versuchs einfach zu halten)
auf anderen wegen. Metallgitter können sich nur ausweiten (also Material zusammen bringen), wenn die Bindungsbahnen der Elektronen nahe genug an den zu bindenden Atomkern kommen.
1.: Schmelzen
2.: polieren, so lange bis die Oberfläche auf atomarer Ebene plan ist, funktioniert das auch bei Raumtemperatur.
3.: Sintern und Feuerschweißen sind Mitteldinge und  Kombinationen aus beidem.
So weit noch am Ball?
Also die Diffusion der C-Atome tragen beim Feuerschweißen bei, Metall-Ionen diffundieren nicht, sondern gehen eben wie beschrieben eine Bindung als Metallgitter ein. Da bewegt sich dann auch nichts mehr. Erst wieder wenns flüssig ist, sind die Bindungen gegeneinander beweglich, eine Durchmischung (z.B. Legieren) möglich.
Genau an der Grenzfläche kanns im Zeitpunkt des Feuerschweißens natürlich gut sein, daß aufgrund des Bewegungsenergieeintrags (=Hammerschlag) sich doch eine geringe Vermischung einstellt, aber wenn man sich Damast mal anschaut, sind die Grenzen doch meist sehr scharf.

Daher reicht der teigige Zustand und die kräftigen Hammerschläge. Wenn gut genug geschweißt ist, reicht eine Hitze. Mehr Hitzen erhöhen natürlich die Wahrscheinlichkeit. Haben, wie Du sagst aber auch Nachteile.

Genau so hat Industriell hergestellter Damast (ja, ich weiß, manche lehnen den Begriff in diesem Zusammenhang ab, aber ich weiß nicht wie ich ihn besser bezeichnen soll...) und handgeschmiedeter Damast seine vor und Nachteile.
Was ich von einem erfahrenen Schmied weiß hält sich das Kornwachstum bei Schweißhizte in Grenzen, wenn nur stark genug verformt wird. Von da her sind auch mehrere Hitzen nicht unbedingt schlecht, aber nicht immer nötig.



Gruß
Flo

Hi Flo,

wenn ich das richtig verstehe sprichst du von einer Annäherung der Atome sodass eine Bindung entsteht.
Ich habs mal nachgelesen.
In der Fachsprache "Kohäsion". Im Hundeshagen steht, dass die Atome sich auf 0,3 nm nähern müssen um eine Bindung einzugehen.
Insofern haben wir doch das Problem. Da die Oberfläche wie du schon gesagt hast nicht bis auf Atomebene glatt geschliffen werden kann kommt es nicht überall zu einer Annäherung der Atome bis auf 0,3 nm und nicht zu einer vollständigen Verbindung.
Ich habe noch keine metallurgischen Studien durchgeführt aber ich kann mir vorstellen dass dies teilweise durch die Verformung ausgeglichen wird. Also durch das platt-schlagen während der Schweißung.
Um die Oberflächen metallisch sauber zu kriegen ist dann natürlich noch das Flussmittel wichtig.

Gruß
Willi

jein. die kohaesion geht hier in die metallbindung ueber. hm. grob gesagt. kohaesion zu metallbindung verhaelt sich wie kfz zu auto. aber eigentlich egal. 
gut du bist noch am ball, also weiter 
glattheit, temp, druck und dauer wirken sich hier positiv auf das ergebnis aus. insofern sich nicht einer dieser faktoren auf null bewegt ist eine bindung immer moeglich. aber wer will schon eine ewigkeit bei raumtemp  warten bis sich die stahlplatten verbunden haben. man schaut ja auch nicht den bergen beim wachsen zu. 
wir naehern uns der praxis. genau hier kommt jetzt die temp ins spiel. sie ist ja eigentlich ein mass fuer die intensitaet der teilchenbewegung. und genau das ist der schluessel zum feuerschweissen. gerade so weit zu erhitzen dass die bindungen zu den nachbarionen noch nicht frei bewglich ist (was schmelzen waere) aber schon so heftig schwingen, um die ionen des benachbarten werkstueckes zu erreichen. welches durch druck (hammerschlaege, hydraulikpresse usw.) noch naeher gebracht wird.  
all dies funktioniert wie du schon sagtest nur bei metallischen oberflaechen. genau dazu das flussmittel in der schmiede. vakuum funktioniert auch. wir naehern uns noch mehr der praxis und da ist erlaubt was fuktioniert. nasser hammer m die oxidschicht abzusprengen, quarzsand, wachs, lehmmantel usw. wurde alles schon mehr oder weniger erfolgreich verwendet. 
( wenn auch nicht von mir)
wichtig ist auch noch eine abwesenheit von schwefel. der wuerde eine kohlenstoffdiffusion behindern und somit die erfolgreiche schweissung behindern. und in der praxis sind c-reiche staehle auch recht beleidigt, wenn sauerstoff und zu hohe temp. ins spiel kommen. und genau ab hier endet die theorie und es beginnt die praxis. und hier bin ich selbst noch am lernen.
aber man lernt ja eh nie aus....... 

Hallo Willi und Flo78, sowie alle anderen.

Ich hab das nun hier so ab und zu mit verfollgt. Das Artet nun ja wirklich in einem bis ins kleinste Deteil diskutierten unterteil.

Um mal wieder auf das Thema zurück zu kommen. "Schweißen oder Kleben"

Hab ich noch was für Euch zum Diskutieren! EXPLOSIONSSCHWEIßEN.

Hat das was mit Kleben oder Schweißen zu tun??

Zur einführung mal 2 Links:

Klick.    Nr. 2 Kich noch mal;-)

Gruß vom pit03.

hi pit03
wieso, wars dir noch nicht genug mit theorie?

gruss
flo 

Doch aber Ihr könnt mir sicher erklären ob das eine Schweißung oder Klebung ist!

Ich schweiße nur im Feuer mit Flussmittel nach alt hergebrachter weise. Ohne TNT oder so was

Spass und Loll. Der pit03.

@Flo: Super erklärt, vielen dank für deine Ausführung. Genau diese komponente hat mir für das Verständnis noch gefehlt!
Wenn auch die einzelnen komponenten bekannt waren kam ich nie auf diese Idee dies alles zu verbinden

Damit ist auch geklärt, warum es sinnvoll ist mit dickeren Querschnitten anzufangen und diese auszurecken. Desto mehr Recken desto mehr ideale Metallbindung.
Genauso die leitlinie, das man erst 30% der dicke ausschmieden sollte bevor man auf hochkannt wechselt.

@Willi:

Das wäre ein Indiz auf das Wirken der Diffusion.


Das ist richtig, lässt sich aber ganz gut wieder reparieren. Ich versuche jede Stelle mindestens zwei mal zu schweißen, dafür aber nicht zu heiß. Ekelig ist es halt, wenn sich zum Schluss ein Fehler zeigt.

@eisenbrenner: danke und kein problem.
@ pit03: ist tnt ein kleber oder ein sprengstoff, welcher bei der detonation druck erzeugt? 
je hoeher der druck, um so besser die verbindung.  ist im prinzip wie feuerschweissen, nur kaelter mit dafuer mehr druck.

Hallo Pit und die anderen,

ich find die Idee sehr interessant und hätte nie gedacht dass soetwas klappt. Aber wenn man logisch drüber nachdenkt, warum nicht?

TNT ist für mich in dem Fall nicht der Kleber sondern der Hammer

Gruß
Willi

Das Sprengplattieren gehört sicherlich auch zu den "exotischen" Schweißverfahren, da hier nichts anderes passiert als beim Feuerschweißen. Bei der Sprengplattierung ist lediglich die kritische Spannung, welche ein Kaltschweißen ermöglicht, deutlich höher, sodass hier Sprengstoffe eingesetzt werden müssen. Beim Vakuumschweißen von Damast ist sie wegen der Temperatur niedirger, sodass eine Presse reicht. Das witzige bei der Sprengplattierung ist aufgrund der Temperatur deshalb auch, dass man bereits wärmebahdelte Stähle sprengplattieren kann.

Das Kaltschweißen ist übrigens auch aus der Verschleißforschung bekannt. Hier läuft das ganze unter Adhäsivem Verschleiß, das Prinzip ist aber das gleiche. Beim Abrollen von Körpern ohne Gleiten und unter hohem Druck schweißen  Rauhigkeitsspitzen aneinander und reißen sich gegenseitig heraus.

Eine Sache möchte ich noch anmerken. Eine Flüssigkeit ist per Definition ein Körper, der sobald er unter Schubspannung (altdeutsch Schrekräfte) steht, fließt/eine Schergeschwindigkeit erlangt. Da sich auch teigier/heißer Stahl dem nicht so verhält stellt er einen Festkörper dar, wenn auch mit einer deutlich geringern Fließgrenze.

Ach ja  hab was vergessen

Wenn die Diffusion nicht nur gehemmt ist, sondern durch eine Barriere unmöglich gemacht wird, dann wird auch die Zeit daran nichts richten. Daher bestimmt alleine Sauberkeit (damit meine ich: Borax-, Hammer- und Feuerführung) die erreichbare Nahtfläche.

Auch Karbide weisen kristalline Strukturen auf. Von Karbiden als Moleküle zu sprechen ist daher leider nicht ganz korrekt, da nur ein gewisser Teil kovalenten Charakter hat. Andere Karbide weisen "normale" Metallgitter auf, in deren Lücken ähnlich wie beim Eisen, Kohlenstoff eingelagert ist. Wolframcarbid ist beispielsweise immer eine perfekte Pyramide.

Hallo Aeglos,
interessante Sache das sprengplattieren.
ist das nun ein schweißen?? (ein Diffusion erfolgt doch nicht )
Eigentlich geschieht doch nur ein Verzahnvorgang zweier Oberflächen??
Oder sehe ich das falsch??
tschüss fritz