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2026-08-02T19:11:16Z

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{{BR}}
= Einleitung =

Die '''Werkstoffverträglichkeit bei Fügeverbindungen''' entscheidet darüber, ob eine Verbindung nicht nur unmittelbar hält, sondern auch unter Wärme, wechselnder Belastung, Feuchtigkeit und Korrosion dauerhaft funktionsfähig bleibt. Für Dich als Auszubildende oder Auszubildender im schmiedetechnischen Arbeitsfeld ist das besonders wichtig: Ein geschmiedetes Bauteil kann geometrisch einwandfrei sein und trotzdem versagen, wenn Grundwerkstoff, Zusatzwerkstoff, Verbindungselement, Beschichtung und Fügeverfahren nicht zusammenpassen.

Der Kurs richtet sich an die berufliche Ausbildung im [[Metallbau]], besonders an die Fachrichtung [[Metallgestaltung]], sowie an Lernende in Schmieden. Der Begriff '''Schmied''' wird hier als handwerklicher Tätigkeitsbezug verwendet. Ausbildungsrechtlich ist in Deutschland besonders der Beruf [[Metallbauer|Metallbauerin und Metallbauer]] mit der Fachrichtung Metallgestaltung anschlussfähig.<ref>[https://www.bibb.de/dienst/berufesuche/profile/apprenticeship/mfdsff Bundesinstitut für Berufsbildung: Metallbauer/Metallbauerin – Fachrichtung Metallgestaltung]</ref>

[[Datei:Fourneau St-Michel - Martinet 2.jpg|500px|rahmenlos|center]]

Du lernst, Werkstoffpaarungen zu beurteilen, typische Risiken zu erkennen und ein geeignetes Fügeverfahren auszuwählen. Im Mittelpunkt stehen [[Schweißen]], [[Feuerschweißen]], [[Löten]], [[Nieten]], [[Schraubverbindung|Schrauben]] und ergänzend [[Kleben]]. Die praktische Ausführung erfolgt immer nach betrieblicher Unterweisung, Gefährdungsbeurteilung und freigegebenen Arbeitsunterlagen.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=qPH9BBYscGg |500|center}}

{{BR}}
= Grundlagen des Fügens =

[[Fügen (Fertigungstechnik)|Fügen]] ist das Herstellen oder Vermehren des Zusammenhalts zwischen Werkstücken. In der Systematik der Fertigungsverfahren gehört Fügen zur Hauptgruppe 4 der DIN 8580. Einzelne Fügeverfahren werden in der Normenreihe DIN 8593 weiter unterteilt.<ref>[https://www.dinmedia.de/de/norm/din-8580/331759492 DIN Media: DIN 8580 – Fertigungsverfahren, Begriffe und Einteilung]</ref><ref>[https://www.dinmedia.de/en/standard/din-8593-6/65031389 DIN Media: DIN 8593-6 – Fügen durch Schweißen]</ref>

Eine Verbindung kann nach ihrer Wirkungsweise beschrieben werden:

{| class="wikitable"
! Wirkungsweise
! Kennzeichen
! Typische Beispiele
|-
| '''Stoffschluss'''
| Der Zusammenhalt entsteht durch Bindung im Werkstoff oder durch einen stofflichen Zusatz.
| Schweißen, Löten, Kleben
|-
| '''Formschluss'''
| Die Geometrie verhindert die Relativbewegung der Teile.
| Nieten, Bolzen, Haken, Passungen
|-
| '''Kraftschluss'''
| Reibkräfte übertragen die Belastung.
| Vorgespannte Schraubverbindungen, Klemmverbindungen
|}

In realen Bauteilen wirken häufig mehrere Mechanismen zusammen. Eine vorgespannte Schraubverbindung überträgt Kräfte zunächst über Reibung. Kommt es zum Gleiten, können Schraubenschaft und Lochleibung zusätzlich formschlüssig belastet werden.

[[Datei:Common joint types.svg|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Was bedeutet Werkstoffverträglichkeit? ==

Werkstoffverträglichkeit ist keine feste Eigenschaft eines einzelnen Metalls. Sie beschreibt, ob eine konkrete Kombination aus '''Grundwerkstoffen, Zusatzwerkstoff, Verbindungselement, Oberfläche, Verfahren, Konstruktion und Einsatzbedingungen''' eine sichere und dauerhafte Verbindung ermöglicht.

Vor der Verfahrenswahl prüfst Du insbesondere:

{| class="wikitable"
! Prüffeld
! Leitfragen
! Mögliche Folge bei Fehlbeurteilung
|-
| Werkstoff und Legierung
| Welche Stahlsorte, Gusseisensorte oder Nichteisenlegierung liegt vor? Ist der Werkstoff gehärtet oder kaltverfestigt?
| Risse, Versprödung, Festigkeitsverlust
|-
| Thermische Eigenschaften
| Wie unterscheiden sich Schmelzbereich, Wärmeleitfähigkeit und Wärmeausdehnung?
| Verzug, Eigenspannungen, ungleichmäßige Erwärmung
|-
| Metallurgische Reaktion
| Können harte Gefüge, spröde Phasen oder unerwünschte Aufmischungen entstehen?
| Kaltrisse, Heißrisse, spröder Bruch
|-
| Oberfläche
| Liegen Zunder, Rost, Öl, Lack, Zink oder andere Beschichtungen vor?
| Bindefehler, Poren, schädliche Emissionen
|-
| Korrosionsumgebung
| Treffen unterschiedliche Metalle bei Feuchtigkeit oder Elektrolyten aufeinander?
| Kontaktkorrosion
|-
| Belastung
| Wirken Zug, Scherung, Biegung, Schwingung, Stoß oder hohe Temperatur?
| Ermüdung, Lockern, Kriechen
|-
| Reparatur und Demontage
| Muss die Verbindung später lösbar oder nachstellbar sein?
| Unwirtschaftliche oder zerstörende Demontage
|}

'''Merksatz:''' Eine Werkstoffpaarung darf nie allein nach einer allgemeinen Tabelle freigegeben werden. Maßgeblich sind Zeichnung, Werkstoffnachweis, betriebliche Arbeitsanweisung, gegebenenfalls [[Schweißanweisung]] und die tatsächlichen Einsatzbedingungen.

{{BR}}
= Schweißbarkeit und Wärmeeinfluss =

Beim Schweißen wird die Eignung eines Bauteils durch drei Bereiche bestimmt: '''Schweißeignung''' des Werkstoffs, '''Schweißsicherheit''' der Konstruktion und '''Schweißmöglichkeit''' der Fertigung. Erst ihr Zusammenwirken ergibt die Schweißbarkeit eines Bauteils.<ref>[https://de.wikipedia.org/wiki/Schwei%C3%9Fen Wikipedia: Schweißen – Schweißbarkeit und Schweißeignung]</ref>

[[Datei:Pipe root weld with HAZ.jpg|500px|rahmenlos|center]]

Neben der Schweißnaht entsteht die '''Wärmeeinflusszone'''. Dort schmilzt der Grundwerkstoff nicht, sein Gefüge und seine Eigenschaften können sich durch den Temperaturzyklus dennoch verändern. Bei härtbaren Stählen kann rasche Abkühlung ein hartes, rissgefährdetes Gefüge erzeugen. Eine fachlich festgelegte Vorwärmung, begrenzte Wärmeeinbringung, passende Zwischenlagentemperatur und kontrollierte Abkühlung können das Risiko vermindern.

Das '''Kohlenstoffäquivalent''' ist ein Kennwert zur Abschätzung der Schweißeignung bestimmter Stähle. Es ersetzt weder die genaue Werkstoffbezeichnung noch eine freigegebene Schweißanweisung. Je nach Norm, Werkstoffgruppe und Anwendungsfall werden unterschiedliche Berechnungsansätze verwendet.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=WKVt4lkwqH0 |500|center}}

[[Datei:SMAW weld area.svg|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Typische Werkstoffpaarungen in der Schmiedepraxis ==

Die folgende Übersicht zeigt typische Tendenzen. Sie ist eine Entscheidungshilfe, keine Arbeitsfreigabe.

{| class="wikitable"
! Werkstoffpaarung
! Typische Eignung
! Wichtige Risiken und Maßnahmen
|-
| Niedriglegierter oder unlegierter Baustahl mit ähnlichem Stahl
| Häufig gut schweißbar, nietbar und schraubbar; je nach Sorte auch feuerschweißbar
| Werkstoffbezeichnung, Bauteildicke, Wärmeeinbringung und Oberflächenzustand beachten
|-
| Höherkohlenstoffhaltiger Stahl mit Baustahl
| Nur mit abgestimmtem Verfahren
| Aufhärtung, Kaltrisse und unterschiedliche Wärmebehandlung; Vorwärmen und Zusatzwerkstoff nur nach Vorgabe
|-
| Nichtrostender Stahl mit unlegiertem Stahl
| Mit geeignetem Zusatz und Verfahren möglich
| Aufmischung, unterschiedliche Wärmeausdehnung, Korrosion und Verunreinigung der Edelstahloberfläche beachten
|-
| Verzinkter Stahl mit Stahl
| Mechanisch oft gut verbindbar; thermisches Fügen nur nach freigegebenem Verfahren
| Zink stört den Prozess und erzeugt Gefahrstoffe; Beschichtung im Fügebereich betrieblich geregelt behandeln und Korrosionsschutz wiederherstellen
|-
| Gusseisen mit Stahl
| Schweißtechnisch anspruchsvoll; Löten oder mechanisches Fügen kann günstiger sein
| Hoher Kohlenstoffgehalt, geringe Verformbarkeit und Rissgefahr; Spezialverfahren erforderlich
|-
| Kupfer oder Messing mit Stahl
| Hartlöten, Schrauben oder Nieten oft zweckmäßig
| Stark unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit und Ausdehnung; bei Messing Zinkdämpfe vermeiden; Kontaktkorrosion prüfen
|-
| Aluminium mit Stahl
| Direktes Schmelzschweißen meist problematisch
| Spröde intermetallische Phasen; häufig mechanisch fügen, kleben oder geprüfte Übergangselemente einsetzen
|}

{{BR}}
== Schweißfehler als Hinweis auf Unverträglichkeit ==

Risse, Poren, Bindefehler und Einschlüsse können aus falschen Parametern, ungeeigneten Zusatzwerkstoffen, verschmutzten Oberflächen oder ungünstigem Gefüge entstehen. Nicht jeder Fehler ist allein durch Werkstoffunverträglichkeit verursacht. Deshalb werden Nahtbild, Prozessdaten, Werkstoffnachweise und Belastung gemeinsam ausgewertet.

[[Datei:Welding cracks.svg|500px|rahmenlos|center]]

Bei tragenden oder sicherheitsrelevanten Bauteilen darfst Du Risse nicht einfach überschweißen. Die Ursache muss geklärt und das Reparaturverfahren freigegeben werden.

{{BR}}
= Feuerschweißen im Schmiedehandwerk =

[[Feuerschweißen]] ist ein Pressschweißverfahren. Die Fügeflächen werden im Schmiedefeuer auf die für den Werkstoff geeignete Temperatur gebracht und anschließend durch Hammerschläge oder Presskraft verbunden. Die Oberflächen müssen metallisch wirksam zusammenkommen. Zunder, Oxide, zu niedrige Temperatur oder eine falsche Feuerführung verhindern eine sichere Bindung.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=c3iw8Kfp_sk |500|center}}

Für eine gute Werkstoffverträglichkeit sind beim Feuerschweißen besonders wichtig:

# [[Werkstoffidentifikation]]: Nur bekannte und geeignete Werkstoffe miteinander verbinden.
# [[Fügefläche]]: Geometrie so vorbereiten, dass Zunder und Flussmittelreste aus der Fuge austreten können.
# [[Temperaturführung]]: Überhitzen, Verbrennen, Entkohlen und starkes Kornwachstum vermeiden.
# [[Umformgrad]]: Ausreichenden Druck erzeugen, ohne die Verbindung seitlich aufzuschieben.
# [[Abkühlung]]: An Werkstoff und späterer Wärmebehandlung ausrichten.

Bei Damast- und Laminatstählen werden verschiedene Stähle gezielt feuerverschweißt. Unterschiedliche Kohlenstoff- und Legierungsgehalte beeinflussen Schweißfenster, Diffusion, Härteverhalten und spätere Wärmebehandlung. Dekorative Muster sind kein Nachweis für eine fehlerfreie Verbindung.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=avIpM0noBuo |500|center}}

{{BR}}
= Löten und Werkstoffverträglichkeit =

Beim [[Löten]] schmilzt der Grundwerkstoff nicht. Ein Lot mit niedrigerer Arbeitstemperatur benetzt die Fügeflächen und bildet nach dem Erstarren die Verbindung. Beim [[Hartlöten]] liegt die Liquidustemperatur des Lots über 450 °C.<ref>[https://de.wikipedia.org/wiki/Hartl%C3%B6ten Wikipedia: Hartlöten]</ref>

[[Datei:Brazing Equipment.jpg|500px|rahmenlos|center]]

Für eine zuverlässige Lötverbindung müssen Lot, Grundwerkstoffe, Flussmittel, Lötspalt und Temperaturführung zusammenpassen. Eine saubere, oxidfreie und benetzbare Oberfläche ist entscheidend. Bei geeigneter Spaltbreite zieht die Kapillarwirkung das flüssige Lot in die Fuge. Ein zu großer Spalt schwächt die Kapillarwirkung, ein zu kleiner Spalt kann das Eindringen des Lots behindern.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=Umi08OdvYV0 |500|center}}

Löten eignet sich häufig für unterschiedliche Metalle, weil die Grundwerkstoffe nicht aufgeschmolzen werden. Trotzdem können galvanische Elemente, spröde Reaktionsschichten oder unpassende Wärmeausdehnung auftreten. Flussmittelreste müssen entsprechend der Arbeitsanweisung entfernt werden, da sie Korrosion fördern können.

{{BR}}
= Nieten und Schrauben =

Beim [[Nieten]] wird ein Niet durch vorbereitete Löcher geführt und durch Umformen geschlossen. Die Kraftübertragung erfolgt überwiegend über Formschluss und Lochleibung. Nietwerkstoff, Bauteilwerkstoff und Lochqualität müssen zusammenpassen. Ein zu harter Niet kann beim Setzen reißen, ein zu weicher Niet kann sich unter Last unzulässig verformen.

[[Datei:Rivets and riveting-tech diagram.png|500px|rahmenlos|center]]

Bei warm gesetzten Nieten entsteht beim Abkühlen eine Klemmwirkung. Bei Reparaturen an historischen Schmiedearbeiten muss geprüft werden, ob Originalwerkstoff, Nietart, Setztemperatur und Korrosionsschutz erhalten oder fachgerecht ersetzt werden können.

Bei [[Schraubverbindung|Schraubverbindungen]] sind Festigkeitsklasse, Gewinde, Vorspannkraft, Reibwert und Korrosionsschutz entscheidend. Hochfeste Schrauben dürfen nicht beliebig durch optisch ähnliche Verbindungselemente ersetzt werden. Nichtrostende Schrauben können in unlegierten Stahlteilen Kontaktkorrosion begünstigen, wenn Feuchtigkeit vorhanden ist und keine geeignete Trennung oder Beschichtung vorgesehen wurde.

[[Datei:Bolted joint with nut.svg|500px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
= Kontaktkorrosion bei Mischverbindungen =

[[Kontaktkorrosion]] kann entstehen, wenn drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: Zwei unterschiedliche Metalle sind elektrisch leitend verbunden, zwischen ihnen besteht ein elektrochemischer Potentialunterschied und ein Elektrolyt wie Wasser oder feuchte Verschmutzung ist vorhanden. Das unedlere Metall wird zur Anode und bevorzugt angegriffen.

[[Datei:Corrosion galvanique principe.svg|500px|rahmenlos|center]]

Besonders ungünstig ist eine kleine anodische Fläche in Verbindung mit einer großen kathodischen Fläche. Deshalb kann zum Beispiel ein kleines unedles Verbindungselement in einer großen edleren Konstruktion stark beansprucht werden.

[[Datei:Surface area effect on galvanic corrosion.png|500px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=ERPh4axHyW0 |500|center}}

Mögliche Schutzmaßnahmen sind eine passende Werkstoffwahl, elektrische Trennung durch geeignete Zwischenlagen, geschlossene Beschichtungssysteme, konstruktive Entwässerung, Vermeidung von Spalten und ein abgestimmtes Verhältnis der Metallflächen. Die Maßnahme muss zur mechanischen Belastung und zur Einsatztemperatur passen.

{{BR}}
= Arbeitsschutz und Umweltschutz =

Thermische Fügeverfahren erzeugen Gefährdungen durch Strahlung, heiße Oberflächen, Brand, Explosion, elektrische Energie, Gase und Rauche. Beschichtungen und Verunreinigungen können zusätzliche Gefahrstoffe freisetzen und den Prozess stören. Die BGHM weist darauf hin, dass Schweißrauch stark von Verfahren, Zusatzwerkstoff, Parametern und Oberfläche beeinflusst wird.<ref>[https://www.bghm.de/arbeitsschuetzer/schriften-und-regelwerk/dguv-informationen/dguv-information-209-096/schweissrauch-emission-schweissrauchexposition-und-gesundheitliche-gefaehrdung BGHM: Schweißrauch – Emission, Exposition und gesundheitliche Gefährdung]</ref>

[[Datei:Stick welding.jpeg|500px|rahmenlos|center]]

Vor Arbeitsbeginn gelten mindestens folgende Grundsätze:

# [[Gefährdungsbeurteilung]] und Betriebsanweisung beachten.
# Werkstoff, Beschichtung und mögliche Gefahrstoffe ermitteln.
# Technische Absaugung und Lüftung wirksam einsetzen.
# Persönliche Schutzausrüstung vollständig und passend verwenden.
# Brandgefährdete Bereiche sichern und geeignete Löschmittel bereitstellen.
# Gasflaschen, Schläuche, Rückschlagsicherungen und elektrische Geräte prüfen.
# Unbekannte beschichtete oder verunreinigte Werkstücke nicht ohne Freigabe erhitzen.

Die praktische Durchführung im Ausbildungsbetrieb erfolgt nur nach Unterweisung und unter fachlicher Aufsicht. Dieser Lernkurs ersetzt keine Schweißberechtigung, keine Arbeitsanweisung und keine Prüfung der betrieblichen Schutzmaßnahmen.

{{BR}}
= Systematische Auswahl des Fügeverfahrens =

Für eine betriebliche Fügeaufgabe kannst Du in sechs Schritten vorgehen:

{| class="wikitable"
! Schritt
! Arbeitsauftrag
! Dokumentation
|-
| '''1. Werkstoff klären'''
| Zeichnung, Stempelung, Lieferzeugnis und Materiallager prüfen; unbekannte Werkstoffe kennzeichnen
| Werkstoffbezeichnung und Zustand
|-
| '''2. Anforderung erfassen'''
| Belastung, Temperatur, Korrosion, Optik, Dichtheit und Lösbarkeit bestimmen
| Anforderungsliste
|-
| '''3. Verfahren vergleichen'''
| Schweißen, Löten, Nieten, Schrauben, Kleben oder Hybridfügen bewerten
| Bewertungsmatrix
|-
| '''4. Zusatz und Oberfläche festlegen'''
| Zusatzwerkstoff, Verbindungselement, Flussmittel, Vorbehandlung und Beschichtung auswählen
| Stückliste und Arbeitsplan
|-
| '''5. Prozess absichern'''
| WPS, Parameter, Vorwärmung, Spannfolge, Vorrichtung, Absaugung und Prüfplan festlegen
| Freigegebene Arbeitsunterlagen
|-
| '''6. Ergebnis prüfen'''
| Sichtprüfung, Maßprüfung und gegebenenfalls weitere Prüfverfahren durchführen
| Prüfprotokoll und Rückverfolgbarkeit
|}

Eine gute Entscheidung berücksichtigt nicht nur die Herstellungskosten. Auch Lebensdauer, Reparierbarkeit, Korrosionsschutz, Energiebedarf und spätere Trennung der Werkstoffe gehören zur Bewertung.

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}

'''Wovon hängt die Werkstoffverträglichkeit einer Fügeverbindung ab?'''
(Von Werkstoffpaarung, Verfahren, Konstruktion, Oberfläche und Einsatzbedingungen)
(!Nur von der Härte des Grundwerkstoffs)
(!Nur vom Preis des Zusatzwerkstoffs)
(!Nur von der Farbe der Oberfläche)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche drei Bedingungen ermöglichen Kontaktkorrosion?'''
(Unterschiedliche Metalle, elektrische Verbindung und Elektrolyt)
(!Gleiche Metalle, trockene Luft und Kunststofftrennung)
(!Hohe Härte, Magnetismus und Schmierstoff)
(!Große Bauteildicke, Lack und Wärmebehandlung)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was unterscheidet Löten grundsätzlich vom Schmelzschweißen?'''
(Beim Löten schmilzt der Grundwerkstoff nicht)
(!Beim Löten wird kein Zusatzwerkstoff verwendet)
(!Beim Löten entsteht immer eine lösbare Verbindung)
(!Beim Löten ist keine Oberflächenvorbereitung nötig)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was ist die Wärmeeinflusszone?'''
(Ein nicht aufgeschmolzener Bereich mit möglicher Gefügeänderung)
(!Der vollständig geschmolzene Zusatzwerkstoff)
(!Der kalte Bereich außerhalb des Werkstücks)
(!Die Schutzgasflasche neben dem Arbeitsplatz)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum sind höherkohlenstoffhaltige Stähle beim Schweißen oft anspruchsvoll?'''
(Sie können aufhärten und rissgefährdet sein)
(!Sie leiten grundsätzlich keinen elektrischen Strom)
(!Sie lassen sich niemals erwärmen)
(!Sie bestehen überwiegend aus Aluminium)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum ist direktes Schmelzschweißen von Aluminium und Stahl meist problematisch?'''
(Es können spröde intermetallische Phasen entstehen)
(!Beide Werkstoffe haben exakt denselben Schmelzpunkt)
(!Aluminium ist immer magnetisch)
(!Stahl kann grundsätzlich nicht gefügt werden)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Wie lässt sich Kontaktkorrosion an Schraubverbindungen vermindern?'''
(Durch passende Werkstoffe, Trennung, Beschichtung und Entwässerung)
(!Durch beliebiges Erhöhen des Anziehdrehmoments)
(!Durch Entfernen aller Unterlegscheiben)
(!Durch Vergrößern jeder Spaltfuge)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Was ist beim Feuerschweißen für eine sichere Bindung besonders wichtig?'''
(Saubere Fügeflächen und eine passende Temperaturführung)
(!Möglichst viel Zunder in der Fuge)
(!Eine vollständig kalte Fügefläche)
(!Ein Werkstoff ohne bekannte Bezeichnung)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum müssen Beschichtungen vor thermischem Fügen geprüft werden?'''
(Sie können den Prozess stören und Gefahrstoffe freisetzen)
(!Sie erhöhen immer automatisch die Nahtfestigkeit)
(!Sie machen Absaugung grundsätzlich unnötig)
(!Sie ersetzen jede Schweißanweisung)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Wozu dient eine Schweißanweisung?'''
(Sie legt wesentliche Bedingungen für die Ausführung fest)
(!Sie ersetzt die Werkstoffprüfung vollständig)
(!Sie erlaubt jede beliebige Parameteränderung)
(!Sie ist nur eine dekorative Zeichnung)

{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==

<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Wärmeeinflusszone || Nicht aufgeschmolzener Bereich mit möglicher Gefügeänderung
|-
| Kohlenstoffäquivalent || Kennwert zur Abschätzung der Schweißeignung bestimmter Stähle
|-
| Kontaktkorrosion || Elektrochemischer Angriff zwischen unterschiedlichen Metallen
|-
| Kapillarwirkung || Einziehen des flüssigen Lots in einen geeigneten Spalt
|-
| Schweißanweisung || Festgelegte Bedingungen für eine Schweißaufgabe
|-
| Loskopf || Beim Nieten durch Umformen erzeugter zweiter Kopf
|-
| Intermetallische Phase || Reaktionsschicht mit häufig sprödem Verhalten
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==

<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Thema
|-
| '''Feuerschweißen'''
| Fügen durch Schmiedewärme und Druck
|-
| '''Hartlöten'''
| Nur das Lot schmilzt bei einer Liquidustemperatur über 450 Grad Celsius
|-
| '''Nieten'''
| Schließen eines Verbindungselements durch Umformen
|-
| '''Schrauben'''
| Lösbare Gewindeverbindung mit definierter Vorspannung
|-
| '''Kleben'''
| Verbindung durch Aushärten eines Klebstoffs

|}
{{E}}

<br>
<br />

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==

<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Elektrolyt || Welche leitfähige Flüssigkeit ermöglicht zusammen mit zwei Metallen Kontaktkorrosion?
|-
| Gefüge || Welche innere Werkstoffstruktur kann sich in der Wärmeeinflusszone verändern?
|-
| Flussmittel || Welcher Hilfsstoff löst oder bindet Oxide beim Löten?
|-
| Niete || Welches Verbindungselement wird durch Umformen geschlossen?
|-
| Anode || Wie heißt das bei Kontaktkorrosion bevorzugt angegriffene Metall?
|-
| Vorwärmen || Welche Maßnahme kann die Abkühlgeschwindigkeit beim Schweißen verringern?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==

<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Werkstoffvertr%C3%A4glichkeit+bei+F%C3%BCgeverbindungen+Schmied </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==

<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Die Eignung einer konkreten Kombination aus Werkstoffen, Verfahren und Einsatzbedingungen heißt { Werkstoffverträglichkeit }. Der nicht aufgeschmolzene Bereich neben einer Schweißnaht heißt { Wärmeeinflusszone }. Zur Abschätzung der Schweißeignung bestimmter Stähle kann das { Kohlenstoffäquivalent } herangezogen werden. Beim Löten unterstützt ein geeignetes { Flussmittel } die Entfernung von Oxiden. Kontaktkorrosion benötigt neben zwei unterschiedlichen Metallen einen { Elektrolyt }. Das unedlere Metall wirkt bei der Kontaktkorrosion als { Anode }. Für Aluminium-Stahl-Verbindungen kann ein geprüftes { Übergangselement } eingesetzt werden. Wesentliche Schweißbedingungen werden in einer { Schweißanweisung } festgelegt. Schweißrauche sollen möglichst nahe an der Entstehungsstelle durch eine { Absaugung } erfasst werden.
</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===
# [[Werkstoffsteckbrief]]: Erstelle einen Steckbrief für einen im Ausbildungsbetrieb häufig verwendeten Stahl mit Bezeichnung, Lieferzustand, typischen Fügeverfahren und Korrosionsschutz.
# [[Fügeverfahren-Fotodokumentation]]: Fotografiere nach betrieblicher Freigabe je eine geschweißte, genietete und geschraubte Verbindung und beschrifte die sichtbaren Merkmale.
# [[Korrosionsskizze]]: Zeichne eine Mischverbindung aus Stahl und Kupfer und markiere elektrische Verbindung, Elektrolyt, Anode und Kathode.
# [[Sicherheitscheck]]: Entwickle eine einseitige Checkliste für die Vorbereitung eines thermischen Fügearbeitsplatzes.

{{BR}}
=== Standard ===
# [[Vergleichsprobe]]: Fertige unter fachlicher Aufsicht zwei freigegebene Proben mit unterschiedlichen Fügeverfahren an und vergleiche Verzug, Bearbeitungszeit und Oberflächenqualität.
# [[Verbindungsentwurf]]: Entwirf eine lösbare Verbindung für ein geschmiedetes Geländerelement und begründe Schraubenwerkstoff, Korrosionsschutz und Zugang für die Montage.
# [[Fehleranalyse]]: Untersuche eine bereitgestellte fehlerhafte Schweiß- oder Lötprobe und formuliere mindestens drei mögliche Ursachen sowie geeignete Prüfungen.
# [[Experteninterview]]: Befrage eine Schweißaufsicht, Ausbilderin oder einen Ausbilder zur Auswahl von Zusatzwerkstoffen und fasse die Entscheidungsregeln zusammen.

{{BR}}
=== Schwer ===
# [[Prüfplan]]: Erstelle für eine sicherheitsrelevante Fügeverbindung einen Prüfplan mit Eingangsprüfung, Prozesskontrolle, Endprüfung und Dokumentation.
# [[Mischverbindung]]: Entwickle ein Konzept für die Verbindung eines Edelstahl-Zierelements mit einer unlegierten Stahlkonstruktion im Außenbereich.
# [[Reparaturkonzept]]: Plane die Reparatur eines gerissenen geschmiedeten Bauteils, ohne die Ausführung selbst vorzunehmen. Berücksichtige Werkstoffnachweis, Rissursache, Verfahren, Wärmeführung und Freigabe.
# [[Lehrvideo]]: Produziere ein kurzes Lernvideo, das an einem Modell erklärt, warum eine kleine unedle Anode neben einer großen edlen Kathode besonders korrosionsgefährdet ist.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =

# [[Fallanalyse Außengeländer]]: Ein unlegiertes Stahlgeländer erhält ein Zierelement aus nichtrostendem Stahl. Vergleiche Schweißen, Schrauben und Nieten hinsichtlich Werkstoffverträglichkeit, Korrosion, Montage und Reparatur.
# [[Werkzeugreparatur]]: Ein höherkohlenstoffhaltiges Schmiedewerkzeug soll mit Baustahl ergänzt werden. Erkläre, welche Informationen vor einer Verfahrensentscheidung fehlen und warum eine spontane Reparaturschweißung riskant ist.
# [[Beschichtetes Bauteil]]: Für ein verzinktes Bauteil ist eine thermische Verbindung vorgesehen. Entwickle einen sicheren Arbeitsablauf von der Werkstoffermittlung bis zur Wiederherstellung des Korrosionsschutzes.
# [[Rissursache]]: Eine Schweißnaht reißt einige Stunden nach dem Abkühlen. Stelle eine begründete Hypothese auf und nenne Prozess- und Werkstoffdaten, mit denen Du sie prüfen würdest.
# [[Kontaktkorrosion]]: An einer Stahlplatte mit Kupfernieten tritt lokaler Angriff auf. Erkläre den Mechanismus und entwickle zwei konstruktiv unterschiedliche Abhilfen.
# [[Nachhaltige Verfahrenswahl]]: Bewerte eine geschweißte und eine geschraubte Verbindung über den gesamten Lebenszyklus. Beziehe Herstellung, Nutzung, Instandsetzung und Werkstofftrennung ein.

<br>
<br>

{{BR}}
= Lernnachweis =

Für einen Lernnachweis zu diesem Thema solltest Du zeigen, dass Du:

# Werkstoffe und Oberflächen anhand geeigneter Unterlagen identifizieren kannst.
# Stoffschlüssige, formschlüssige und kraftschlüssige Verbindungen fachlich unterscheidest.
# thermische, metallurgische und elektrochemische Risiken einer Werkstoffpaarung erklärst.
# für eine Fügeaufgabe mehrere Verfahren vergleichst und eine begründete Auswahl triffst.
# eine Schweißanweisung, einen Arbeitsplan oder einen Prüfplan sinngemäß auswertest.
# Maßnahmen gegen Kontaktkorrosion und Spaltkorrosion konstruktiv begründest.
# Arbeitsschutz, Absaugung, Brandschutz und fachliche Aufsicht in die Planung einbeziehst.
# Prüfergebnisse nachvollziehbar dokumentierst und Abweichungen meldest.

<br>
<br>

{{BR}}
= OERs zum Thema =

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/F%C3%BCgen_(Fertigungstechnik) </iframe>

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Schwei%C3%9Fen </iframe>

{{BR}}
= Quellen und Fachhinweise =

# [https://www.bibb.de/dienst/berufesuche/profile/apprenticeship/mfdsff BIBB: Metallbauer/Metallbauerin – Fachrichtung Metallgestaltung]
# [https://www.gesetze-im-internet.de/metallbausbv_2008/ Verordnung über die Berufsausbildung zum Metallbauer und zur Metallbauerin]
# [https://www.dinmedia.de/de/norm/din-8580/331759492 DIN Media: DIN 8580 – Fertigungsverfahren]
# [https://www.dinmedia.de/en/standard/din-8593-6/65031389 DIN Media: DIN 8593-6 – Fügen durch Schweißen]
# [https://www.bghm.de/arbeitsschuetzer/schriften-und-regelwerk/dguv-informationen/dguv-information-209-096/schweissrauch-emission-schweissrauchexposition-und-gesundheitliche-gefaehrdung BGHM: Schweißrauch, Exposition und Schutzmaßnahmen]
# [https://www.bghm.de/fileadmin/user_upload/Arbeitsschuetzer/Gesetze_Vorschriften/Informationen/209-011.pdf DGUV Information 209-011: Gasschweißen]
# [https://de.wikipedia.org/wiki/F%C3%BCgen_(Fertigungstechnik) Wikipedia: Fügen]
# [https://de.wikipedia.org/wiki/Schwei%C3%9Fen Wikipedia: Schweißen]

<references />

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =

{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Werkstoffverträglichkeit bei Fügeverbindungen - Schmied]]'''
# [[Werkstoffkunde]]
# [[Fügen (Fertigungstechnik)|Fügen]]
# [[Schweißen]]
# [[Feuerschweißen]]
# [[Löten]]
# [[Nieten]]
# [[Schraubverbindung]]
# [[Kontaktkorrosion]]
# [[Metallgestaltung]]
# [[Arbeitsschutz]]
|}

[[Kategorie:Ausbildung]]
[[Kategorie:Metalltechnik]]
[[Kategorie:Werkstoffkunde]]
[[Kategorie:Fügetechnik]]
[[Kategorie:Metallbau]]
[[Kategorie:Schmied]]
[[Kategorie:Feuerschweißen]]
[[Kategorie:Metallgestaltung]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Werkstoffverträglichkeit bei Fügeverbindungen - Schmied 1 - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt