Schweißkonstruktionen und Schweißqualität – Schweißbarkeit von Werkstoffen beurteilen
aiMOOCSchweißkonstruktionen und Schweißqualität – Schweißbarkeit von Werkstoffen beurteilen
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Einleitung
Schweißkonstruktionen und Schweißqualität – Schweißbarkeit von Werkstoffen beurteilen
In diesem aiMOOC lernst Du, ob eine geplante Schweißverbindung unter den gegebenen Bedingungen fachgerecht hergestellt werden kann. Dabei schaust Du nie nur auf den Werkstoff. Du beurteilst immer das Zusammenspiel aus Werkstoff, Bauteil und Fertigungsbedingungen.
Wichtig für Deine Ausbildung: Dieser Lernkurs vermittelt Wissen zum Beurteilen von Schweißbarkeit und Schweißqualität. Er ersetzt weder betriebliche Unterweisung noch praktische Ausbildung, Verfahrensprüfung oder Schweißerprüfung. Praktische Schweißarbeiten dürfen nur in einem dafür geeigneten Ausbildungsbereich, nach Gefährdungsbeurteilung und unter Fachaufsicht durchgeführt werden.
Sicherheitsfokus: Beim Lichtbogenschweißen können Schweißrauch und Gase, optische Strahlung, Hitze, elektrischer Strom sowie Brand- und Explosionsgefahren auftreten. Schutzmaßnahmen werden nicht improvisiert, sondern aus Gefährdungsbeurteilung, Betriebsanweisung und Arbeitsverfahren abgeleitet.
Lernziele
Nach dem Kurs kannst Du die Schweißbarkeit eines Bauteils anhand der drei Einflussbereiche strukturiert beurteilen, Unsicherheiten erkennen und eine begründete Entscheidung treffen.
| Du kannst … | Woran man das erkennt |
|---|---|
| Werkstoff beurteilen | Du prüfst Werkstoffbezeichnung, Dicke, Oberfläche und schweißtechnisch relevante Eigenschaften. |
| Bauteil beurteilen | Du beachtest Nahtart, Zugänglichkeit, Steifigkeit, Zwang, Beanspruchung und Verzug. |
| Fertigung beurteilen | Du prüfst Schweißverfahren, WPS, Zusatzwerkstoff, Schutzgas, Vorbereitung, Arbeitsumgebung und Qualitätssicherung. |
| Qualität beurteilen | Du unterscheidest sichtbare Merkmale von inneren Unregelmäßigkeiten und beziehst festgelegte Annahmekriterien ein. |
| Sicher entscheiden | Du stoppst bei ungeklärten Voraussetzungen und holst die zuständige Fachperson hinzu. |
Ausbildungsfall: Konsole K-17
Du arbeitest in der Metallausbildung. Für eine Maschinenkonsole sollen zwei Stahlteile durch MAG-Schweißen verbunden werden. Die praktische Ausführung ist nicht Bestandteil dieses Lernkurses. Du sollst zunächst entscheiden, ob alle Voraussetzungen für die Ausführung geklärt sind.
| Merkmal | Vorgabe im Ausbildungsfall |
|---|---|
| Werkstoff | S355J2, Blechdicke 10 mm |
| Verbindung | T-Verbindung mit Kehlnähten |
| Zeichnung | Kehlnahtdicke a = 5 mm; geforderte Bewertungsgruppe C nach DIN EN ISO 5817 |
| Verfahren | MAG-Schweißen nach vorhandener betrieblicher Schweißanweisung WPS |
| Arbeitsplatz | Schweißkabine mit wirksamer Absaugung und geeigneter Abschirmung |
| Auffälligkeit | Auf einem Bauteil befindet sich im Nahtbereich eine unbekannte Beschichtung. Außerdem ist eine Nahtseite schlecht zugänglich. |
Erste Entscheidung: Du darfst aus diesen Angaben noch keine Freigabe zum Schweißen ableiten. Die Beschichtung, ihre Entfernung beziehungsweise ihr Einfluss, die Anwendbarkeit der WPS und die eingeschränkte Zugänglichkeit müssen geklärt werden.
Beobachtungsauftrag zum Bauteil
Betrachte die Darstellung einer Kehlnahteinwirkung und überlege: Wo kann das Bauteil beim Abkühlen seine Form verändern? Welche Seite ist stärker behindert? Welche Folge hätte eine schlechte Zugänglichkeit für Brennerführung und Prüfung?
Entscheidungsregel: Wenn eine konstruktive oder fertigungstechnische Randbedingung nicht sicher bewertet werden kann, lautet die fachlich richtige Entscheidung zunächst klären und nicht schweißen.
Lerneinheit 1: Schweißbarkeit hat drei Seiten
Schweißbarkeit ist eine Eigenschaft des gesamten Fertigungsproblems. Sie ergibt sich aus dem Zusammenwirken von Werkstoff, Konstruktion und Fertigung.
| Blickrichtung | Fachbegriff | Leitfrage |
|---|---|---|
| Werkstoff | Schweißeignung | Kann der Werkstoff unter den vorgesehenen Bedingungen eine geeignete Verbindung bilden? |
| Konstruktion | Schweißsicherheit | Ist die Gestaltung so beschaffen, dass die Verbindung ihre geforderte Funktion sicher erfüllen kann? |
| Fertigung | Schweißmöglichkeit | Können Verfahren, Ausrüstung, Personal, Arbeitsbedingungen, Qualitätssicherung und Arbeitsschutz die geforderte Verbindung ermöglichen? |
Merksatz: Ein gut schweißgeeigneter Werkstoff allein macht ein Bauteil noch nicht schweißbar.
Mini-Entscheidung 1
Eine Zeichnung ist vollständig, der Werkstoff ist bekannt, aber für die konkrete Kombination aus Werkstoffdicke und Nahtform ist nicht geklärt, ob die vorhandene WPS gilt.
Deine Entscheidung: Nicht nach Gefühl Parameter wählen. Die Gültigkeit der WPS muss vor der Ausführung geprüft werden.
Begründetes Feedback: Die offene Frage liegt bei der Schweißmöglichkeit. Fehlende oder nicht anwendbare Fertigungsvorgaben können nicht durch eine vermeintlich gute Schweißeignung des Werkstoffs ausgeglichen werden.
Lerneinheit 2: Werkstoff und Wärmeeinflusszone
Beim Schweißen wird der Werkstoff örtlich stark erwärmt. Im Schweißgut wird Material aufgeschmolzen. Direkt daneben liegt die Wärmeeinflusszone, kurz WEZ. Sie wird nicht vollständig aufgeschmolzen, kann aber durch den Temperaturzyklus ihre Gefüge- und Werkstoffeigenschaften verändern.
Beobachtungsauftrag: Suche in der Darstellung die Schmelzzone und die Wärmeeinflusszone. Welche Zone ist nicht geschmolzen und wird trotzdem metallurgisch beeinflusst?
Das Makrobild zeigt einen V-Stumpfstoß. Erkennbar sind Grundwerkstoff, Schweißgut, Einbrandbereich und Wärmeeinflusszone. Ein solches Schliffbild macht deutlich, dass eine Schweißnaht nicht nur aus ihrer sichtbaren Oberfläche besteht.
Was Du beim Werkstoff prüfst
| Prüffrage | Warum sie wichtig ist |
|---|---|
| Ist die Werkstoffbezeichnung eindeutig? | Verwechslungen können eine ungeeignete Verfahrenswahl verursachen. |
| Welche Dicke liegt vor? | Die Dicke beeinflusst Wärmeabfluss, Abkühlung und die Anwendbarkeit von Verfahrensvorgaben. |
| Ist die Oberfläche metallisch sauber oder beschichtet? | Beschichtungen und Verunreinigungen können Prozess, Nahtqualität und Gefahrstoffexposition beeinflussen. |
| Gibt es Vorgaben zu Vorwärmung oder Zwischenlagentemperatur? | Solche Vorgaben sind Teil des festgelegten Schweißablaufs und dürfen nicht frei geraten werden. |
| Passt der Zusatzwerkstoff zur Aufgabe? | Die Verbindung soll die geforderten Eigenschaften erreichen. |
Bei Stählen können unter ungünstigen Bedingungen Härtebildung, Wasserstoff und hohe Spannungen gemeinsam das Rissrisiko erhöhen. Deshalb werden Vorwärmung, Wärmeeinbringung, Zusatzwerkstoff und Arbeitsfolge nicht aus dem Lernkurs abgeleitet, sondern aus qualifizierten betrieblichen Vorgaben.
Beobachtungs- und Entscheidungsaufgabe 2
Im Ausbildungsfall ist S355J2 angegeben. Im Nahtbereich befindet sich jedoch eine unbekannte Beschichtung.
Beobachtung: Die Werkstoffbezeichnung allein klärt nicht die Oberflächenbedingung.
Entscheidung: Schweißbeginn stoppen. Beschichtung identifizieren, fachgerecht bewerten und den zulässigen Vorbereitungsweg mit der zuständigen Fachperson klären.
Feedback: Das ist keine übervorsichtige Entscheidung. Eine unbekannte Beschichtung kann sowohl die Nahtbildung als auch die Gefahrstoffsituation verändern. Genau deshalb gehört die Oberflächenbedingung zur Schweißbarkeitsbeurteilung.
Lerneinheit 3: Das Bauteil entscheidet mit
Eine Konstruktion muss nicht nur zeichnerisch richtig aussehen. Schweißnähte müssen zugänglich, herstellbar, prüfbar und für die vorgesehenen Beanspruchungen geeignet sein.
Achte besonders auf: Nahtart, Nahtlage, Blechdicken, Kraftfluss, Kerbwirkung, Steifigkeitssprünge, Spalt und Versatz, Zugänglichkeit, Schrumpfung und Verzug.
Warum Verzug entsteht
Schweißgut und angrenzender Werkstoff werden örtlich erwärmt und kühlen wieder ab. Die dabei entstehenden Ausdehnungs- und Schrumpfvorgänge können Formänderungen und Eigenspannungen verursachen. Starke Behinderung der Schrumpfung kann die Beanspruchung zusätzlich erhöhen.
Beobachtungsauftrag: Beschreibe die dargestellte Formänderung ohne sofort eine Gegenmaßnahme vorzuschlagen. Trenne zuerst Beobachtung und Ursachenhypothese.
Entscheidungsfrage: Darfst Du eigenständig zusätzliche Heftstellen, eine andere Nahtfolge oder eine andere Wärmeeinbringung wählen?
Feedback: Nein, nicht ohne Freigabe. Solche Maßnahmen können Verzug beeinflussen, verändern aber zugleich den Fertigungsablauf. Sie müssen zur Zeichnung, WPS und betrieblichen Planung passen.
Lerneinheit 4: Fertigungsbedingungen und WPS
Die Fertigungsbedingungen bestimmen, ob eine grundsätzlich mögliche Verbindung reproduzierbar hergestellt werden kann. Eine WPS ist eine Schweißanweisung mit festgelegten Randbedingungen und Parametern für die Ausführung.
Beobachtungsauftrag zum Prozessvideo: Achte auf Lichtbogen, Schweißbad, Brennerbewegung und gleichmäßige Fortbewegung. Notiere nur, was Du tatsächlich sehen kannst.
Entscheidungsauftrag: Welche Aussage wäre unzulässig?
- Aus dem Video kann man Bewegungsabläufe beobachten.
- Aus dem Video allein kann man nicht sicher beweisen, dass im Inneren keine Bindefehler oder Poren vorhanden sind.
- Die korrekte Anwendbarkeit einer betrieblichen WPS lässt sich nicht allein aus dem Aussehen des Lichtbogens ableiten.
Videoeinsatz: Das Video des Fachherstellers Fronius dient hier zur Prozessbeobachtung bei MIG/MAG. Es ist keine normative Quelle und ersetzt weder WPS noch Fachaufsicht.
Fertigungscheck
| Prüffeld | Beispiel |
|---|---|
| Verfahren | Passt das vorgesehene Verfahren zur Aufgabe und zur WPS? |
| Zusatz und Schutz | Sind Zusatzwerkstoff und Schutzgas eindeutig festgelegt und verfügbar? |
| Vorbereitung | Sind Fügeflächen, Spalt und Heftung im zulässigen Zustand? |
| Ausrüstung | Ist die Anlage geeignet, geprüft und ordnungsgemäß eingerichtet? |
| Umgebung | Sind Wind, Feuchtigkeit, Temperatur und Platzverhältnisse beherrscht? |
| Personal | Ist die erforderliche Qualifikation beziehungsweise Aufsicht gegeben? |
| Qualitätssicherung | Sind Prüfungen, Dokumentation und Annahmekriterien festgelegt? |
| Arbeitsschutz | Sind Absaugung, Abschirmung, persönliche Schutzausrüstung und Brandschutz wirksam? |
Lerneinheit 5: Schweißqualität beurteilen
Schweißqualität entsteht nicht erst bei der Endprüfung. Sie wird durch Planung, Werkstoffidentifikation, Konstruktion, WPS, Vorbereitung, Ausführung, Prüfung und Dokumentation hergestellt.
Wichtig: Eine optisch gleichmäßige Oberfläche beweist nicht, dass eine Verbindung im Inneren fehlerfrei ist. Je nach Anforderung können zusätzlich zur Sichtprüfung weitere Prüfverfahren erforderlich sein.
Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 5817
DIN EN ISO 5817 legt für viele Unregelmäßigkeiten an Schmelzschweißverbindungen aus Stahl, Nickel, Titan und deren Legierungen drei Bewertungsgruppen fest.
| Bewertungsgruppe | Bedeutung im Grundprinzip |
|---|---|
| B | Höchste Anforderungen der drei Bewertungsgruppen |
| C | Mittlere Anforderungen |
| D | Niedrigere Anforderungen |
Welche Bewertungsgruppe gilt, wird aus den Anforderungen an das Bauteil festgelegt. Sie darf nicht nach dem Schweißen nach Belieben ausgewählt werden.
Sichtprüfung: wichtig, aber nicht allwissend
Die Sichtprüfung nach DIN EN ISO 17637 kann vor, während und nach dem Schweißen eingesetzt werden. Sie ermöglicht zum Beispiel die Beurteilung von Nahtoberfläche, Geometrie und sichtbaren Unregelmäßigkeiten. Sie kann jedoch innere Unregelmäßigkeiten nicht in jedem Fall ausschließen.
Typische Beobachtungen können Einbrandkerben, Überhöhungen, Versatz oder sichtbare Risse sein. Mögliche innere Unregelmäßigkeiten sind beispielsweise Poren, Einschlüsse oder Bindefehler. Ob etwas zulässig ist, richtet sich nach der festgelegten Anforderung und dem anwendbaren Regelwerk.
Entscheidungsaufgabe 5
Die Naht an der Konsole sieht gleichmäßig aus. Materialnachweis und WPS-Zuordnung sind jedoch nicht dokumentiert.
Entscheidung: Qualität ist noch nicht nachgewiesen.
Feedback: Ein gutes Oberflächenbild ist nur ein Teil der Bewertung. Fehlende Rückverfolgbarkeit und ungeklärte Fertigungsvorgaben können nicht durch eine schöne Nahtoberfläche ersetzt werden.
Lerneinheit 6: Arbeitsschutz beim Schweißen
Beobachtungsauftrag: Suche im Bild technische und persönliche Schutzmaßnahmen. Wo wird der Schweißrauch erfasst? Was schützt andere Personen vor der Lichtbogenstrahlung?
Fünf zentrale Gefährdungen
| Gefährdung | Sichere Grundentscheidung |
|---|---|
| Schweißrauch und Gase | Entstehung und Exposition durch geeignete Verfahren, wirksame Erfassung möglichst an der Quelle, Lüftung und gegebenenfalls weitere festgelegte Schutzmaßnahmen minimieren. |
| Optische Strahlung | Geeigneten Schweißerschutz, Hautschutz und Abschirmung für weitere Personen verwenden. |
| Hitze und Spritzer | Geeignete Schutzkleidung nutzen, heiße Teile berücksichtigen und Verbrennungsgefahr kennzeichnen beziehungsweise beherrschen. |
| Elektrischer Strom | Nur ordnungsgemäße Ausrüstung verwenden. Bei Schäden, Nässe oder unklaren elektrischen Bedingungen Arbeit stoppen und Fachpersonal hinzuziehen. |
| Brand und Explosion | Brennbare Stoffe und Zündgefahren nach betrieblicher Regelung beherrschen, Brandschutzmaßnahmen vorbereiten und unbekannte beziehungsweise geschlossene Behälter nicht eigenmächtig schweißen. |
Beobachtungsfrage: Welche Schutzmaßnahme wirkt direkt an der Entstehungsstelle des Schweißrauchs?
Entscheidungsfrage: Reicht ein Schweißhelm als Schutz vor Schweißrauch?
Feedback: Nein. Der Helm schützt in erster Linie Gesicht und Augen vor Strahlung und Spritzern. Schweißrauch muss nach Gefährdungsbeurteilung mit geeigneten technischen und gegebenenfalls ergänzenden Maßnahmen beherrscht werden.
Datei:Welding Helmet Effects on Breathing Zone Exposures.webm
Das NIOSH-Video untersucht die Wirkung unterschiedlicher Helmkonfigurationen auf die Exposition im Atembereich. Nutze es als Beobachtungsmedium: Die Ergebnisse zeigen, warum Atemschutz- beziehungsweise Helmwirkung nicht pauschal angenommen werden darf und technische Erfassung des Rauchs wichtig bleibt.
Sicherheitsentscheidung vor jeder Praxis
Praktische Schweißarbeiten gehören ausschließlich in einen dafür vorgesehenen Ausbildungsbereich. Sie erfolgen nach betrieblicher Freigabe, Gefährdungsbeurteilung, Unterweisung und unter Fachaufsicht. Dieser Kurs gibt keine Erlaubnis, selbstständig Schweißarbeiten aufzunehmen.
Lerneinheit 7: Der Ausbildungsfall wird entschieden
Für die Konsole K-17 werden die drei Blickrichtungen jetzt zusammengeführt.
| Bereich | Befund | Entscheidung |
|---|---|---|
| Werkstoff | S355J2 ist angegeben, aber Beschichtung im Nahtbereich unbekannt. | Stopp und klären |
| Konstruktion | T-Verbindung ist festgelegt, eine Nahtseite ist schlecht zugänglich. | Zugänglichkeit und Herstellbarkeit klären |
| Fertigung | WPS liegt vor, gilt aber nur für die dafür festgelegten Bedingungen. | Anwendbarkeit prüfen |
| Qualität | Bewertungsgruppe C ist gefordert. | Prüf- und Annahmekriterien vor Beginn festlegen |
| Arbeitsschutz | Schweißkabine und Absaugung sind vorhanden, Gefahrstoffe der Beschichtung sind ungeklärt. | Gefährdungsbeurteilung ergänzen |
Gesamtentscheidung: Die Konsole ist in der beschriebenen Ausgangslage noch nicht zur Schweißausführung freigegeben. Erst wenn Beschichtung, WPS-Gültigkeit, Zugänglichkeit, Prüfplanung und Arbeitsschutz eindeutig geklärt sind, kann die Fachaufsicht über die praktische Ausführung entscheiden.
Gestufte Hilfen zum Ausbildungsfall
Hilfe 1 – Leitfrage: Hast Du zu Werkstoff, Konstruktion und Fertigung jeweils einen eindeutigen Nachweis?
Hilfe 2 – Prüfkriterien: Prüfe Werkstoffidentität und Oberfläche, Zeichnung und Nahtzugang, WPS-Anwendbarkeit, Qualitätssicherung sowie Gefährdungsbeurteilung.
Hilfe 3 – Musterbegründung: „Ich gebe die Arbeit noch nicht frei, weil die unbekannte Beschichtung sowohl die Schweißausführung als auch die Gefahrstoffbeurteilung beeinflussen kann. Zusätzlich muss geklärt werden, ob die WPS trotz eingeschränkter Zugänglichkeit vollständig eingehalten werden kann.“
Basis-, Anwendungs- und Transferaufgaben
Basisaufgaben
- Drei Faktoren zuordnen: Ordne Werkstoff, Konstruktion und Fertigung den Begriffen Schweißeignung, Schweißsicherheit und Schweißmöglichkeit zu.
- WEZ erklären: Erkläre in zwei Sätzen, warum ein nicht aufgeschmolzener Bereich trotzdem seine Eigenschaften ändern kann.
- Sichtprüfung abgrenzen: Nenne zwei Dinge, die Du an einer Nahtoberfläche beobachten kannst, und eine innere Unregelmäßigkeit, die von außen nicht sicher ausgeschlossen werden kann.
Begründetes Feedback: Richtig ist eine Antwort dann, wenn Du nicht nur Begriffe nennst, sondern den Zusammenhang erklärst: Werkstoff beschreibt die Eignung, die Konstruktion die Sicherheit und die Fertigung die praktische Möglichkeit. Die WEZ wird durch den Temperaturzyklus verändert. Sichtprüfung liefert wichtige Oberflächeninformationen, ersetzt aber nicht automatisch andere Prüfungen.
Anwendungsaufgaben
- WPS-Entscheidung: Eine WPS gilt für saubere, unbeschichtete Fügeflächen. Am Bauteil liegt eine unbekannte Beschichtung vor. Formuliere die Entscheidung und begründe sie.
- Bauteil beurteilen: Eine steife Konstruktion verhindert freie Schrumpfung. Erkläre, warum dadurch nicht nur die Form, sondern auch die Beanspruchung des Bauteils beeinflusst werden kann.
- Schweißplatz prüfen: Auf einem Foto siehst Du Schweißhelm und Handschuhe, aber keine erkennbare Raucherfassung. Welche Information fehlt für eine Freigabe?
Begründetes Feedback: Bei allen drei Aufgaben ist „weiterarbeiten und beobachten“ keine ausreichende Lösung. Ungeklärte Abweichungen von der WPS, hohe Zwangsbedingungen und fehlende Angaben zur Raucherfassung verlangen eine fachliche Klärung vor der Ausführung.
Transferaufgaben
- Werkstoffwechsel: Die Konsole soll statt aus S355J2 aus einem anderen metallischen Werkstoff gefertigt werden. Erkläre, welche Prüfbereiche neu bewertet werden müssen, ohne selbst Schweißparameter festzulegen.
- Zugänglichkeit ändern: Die Konstruktion wird so geändert, dass die Naht besser zugänglich ist. Bewerte mögliche Auswirkungen auf Fertigung, Prüfung und Arbeitsschutz.
- Prüfplan entwickeln: Entwirf einen Prüfablauf vom Wareneingang bis zur Endkontrolle und kennzeichne, an welchen Stellen eine fehlende Information zum Arbeitsstopp führen muss.
Begründetes Feedback: Transfer bedeutet, das Drei-Faktoren-Modell auf neue Bedingungen anzuwenden. Ein Werkstoffwechsel kann Werkstoff-, Prozess- und Gefahrstofffragen verändern. Bessere Zugänglichkeit kann Fertigung und Prüfung erleichtern. Ein belastbarer Prüfplan beginnt vor dem Lichtbogen und endet nicht bei der Nahtoptik.
Fachquellen und Medienrechte
Prüfstand: 06.10.2026. Die folgenden Quellen dienen der fachlichen Absicherung. Normen werden nicht vollständig wiedergegeben; im Betrieb gelten die jeweils vertraglich beziehungsweise technisch festgelegten Ausgaben und Anforderungen.
| Quelle | Verwendung im Kurs |
|---|---|
| DVS – Schweißmetallurgie/Werkstoffverhalten | Werkstoffverhalten und örtliche Veränderungen durch den Schweißprozess |
| DVS – Qualitätssicherung beim Schweißen | Qualitätsplanung, WPS und Qualitätssicherung |
| DGUV Information 209-010 – Lichtbogenschweißen | Gefährdungen durch Strom, Strahlung, Wärme, Gefahrstoffe und weitere Einwirkungen |
| DGUV Information 209-077 – Schweißrauche | Lüftungs- und Erfassungsmaßnahmen |
| DIN EN ISO 5817 | Bewertungsgruppen und Unregelmäßigkeiten an Schmelzschweißverbindungen |
| ISO 17637 | Sichtprüfung von Schmelzschweißverbindungen |
| ISO 4063 | Bezeichnungen und Ordnungsnummern von Schweißprozessen |
| ISO 9606-1 | Einordnung der Schweißerprüfung für Stahl; dieser Lernkurs ist keine solche Prüfung |
| HSE – Welding resources | Ergänzende Arbeitsschutzinformationen und Fachvideos |
| Wikipedia – Schweißbarkeit | Überblick zu Schweißeignung, Schweißsicherheit und Schweißmöglichkeit |
Mediennachweise
Die Wikimedia-Commons-Medien sind über ihre Dateiseiten frei lizenziert beziehungsweise gemeinfrei. Die YouTube-Videos werden lediglich eingebettet; sie werden hier nicht als frei lizenzierte OER ausgegeben. Rechte an YouTube-Inhalten verbleiben bei den jeweiligen Rechteinhabern.
| Medium | Quelle und Rechte |
|---|---|
| Arc welding station2.jpg | Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 |
| Parts of a fillet weld.png | Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 / GFDL |
| Welding fillet distortion.svg | Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 |
| Butt Weld Geometry.png | Wikimedia Commons, gemeinfrei |
| Welded butt joint x-section.svg | Wikimedia Commons, CC BY-SA |
| V-butt-weld.jpg | Wikimedia Commons, gemeinfrei |
| MIG welding.webm | Wikimedia Commons, CC BY 3.0 |
| Weld Cross Section Plate.jpg | Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0 |
| Welding booth with local exhaust system.jpg | Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 |
| Welding Helmet Effects on Breathing Zone Exposures.webm | Wikimedia Commons, gemeinfrei als Werk einer US-Bundesbehörde |
| The Welducator – MIG/MAG welding techniques | YouTube, Fronius Welding, eingebettetes Fachvideo; Rechte beim Anbieter |
| How to prevent breathing in dangerous fumes during welding | YouTube, HSE, eingebettetes Arbeitsschutzvideo; Rechte beim Anbieter |
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Welche drei Einflussbereiche bestimmen gemeinsam die Schweißbarkeit eines Bauteils? (Werkstoff Konstruktion und Fertigung) (!Strom Spannung und Drahtvorschub) (!Zeichnung Farbe und Gewicht) (!Härte Preis und Lieferzeit)
Welcher Begriff beschreibt den werkstoffbezogenen Anteil der Schweißbarkeit? (Schweißeignung) (!Schweißsicherheit) (!Schweißmöglichkeit) (!Schweißfolge)
Was kennzeichnet die Wärmeeinflusszone? (Sie wird thermisch verändert ohne vollständig aufzuschmelzen) (!Sie bleibt beim Schweißen immer unverändert) (!Sie besteht nur aus Zusatzwerkstoff) (!Sie ist ausschließlich die sichtbare Nahtoberfläche)
Welche Bewertungsgruppe nach DIN EN ISO 5817 stellt von B C und D die höchsten Anforderungen? (B) (!C) (!D) (!Alle sind gleich)
Was kann eine Sichtprüfung allein nicht zuverlässig ausschließen? (Innere Unregelmäßigkeiten) (!Eine sichtbare Nahtoberfläche) (!Einen sichtbaren Versatz) (!Eine sichtbare Nahtgeometrie)
Was ist bei einer unbekannten Beschichtung im Nahtbereich die richtige erste Entscheidung? (Arbeit stoppen und fachlich klären) (!Mit höherem Strom weiterschweißen) (!Beschichtung ignorieren) (!Nur die Schweißgeschwindigkeit erhöhen)
Welche Maßnahme wirkt gegen Schweißrauch besonders nah an der Entstehungsstelle? (Wirksame lokale Erfassung) (!Nur ein dunkleres Schweißglas) (!Nur Gehörschutz) (!Nur ein größerer Arbeitstisch)
Welche Gefahr geht vom Lichtbogen für Augen und Haut aus? (Optische Strahlung) (!Nur Lärm) (!Nur Vibration) (!Nur Druckluft)
Was gilt bei beschädigter elektrischer Schweißausrüstung? (Arbeit stoppen und zuständige Fachperson informieren) (!Beschädigung mit beliebigem Klebeband überdecken) (!Mit geringerer Geschwindigkeit weiterschweißen) (!Schutzkleidung ausziehen)
Welche Aussage zum Abschluss dieses Lernkurses ist richtig? (Der Kurs ersetzt keine Schweißerqualifikation) (!Der Kurs ist automatisch eine Schweißerprüfung) (!Der Kurs erlaubt selbstständiges Schweißen ohne Aufsicht) (!Der Kurs ersetzt die betriebliche Unterweisung)
Memory
| Schweißeignung | Werkstoff |
| Schweißsicherheit | Konstruktion |
| Schweißmöglichkeit | Fertigung |
| Wärmeeinflusszone | thermisch veränderter Grundwerkstoff |
| WPS | Schweißanweisung |
| Sichtprüfung | Oberflächenbeurteilung |
| Absaugung | Schweißraucherfassung |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Thema |
|---|---|
| Werkstoffidentität | Schweißeignung |
| Nahtzugänglichkeit | Schweißsicherheit |
| WPS-Anwendbarkeit | Schweißmöglichkeit |
| Bewertungsgruppe | Schweißqualität |
| Raucherfassung | Arbeitsschutz |
Kreuzworträtsel
| Werkstoff | Welcher Einflussbereich bestimmt die Schweißeignung? |
| Konstruktion | Welcher Einflussbereich bestimmt wesentlich die Schweißsicherheit? |
| Fertigung | Welcher Einflussbereich bestimmt wesentlich die Schweißmöglichkeit? |
| Absaugung | Welche technische Maßnahme erfasst Schweißrauch möglichst nahe an der Quelle? |
| Sichtprüfung | Welche Prüfung beurteilt sichtbare Merkmale einer Schweißverbindung? |
| Schweißrauch | Welcher Gefahrstoff entsteht bei vielen Schweißprozessen? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Dreieck der Schweißbarkeit: Zeichne ein Dreieck mit Werkstoff, Konstruktion und Fertigung und ergänze zu jeder Ecke zwei Prüffragen.
- Makrobild lesen: Beschrifte an einer eigenen Skizze Grundwerkstoff, Schweißgut und Wärmeeinflusszone.
- Gefährdungen erkennen: Erstelle zu Schweißrauch, Strahlung, Hitze, Strom und Brand je eine Stoppsituation, bei der Du Fachaufsicht hinzuziehen musst.
- Medienbeobachtung: Wähle ein Prozessbild aus dem Kurs und trenne schriftlich zwischen sichtbarer Beobachtung und bloßer Vermutung.
Standard
- WPS-Prüfung: Erstelle eine Checkliste, mit der Du vor einer Ausbildungsschweißung prüfst, ob eine WPS zum Bauteil passt.
- Zugänglichkeit analysieren: Skizziere die Konsole K-17 in zwei Varianten und erkläre, welche Geometrie das Schweißen und die Prüfung besser zugänglich macht.
- Videoauswertung: Werte das HSE-Video aus und ordne beobachtete Maßnahmen in technische, organisatorische und persönliche Schutzmaßnahmen ein.
- Prüfkette planen: Entwickle für K-17 eine kurze Prüfkette von der Werkstoffkontrolle bis zur dokumentierten Endprüfung.
Schwer
- Werkstoffwechsel beurteilen: Ersetze im Fallbeispiel S355J2 gedanklich durch einen anderen in Deiner Ausbildung behandelten Werkstoff und begründe, welche Punkte zwingend neu geprüft werden müssen.
- Ursachenanalyse: Für eine Probe wird nach dem Abkühlen ein Riss festgestellt. Entwickle mindestens drei mögliche Ursachenbereiche und ordne sie Werkstoff, Konstruktion oder Fertigung zu, ohne voreilig eine Einzelursache zu behaupten.
- Konstruktion verbessern: Entwickle eine konstruktive Variante, die Zugänglichkeit und Prüfbarbarkeit verbessert. Begründe mögliche Vorteile und neue Risiken.
- Erklärmedium erstellen: Produziere ohne reale Schweißarbeit ein kurzes Erklärvideo oder eine Animation zur Entscheidung „Schweißen, klären oder stoppen“. Nutze nur eigene oder frei lizenzierte Medien und nenne die Quellen.
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Lernkontrolle
- Zusammenhang erklären: Ein Werkstoff gilt grundsätzlich als gut schweißgeeignet. Erkläre, warum das konkrete Bauteil trotzdem nicht ohne weitere Prüfung als schweißbar gelten darf.
- Konstruktionsänderung bewerten: Eine Naht wird an eine schlechter zugängliche Stelle verlegt. Analysiere mindestens drei Folgen für Fertigung, Qualitätssicherung und Arbeitsschutz.
- Qualitätsaussage prüfen: Eine Naht sieht sehr gleichmäßig aus. Beurteile die Aussage „Damit ist Bewertungsgruppe C sicher erfüllt“ und begründe Deine Antwort.
- Oberflächenzustand übertragen: Bei einer neuen Serie erscheint plötzlich eine unbekannte Beschichtung im Nahtbereich. Entwickle eine fachgerechte Reaktionskette bis zu einer möglichen Freigabe.
- Schutzkonzept bewerten: Eine Werkstatt stellt Helm, Handschuhe und Schürze bereit, aber die Raucherfassung ist unklar. Erkläre, warum persönliche Schutzausrüstung allein keine vollständige Gefährdungsbeurteilung ersetzt.
- Nachweisführung entwickeln: Entwirf eine Dokumentationsstruktur, mit der Du nachweisen kannst, dass Werkstoff, Zeichnung, WPS, Fertigung und Prüfung zusammenpassen.
- Zwangsbedingungen übertragen: Vergleiche ein frei schrumpfendes Probeteil mit einer stark eingespannten Baugruppe und leite ab, warum dieselbe Naht nicht automatisch dieselbe Bauteilwirkung hat.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis zu diesem Thema ist wichtig, dass Du nicht nur Fachbegriffe wiedergeben, sondern Entscheidungen begründen kannst.
- Drei-Faktoren-Modell: Du kannst Werkstoff, Konstruktion und Fertigung getrennt untersuchen und anschließend zusammenführen.
- Werkstoffbeurteilung: Du kannst relevante Werkstoff- und Oberflächeninformationen benennen und fehlende Angaben erkennen.
- Bauteilbeurteilung: Du kannst Zugänglichkeit, Zwang, Verzug, Beanspruchung und Prüfbarbarkeit in die Entscheidung einbeziehen.
- Fertigungsbeurteilung: Du kannst die Bedeutung von WPS, Ausrüstung, Umgebung, Personal und Qualitätssicherung erklären.
- Qualitätsbeurteilung: Du kannst die Aussagekraft und Grenzen einer Sichtprüfung erläutern.
- Sicherheitsentscheidung: Du kannst Schweißrauch, Strahlung, Hitze, Strom und Brandgefahr erkennen und bei ungeklärter Lage die Arbeit stoppen.
- Qualifikationsgrenze: Du kannst erklären, warum dieser Lernnachweis keine Schweißerprüfung und keine Erlaubnis zum selbstständigen Schweißen darstellt.
OERs zum Thema
Die im Kurs verwendeten Wikimedia-Commons-Dateien sind auf ihren Dateiseiten mit freien Lizenzen beziehungsweise als gemeinfrei ausgewiesen. Prüfe bei Wiederverwendung immer die konkrete Lizenz und die geforderte Namensnennung.
Verknüpfte Lernbereiche