Schweißen ist ein Verfahren, bei dem zwei Metallteile miteinander verbunden werden, indem die zu verbindenden Stellen zusammen mit einem Füllmaterial geschmolzen und die Verbindung anschließend abkühlen lassen. Der Zusatzwerkstoff wird als Schweißlegierung bezeichnet. Es gibt viele Arten von Schweißlegierungen, einschließlich Legierungen aus Aluminium, Bronze, Gusseisen, Kobalt, Kupfer, Magnesium, Nickel, Stahl, Titan und Zirkonium. Legierungen werden auch aus verschiedenen Kombinationen dieser Metalle hergestellt.
Schweißlegierungen haben nicht nur unterschiedliche Metallzusammensetzungen, sondern auch unterschiedliche Formen, Eigenschaften und Elektrodentypen. Einige der verfügbaren Formen umfassen Verbundwerkstoff, Paste, Pulver, Massivdraht, Blech, Folie, Thermitmischung und Rohrdraht. Unterschiedliche Füllstoffe haben unterschiedliche Stärken und Schmelzbereiche. Die Zugfestigkeit (UTS) ist die Bruchlast der Legierung, während sich die Streckgrenze auf den Punkt bezieht, an dem sich die Legierung unter Belastung zu verformen beginnt. Die Elektrodenauswahl umfasst WIG-Elektroden, Widerstandsschweißelektroden und Schneid- oder Fugenhobelelektroden.
Das erste, was bei der Auswahl von Schweißlegierungen zu berücksichtigen ist, ist die Art des zu schweißenden Metalls. Wenn zwei Kupferstücke miteinander verbunden werden, sollte eine Legierung gewählt werden, die sich gut mit Kupfer verbindet. Wenn zwei unterschiedliche Metallteile geschweißt werden, zum Beispiel Kupfer an Stahl, sind Legierungen wie Aluminiumbronze oder Nickel-Aluminium-Bronze geeignet.
Da es eine Vielzahl von Legierungen gibt, die mit jedem Metall funktionieren, müssen eine Reihe zusätzlicher Faktoren bewertet werden. Eine Überlegung ist, wie leicht die Art der Legierung zu schweißen ist. Die Wahl hängt auch von den Anwendungs- und Leistungsspezifikationen für das zu schweißende Teil ab. Wenn eine Verbindung beispielsweise extremer Hitze ausgesetzt ist, sollte die Zusatzlegierung einen hohen Schmelzpunkt haben.
Verbindungen, die höheren Belastungen ausgesetzt sind, erfordern stärkere Schweißlegierungen. Für hochfeste Metalle werden raucharme Bronze-Nickel- und Aluminium-Bronze-Legierungen empfohlen. Duktilität oder Formbarkeit ist eine weitere zu berücksichtigende Qualität. Verbindungen, die Wasser ausgesetzt werden, benötigen Schweißzulassungen mit höherer Korrosionsbeständigkeit, wie z. B. Marinebronze, Aluminiumbronze, Nickel-Aluminium-Bronze und Kupfer-Nickel-Legierungen.
Einige Legierungen können gut funktionieren, sind aber nicht attraktiv. Wenn eine Verbindung sichtbar sein soll, z. B. eine Schweißnaht an einem Metallhandlauf, ist eine weitere Überlegung die Farbabstimmung. Die meisten Schweißzulieferer können Diagramme bereitstellen, die die Farbe von Schweißlegierungen nach dem Schweißen zeigen. Neusilber und raucharme Bronze-Nickel-Legierungen passen beide gut zu Edelstahl. Silizium-Bronze-Legierung wird häufig in Metallskulpturen verwendet, bei denen das Aussehen der Schweißnaht kritisch ist.
Bei der Auswahl von Schweißlegierungen gibt es oft mehr als eine akzeptable Wahl. Die verschiedenen Faktoren, die berücksichtigt werden sollten, machen die Entscheidung jedoch komplexer. Wenn das zu reparierende oder herzustellende Teil Spezifikationen für Schweißlegierungen enthält, sollten diese befolgt werden, um Brüche oder Verformungen der Schweißnaht zu vermeiden.