Das Gchweißen ist eine der ältesten Formen des schmelzallbasierten Fügens, bei derstoff und Brenngas verwendet werden, um Metalle zu verbinden. Zu Zeit war das Gasschweißen praktisch einzige Verfahren, mit dem qualitativ hochwertige Schweißnähte an den meisten im Handel verwend Metallen erzielt werden konnten. Inzwischen haben modernere Schverfahren diese Technik weitgehend abgel, da sie effizienter sind, eine bessere Qualität bieten und in Schlüsselaspekten überlegen sind.
Trotzdem hat das Gasschverfahren seinen Platz bei Hobbyanwendern und in kleineren Metallwerkstätten behalten, da es einfach zu handhaben ist und eine breite Anwendungspalette bietet. Heute wird es jedoch überwiegend für dünnere Werkstoffe und Reparaturarbeiten eingesetzt.
Gasschweißen bzw. Autogenschweißen ist ein Verfahren, bei dem Metalle durch dieze verschmolzen werden, die beim Verbrennen einer Kombination verschiedener Gase entsteht. Es ist zwar möglich, Werkstücke ohne zusätzlich Zusatzmaterial zu verbinden, jedoch wird der Einsatz von Schweißstäben empfohlen, um dauerhafte und feste Verbindungen zu erzielen.
Im Gegensatz zu den meisten Verfahren, die Elektrizität zur Wärmeerzeugung nutzen (Lichtbogenschweißtechniken wie MIG, TIG und SMAW), entsteht die Flamme beim Gasschweißen ausschließlich durch das Verbrennen eines Gasgemisches. Sauerstoff und Acetylen sind die gebräuchlichste Gaskombination, da sie die höchste Temperatur zur Verbindung von Stahl erzeugen – daher ist das Verfahren auch als Autogenschweißen oder Oxy-Acetylene-Schweißen bekannt.
Weitere Brenngase, die eingesetzt werden können, sind Propan, Wasserstoff und Generatorgas. Diese Kombinationen eignen sich insbesondere für das Schweißen von Nichteisenmetallen und spezielle Anwendungen wie das Hartlöten und Silberlöten.
Das gleiche Autogenschweißgerät lässt sich auch zum Autogen-Brennschneiden nutzen, indem das Flammenprofil angepasst und ein kostengünstiger Schneidaufsatz ergänzt wird. Die Schneidbrenner verfügen über einen Sauerstoffstoßhebel, der dazu dient, das geschmolzene Metall aus dem Schnittbereich zu blasen und zu verbrennen.
Beim Oxyacetylenschweißen wird Hitze durch die Verbrennung von Sauerstoff und Brenngas erzeugt. Das Gas, das unter Hochdruck in Flaschen gespeichert ist, wird über flexible Schläuche (einen Sauerstoffschlauch und einen Brenngasschlauch) und Gasdruckregler zum Schweißbrenner geleitet. In der Mischkammer des Handbrenners werden die Gase vermengt und treten durch die Düse aus. Die Größe der Schweißdüse ist ein entscheidender Faktor und sollte passend zur Anwendung gewählt werden.
Durch die Wärmezufuhr wird das Grundmetall bis zum Schmelzpunkt (ca. 3200°C) erhitzt, sodass eine stoffschlüssige Verbindung entsteht. Elektrisch betriebene Schweißverfahren erreichen höhere Temperaturen (über 5000°C), was das Oxyacetylenschweißen besonders für dünne Metalle geeignet macht. Das Verwenden von Schweißstäben ist optional und abhängig vom jeweiligen Projekt.
Da beim Gasschweißen brennbare Stoffe verwendet werden, ist es unerlässlich, entsprechende Sicherheitsmaßnahmen einzuhalten.
Die Art der Schweißflamme spielt eine bedeutende Rolle für die Qualität und Eigenschaften der Schweißnaht. Das Flammenprofil wird durch Regulierung der Gas- und Sauerstoffzufuhr beeinflusst.
Ein höherer Sauerstoffanteil führt zu einer heißeren Flamme, die das Metall verziehen kann. Ist der Brenngasanteil höher als der von Sauerstoff, entsteht eine kühlere Flamme, was zu mangelhafter Schweißqualität führen kann.
Ein gleiches Volumenverhältnis der Schweißgase ergibt eine neutrale Flamme. Das vollständige Verbrennen von Brenngas und Sauerstoff gewährleistet, dass die Eigenschaften der Schweißmetalle erhalten bleiben und nur wenig Rauch entsteht.
Diese Flamme weist zwei Zonen auf: eine weiße Innenzone mit etwa 3100°C und eine blaue Außenzone mit ungefähr 1275°C. Die neutrale Flamme wird bevorzugt zum Schweißen von Metallen wie Gusseisen, Weichstahl und Edelstahl verwendet.
Die karburisierende, auch reduzierende Flamme, erhält man durch einen höheren Brenngasanteil im Vergleich zum Sauerstoff. Diese Flamme ist rauchig und bildet chemisch Metallkarbide.
Sie besteht aus drei Zonen: einer weißen Innenzone (2900°C), einer roten Zwischenzone (2500°C) und einer blauen Außenzone (1275°C). Die karburisierende Flamme eignet sich besonders für das Schweißen von Nickel, Stahllegierungen und Nichteisenmetallen.
Oxidierende Flammen entstehen, wenn der zugeführte Sauerstoffanteil höher ist als der des Brenngases – der Überschuss an Sauerstoff resultiert in einer heißeren Flamme als bei der neutralen Flamme.
Dieser Flammentyp hat zwei Zonen: eine weiße Innenzone bei etwa 3500°C und eine blaue Außenzone bei 1275°C. Die oxidierende Flamme wird zum Schweißen von Metallen wie Messing, Kupfer, Bronze und Zink verwendet.
Beim Linksverfahren wird der Brenner von rechts nach links über die Naht geführt. Die Düsenspitze bildet dabei einen Arbeitswinkel von 60-70 Grad zur Werkstückoberfläche. Das Zusatzmaterial wird in einem Winkel von 30 bis 40 Grad zur Platte gehalten. Drei Bewegungen – kreisend, rotierend oder seitlich – sorgen für eine gleichmäßige Durchmischung durch die Flamme.
Das Linksverfahren wird hauptsächlich für das Schweißen von nicht abgeschrägten Blechen bis 5 mm Dicke, Gusseisen und Nichteisenmetallen eingesetzt.
Im Gegensatz zum Linksverfahren beginnt das Rechtsverfahren auf der linken Seite der Naht und bewegt sich nach rechts. Der Winkel zwischen der Brennerspitze und dem Werkstück beträgt 40-50 Grad, während der Schweißstab in einem Winkel von 30-40 Grad gehalten wird.
Das Rechtsverfahren ist in der Regel schneller als das Linksverfahren, erfordert weniger Zusatzmaterial und verursacht geringere Verformungen. Es erzeugt dichtere und festere Schweißnähte, die besonders gut gegen Verunreinigungen geschützt sind.
Diese Abwandlung des Rechtsverfahrens wird hauptsächlich beim Schweißen von Stahlblechen, aber auch bei Rohrleitungen und Stumpfnähten (5-8 mm Dicke) angewandt, wo eine vollständige Sicht und Bewegungsfreiheit erforderlich sind.
Die Schweißnaht wird mit schwingender Stab- und Brennerbewegung von unten nach oben erstellt. Der Schweißstab wird in einem Winkel von 30 Grad und der Brenner in einem Winkel von 25 bis 90 Grad (je nach Materialdicke) zum Werkstück gehalten.
Ein einzelner Schweißer kann diese Methode bei Blechen bis zu 5 mm Dicke anwenden. Für dickere Metalle sind zwei Schweißer erforderlich, die synchron arbeiten.
Das Autogenschweißen zählt zu den Pionieren der industriellen Revolution und überzeugt durch seine Vielseitigkeit in unterschiedlichsten Anwendungen. Heute wird es in der Industrie weit weniger eingesetzt als früher, da neuere und innovativere Schweißtechniken zur Verfügung stehen. Dennoch bleibt das Gasschweißen für bestimmte Anwendungen eine verlässliche Wahl und wird von einigen Hobbyanwendern und Fachleuten bevorzugt.
