Magmaweld Nonstop ScheweiBen


Direkt zum Seiteninhalt

Hauptmenü


Lichtbogen-Schweissverfahren

TECH. INFO.

LICHTBOGEN-SCHWEISSVERFAHREN

LICHTBOGEN-SCHWEISSEN MIT UMHÜLLTEN STABELEKTRODEN

Lichtbogenschweißen mit umhüllten Stabelektroden; ein manuelles Lichtbogen-Schweißverfahren, bei welchem zwischen einer abschmelzenden umhüllten Elektrode und dem Werkstück sich ein Lichtbogen bildet, welcher die erforderliche Hitze für das Schweißen liefert. Die Spitze der Elektrode, das Schweißbad, der Lichtbogen und die nahen Bereiche des Werkstücks werden werden vor den schädlichen Auswirkungen der Atmosphäre, durch die Gase, die aufgrund das Schmelzen und den Abbau der Umhüllung enstehen, geschützt. Die Schlacke, die das abschmelzende Umhüllungsmaterial bildet, leistet für das Schweißgut, das im Schweißbad geschmolzen ist einen zusätzlichen Schutz. Zusätzliches Metall (Füllungsmetall), wird aus Metallstaub, der vom abschmelzenden Kerndraht der Elektrode und bei manchen Elektroden von der Elektrodenumhüllung erzielt.

Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden ist aufgrund der Vorteile, die es besitzt, hauptsächlich beim Verbinden von Metallen das meist angewandte Schweißverfahren.

Vorteile

1. Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden können im Innen- und Außenbereich eingesetzt werden.
2. Es kann in allen Positionen und an jeder Stelle, die für die Elektrode zugänglich ist, geschweißt werden.
3. Es kann in engen und begrenzten Bereichen geschweißt werden, die für andere Verfahren nicht zugänglich sind.
4. Da die Enden der Stromversorgung der Schweißmaschine verlängert werden können, ist es möglich auch an weiter entfernten Verbindungen Schweißungen durchzuführen.
5. Das Schweißzubehör ist leicht an Gewicht und tragbar.
6. Es stehen umhüllte Elektrodenarten zur Verfügung, welche die chemischen und mechanischen Eigenschaften von vielen Materialien erfüllen. Daher kann es bei Schweißverbindungen die Eigenschaften des Grundmaterials annehmen.

Nachteile

1. Lichtbogen-Schweißen mit umhüllten Stabelektroden besitzt eine niedrigere Abschmelzleistung und Effizienz im Vergleich zu vielen anderen Lichtbogenschweißverfahren. Bei den Eletroden handelt es sich um geschnittene Stäbe in bestimmten Längen, daher muss nach dem Abschmelzen der Elektrode der Schweißvorgang gestoppt werden.
2. Nach jeder Schweißlage muss die Schlacke, die sich auf dem Schweißgut bildet, gereinigt werden.

SCHUTZGASSCHWEISSEN

Schutzgasschweißen; ein Lichtbogen-Schweißverfahren, bei welchem der Lichtbogen, der sich zwischen der abschmelzenden Elektrode und dem Werkstück bildet, die erforderliche Hitze für das Schweißen liefert. Die Abschmelzung der massiven Drahtelektrode, die durchgehend dem Schweißbereich zugeführt (eingerieben) wird, bildet ein Schweißgut. Die Elektrode, das Schweißbad, der Lichtbogen und die nahen Bereiche des Werkstücks werden vor den schädlichen Auswirkungen der Atmosphäre, durch die Gase oder Gasgemische, die vom Schweißbrenner ausgehen, geschützt. Das Gas muss den Schweißbereich vollständig schützen können, ansonsten kann sogar der kleinste Lufteintritt zum Fehler beim Schweißgut führen.

Vorteile

1. Die Schutzgasschweißung ist im Vergleich zum Lichtbogenschweißen mit umhüllten Stabelektroden aufgrund folgender Gründe ein schnelleres Schweißverfahren.

* Da die drahtförmige Elektrode während dem Schweißverfahren ständig zugeführt werden kann, muss der Schweißer nicht wie beim Lichtbogenschweißen mit umhüllter Stabelektrode zum Wechseln der abgeschmelzten Elektrode den Schweißvorgang stoppen.

* Da keine Schlacke entsteht muss nicht wie bei umhüllten Stabelektroden nach jedem Schweißdurchgang eine Schlackenreinigung durchgeführt werden und es besteht kein Risiko, dass sich auf dem Schweißgut Schlackenreste bilden daher entstehen Schweißungen mit besserer Qualität.

* Im Vergleich zum Lichtbogenschweißen mit umhüllter Stabelektrode, werden Elektroden mit kleineren Radien verwendet, es besitzt innerhalb des gleichen Strombereichs eine höhere Stromintensität und Abschmelzleistung.

2. Das Schweißgut, dass beim Schutzgasschweißen erzielt wird, enthält eine geringe Menge Wasserstoff, dies ist insbesondere bei Stählen mit Verhärtungseigenschaften sehr wichtig.
3. Da die Schutzgasschweißung ein tiefes Eindringen ermöglicht, erlaubt es manchmal kleine Eckschweißungen durchzuführen und ermöglicht im Vergleich zur Lichtbogenschweißung mit umhüllten Stabelektroden die gleichmäßigere Wurzelpenetration.
4. Auch wenn dünnwandige Materialien hauptsächlich durch das WIG-Schweißverfahren mit oder ohne Nutzung von zusätzlichem Metall verbunden werden, wird bei dünnwandigen Materialien mit dem Schutzgasschweißen im Gegensatz zum Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden ein besseres Ergebnis erzielt.
5. Geeignet sind sowohl halbautomatische als auch vollautomatische Schweißsysteme.

Nachteile

1. Schutzgasschweißzubehör ist im Gegensatz zum Zubehör von Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden komplexer, teurer und schwerer zu tragen.
2. Da bei der Schutzgasschweißung der Brenner näher am Werkstück sein muss, ist es nicht so einfach in schwer zugänglichen Bereichen zu schweißen, wie beim Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden.
3. Bei Schweißverbindungen mit Stählen mit Härteeigenschaften, ist die Schutzgasschweißung eher dazu geneigt zu reißen, denn es gibt keine Schlackenschicht wie beim Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden, die die Abkühlungsgeschwindigkeit des Schweißguts reduzieren.
4. Schutzgasschweißung erfordert gegen Luftströme, die den Gasschutz vom Schweißbereich entfernen könnten, einen zusätzlichen Schutz. Aus diesem Grund ist es im Freien im Gegensatz zum Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden nicht geeignet.

LICHTBOGENSCHWEISSUNG MIT FÜLLDRAHT

Lichtbogenschweißen mit Fülldraht; ein Lichtbogen-Schweißverfahren, bei welchem zwischen einer abschmelzenden Drahtelektrode und dem Werkstück sich ein Lichtbogen bildet, der die erforderliche Hitze für das Schweißen liefert. Die Schutzfunktion des Lichtbogen und des Schweißbereichs erfolgt durch die Gase, die sich aufgrund der Abschmelzung und Trennung des Kernmaterials des Fülldrahts bilden oder wie beim Schutzgasschweißen, durch extern zugeführtem Schutzgas. Der selbstschützende Schweißvorgang (offen-Lichtbogen, Kerndrähte) hingegen ähnelt mehr dem Gasschutz vom Schweißverfahren mit mehrfach umhüllten Elektroden. Das Umhüllungsmaterial von umhüllten Elektroden führt dazu, dass die Elektroden als gerade Stäbe hergestellt werden und somit in der Länge begrenzt sind. Da bei Fülldrähten diese Umhüllung innerhalb den rohrförmigen Elektroden vorhanden ist, werden diese als, auf Spulen gewickeltes, Draht hergestellt und ermöglicht eine ständige Versorgung am Schweißbereich.

Dieses Schweißverfahren ist sowohl bei halbautomatischen als auch bei vollautomatischen Schweißsystemen anwendbar.

Der Nachteil vom Lichtbogenschweißen mit Fülldraht ist es, dass sich auf der Schweißnaht, wie beim Lichtbogenschweißen mit umhüllter Elektrode, wenn auch etwas dünner, eine Schlackschicht bildet. Jedoch werden heutzutage viele Fülldrahtelektroden hergestellt, die keine Schlackenreinigung erfordern oder keine Schlacke bilden.

WIG-SCHWEISSEN

WIG-Schweißen; ein Lichtbogen-Schweißverfahren bei welchem sich zwischen einer abschmelzenden umhüllten Elektrode und dem Werkstück ein Lichtbogen bildet, der die erforderliche Hitze für das Schweißen liefert. Die Elektrode, das Schweißbad, der Lichtbogen und die nahen Bereiche des Werkstücks werden vor den schädlichen Auswirkungen der Atmosphäre, durch die Gase oder Gasgemische, die vom Schweißbrenner ausgehen, geschützt. Das Gas muss den Schweißbereich vollständig schützen können, ansonsten kann sogar der kleinste Lufteintritt zum Fehler beim Schweißgut führen.

Vorteile

1. Die WIG-Schweißung kann sowohl bei manuellen als auch bei automatischen Schweißsystemen zum Durchführen von kontinuierlichen Schweißnähten, beim Schweißen in Intervallen und Schweißen in Punkten angewandt werden.
2. Da die Elektrode nicht abschmelzt wird die Schweißung mit dem Abschmelzen des Hauptmetalls oder mit dem Einsatz eines zusätzlichen Schweißmetalls durchgeführt.
3. Schweißen in jeder Position ist möglich und insbesondere für das Schweißen von dünnwandigen Materialien ist es geeignet.
4. Es erzielt bei Wurzellagen-Schweißungen, hoch eingedrungene und porenlose Schweißungen.
5. Da die Wärmeinbringung auf den Nahtbereich konzentriert ist, ist eine Deformation am Werksstück gering.
6. Es ergibt exakte Schweißnähte und eine Reinigung der Schweißnaht ist nicht notwendig.

Nachteile

1. Die Abschmelzleistung der WIG-Schweißung ist im Vergleich zu den anderen Lichtbogenschweißungen niedrig.
2. Für die Schweißung von dickwandigen Materialien, ist es kein wirtschaftliches Verfahren.

UNTERPULVER-SCHWEISSEN

Unterpulver-Schweißen; ein Lichtbogen-Schweißverfahren, bei welchem sich zwischen der abschmelzenden umhüllten Elektrode (oder Elektroden) und dem Werkstück ein Lichtbogen (oder Lichtbögen) bildet, der die erforderliche Hitze für das Schweißen liefert. Der Lichtbogen-Bereich mit der Schweißpulverschicht, das Schweißgut sowie das Grundmetall in der Nähe der Schweißung werden vom schmelzenden Schweißpulver (Schlacke) und der Schweißnaht geschützt. Bei der Unterpulver-Schweißung führt der Strom durch ein Schweißbad, welches sich aus dem geschmolzenem Metall und der geschmolzenen Schlacke bildet. Die vom Lichtbogen emittierte Wärme lässt die Elektrode, das Schweißpulver und das Grundmetall schmelzen und bildet somit das Schmelzbad, dass die Schweißfuge füllt. Das Schweißpulver, welches die Schutzfunktion übernimmt reagiert außerdem mit dem Schweißbad, wodurch das Schweißgut desoxidiert. In Schweißpulvern, die beim Schweißen mit legierten Stählen verwendet werden, können Legierungselemente beinhaltet sein, die die chemische Zusammensetzung des Schweißguts ausgleichen. Die Unterpulver-Schweißung ist ein automatisches Schweißverfahren. Bei manchen Unterpulver-Schweißanwendungen können zwei oder mehrere Elektroden gleichzeitig in die Schweißfuge geführt werden. Die Elektroden werden Seite an Seite (twin arc) ins Schweißbad geführt oder aus einer Entfernung, die es ermöglicht, dass die Schweißbäder unabhängig voneinander härten, hintereinander zugeführt und somit eine hohe Schweißgeschwindigkeit und Abschmelzleistung erzielt.

Vorteile

1. Ein Verfahren, dass beim Schweißen von flachen und zylinderförmigen Teilen, bei Rohrschweißungen in jeder Dicke und Größe sowie Hartauftragungen eingesetzt werden kann und hohe Schweißgeschwindigkeit und Abschmelzleistung erzielt.
2. Fehlerfreie und mechanisch hochbeständige Schweißnähte.
3. Spritzerfreies Schweißen und unsichtbare Lichtbogenstrahlen, daher geringere Notwendigkeit auf Schutz des Schweißers.
4. Im Gegensatz zu anderen Verfahren ist es möglich, Winkel von Schweißfugen zu schweißen.
5. Unterpulver-Schweißungen können im Innen- und Außenbereich eingesetzt werden.

Nachteile

1. Unterpulver-Schweißpulver sind dazu geneigt die Feuchtigkeit in der Luft aufzusaugen, dies führt zu Poren bei der Schweißung.
2. Um Schweißungen mit hoher Qualität zu erzielen, muss das Grundmetall glatt und regelmäßig sein, auf der Oberfläche des Grundmetalls sollten kein Öl, Rost oder sonstige Verschmutzungen vorhanden sein.
3. Die Schlacke auf der Schweißnaht sollte gereinigt werden, dies kann bei manchen Anwendungen ein schwieriger Vorgang sein. Damit bei mehrlagigen Schweißungen keine Schlackreste entstehen, sollte die Schlacke bei jeder Lage gereinigt werden.
4. Bei Materialien die dünner als 5 mm sind sollte die Unterpulver-Schweißung nicht angewandt werden, da es Brände verursachen könnte.
5. Das Verfahren ist außer bei einigen speziellen Anwendungen für Stirnschweißungen und Eckschweißungen in senkrechter und waagrechter Position geeignet.
6. Es ist kein Verfahren für alle Metalle und Legierungen.

UNTERPULVER-SCHWEISSUNG

SCHUTZGAS-SCHWEISSUNG

Pulververbrauch

Einwirkung
t (mm)

Nahtbreite
b (mm)

Nahthöhe
h (mm)

Stromstärke I (A)

steigt

steigt

steigt

steigt

bleibt unverändert

Drahtzufuhrgeschwindigkeit, v (m/min)

steigt

steigt

steigt

steigt

bleibt unverändert

Lichtbogenspannung, U (V)

steigt

sinkt

steigt

sinkt

steigt

Elektrodenradius (mm)

steigt

sinkt

steigt

steigt

steigt

Schweißgeschwindigkeit (m/min)

steigt

sinkt

sinkt

sinkt

sinkt

Stromart/Polung

DC (+)

steigt

sinkt

sinkt

sinkt

DC (-)

sinkt

steigt

steigt

steigt

Freie Drahtlänge (mm)

steigt

sinkt

steigt

steigt

steigt

Pulverkerngröße

steigt

sinkt

steigt

sinkt

steigt

 

Zurück zum Seiteninhalt | Zurück zum Hauptmenü