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6.10.3. Elektrodentypen
Wolframelektroden werden wegen des hohen Schmelzpunktes nicht
durch Gießen, sondern durch sintern hergestellt.
Neben Elektroden aus Reinwolfram gibt es auch solche, denen vor
dem Sintern in Gehalten von etwa 0,5 bis 4% Oxide wie Thoriumoxid,
Zirkonoxid, Lanthanoxid oder Ceroxid zugemischt wurden. Rein-Wolf-
ramelektroden bilden einen sehr ruhiger Lichtbogen, jedoch haben
die oxidhaltigen Elektroden bessere Zündfreudigkeit, Strombelast-
barkeit und eine höhere Standzeit.
Die Woframelektrode wird so im Brenner installiert, daß sie je nach
Durchmesser 3mm bei dünnen bzw. bis 5mm bei dickeren Elektroden
über die Gasdüse hinaus heraus ragt.
Übersicht der Elektrodentypen:
Zusammensetzung
Kurz-
Oxidzusatz
zeichen
%
[m/m]
WP
-
WT 4
0,35-0,55
WT 10
0,80-1,20
WT 20
1,70-2,20
WT 30
2,80-3,20
WT 40
3,80-4,20
WZ 3
0,15-0,50
WZ 8
0,70-0,90
WL 10
0,90-1,20
WC 20
1,80-2,20
Undotierte Elektroden zum Aluminium Wechselstromschweißen.
1)
Mit steigendem Thoriumgehalt verbessern sich Zündeigenschaften, Stand-
2)
zeiten, Strombelastbarkeit.
schweißen von hochlegierten und rostfreien Stählen. Wegen der Radioakti-
vität des Thoriums ist ein Einsatz dieser Elektroden möglichst konsequent zu
vermeiden.
Durch Zirkoniumzusatz geringere Gefahr der Schmelze-Verunreinigung
3)
durch Wolfram. Einsatzgebiet Wechselstromschweißen, für Gleichstrom-
schweißen nur beding geeignet.
Lanthanierte Elektroden (WL) übertreffen cerierte (WC) im Niederstrombe-
4)
reich - hier ist die WL Reihe die erste Wahl. Höherer Lanthangehalt wirkt sich
auf die Zündfreudigkeit aus.
Die cerierte Elektrode WC 20 ist die Universalelektrode für nahezu alle An-
5)
wendungen: Gleichstrom und Wechselstrom, unlegierter Stahl, hochlegier-
ter Stahl, Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen, Nickellegierungen, Kup-
ferlegierungen, Magnesiumlegierungen. Ähnliches Verhalten wie thorierte
Elektroden.
6.10.4. Elektroden vorbereiten
Beim Schweißen an Gleichstrom-Minuspol wird die Wolframelek-
trode durch Schleifen kegelförmig angespitzt. Das Schleifen sollte
so erfolgen, daß auf der angeschliffenen Spitze nur Schleifriefen in
Längsrichtung zurückbleiben.
Der Lichtbogenansatz ist dann ruhiger. Der Anspitzwinkel ergibt sich
aus dem Verhältnis des Elektrodendurchmesser zur Länge der Spit-
ze. Dieses Verhältnis sollte etwa 1:2,5 sein. Bei richtig eingestellter
Stromstärke schmilzt nur ein kleiner Teil der Elektrodenspitze auf und
bildet dort eine kleine Kugel. Daran brennt der Lichtbogen besonders
ruhig.
Beim Schweißen mit Gleichstrom-Pluspol, erfolgt gar kein Anschlei-
fen der Elektrode.
Die Form der Elektrodenspitze beeinflußt das Einbrandverhalten
wesentlich. Bei spitzer Elektrode ergibt sich ein schmaler, tiefer Ein-
brand, bei stumpfer Elektrode ist der Einbrand unter sonst gleichen
Bedingungen breiter und flacher.
DE
Wolfram
Kenn-farbe
%
Art
[m/m]
1)
99,8
grün
-
blau
gelb
2)
ThO
2
violett
orange
Rest
braun
ZrO
3)
2
weiß
4)
schwarz
LaO
2
5)
grau
CeO
2
Haupteinsatzgebiet ist das Gleichstrom-
6.10.5. Der Schweißvorgang
Folgende Faktoren sind für ein gutes Schweißergebnis bei der Wolf-
ram Elektrode zu berücksichtigen:
• Wolframelektrodenart (Farbe)
In der Regel kann man für fast alle Anwendungen die WC20 (grau)
Elektrode verwenden.
• Elektrodendurchmesser
siehe 6.10.6. Richtwerttabelle
• Abstand der Elektrode zum Werkstück
Als praxisgerecht hat sich erwiesen, dass der verwendete Elektro-
dendurchmesser auch der Abstand zum Werkstück sein sollte, also
bei einer Ø 2,4mm Elektrode auch 2,4mm Elektrodenabstand zum
Werkstück. Bei
• Sauberer und richtiger Anschliffwinkel
siehe 6.10.4.
Der Schweißstab wird in allen Positionen, außer der Fallnahtschwei-
ßung, in Schweißrichtung vor dem Brenner geführt. Der Brenner wird
in einem Winkel von ca. 20° zur Senkrechten in Schweißrichtung ste-
chend angestellt, der Schweißstab wird dabei von vorn, flach (ca. 15°)
zur Werkstückoberfläche zugeführt.
rot
~15°
Der Lichtbogen schmilzt zuerst ein Schmelzbad auf. Darin schmilzt
der Schweißstab dann unter dem Lichtbogen ab, wobei der Schwei-
ßer durch Vor- und Zurückbewegungen des Stabes tupfende Bewe-
gungen ausführt. Dabei darf der Stab beim Verbindungsschweißen
nicht zu weit unter den Lichtbogen geschoben werden, weil sonst der
Einbrand in den Grundwerkstoff vermindert wird.
6.10.6. Richtwerttabellen WIG-Schweißverfahren
Stromstärken der Elektroden:
Elektroden
Ø
[ mm ]
1,6
2,0
2,5
3,2
4,0
5,0
Elektroden, Gasdüsen und Zusatzwerkstoff in Abhängigkeit der
Blechdicke:
Blechdicke
[ mm ]
1
2
3
4
5
6
8
~20°
Minuspol an Elektrode
Wolfram mit
Wolfram rein
Wolfram rein
Oxid
40-130
60-150
75-180
100-200
130-230
170-250
160-310
225-330
275-450
350-480
400-625
500-675
Ø Wolfram-
Gasdüsengröße
elektrode
[ Nr. ]
[ mm ]
1,0
4
1,6
4 - 6
1,6
6
2,5
6 - 8
2,5 - 3,0
6 - 8
3,2
8
4,0
8 - 10
Abstand=
Ø Elektrode
Pluspol an Elektrode
Wolfram mit
Oxid
10-20
10-20
15-25
15-25
17-30
17-30
20-35
20-35
35-50
35-50
50-70
50-70
Ø Zusatz-werk-
stoff
[ mm ]
1,6
2,0
2,5
3,0
3,2
4,0
4,0
11
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