Wig-Schweißen (Kontinuierlicher Lichtbogen); Wig-Schweißen Von Stahlmaterial - voestalpine Böhler Welding URANOS 2000 SMC Betriebsanweisung

7.2 WIG-Schweißen (kontinuierlicher Lichtbogen)
Das Prinzip des WIG-Schweißens (Wolfram-Inert-Gas-
Schweißen) basiert auf einem elektrischen Lichtbogen, der
zwischen einer nichtschmelzenden Elektrode (reines oder
legiertes Wolfram mit einer Schmelztemperatur von ungefähr
3370°C) und dem Werkstück gezündet wird. Eine lnertgas-
Atmosphäre (Argon) schützt das Schweißbad. Um gefährli-
che Wolframeinschlüsse in der Schweißnaht zu vermeiden,
darf die Elektrode nicht mit dem zu schweißenden Stück in
Berührung kommen. Aus diesem Grund wird mittels eines
HF-Generators eine Entladung erzeugt, der die Zündung des
elektrischen Lichtbogens ermöglicht, ohne dass die Elektrode das
Werkstück berührt. Es gibt auch eine weitere Startmöglichkeit
mit herabgesetzten Wolframeinschlüssen: der Lift-Start, der
keine hohe Frequenz vorsieht, sondern nur eine anfängliche
Kurzschlussphase bei Niederstrom zwischen Elektrode und
Werkstück. Im Augenblick der Anhebung der Elektrode ent-
steht der Lichtbogen und die Stromzufuhr erhöht sich bis zur
Erreichung des eingestellten Schweißwertes.
Um die Qualität des Schweißnahtendes zu verbessern, ist es
äußerst vorteilhaft, das Absinken des Schweißstroms genau
kontrollieren zu können und es ist notwendig, dass das Gas
auch nach dem Ausgehen des Bogens für einige Sekunden in
das Schweißbad strömt.
Unter vielen Arbeitsbedingungen ist es von Vorteil, über 2 vor-
eingestellte Schweißströme zu verfügen, mit der Möglichkeit,
von einem auf den anderen übergehen zu können (BILEVEL).
Schweißpolung
D.C.S.P. (Direct Current Straight Polarity)
Es handelt sich hierbei um die am meisten gebrauchte Polung
(direkte Polung); sie bewirkt eine begrenzte Abnutzung der
Elektrode (1), da sich 70% der Wärme auf der Anode (Werkstück)
ansammelt. Man erhält ein tiefes und schmales Bad durch hohe
Vorschubgeschwindigkeit und daraus resultierender geringer
Wärmezufuhr. Die meisten Materialien außer Aluminium (und
seine Legierungen) und Magnesium werden mit dieser Polung
geschweißt.
D.C.R.P (Direct Current Reverse Polarity)
Mit der umgekehrten Polung kann man Legierungen mit
einer hitzebeständigen Oxid-Beschichtung, deren wesentli-
che Eigenschaft eine höhere Schmelztemperatur als jene des
Metalls ist, schweißen.
Trotzdem dürfen nicht zu hohe Ströme verwendet werden,
da diese eine rasche Abnutzung der Elektrode verursachen
würden.
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D.C.S.P.-Pulsed (Direct Current Straight Polarity Pulsed)
Die Anwendung eines Pulsstroms erlaubt in besonderen
Betriebssituationen eine bessere Kontrolle des Schweißbads in
Breite und Tiefe.
Das Schweißbad wird von den Spitzenimpulsen (Ip) gebildet,
während der Basisstrom (Ib) den Bogen gezündet hält. Das
erleichtert das Schweißen dünner Materialstärken mit geringe-
ren Verformungen, einen besseren Formfaktor und somit eine
geringere Gefahr, dass Wärmerisse und gasförmige Einschlüsse
auftreten.
Durch Steigern der Frequenz (Mittelfrequenz) erzielt man
einen schmaleren, konzentrierteren und stabileren Bogen, was
einer weiteren Verbesserung der Schweißqualität bei dünnen
Materialstärken gleichkommt.
7.2.1 WIG-Schweißen von Stahlmaterial
Das WIG-Verfahren ist für das Schweißen sowohl von unlegier-
tem als auch von Kohlenstoffstahl, für den ersten Schweißgang
von Rohren und für Schweißungen, die ein sehr gutes Aussehen
haben müssen, besonders geeignet.
Direktpolung erforderlich (D.C.S.P .).
Vorbereitung der Schweißkanten
Eine sorgfältige Reinigung und Nahtvorbereitung ist erforder-
lich.
Wahl und Vorbereitung der Elektrode
Der Gebrauch von Thoriumwolframelektroden (2% Thorium
- rote Farbe) oder anstelle dessen von Zerium- oder
Lanthanwolframelektroden mit folgenden Durchmessern wird
empfohlen:
Ø Elektrode (mm)
1.0
1.6
2.4
Die Elektrode muss wie in der Abbildung gezeigt zugespitzt
werden.
(°)
30
60÷90
90÷120
Schweißgut
Die mechanischen Eigenschaften der Schweißstäbe müssen in
etwa jenen des Grundmaterials entsprechen.
Aus dem Grundmaterial erhaltene Streifen dürfen nicht ver-
wendet werden, da die von der Verarbeitung herrührenden
Unreinheiten die Schweißung wesentlich beeinträchtigen könnten.
Strombereich (A)
15-75
60-150
130-240
Strombereich (A)
0-30
30-120
120-250