Schweißtechnik für das WIG-Schweißen
Der schweißenDer Schweißstrom beim Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) wird üblicherweise anhand des Werkstoffs, der Dicke und der Position des Werkstücks gewählt. Mit steigendem Schweißstrom erhöht sich die Einbrandtiefe, und die Breite und Höhe der Schweißnaht nehmen geringfügig zu. Ein zu hoher oder zu niedriger Schweißstrom kann zu mangelhafter Schweißnahtbildung oder Schweißfehlern führen.
Die Lichtbogenspannung beim Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) wird hauptsächlich durch die Lichtbogenlänge bestimmt. Mit zunehmender Lichtbogenlänge steigen die Lichtbogenspannung und die Schweißnahtbreite, während die Einbrandtiefe abnimmt. Ist der Lichtbogen zu lang und die Lichtbogenspannung zu hoch, kann dies zu unvollständiger Schweißung und Unterbeanspruchung führen.schneidenting, und die Schutzwirkung ist nicht gut.
Der Lichtbogen darf aber auch nicht zu kurz sein. Ist die Lichtbogenspannung zu niedrig oder der Lichtbogen zu kurz, besteht die Gefahr eines Kurzschlusses des Schweißdrahts beim Kontakt mit der Wolframelektrode während des Zuführens. Dies führt zum Durchbrennen der Wolframelektrode und kann leicht zu einer Beschädigung des Schweißguts führen. Daher entspricht die Lichtbogenlänge üblicherweise in etwa dem Durchmesser der Wolframelektrode.
Mit steigender Schweißgeschwindigkeit verringern sich Schmelztiefe und -breite. Bei zu hoher Schweißgeschwindigkeit kommt es leicht zu unvollständiger Verschmelzung und unzureichendem Einbrand. Bei zu niedriger Schweißgeschwindigkeit wird die Schweißnaht breit und kann Fehler wie Leckagen und Durchbrennen aufweisen. Beim manuellen WIG-Schweißen wird die Schweißgeschwindigkeit üblicherweise fortlaufend an Größe, Form und Schmelzzustand des Schmelzbades angepasst.
1. Düsendurchmesser
Mit zunehmendem Düsendurchmesser (Innendurchmesser) muss die Schutzgasdurchflussrate erhöht werden. Dadurch wird ein größerer Schutzbereich und eine bessere Schutzwirkung erzielt. Ist die Düse jedoch zu groß, steigt nicht nur der Argonverbrauch, sondern es wird auch die Beobachtung des Schweißlichtbogens und des Schweißvorgangs erschwert. Daher liegt der üblicherweise verwendete Düsendurchmesser zwischen 8 mm und 20 mm.
2. Abstand zwischen Düse und Schweißnaht
Der Abstand zwischen Düse und Werkstück bezeichnet den Abstand zwischen der Düsenstirnfläche und dem Werkstück. Je kleiner dieser Abstand, desto besser die Schutzwirkung. Daher sollte der Abstand zwischen Düse und Schweißgut so gering wie möglich sein, jedoch ist ein zu geringer Abstand für die Beobachtung des Schmelzbades ungünstig. Üblicherweise beträgt der Abstand zwischen Düse und Schweißgut daher 7 mm bis 15 mm.
3. Verlängerungslänge der Wolframelektrode
Um eine Überhitzung des Lichtbogens und ein Durchbrennen der Düse zu verhindern, sollte die Wolframelektrodenspitze üblicherweise über die Düse hinausragen. Der Abstand zwischen der Wolframelektrodenspitze und der Düsenendfläche wird als Wolframelektroden-Überstandslänge bezeichnet. Je geringer die Wolframelektroden-Überstandslänge, desto geringer der Abstand zwischen Düse und Werkstück und desto besser die Schutzwirkung. Ist sie jedoch zu gering, wird die Beobachtung des Schmelzbades erschwert.
Beim Schweißen von Stumpfnähten ist es üblicherweise besser, die Wolframelektrode um 5 bis 6 mm zu verlängern; beim Schweißen von Kehlnähten ist eine Verlängerung der Wolframelektrode um 7 bis 8 mm besser.
4. Gasschutzverfahren und Durchflussrate
Neben der Verwendung von Runddüsen zum Schutz des Schweißbereichs können beim Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) auch flache Düsen (z. B. beim WIG-Schweißen mit engem Spalt) oder andere Düsenformen je nach Schweißraum verwendet werden. Beim Schweißen der Wurzelnaht wird die Rückseite der Schweißnaht durch Luft verunreinigt und oxidiert, weshalb ein Schutz gegen Rückluftzufuhr erforderlich ist.
Argon und Helium sind die sichersten Gase zum Aufblasen des Schweißrückens beim Schweißen aller Werkstoffe. Stickstoff ist das sicherste Gas zum Schutz des Schweißrückens beim Schweißen von Edelstahl und Kupferlegierungen. Der Gasdurchflussbereich für den Schutz des Schweißrückens mit allgemeinen Schutzgasen liegt zwischen 0,5 und 42 l/min.
Der Schutzluftstrom ist schwach und ineffektiv und neigt zu Fehlern wie Porosität und Oxidation der Schweißnähte; Ist die Luftstromrate zu hoch, entstehen leicht Turbulenzen, die Schutzwirkung ist schlecht und die stabile Verbrennung des Lichtbogens wird beeinträchtigt.
Beim Aufblasen der Rohrverbindungsstücke sollten ausreichende Gasauslässe vorgesehen werden, um einen zu hohen Gasdruck im Rohr während des Schweißens zu vermeiden. Vor Abschluss der Wurzelschweißung muss sichergestellt werden, dass der Gasdruck im Rohr nicht zu hoch ist, um ein Überblasen des Schmelzbades oder eine konkave Wurzelbildung zu verhindern. Bei Verwendung von Argon als Schutzgas für die Rückseite der Rohrverbindungsstücke während des Schweißens empfiehlt es sich, das Gas von unten einzuführen, sodass die Luft nach oben entweichen kann und der Gasauslass nicht in der Nähe der Schweißnaht liegt.