Fülldraht- und Tandemschweißen. Draht gegen Maschine. Fachkonferenz Schweißtechnologie , Dr. R. Vallant

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1 Fülldraht- und Tandemschweißen Draht gegen Maschine Fachkonferenz Schweißtechnologie , Dr. R. Vallant R. Enzinger Vallant //

2 Inhalt Fülldraht-Schweißen / Tandem-Schweißen Charakteristika Vorteile / Nachteile von Fülldrähten (gegenüber Massivdrähten) Leistungsgrenzen Tandem-Schweißen MAG-Eindraht, - Doppeldraht, -Tandem Leitungsfähigkeit, Anwendungsbereiche Tandemschweißanlage Zusammenfassung

3 MIG-/MAG-Verfahren

4 Fülldraht-Schweißen Fülldraht-Querschnitt Beschichtung Überlappung Band Füllung Spalt Charakteristikum Schweißstrom fließt durch Band bzw. Röhrchen Arten Füllung mit mineralischen/metallischen Pulvergemisch (Flux-cored wire)/schlackeführend Füllung mit metallischem Pulvergemisch (Metal-powder wire) 1.2mm

5 Tropfenübergang schlackeführender Fülldraht Rutil-Füllung Basische Füllung Zusatzwerkstoff Nibas 70/20-FD, 1.2 mm Schutzgas Ar+18%CO 2 (M 21) Schweißstrom ~200 A Schweißspannung 30 / 28 V Drahtgeschw. 10 m/min Kontaktdüsenabstand 17mm Querschliff durch erstarrten Tropfen

6 Vorteile von Fülldrähten gegenüber Massivdrähten Tropfen Fülldraht Massivdraht Tropfen Pulverlanze 1) Höhere Abschmelzleistung Pos. PB H. Schabereiter et al., Schweiss- & Prüftechnik, 4/2000.

7 Vorteile von Fülldrähten gegenüber Massivdrähten 2) Großes Parameterfenster - höhere Lichtbogenstabilität (größerer Strom-Spannungs-Einstellbereich) - Schweißen mit geringer Streckenenergie möglich (WEZ Minimierung) - weniger Spritzer - einfachere Handhabung (Kenntnisse/Ausbildung Schweißer)

8 Vorteile von Fülldrähten gegenüber Massivdrähten 3) Besseres Nahtausfließen - weniger Bindefehler (v.a. bei zähen Schweißgütern hochlegiert & Nibas) - höhere Schweißgeschwindigkeit Fülldraht Massivdraht

9 Vorteile von Fülldrähten gegenüber Massivdrähten 4) Positionsverschweißbarkeit ohne Impulsstrom - v.a. hochlegierte und Nickelbasis Schweißgüter (PF)

10 Vorteile von Fülldrähten gegenüber Massivdrähten 5) Geringere Nahtoxidation - System Schutzgas + Schlacke - Geringer / kein Beizaufwand (hochleg./nibas) Fülldraht Massivdraht 6) Verwendung von einfacher Schweißausrüstung - Standard-Gas: Ar-CO 2 (M21) - Standard-MIG/MAG Anlage Nachteile: Preis, Schlackenentfernung, mehr Schweißrauch, schlechtere mech.-technolog. Eigenschaften (bei hochleg. & Ni-Basis- Schweißgütern / da höhere Heißrissanfälligkeit)

11 Fülldraht-Schweißen Bei welchen schweißtechnischen Aufgabenstellungen sind FüllF ll- den Massivdrähten überlegen: Wirtschaftlichkeit oder andere Faktoren? beim Schweißen in Zwangslagen beim Schweißen hochlegierter Stähle, durch Schlacke geringere Oxidation der Nähte, was geringeren Beizaufwand bedeutet weniger Nacharbeit infolge geringerer Spritzerbildung gleiches Schutzgas für unlegierte, niedriglegierte und hochlegierte Fülldrähte einsetzbar (zum Beispiel M21) keine Impulsstromquelle notwendig Möglichkeit kleiner Losgrößen vereinfacht spezielle Anwendungen und Entwicklungsaufgaben Fülldrähte besitzen einen größeren Parameterbereich (Stromstärke/Spannung) zur Optimierung der Schweißaufgaben mit gleichem Drahtdurchmesser (Dünn- bis Dickblech) DVS-Tagung München: Der richtige Einsatz von Füll- oder Massivdrähten beim MSG-Schweißen; Arbeitsgr. 6; Feb. 2001

12 MAG-Eindraht: Leistungsgrenzen SAF / Airliqiide: MIG/MAG-Verfahren

13 MAG-Eindraht : MAG-Doppeldraht MSG-Hochleistungsschweißen allg. > 15 m/min Drahtvorschub (verbesserte Stromquellen & Schutzgasgem.) Abschmelzleistungen bis 20 kg/h SAF / Airliqiide: MIG/MAG-Verfahren

14 MAG - Eindraht MAG - Doppeldraht Charakteristika SAF / Airliqiide: MIG/MAG-Verfahren

15 Tandem-Schweißen Charakteristikum SAF / Airliqiide: MIG/MAG-Verfahren

16 Tandem-Schweißen Foto: FRONIUS Charakteristika 2 Drähte in einem Brenner geschmolzen gesteuert durch 2 separate Stromquellen (z.b. gleichzeitige Anwendung von Impuls- und Gleichstrom möglich) 3-Komponentengas Ar-CO 2 -He Anwendungsbereiche Unlegierte Stähle Aluminium / Alu-Legierungen MAG-Tandembrenner Robacta Twin mit zwei voneinander elektrisch isolierten Drahtelektroden und gemeinsamer Gasdüse

17 Tandem-Schweißen Leistungsfähigkeit Außergewöhnlich hohe Abschmelzleistungen Schweißgeschwindigkeiten mehrere m/min (abh. von Blechdicke, a-maß) nach FRONIUS

18 Tandemschweißanlage SAF / Airliqiide: MIG/MAG-Verfahren

19 Zusammenfassung Draht gegen Maschine Fülldraht-Konzept: - Verbesserung des SZW / Standard-Stromquelle bzw. -Gas - höhere Abschmelzleistung / Schweißgeschwindigkeit - auch Qualitätsverbesserung - einfache Handhabe / hohe Flexibilität NT: - erhöhte Schweißrauchentwicklung (FCW) - schlechtere mechanische Eigenschaften bei hochlegierten SZW - hohe SZW-Kosten Tandem-Konzept: - Verbesserung der Stromquellentechnik / 3-Komponenten Schutzgas - sehr hohe Abschmelzleistung / Schweißgeschwindigkeit - Automatisation NT: - sehr hohe Investitionskosten