FTMT. Fügen. Schweißverfahren (Übersicht) Hn 1107

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1 Schweißverfahren (Übersicht) 1

2 Lichtbogenhandschweißen Vorgänge im Lichtbogen Zündung durch Kurzschluss oder Funkenübergang (1000V => 1cm) Ionisierung stabilisiert durch Umhüllungsgase Emission von Elektronen aus der heißen Kathode Positive Ionen bewegen sich zur Kathode => Erwärmung auf 4500 C Elektronen bewegen sich zur Anode => höhere Erwärmung 5000 C Wie werden Elektrode und Werkstück gepolt? Meist wird die Anode an das Werkstück gelegt => höhere Temperatur, bessere Wurzeldurchschweißung Beim Auftragsschweißen evt. umgekehrt. Angaben der Elektrodenherstellers beachten! Werkstoffübergang: kurzschlussfrei => kleine Tropfen kurzschlussdurchsetzt => große kältere Tropfen Pinch-Effekt => Magnetfeld schnürt Schmelze ein und quetscht Tropfen ab Hn 2

3 Schweißstromquellen Grundsätze: Leerlaufspannung max. 100V (Wechselstrom 80 V) Kurzschlussstrom muss begrenzt sein (Selbstzerstörung) Möglichst konstante Stromstärke Schweißtransformator 230 oder 400 V Wechsel- bzw. Drehstromstrom Regelung über Magnetischen Fluss (Streukern) mit oder ohne Gleichrichter 3

4 Fallende statische Kennlinie 1,2 minimal, maximal einstellbare Kennlinie A1 A2 Arbeitspunkte bei kurzen und langen Lichtbogen U A Spannung der VDE-Prüfkennlinie U 0 Leerlaufspannung 4

5 Inverterschweißstromquelle Primär getaktete Anlage Arbeitsweise: 1. Gleichrichtung 2. zerhacken in Hochfrequenz ( khz) 3. Transformator: hohe Stromstärke 4. Gleichrichtung, Glättung Vorteile: Ansteuerung adaptiv HF-Trafo leichte Bauweise Guter Wirkungsgrad 5

6 Impulslichtbogen Grundstromstärke Möglichst gering aber so, dass der Bogen nicht erlischt Impulsstromstärke Bewirkt kurzschlussfreie Tropfenablösung. Zu hohe Stromstärke bewirkt Spritzer und Einbrandkerben an den Rändern Impulsfrequenz Leistungsregelung 6

7 Umhüllte Stabelektroden Aufgaben der Umhüllung: Stabilisieren des Lichtbogens Leicht ionisierbare Gase durch Salze Bildung von Schutzgas Calciumcarbonat ergibt Kohlendioxid Schlackenbildung Naht abdecken (Abkühlgeschwindigkeit) Legieren, desoxidieren Schweißabstand Kurzschluss verhindern 7

8 Unterpulver-Schweißen Zweidraht- UP - Schweißanlage 1 Netzanschluss 2 Schweißstromquelle 3 Werkstückanschluss 4 Elektrodenanschluss 5 Drahtelektrodenspule 6 Drahtvorschubeinrichtung 7 Stromkontaktdüse 8 Pulveraufschüttung 10 Pulverabsaugung 11 Drahtelektrode 12 Lichtbogen Lage Stromstärke: A Vorteile: Große Abschmelzleistung Gute Schweißnahtabdeckung Keine Strahlenbelastung Anwendung: Wanddicken ab 5 mm (Behälterbau) 8

9 Schutzgasschweißen 9

10 Schutzgase Inertgase Aktivgase Mischgase Argon Helium Keine Reaktion mit dem Schweißgut Kohlendioxid Sauerstoff Wasserstoff Eigenschaften CO 2, O 2 oxidierend H 2 reduzierend Verwendung Weniger Entkohlung bzw. Aufkohlung, je nach Legierung Weniger Spritzer NE-Metalle Eisenwerkstoffe Eisenwerkstoffe, hochlegierte Stähle 10

11 Fügen Schutzgase nach DIN EN 439 Tabellenbuch Metall (Europa) 42. Aufl. S

12 Fügen Schweißzusatz Massivdrähte Fülldrähte: Lichtbogenstabilisierend, schlackebildend, Legierungsbestandteile Drahtvorschub: Push-Pull-System : Maschine schiebt, Brenner zieht Vorteil: Für weiche Drähte (AL) oder lange Schläuche 12

13 Wolfram-Schutzgasschweißen WIG Wolframelektrode ( zugespitzt), Zusatzwerkstoff erforderlich Gleichstrom,Impulsstrom, negativ gepolte Elektrode (niedrigere Temperatur) Wechselstrom, für Aluschweißen Oxidschicht reißt auf 13

14 Metall-Schutzgasschweißen MIG, MAG Abschmelzende Drahtelektrode Gleichstrom, meist positiv gepolte Elektrode (besseres Abschmelzen) Drahtvorschub und Stromkennlinie müssen gut aufeinander abgestimmt sein In einem gewissen Bereich Selbstregelung Impulslichtbogen Schmale Wärmeeinflusszone, höhere Abschmelzleistung Statische Kennlinie LB l Langer Lichtbogen LB k Kurzer Lichtbogen 14