Einsatz von Fülldrahtelektroden: Verbindungsschweißen mit und ohne Schutzgas

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1 Einsatz von Fülldrahtelektroden: Verbindungsschweißen mit und ohne Schutzgas Roland Latteier Roland Latteier 1

2 Einsatz von Fülldrahtelektroden Gliederung Einteilung der Elektroden Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen Typen Handhabung Wirtschaftlichkeit Roland Latteier 2

3 Was ist eine Fülldrahtelektrode (FDE)? Stabelektrode Kernstab Schlacke Lichtbogenstabilisatoren Legierungselemente Metallpulver Mikrolegierungen Gasbildner Fülldraht Füllpulver Roland Latteier 3

4 Einteilung der Elektroden Einteilung der FDE nach ihrer Charakteristik Füllungsarten Mit Schlacke Ohne Schlacke Rutil Basisch Metallpulver Roland Latteier 4

5 Einteilung der Elektroden Normung EN unlegierten Stählen und Feinkornbaustählen EN Nichtrostenden und hitzebest. Stählen EN warmfesten Stählen EN Nickel und Nickellegierungen Roland Latteier 5

6 Einteilung der Elektroden T 46 4 P M / 1 H5 Fülldraht Mindeststreckgrenze Kerbschlagarbeit Schlackentyp Schutzgas Schw. Pos. H 2 Kenn- Rm Rp0,2 Z ziffer [N/mm²] [N/mm²] [%] Kenn- Min. 47J ziffer C Z keine Anf. A R : Rutil, standard P : Rutil, schnell erstarrend B : Basisch M : Metallpulver V : R oder B/Fluorid W : B/Fluorid, standard Y : B/Fluorid, schnell erstarrend S : andere Typen Roland Latteier 6

7 Querschnittsform Nahtlos Einteilung der Elektroden Marktanteil 11% vom Weltmarkt Formgeschlossene Marktanteil 89% vom Weltmarkt Roland Latteier 7

8 Einteilung der Elektroden Vorteile der nahtlosen Form absolut unempfindlich gegen Feuchtigkeitsaufnahme, HD < 5ml/100g kein Rücktrocknen auch nach langer Lagerung verkupferte Oberfläche - daher besserer Stromübergang gute Formstabilität- keine Drahtförderprobleme keine Torsionsspannungen, drallfrei, stabil brennender Lichtbogen wenig Kontaktrohr-Verschleiß Roland Latteier 8

9 Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen Typen Rutilfülldrähte Rutiltypen Schwarze Werkstoffe Weiße Werkstoffe Rutil Schnell erstarrende Schlacke Rutil Schnell erstarrende Schlacke Roland Latteier 9

10 Rutiltypen Arbeitstechnik Kehlnaht DVS Richtlinie 0941 Roland Latteier 10

11 Rutiltypen Arbeitstechnik Stumpfnaht DVS Richtlinie 0941 Roland Latteier 11

12 Arbeitstechnik schnell erstarrende Schlacke Rutiltypen Kehlnähte Schweißen auch ohne Pendeln möglich Roland Latteier 12

13 Arbeitstechnik schnell erstarrende Schlacke Rutiltypen V-Naht mit Wurzel auf Keramikunterlage Wurzelraupen Füll-und Decklagen Roland Latteier 13

14 Vorteile Glatte Nahtoberfläche Rutiltypen Spritzerarm auch unter CO 2 Wurzelschweißbarkeit auf keramischer Badsicherung Mikrolegierungselemente Av [J] Ohne WB 600 C/ 3h 600 C/ 6,5h Eigenes Foto Roland Latteier 14

15 Vorteile Glatte Nahtoberfläche Spritzerarm unter CO 2 Wurzelschweißbarkeit auf keramischer Badsicherung Feintropfiger, spritzerarmer, intensiver Sprühlichtbogen Rutiltypen voestalpine Schweißtechnik Roland Latteier 15

16 Großes Parameterfeld Nicro82 (2.4806) SW Verbindungen >300 C Schutzgas M21 Rutiltypen voestalpine Schweißtechnik Roland Latteier 16

17 Rutiltypen Zusätzliche Vorteile bei schnell erstarrende Schlacke Gute Stützwirkung durch schnell erstarrende Rutilschlacke(P- Type), dadurch bedingt die Möglichkeit der Verwendung höherer Stromstärken bei Positionsschweißungen Roland Latteier 17

18 Rutiltypen Kehlnaht, Pos. PF a=6; Schweißnahtlänge nach 1min 1,2mm FD 1,0mm Massiv 3,2mm Stabelektrode Thermanit316L-PW voestalpine Schweißtechnik Roland Latteier 18

19 Rutiltypen PF-Position Steigposition einlagig mehrlagig 1,2mm FD 1,0mm Massiv 3,2mm Stabelektrode Thermanit 316L-PW Qualität 316 t < 12 mm 160 ± ± 1 5,1 t > 12 mm ± ± 2 6, ± ± 1 5,1 2-n 230 ± ± 1 8,4 voestalpine Schweißtechnik Roland Latteier 19

20 Rutiltypen Eigenes Foto Roland Latteier 20

21 Rutiltypen Vorteile bei weißen Werkstoffen Weniger schwarze Flecken auf der Oberfläche Eigenes Foto Roland Latteier 21

22 Rutiltypen Vorteile bei weißen Werkstoffen Nahtprofil Fülldraht PW 1,2mm 25 V, 8,2 m/min, 155 A Schutzgas M21 Massivdraht 1,0mm 25 V, 5,0 m/min, 100 A Schutzgas M12 voestalpine Schweißtechnik Roland Latteier 22

23 Rutiltypen Schweißzusatzwerkstoffe Cr19 Ni Cr19 Ni12 Mo Cr22 Ni Cr22 Ni9 Mo /4262 Cr24 Ni Cr23 Ni Cr18 Ni8 Mn Cr29 Ni Cr18 Ni> Rutil und PW Roland Latteier 23

24 Metallpulvertypen Vorteile Im Kurzlichtbogenbereich weniger Spritzer als Massivdraht Breiter stabiler Lichtbogen Wurzelschweißen Sprühlichtbogen beginnt bei geringeren Stromstärken als bei Massivdrähten Lagenüberschweißbarkeit Exzellente Wiederzündeigenschaften Eigenes Foto Roland Latteier 24

25 Metallpulvertypen Schweißzusatzwerkstoffe bis Streckgrenze >950 N/mm² (S960) Kerbschlagzähigkeit 60J bei -40 C Roland Latteier 25

26 Metallpulvertypen Arbeitstechnik Kehlnaht DVS Richtlinie 0941 Roland Latteier 26

27 Metallpulvertypen Arbeitstechnik Stumpfnaht DVS Richtlinie 0941 Roland Latteier 27

28 Metallpulvertypen Arbeitstechnik Stumpfnaht Roland Latteier 28

29 Ohne Schutzgas Selbstschützende Fülldrähte ohne Gasschutz Lincoln Electric Roland Latteier 29

30 Ohne Schutzgas Selbstschützende Fülldrähte Lincoln Electric Roland Latteier 30

31 Innershield NR-203Ni1% Ohne Schutzgas Lincoln Electric Roland Latteier 31

32 Innershield NR-203Ni1% Anwendungen Klimakammer -45 C Ohne Schutzgas Lincoln Electric Roland Latteier 32

33 Innershield NR-203Ni1% Anwendungen Kerbschlagbeigeversuche Ohne Schutzgas Lincoln Electric Roland Latteier 33

34 Ohne Schutzgas Selbstschützende Fülldrähte Eigenes Foto Roland Latteier 34

35 Ohne Schutzgas Selbstschützende Fülldrähte Eigenes Foto Roland Latteier 35

36 Ohne Schutzgas Selbstschützende Fülldrähte Eigenes Foto Roland Latteier 36

37 Ohne Schutzgas Selbstschützende Fülldrähte Eigenes Foto Roland Latteier 37

38 Praktische Tipps Drahtvorschubgeräte mit glatten V-förmiger Nut und flachen Antriebsrollen Gerändelte Antriebsrollen nur in Ausnahmefällen Vernünftige Drahtführung Vernünftige Vorspannkraft Eigenes Foto Roland Latteier 38

39 Praktische Tipps Geschweißt wird mit Gleichstrom Pluspol! Nur die basischen Fülldrähte sind teilweise für Minuspol konzipiert. Das freie Drahtende beträgt beim Sprühlichtbogen mm. Roland Latteier 39

40 Praktische Tipps Bindefehleranfälligkeit (nach Killing) Bindefehler Vergleich von Zusatzwerkstoffen Bindefehl.[mm] v=10cm/min v=15cm/min v=20cm/min MP Rutil Basisch Massiv Roland Latteier 40

41 Wirtschaftlichkeit Kostenaufteilung % 15% 3% 2% Lohn Draht Gas Strom Kostenreduzierung wird primär durch die Personalkosten bestimmt schneller Schweißen, weniger Nebenzeiten Quelle: ISAF Roland Latteier 41

42 Pos. PF Wirtschaftlichkeit Fülldraht Massivdraht 1,2mm; P-Type 1,2mm Lohnkosten incl. Nebenkosten [ /h] Drahtvorschub [m/min] 8,5 3,5 Einschaltdauer (Zusätzl.Nebenarbeit) [%] Ausbringung [%] Abschmelzleistung [kg/h] 3,6 1,8 Preis Schweißzusatz [ /kg] 2,5*MA 1,00 SZW-Kosten [ /kg] 3,13*MA 1,05 Preis Schutzgas [ /m³] 5,00 5,00 Schutzgasdurchsatz [l/min] Schutzgasverbrauch [l/kg] Gaskosten [ /kg] 1,24 2,53 Fertigungskosten [ /kg] 11,02 22,53 Gesamtkosten [ /kg] 12,25+3,13*MA 25,06+1,05*MA Roland Latteier 42

43 Nebenzeiten Entfernen von Spritzern Entfernen von Belägen Reparaturquote Wirtschaftlichkeit Roland Latteier 43

44 Zusammenfassung Bei speziellen Anwendungen sind Fülldrähte kostengünstiger z.b. Nebenzeiten reduzieren, wegen Spritzerbildung, Reparaturquote, Zwischenreinigung, etc. In Zwangslagen (Pos. PF, PC, PD, PE) sind Fülldrähte mit schnell erstarrender Schlacke (fast) immer im Vorteil höhere Abschmelzleistung Roland Latteier 44

45 Vielen Dank für Ihr Interesse! Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Der Vortrag kann unter heruntergeladen werden. Tel Mobil Roland Latteier 45