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WIG Schweißen - Tipps für Anfänger und Praktiker

1. Schweißschutzgase

Argon (ISO 14175-I1-Ar) mit der Reinheit 4.6 (99,996 Vol.-%) ist das Standardschutzgas und anwendbar für alle Werkstoffe. Für die reaktiven Werkstoffe wie Titan, Tantal usw. wird mindestens die Qualität 4.8 empfohlen. Durch Zusätze von Helium, Wasserstoff oder Stickstoff lassen sich die Eigenschaften des Schutzgases beeinflussen. Beachtet werden muss jedoch die Werkstoffverträglichkeit.



Schutzgas

Werkstoff

Bemerkungen

Argon

Alle schweißgeeigneten

Metalle

- Häufigste Anwendung

- Bei CrNi-Stählen Wurzelschutz

erforderlich

Argon 5.0

Reaktive Metalle

wie Titan

Naht und Wärmeeinflusszone

an der Ober- und Unterseite schützen

VARIGON® He15

VARIGON® He30

VARIGON® He50

VARIGON® He70

Al und Al-Legierungen,

Cu und Cu-Legierungen

- Durch heißeren Lichtbogen

besserer Einbrand

- Höhere
- Schweißgeschwindigkeit

Bessere Porensicherheit

VARIGON® He90

Al und Al-Legierungen

- WIG-Gleichstromschweißen mit

negativ gepolter Elektrode

Helium

Cu und Cu-Legierungen

- In Abhängigkeit von der

Verwendeten Schweißstromquelle ggf. Zünden unter Argon erforderlich

VARIGON® H2

VARIGON® H5 bis H15

Austenitische

nichtrostende

Stähle, Ni und Ni-

Legierungen

H2-Zusatz bewirkt im Vergleich zu

Argon

- Gleicher Einbrand mit weniger

Wärmeeinbringung

- Höhere Schweißgeschwindigkeit

- Blankere Nähte

VARIGON® N2

VARIGON® N3

VARIGON® N2H1

Voll austenitische

CrNi-Stähle

Unterdrückung der ferritischen

Phase im Schweißgut durch N2

VARIGON® N2

VARIGON® N3

VARIGON® N2He20

Duplex- und

Superduplex-

Stähle

- Einstellen der Austenit-Ferrit-

Gehalte im Schweißgut
- Besseres Fließverhalten durch

He-Zusatz

Die Versorgungsart in Einzelflaschen oder Ringleitung ist vom Bedarf abhängig. Je nach Stromstärke, Werkstoff und Schutzgasart werden zum sicheren Gasschutz ca. 5–12 l/min Schutzgas benötigt. Der Gasschutz wird durch die Verwendung von Gaslinsen verbessert und die Zugänglichkeit zur Schweißstelle erleichtert.

Hinweis:Dotierte Prozessgase der MISON® und VARIGON® S Reihe zur Erhöhung der Lichtbogenstabilität lieferbar. Sprechen Sie Ihren örtlichen Anwendungstechniker an.

Zur Kontrolle der richtigen Gasmenge an der Schutzgasdüse werden Gasmessröhrchen verwendet.

2. Schweißanlage/Stromwahl

Es sind abhängig vom Werkstoff 30–50 A/mm Wanddicke notwendig. Daraus ergeben sich Richtwerte für die notwendige Leistung der Stromquelle.

 

Werkstoff

   

Wanddicke [mm]

Unlegierte und

legierte Stähle

Aluminium und

Al-Legierungen

Kupfer und Cu-

Legierungen

Bis 2

120 A

120 A

200 A

Bis 4

200 A

200 A

250 A

Bis 6

250 A

250 A

300 A

Die Wahl der Stromart ist werkstoffabhängig.

Werkstoffe

Stromart/Polarität

Unlegierte und legierte Stähle,

Kupfer und Cu-Legierungen,

Nickel und Ni-Legierungen,

Titan und Ti-Legierungen, Zirkon, Tantal

= (–)*

Aluminium und Al-Legierungen

~

= (–)* mit Helium

Magnesium und Mg-Legierungen

~

* Die Angabe = (–) bedeutet bei Gleichstrom Anschluss des Schweißbrenners an den Minuspol.

3. Wolframelektroden

Je nach Stromart werden reine oder mit oxidischen Zusätzen versehene Wolframelektroden (DIN EN ISO 6848) verwendet. Die Oxide beeinflussen die Lichtbogenstabilität und das Zündverhalten positiv. Darüber hinaus wird die Standzeit erhöht und es ist eine höhere Elektrodenbelastbarkeit möglich. Damit kann bei konstanter Stromstärke mit einer dünneren Elektrode gearbeitet werden. Dadurch ergibt sich ein konzentrierter Einbrand mit weniger Verzug. Elektroden mit Thoriumoxid können heute durch andere Oxide oder Mischoxide ersetzt werden, weil Thorium ein schwach radioaktives Element ist und zusätzliche Maßnahmen erfordert.

Die folgende Zusammenstellung (Auszug aus DIN EN ISO 6848) zeigt die Strombelastbarkeit.

Elektroden-

∅ [mm]

Gleichstrom

[A]

 

Wechselstrom

[A]

 
 

Negative Polung (-)

     
 

Reines

Wolfram

Wolfram

mit Oxidzusätzen

Reines

Wolfram

Wolfram

mit Oxidzusätzen

1,0

10 bis 75

10 bis 75

15 bis 55

15 bis 70

1,6

60 bis 150

60 bis 150

45 bis 90

60 bis 125

2,4

120 bis 220

150 bis 250

80 bis 140

120 bis 210

2,5

130 bis 230

170 bis 250

80 bis 140

120 bis 210

3,2

160 bis 310

225 bis 330

150 bis 190

150 bis 250

4,0

275 bis 450

350 bis 480

180 bis 260

240 bis 350

4,8

380 bis 600

480 bis 650

240 bis 350

330 bis 450

5,0

400 bis 625

500 bis 675

240 bis 350

330 bis 460

Durch die richtige Wahl der Wolframelektroden und deren Vorbehandlung lassen sich die Lichtbogeneigenschaften und die Nahtgeometrie Beeinflussen.

Zündverhalten und Standzeit

⟶ Oxidische Zusätze und Feinschliff in Längsrichtung. Dieser Schleifvorgang ist nur mit speziellen Vorrichtungen und Schleifgeräten möglich.

Linde ist ein Handelsname, der von den Unternehmen der Linde Group verwendet wird. Das Linde-Logo und das Wort Linde sind Marken der Linde AG. MISON® und VARIGON® sind in der EU registrierte Marken der Linde Group. Markeneintragungen und deren Status können je nach Land variieren. Copyright © 2017. Linde AG.

Einfluss von Rautiefe und Zentrizität auf die Standzeit von W-Elektroden

Standzeit:

17 Stunden

Standzeit:

5 Stunden






Elektroden-∅: 3,2 mm

Schweißstrom: 150 A

Werkstoff: Rohrstahl

⟶ Einbrandverhalten und Nahtbreite: Spitzenwinkel von 30–60° werden für gutes Einbrandverhalten empfohlen.

  • Generell geringerer Spitzenwinkel → tieferer Einbrand

  • Größerer Spitzenwinkel → erhöhte Nahtbreitung

Nahtgeometrie bei WIG-Schweißen von Stahl

4. Anwendungshinweise

Neben der richtigen Wahl der Schweißparameter, der Gasdüsengröße und der Schutzgasmenge ist auch die Brennerführung, Und falls erforderlich, die Zugabe des Schweißzusatzes zu beachten. Die Brennerneigung in Schweißrichtung ist stechend ca. 15–40°.

 

Die wichtigsten Regeln zur sicheren und fehlerfreien Durchführung des WIG-Schweißens sind:

→ Regel 1: Sauberkeit

Der Schweißnahtbereich muss frei von Fett, Öl und sonstigen Verunreinigungen sein. Ebenfalls ist auf sauberen Schweißzusatz und saubere Handschuhe des Schweißers zu achten.

Dies gilt besonders beim Fügen von Aluminium, um die Porenbildung zu verhindern. Wurzelseitig sind die Kanten zu brechen.

→ Regel 2: Schweißzusatzführung

Das abzuschmelzende Ende des Schweißzusatzes muss immer im Schutzgasmantel geführt werden – Verhinderung von Oxidation. Der Schweißzusatz ist unter einem kleinen Winkel, auf die Werkstückoberfläche bezogen, zu führen.

→ Regel 3: Gasempfindliche Werkstoffe

Beim Schweißen gasempfindlicher Werkstoffe muss zusätzlich zum Wurzelschutz mit Zusatzgasschutz (Schleppdüse) hinter der Schutzgasdüse gearbeitet werden, um eine Versprödung zu vermeiden.

→ Regel 4: Wolframelektrodentyp und -durchmesser

Wolframelektrodentyp und -durchmesser sind auf den jeweiligen Werkstoff, den Stromstärkenbereich und auf die Schutzgaszusammensetzung Abzustimmen.

→ Regel 5: Schliff der Wolframelektrode, Rautiefe

Der Anschliff der Elektrodenspitze soll in axialer Richtung erfolgen. Je geringer die Rautiefe der Spitzenoberfläche ist, desto ruhiger brennt der Lichtbogen und umso höher ist die Standzeit.

Beim Anschleifen der Wolframelektrode muss die Schleifscheibe gegen die Elektrodenspitze laufen, um ein Abbrechen des spröden Werkstoffes zu vermeiden.

→ Regel 6: Schutzgasmenge, Gasschutz

Die Schutzgasmenge ist der jeweiligen Schweißaufgabe bzw. der Gasdüsengr..e anzupassen. Nach Schweißende muss das Gas lange genug strömen, um das erkaltende Schmelzbad und die Wolframelektrode ausreichend vor Oxidation zu schützen.

Für die VARIGON® Schutzgase gelten folgende Angaben

Schutzgas

Korrekturfaktor*

VARIGON® He30

1,17

VARIGON® He50

1,35

VARIGON® He70

1,70

* Mindestschutzgasmenge geteilt durch Korrekturfaktor ergibt den am Messsystem einzustellenden Durchfluss.

Beispiel: VARIGON® He70: 12 l/min Durchflussmenge am Gasmesssystem (20 : 1,70)

5. Fehlervermeidung

Die richtige Belastung der Wolframelektrode ist wichtig zur Vermeidung von Fehlern. 

→Wechselstrom

Unterbelastet – Lichtbogen unruhig

Überbelastet – Abtropfende Wolframelektrode führt zu Wolframeinschlüssen

→ Gleichstrom

Unterbelastet – Lichtbogen instabil

Überbelastet – Zerstörung der Wolframelektrodenspitze führt zu Lichtbogenunruhen

Belastung von Wolframelektroden

Fehler können auch durch falsche Brenner- und Schwei.zusatzführung verursacht werden. Nachstehend sind einige typische Fehler beim WIG-Schweißen und die möglichen Auswirkungen auf die Schweißnaht zusammengestellt.

Typische Fehler und mögliche Auswirkungen auf die Nahtqualität

 

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