Schmelzschweißen: Weitere Lichtbogenschweißverfahren
Es gibt viele Varianten des Lichtbogenschweißens, die je nach Werkstoffeigenschaften, Anlagenmechanismus und zu verwendendem Gas ausgewählt werden. Auf dieser Seite werden die verschiedenen Arten des Lichtbogenschweißens vorgestellt.
Metall-Schutzgasschweißen
Das Metall-Schutzgasschweißen (MSG) ist ein Beispiel für das Lichtbogenschweißen mit abschmelzbarer Elektrode (Schmelzelektroden). Es verwendet einen Metallstab (Metall-Schutzgasschweißstab) aus dem gleichen Material wie der Grundwerkstoff als Elektrode. Der zwischen dem Kerndraht der Elektrode und dem Grundwerkstoff gebildete Lichtbogen wird als Wärmequelle genutzt. Das geschmolzene Metall wird von dem Gas und der glasartigen Schlacke bedeckt, die aus der Abschirmung des Kerndrahtes erzeugt wird. Das Verfahren hat den Vorteil, dass es durch die Abschirmung durch Gas und Schlacke und die Bildung eines Entstörschlauchs an der Spitze des Schweißdrahtes weniger von Wind oder anderen Störungen an der Produktionsstätte beeinflusst wird.
MSG wird seit langem eingesetzt. Da das Verfahren meist manuell durchgeführt wird, wird es auch als Lichtbogenhandschweißen bezeichnet. Die Zahl der Anwendungen sinkt durch die Verbreitung von automatischen oder teilautomatischen MAG-Schweißmaschinen, die Kohlendioxid (CO2) verwenden. MSG wurde jedoch aufgrund seiner Vorteile des schnellen und einfachen Schweißens im Innen- und Außenbereich mit relativ preiswerten Geräten in verschiedenen Anwendungen eingesetzt.
- Schweißgut
- Geschmolzene Schlacke
- Abschirmung
- Kerndraht
- Gasatmosphäre
- Bogen
- Schweißbad
Plasmaschweißen
Das Plasmaschweißen ist ein Verfahren, das einen Plasmalichtbogen zwischen Elektrode und Grundwerkstoff erzeugt und zum Schweißen verwendet. Es ist als Verfahren mit nicht abschmelzbarer Elektrode klassifiziert und verwendet, wie beim WIG-Schweißen, einen Wolframstab für die Elektrode. Der Unterschied besteht darin, dass es eine Düse zum Abdecken der Elektrode und ein Plasmagas verwendet, um die Ausbreitung des Lichtbogens zu verhindern.
Die daraus resultierende hohe Wärmekonzentration ermöglicht das schnelle Schweißen mit einer schmalen Schweißraupe und weniger Verzug. Aufgrund des stark gerichteten Lichtbogens ist das Plasmaschweißen für Kehlnähte geeignet und kann Spritzer verhindern. Sein geringer Elektrodenverbrauch ermöglicht ein qualitativ hochwertiges Schweißen über einen langen Zeitraum. Obwohl die Schweißmaschinen im Vergleich zu WIG-Schweißmaschinen teuer sind, sind die Betriebskosten gering. Dies ist eines der besten Verfahren für das automatische Schweißen.
Das Pilotgas (Schutzgas) durchströmt den Brenner und wird durch die Pilot-Lichtbogenwärme (Plasmaumwandlung) ionisiert. Das ionisierte Pilotgas bildet einen Plasmastrahl, strömt aus der Düsenöffnung und dient als Leiter für den Lichtbogenstrom. Dadurch wird der Bogen eingeengt, um ihm eine hohe Energiedichte zu verleihen. Anschließend tritt er aus der Öffnung aus. Die Ausbreitung des Lichtbogens ist auf etwa ein Viertel derjenigen des WIG-Schweißens begrenzt, was zu einem Lichtbogen mit höherer Stromdichte führt.
Elektrogasschweißen
Das Elektrogasschweißen ist ein Schweißverfahren mit abschmelzender Elektrode, das entwickelt wurde, um das Schweißen von dicken Blechen in Vertikalposition mit hohem Wirkungsgrad durch gleichmäßiges Einbrennen zu ermöglichen.
Das für das Elektrogasschweißen verwendete Schutzgas ist meist CO2, aber auch Argon oder Gasgemische aus Argon und CO2, Sauerstoff oder Helium werden verwendet. Für den Schweißdraht werden meist Fülldrähte verwendet, die Schlacke bilden, um eine schöne Schweißraupe zu bilden, aber in einigen Fällen werden auch Volldrähte verwendet.
Die Schweißstromversorgung ist ein DC-Konstantspannungsnetzteil oder ein DC-Konstantstromnetzteil (abfallend).
Das Verfahren umschließt das Schweißbad mit dem Ende des Grundwerkstoffs, einem Kupferschuh und einem feuerfesten Träger und führt das Schweißen in Vertikalposition nach oben durch, während das Abtropfen von Metallschmelze verhindert wird. Dies ermöglicht das Schweißen eines dicken Blechs in einem Durchgang (ein Arbeitsgang).
Die Vorteile sind eine schnelle Abschmelzleistung durch den Einsatz eines großen Stroms, ein hoher Wirkungsgrad und ein relativ großer Spielraum für die Stoßgenauigkeit durch eine geringe Winkelverzerrung.
Elektrogasschweißen wird zum Schweißen von vertikalen Stumpfstößen an Produkten wie Schiffsmantelplatten, Brücken, Lagertanks und Druckbehältern eingesetzt.
