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Cartes-fiches
Welche Weiterentwicklung des Kurzlichtbogens bringen Digital geregelte Kurzlichtbogenprozesse
Wo werden sie genutzt?
Minimierung der Energieeinbringung
– hohe thermische Wirkungsgrade
Minimierung der Spritzerbildung
– Abregeln der elektrischen Leistung im Kurzschlussfall
– Schnelles Absenken des Schweißstromes
– Gesteuertes Auflösen des Kurzschlusses
– Mechanisch/Elektrisch => CMT (Fronius)
– Elektrisch => ColdArc (EWM), FastROOT (Kemppi), u.a.
Kombination stromgeführter Kurzschlussprozesse mit Impulslichtbogenphasen
möglich!
– Nahezu stufenlose Steigerung der Prozessenergie von Minimaleintrag bis „heiß“
sehr spritzerarm und durch die relativ niedrigen Kurzschlussströme wird der Energieeintrag
in den Grundwerkstoff minimiert, so dass dünne Bleche sicherer und verzugsärmer gefügt werden können.
im Bereich der Wurzel- und Dünnblechschweißung genutzt
Beschreibe die Eigenschaften und skizziere das v/t I/t und U/t Diagramm des "CMT mechanische Tropfenablösung"
im Kurzschluss daswird Stromniveau auf ein sehr geringes Maß reduziert und synchron zum Kurzschluss die Drahtförderrichtung umgekehrt.Somit geht der Tropfen nahezu stromlos und nur unter
Einfluss der Oberflächenspannung in das Schmelzbad über.
Tropfenablösung durch Rückwärtsbewegung des Drahtes (mechanische Tropfenablösung)
=>Hierdurch lässt sich die in das Werkstück eingebrachte Energie deutlich reduzieren.
Eigenschaften und U/t I/t Diagramm des Cold Weld Prozess (CW)
Ansatz zur Reduzierung des Energieeintrages in den Grundwerkstoff
Der Cold Weld Prozess (CW) basiert im Gegensatz zum CMT- Prozess nicht auf dem
Kurzlichtbogenverfahren, sondern auf dem Impulsschweißverfahren
CW-Prozess nutzt wechselnde Polaritäten (AC-Prozess)
Während der positiven Phase (Elekrode positiv) wird mehr Wärme in das Werkstück
geleitet, während in der negativen Phase (Elekrode negativ) die Drahtelektrode stärker
erwärmt und aufgeschmolzen wird.Effekt genutzt, dass bei negativer Polung mehr Energie im Draht umgesetzt wird.Es bilden sich größere Tropfen und ein kleineres Schmelzbad. Auf diese Weise lässt sich
die Wärmeeinbringung in den Grundwerkstoff deutlich verringern
– > Beeinflussung von Einbrand und dem Verhältnis von el. Leistung und Abschmelzleistung
Durch die Ausbildung größerer Tropfen in der Negativphase weist das AC-MIGSchweißen
eine ausgezeichnete Spaltüberbrückbarkeit auf.
Eigenschaften des MSG-Tandem-Schweißen
Erhöhung der Abschmelzleistung durchVerwendung zweier Drahtelektroden
Erhöhung des Abschmelzwirkungsgradesdurch Vergrößerung des VerhältnissesOberfläche / Volumen, rel. Erhöhung Joulesche Widerstandserwärmung
Höhere Schweißgeschwindigkeiten
– rel. geringere Streckenenergie
– Auch Eignung für dünnere Bleche
Technologie
– Großer Brenner, eingeschränkte Zugänglichkeit
– Vorzugsrichtung bei der Automatisierungbeachten!
– Gegenseitige Beeinflussung der Lichtbögen
– Lösung: Getrennte Potentiale,alternierendes Pulsen (Phasenversatz
von 180° geschweißt, d.h. der eine Lichtbogen befindet sich in der Pulsstromphase
während der andere sich gerade in der Grundstromphase befindet. Dadurch wird die
gegenseitige Beeinflussung der beiden Lichtbögen auf ein Minimum beschränkt.).
Vorteile des MSG_Tandemschweißen
-hohe Schweißgeschwindigkeiten
-hohe Abschmelzleistungen => Wirtschaftlichkeit des MSG-Schweißens
-sehr guteSpaltüberbrückbarkeit
-verringert den Energieeintrag in den Grundwerkstoff im
Gegensatz zu einer vergleichbaren Abschmelzleistung beim Eindrahtschweißen, da
der nachlaufende Lichtbogen kein Schmelzbad mehr erzeugen muss.
Drahtelektroden und Schweißgut nach ISO 14341-A
(MSG-Schweißen von unleg. und Feinkornbaustählen)
Woür steht was?
ISO 14341-A-G 46 3 M21 G3Si1
G= Schutzgassschweißen
46 = Kennziffer für die Festigkeits- und Dehnungseigenschaften des Schweißgutes
3=Kennzeichen für die Kerbschlagarbeit des Schweißgutes
M21 =Kennzeichen für Schutzgase
G3Si1=Kurzzeichen für die chemische Zusammensetzung für Drahtelektroden
Vorteile und positive Eigenschaften von MSG-Prozessen mit Fülldrahten
Sichere Flankenerfassung, unempfindlich gegen Bindefehler
Gute Benetzung, kerbfreie Übergänge, glatteSchweißnahtoberflächen
Hohe Sicherheit gegenüber Rissen im Schweißgut
Spritzerarmer Tropfenübergang
Hohe Prozessstabilität
Röntgensichere Nähte
Einsatzmöglichkeit von Mikrolegierungselementen
Gute Zwangslageneignung
Wirtschaftliche Fertigung
Welche Drahtarten werden zum Metall-Schutzgasschweißen eingesetzt?
Beschreiben sie deren aufbau
Massivdrähten
Fülldrähte:
-bestehen aus einem metallischen Rohr und einer pulverförmigen Kernfüllung
-zwischen formgeschlossenen und spaltfreien Elektroden unterschieden
-Fülldrähte enthalten Lichtbogenstabilisatoren, Schlackebildner und
Legierungselemente, die einen ruhigen Schweißprozess begünstigen, zu einem guten
Schutz der erstarrenden Naht vor der Atmosphäre beitragen und zumeist sehr gute
mechanische Gütewerte gewährleisten
Nenne die 3 Typen der Fülldrahtelektorde
rutiler Typ
basischer Typ
Metallpulver
Eigenschaften und Anwendungshinweise zu Fülldrahtelektroden rutiler Typ
stabiler Lichtbogen undwenig Spritzer
guter Seiteneinbrand
weniger Einbrand in derNahtmitte im Vergleich zuMassivdraht
glatte Nahtoberfläche undgute Schlackenentfernbarkeit
Drähte mit schnellerstarrender Schlackegünstig für das Schweißenin Zwangspositionen an
dickeren Werkstücken
mechanisch-technologischeEigenschaften desSchweißgutes, besondersbei tieferen Temperaturen,
stark vom Legierungstypdes Drahtes abhängig
Eigenschaften und Anwendungshinweise zu Fülldrahtelektroden basischer Typ
gute mechanisch-technologische Schweißguteigenschaften
Werkstoffübergang grobtropfige und Raupe weniger glatt als bei Rutilfüllung
beim Schweißen mit CO2 mehr Spritzer als bei Ar-CO2-Gemischen
Stromquellen mit guten dynamischen Eigenschaften erforderlich
Brennerpolung nach Herstellerangaben beachten (häufig Minuspolung)!
Eigenschaften und Anwendungshinweise zu Fülldrahtelektroden "Metallpulver"
im Kurzlichtbogenbereich wenigerSpritzer als beim Massivdraht
für Wurzelschweißungen gutgeeignet
der Sprühlichtbogenbereichbeginnt früher als beim Massivdraht
bessere Wiederzündfähigkeit undweniger Rauch als bei schlackebildendenFülldrähten
mehr Widerstandserwärmung imfreien Drahtende als bei Massivdrähten
Höhere Abschmelzleistung als beiMassivdrähten bei gleichen Einstellungen und Randbedingungen