Kontrollfragen zum Skript.


Thomas Christen
Diese Lernkarten vermitteln Grundlagen und spezifische Details zum Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG), einem präzisen Schweißverfahren für verschiedene Metalle. Im Fokus stehen Schutzgase wie Argon und Helium, ihre Eigenschaften, Einsatzmöglichkeiten sowie die Bedeutung von Wechselstrom und Zusatzwerkstoffen. Praktische Aspekte wie Nahtqualität, Gefahren und Anlagenkomponenten werden ebenfalls behandelt. Ideal für Schweißfachleute und Lernende, die fundierte Kenntnisse für qualitativ hochwertige Schweißarbeiten erwerben möchten.
Karten
38
Lernende
33
Sprache
Deutsch
Kategorie
Technik
Stufe
Andere
Erstellt / Aktualisiert
16.06.2013 / 16.06.2026

Lernkarten

Anwendungsgebiete?

Das WIG-Verfahren kann wirtschaftlich in einem weiten  Anwendungsgebiet eingesetzt werden und ist für alle  schweissgeeigneten Metalle anwendbar.
Der grösste Anwendungsbereich liegt beim Schweissen  in einem Dickenbereich von 0,3 - 4 mm.

Vor und Nachteile?

Vorteile des Verfahrens
Die meisten Werkstoffe können WIG geschweisst  werden.


Stabiler Lichtbogen.


Die Wärmeeinbringung kann fein dosiert werden,  dadurch ist eine gute Beherrschung des  Schweissbades möglich.


Glatte und ebene Naht.


Keine Spritzer.


Keine Schlackenbildung.


Es ist nur eine geringe oder gar keine  Verputzarbeit notwendig.


Hohe Qualität des Schweissgutes.


Der Schweissvorgang geht praktisch ohne  Abbrand von Legierungselementen vor sich.


Es ist nicht immer ein Zusatzwerkstoff erforderlich.


Das Verfahren kann mechanisiert oder automatisiert  werden.

Nachteile des Verfahrens


Um fehlerfreie Schweissnähte zu erhalten, muss  mit grosser Sauberkeit gearbeitet werden.


Im Vergleich zum abgeschmolzenen Schweissgut  wird relativ viel Wärme in das Werkstück  eingebracht.


Die Abschmelzleistung ist relativ gering.


Wird die falsche Schweisstechnik angewandt,  indem man den Zusatzwerkstoff der Luft aussetzt,  kann die Schweissnaht verunreinigt werden.

Aufgabe des Schutzkondensators?

Der Schutzkondensator schirmt bis zu einem gewissen  Grad elektronische Geräte gegen Störungen durch die  Hochfrequenz ab.

Wie funktioniert das Steuergerät und die Programmierung?

Schalt- und Steuereinrichtungen sind in einem  besonderen Gehäuse oder in der Schweissstromquelle  untergebracht.

Über das Steuergerät werden Strom,  Schutzgas, Wasser, Hochfrequenz usw. zum gegebenen  Zeitpunkt in der gegebenen Grösse zu-oder  abgeschaltet.

Schaltet der Schweisser bei  betriebsbereitem Gerät den Schweissbrenner ein, so  gibt das Steuergerät, sofern kein Wassermangel  herrscht, den Schweissstrom mit der zugeschalteten  Hochfrequenz, das Schutzgas und das Kühlwasser frei.


Das ferngesteuerte Absenken des Schweissstromes  erfolgt gegen Ende der Naht über das Steuergerät. Über  einen Verzögerungsschalter oder einen  Nachströmbehälter wird im Steuergerät auch das  Weiterfliessen des Schutzgases während ca. 10 Sekunden nach Abschalten des Lichtbogens gesteuert.  Dieses kurze Nachströmen erlaubt ein Abkühlen der  Elektrode und des Schweissbades unter Gasschutz.

Die  Zündüberwachung verhindert ein längeres Ausströmen  von Gas bei unterbliebener Zündung des Lichtbogens.
 

Aufgabe der Schutzdrossel?

Die Schutzdrossel schützt die Stromquelle vor den  schädlichen Einflüssen der Hochfrequenz.

Aufgabe des Siebkondensators bei AC?

Mit einem Siebkondensator im Schweissstromkreis  kann der Gleichstromanteil herausgefiltert werden, da  Kondensatoren Gleichstromsperre sind. Der  Siebkondensator dient der Symmetrisierung des  Schweissstromes beim Wechselstromschweissen.

Aufgabe des Zündgerätes?

Das Hochfrequenz Zündgerät ist eine Einrichtung die  das berührungsfreie Zünden des Lichtbogens erleichtert  und bei Wechselstrom den Fortbestand des  Lichtbogens sicherstellt.
Die Zündhilfen (HF oder Impulsgenerator) ermöglichen  das berührungsfreie Zünden des Lichtbogens durch  Bilden einer Funkenstrecke und erleichtern das  Wiederzünden des Lichtbogens beim  Wechselstromschweissen nach dem Nulldurchgang.

Brenneraufbau?

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Gasdüsenauswahl und Einsatz einer Gaslinse?

Die Gasdüsen führen das Schutzgas so, dass die  glühende Wolfram Elektrode, der Lichtbogen und das  Schweissbad gut abgedeckt werden. Die  verschiedenen Durchmesser müssen der  Schweissarbeit, insbesondere der erforderlichen  Schutzgasmenge und dem Durchmesser der  Wolframelektrode angepasst sein.

Der Gasschutz kann durch das Anbringen einer  Gaslinse im Brenner verbessert werden. Die Gaslinse  besteht aus einer Reihe von feinmaschigen Netzen und  Filtern. Damit erreichen wir ein unverwirbeltes  (laminares) Ausströmen des Schutzgases. Das  Benutzen der Gaslinse bietet folgenden Vorteil:
• Der Gasverbrauch kann bei zugleich besserem  Schutz der Schweissstelle reduziert werden.
• Die Elektrode kann 15 - 20 mm mehr  herausstehen, dies ermöglicht dem  Schweisser einen besseren Blick auf die  Schweisszone, was besonders wichtig ist  beim Schweissen in engen Spalten.
 

Wolframelektrodentypen?

Zirkonlegierte Elektroden.

Reinwolframelektroden ( für Wechselstrom,  AC, )

Thorierte Wolframelektroden. Thorium ist leicht radioaktiv. Deshalb sind  sie heute verboten,
Oder nur mit einer Sonderbewilligung der SUVA  zulässig !

Einstellgrössen beim WlG Schweissen?

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Schweissen mit Impulsstrom?

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Schweissen mit AC?

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Gleichrichtereffekt beim AC Schweissen?

Beim Schweissen der Leichtmetalle mit Wechselstrom zeigt  sich jedoch noch eine Besonderheit, der so genannte  Gleichrichtereffekt.
Um den auszuschalten hat man für das  Wechselstromschweissen eine Balance Steuerung  entwickelt. Mit ihr lässt sich eine weitgehend modifizierbare,  rechteckige Wellenform erreichen. Die  Schweissbedingungen können dem Werkstück optimal  angepasst werden.
Rechteckwellenfunktion. Einfluss der Polarität der Elektrode:
 

AC Wellenarten

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AC Balance

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WIG Heissdrahtschweissen

Beim WIG-Auftragsschweissen mit Heissdrahtzusatz  wird, wie Bild 1 verdeutlicht, der  Schweisszusatzwerkstoff in Drahtform (2  Drahtelektroden) von hinten in den WIG-Lichtbogen  eingeführt. Die beiden Drahtelektroden, in der Regel 1,6  mm dick, werden an einer separaten Stromquelle durch  Widerstandserhitzung bis auf Rotglut vorgewärmt und  schmelzen im WIG-Lichtbogen endgültig auf. Dabei  kann der Brenner eine Pendelbewegung ausführen,  wodurch Raupenbreiten von meist 30 bis 60 mm  entstehen.
Da sich der Strom für den WIG-Lichtbogen, getrennt  vom Strom für die Erwärmung der Drahtelektroden  einstellen lässt, ist die Abschmelzleistung und die  Aufmischung beeinflussbar

Orbitalschweissen

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Zweck der Schutzgase?

Der Einsatz von Schutzgasen beim WIG-Schweissen dient  zum Schutz der heissen und geschmolzenen Zonen  des Werkstückes und des Zusatzwerkstoffes sowie  der Elektrode gegen die schädlichen Einflüsse der  umgebenden Luft. Zusätzlich wirkt das Schutzgas auf die  Lichtbogencharakteristik und dem Aussehen der  Schweissnaht ein.

Warum Argon am häufigsten?

Preiswert. Argon ist billiger als Helium.


Ein guter Schutzeffekt infolge seiner hohen  Dichte.

Argon ist 1,4-mal schwerer als Luft, das  bedeutet, dass es die Schweisszone wie eine  Decke abdeckt, besser als Helium, welches viel  leichter als Luft ist.

Die Dichte von Helium ist nur 1/7  der Dichte von Luft. Um denselben Schutzeffekt wie  bei Argon zu erhalten, muss die Schutzgasmenge  bei Helium mindestens zweimal grösser sein als bei  Argon.

Wegen seiner Dichte ist Argon beim  Zwangslagenschweissen besser anwendbar und  reagiert weniger auf Luftzug als Helium.
Ein stabiler Lichtbogen.

Mit Argon wird ein  gleichmässiger und stabiler Lichtbogen erzielt, der  beim Wechselstromschweissen wichtig ist.
Leicht zu zündender Lichtbogen.

Einen  Lichtbogen in Argon zu entzünden, ist einfacher als  in Helium.

Vorteil Helium?

Wegen seiner höheren Lichtbogenspannung bringt Helium  bei gleicher Stromstärke mehr Energie in das Werkstück als  Argon.

Helium wird daher beim Schweissen von dicken  Werkstoffen und bei Metallen mit einer hohen  Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer genommen, hierdurch wird  das Vorwärmen verringert.


Bei gleicher Stromstärke wird mit Helium ein tieferes  Durchschweissen der Naht erzielt als mit Argon.
Die Schweissgeschwindigkeit wird von der  Lichtbogenspannung beeinflusst. Die durch Helium höhere  Lichtbogenspannung bewirkt eine höhere  Schweissgeschwindigkeit, was beim mechanisierten  Schweissen von Vorteil ist.

Vorteil AR HE Gemische

Mischungen aus Argon und Helium werden dann  genommen, wenn eine Kombination der beiden  Eigenschaften beim Schweissen gewünscht wird, z.B. eine  hohe Lichtbogenstabilität und tiefes Durchschweissen.

Vorteil AR Wasserstoff Gemische?

Wasserstoff wird hauptsächlich dann genommen, wenn eine  Zunahme der Schweissgeschwindigkeit gewünscht  wird. Durch seinen reduzierenden Einfluss macht  Wasserstoff die Naht auch sauber. Die Zumischung von  Wasserstoff beträgt normalerweise 2-10 %.
Zum manuellen und maschinellen WIG-Schweissen von  nichtrostenden austenitischen Stählen, können Argon- Wasserstoff-Gemische von Vorteil sein. Der Zusatz von  Wasserstoff erlaubt eine höhere Schweissgeschwindigkeit,  tieferes Durchschweissen und einen geringeren Verbrauch  von Zusatzwerkstoffen, da die Naht schmaler ist. Zusätzlich  hat Wasserstoff eine reinigende Wirkung auf die Naht und  verringert die Oxidation.
Ausser bei rein austenitischen Stählen sollte Wasserstoff nie  bei anderen hochlegierten Stählen eingesetzt werden.

Welche Schutzgase bei: Alu, Kupfer, Titan und Zirkonium?

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Von welchen Faktoren ist die Schutzgasmenge abhängig?

der Werkstoff
das gewählte Schutzgas
der Schweissstrom
die Grösse der Schutzgasdüsen
der Brennerwinkel
der Lufteinzug
die Schweissposition
die Nahtform
 

Welche Werkstoffe können WIG geschweisst werden?

Das WIG-Verfahren kann wirtschaftlich in einem weiten  Anwendungsgebiet eingesetzt werden und ist für alle  schweissgeeigneten Metalle anwendbar.


Der grösste Anwendungsbereich liegt beim Schweissen in  einem Dickenbereich von 0,3 - 4 mm für folgende  Werkstoffe:


Leichtmetalle und ihre Legierungen
Kupfer und Kupferlegierungen
Nickel und Nickellegierungen
sowie un- niedrig und hoch - legierte Stähle
 

Nenne Minimum 5 Vorteile dieses Verfahrens.

Die (schweissgeeigneten Metalle) meisten Werkstoffe  können WIG geschweisst werden.


Stabiler Lichtbogen.


Die Wärmeeinbringung kann fein dosiert werden,  dadurch ist eine gute Beherrschung des  Schweissbades möglich.


Glatte und ebene Naht.


Keine Spritzer.


Keine Schlackenbildung.


Es ist nur eine geringe oder gar keine  Verputzarbeit notwendig.


Hohe Qualität des Schweissgutes.


Der Schweissvorgang geht praktisch ohne Abbrand  von Legierungselementen vor sich.


Es ist nicht immer ein Zusatzwerkstoff erforderlich.


Das Verfahren kann mechanisiert oder  automatisiert werden.

Welche Stromquellen können für das WIG-Schweissen verwendet werden?

Gleichstromquellen
MAG - Anlage

Wie sollte die statische Kennlinie des Gerätes sein?

Steil fallend Kennlinie.

Nenne 5 Komponenten einer WIG-Schweissanlage.

1    Stromquelle (Gleich- und/oder Wechselstrom)
2    Schutzkondensator
3    Steuergerät
4    Schutzdrossel
5    Siebkondensator (nur bei Wechselstrom)
6    Hochfrequenz-Zündgerät
7    Wasserkühler
8    Schutzgas
9    Schlauchpaket
10  Brenner
11  Werkstück
 

Welche Aufgaben haben Siebkondenser / Schutzdrossel?

Elektronik vor HF - Spannungen schützen.

Nenne 3 Elektrodentypen.

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Erkläre das Impulsschweissen.

Die Stromstärke wechselt hierbei in gleichbleibenden Abständen zwischen einem unteren (Grundstrom) und einem oberen Wert (Impulsstrom), siehe Bild 1.
Im Allgemeinen können Impulsfrequenzen zwischen 0,5 - 10Hz eingestellt werden. Der in der Praxis am meisten verwendete Frequenzbereich liegt zwischen 2 Hz und 6 Hz. Das Zeitverhältnis Grundstrom zu Impulsstrom wird so miteinander abgestimmt, dass unter Einwirkung des Impulsstroms der Grund- und Zusatzwerkstoff schmilzt und während der Grundstrom ansteht, wieder teilweise erstarrt. Auf diese Weise entsteht eine geschuppte Schweissnaht, die aus zahlreichen, sich überlappenden Einzelpunkten besteht.

Mit welcher Stromart wird Aluminium geschweisst?

AC --> Wechselstrom (Alternated Curent)

Welche Schutzgase können beim WIG-Schweissen verwendet werden?

Es wird ein inertes Gas als Schutzgas beim WIG-Schweissen eingesetzt. lnertgas geht keine Verbindungen mit anderen Werkstoffen ein und gibt daher einen sicheren Schutz.
Die gebräuchlichsten Schutzgase beim WIG-Schweissen sind Argon und Helium und Mischungen aus beiden. Reines Argon ist das gebräuchlichste. Andere Gase welche den Schutzgasmischungen beim WIG-Schweissen beigefügt werden können, sind Wasserstoff und Stickstoff.
 

Warum muss beim Schweissen von CrNi Stahlrohren Formiergas verwendet werden?

Nahtwurzel bzw. das Rohrinnere vor Luftzutritt geschützt werden. Die Luft wird durch geeignete Massnahmen verdrängt bzw. durch Schutzgase wie Argon, Argon-Wasserstoff- oder Stickstoff-Wasserstoff-Mischgase (Formiergas) ersetzt
Infolge der schädigenden Wirkung von Stickstoff und Wasserstoff auf die meisten Nichteisenmetalle werden Formiergase nur beim Schweissen von Stählen verwendet, in allen andern Fällen kommt als Wurzelschutz meist Argon zur Anwendung
 

Nenne 5 Schweissnahtfehler, die beim WIG-Schweissen auftreten können.

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Nenne 5 Gefahren beim WIG-Schweissen, die den Schweisser betreffen können.

Elektrischer Strom
Lichtbogenstrahlung
Verbrennungen
Schadstoffe
Brände und Explosionen
Lärm
Mechanische Gefahren

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