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- Veröffentlicht am 30. Apr. 2024
- Zuletzt bearbeitet am 30. Apr. 2024
- 8 min
Schweißverfahren mit Edelstahl
Dieser Leitfaden enthält einige praktische Tipps und Erkenntnisse zum Schweißen von Edelstahl, einem an sich sehr heiklen Verfahren, das jedoch mit den richtigen Werkzeugen, Materialien und der richtigen Vorbereitung zu großer Zufriedenheit ausgeführt werden kann.
Die Probleme, die beim Schweißen von Edelstahl auftreten, haben nicht immer mit den Metalllegierungen des Grundmaterials zu tun. Häufig sind diese Probleme auf falsche Techniken oder Verfahren zurückzuführen, weshalb es sinnvoll ist, sich mit Präventivmaßnahmen zu befassen. Zunächst einmal müssen alle Schweißwerkzeuge und -materialien (Elektroden, Drähte, Flussmittel, Gase usw.) direkt beim Hersteller oder dessen autorisierten Vertretern gekauft werden, die sich an die erforderlichen Normen halten. Alle Werkzeuge und Materialien müssen dann innerhalb der korrekten Spezifikationen gelagert und gehandhabt werden. Es sei daran erinnert, dass Elektroden, die bei ungeeigneten Temperaturen gelagert werden, Probleme wie Porosität, übermäßige Spritzer, schlecht aussehende Schweißnähte, Risse an der Schweißnaht usw. verursachen können.
Welche Schweißverfahren mit Edelstahl?
Obwohl die meisten metallischen Legierungen geschweißt werden können, lassen sich nicht alle mit der gleichen Leichtigkeit und Geschwindigkeit schweißen wie andere. Da die Leistung einer Schweißverbindung vollständig von ihrer Anwendung abhängt, muss das Schweißverfahren sowohl die Schweißbarkeit der Legierung als auch die Anwendung der Schweißnaht berücksichtigen. Eine Verbindung muss gleichzeitig zäh und dehnbar sein, mechanisch widerstandsfähig und resistent gegen Ermüdung und Korrosion. Hier kommt der Edelstahl ins Spiel, der alle diese Anforderungen erfüllt. Eine schlecht ausgeführte Schweißung kann jedoch die Integrität des geschweißten Bereichs beeinträchtigen.
Ein grundlegender Aspekt beim Schweißen von Edelstahl ist die Notwendigkeit der Reinigung, um Verunreinigungen zu minimieren, die die Korrosionsbeständigkeit des Materials beeinträchtigen.
Metall-Inert-Gasschweißen (MIG)
Diese Art des Schweißens wird auch als Gas-Metall-Lichtbogen-Verfahren bezeichnet. Beim MIG-Schweißen wird ein Schweißdraht mit einer variabel einstellbaren Geschwindigkeit durch den Brenner geführt, um geschmolzen zu werden und die beiden Teile zu verbinden. Der Brenner verwendet Inertgas, um Materialien mit einer gewissen Konsistenz zu verbinden. Er wird besonders wegen seiner schnellen Verarbeitung geschätzt.
Es ist leicht zu erlernen und lässt sich auch gut automatisieren, weshalb es häufig in der industriellen Serienfertigung eingesetzt wird. Moderne MIG-Schweißgeräte ermöglichen es, die Wärmezufuhr auf den gewünschten Bereich zu fokussieren und so ein Durchhängen des Materials zu vermeiden. Das üblicherweise verwendete Schutzgas ist Argon, entweder allein oder als Gemisch mit Helium.
Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG)
Das Wolfram-Inertgasschweißen (WIG-Schweißen) eignet sich besonders gut für das Schweißen von dünnem Aluminium. Die eingesetzte Elektrode besteht aus Wolfram, bei dem inerten Gas handelt es sich zumeist um Argon. Dieses bildet eine Schutzgasatmosphäre um den Lichtbogen herum, was wiederum verhindert, dass Sauerstoff und Stickstoff in das Schweißbad gelangen. Eine mögliche Oxidation des Aluminiums wird minimiert, das Ergebnis ist eine qualitativ hochwertige Schweißnaht.
Zudem werden beim WIG-Schweißen Stromstärke und Spannung unabhängig voneinander reguliert. Dies ermöglicht eine sehr präzise Kontrolle der Wärmeeinbringung, was der starken Leitfähigkeit des Materials zugutekommt. Die WEZ (Wärmeeinflusszone) kann minimal gehalten werden, somit auch Verzug oder Spannungen im Werkstück.
Schweißen mit Elektrodenschweißgerät
Die Schweißmaschine wandelt die Energie in die zum Schweißen erforderliche Spannung um und erzeugt einen Lichtbogen zwischen der Elektrodenspitze und dem zu schweißendes Material. Durch die extreme Hitze des Lichtbogens bilden sich an der Elektrodenspitze winzige Metallkügelchen, die in einem Metallbad aufgeschmolzen und auf das Werkstück aufgebracht werden, so dass das Metall der Elektrode beim Brennen zugesetzt wird.
Durch Verschieben der Elektrode und damit des Lichtbogens während des gesamten Schweißvorgangs verschmilzt der Grundwerkstoff mit dem Elektroden-Metall. Bei Temperaturen über 5000o Celsius verschmilzt der Lichtbogen fast unmittelbar nach dem Öffnen des Lichtbogens mit dem Grundwerkstoff. Der zum Verschmelzen von Elektrode und Grundwerkstoff erforderliche elektrische Strom wird durch eine Spannung zwischen 16 und 40 Volt und einen Strom zwischen 20 und 550 Ampere bestimmt, der unter Berücksichtigung der Eigenschaften der verwendeten Elektrode entweder als Wechselstrom oder als Dauerstrom fließen kann.
Fülldrahtschweißen
Beim Fülldrahtschweißen werden zwei oder mehr Metallteile durch Hitze und Druck miteinander verbunden. Das Verfahren beginnt mit der Vorbereitung der zu verbindenden Oberflächen, die gereinigt und eingeebnet werden, um eine gute Haftung zu gewährleisten. Mit Hilfe einer Schweißmaschine, in der ein rohrförmiger Fülldraht ständig zugeführt wird, wird dieser mit einem Lichtbogen bis zum Schmelzpunkt erhitzt, so dass er mit der gewünschten Oberfläche verschmolzen wird.
Das Fülldrahtschweißen gilt als eine der effizientesten und vielseitigsten Schweißtechniken, da es qualitativ hochwertige Schweißungen an einer Vielzahl von Materialien und Positionen ermöglicht. Darüber hinaus ist diese Technik schnell und einfach zu erlernen, so dass sie sich ideal für Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen eignet, in denen Edelstahl benötigt wird, z. B. im Schiffbau oder im Hochbau.
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Allgemeine Schweißtechnik für Edelstahl
Die Wahl des besten Schweißgeräts ist nicht einfach, vor allem, weil es so viele verschiedene Typen zur Auswahl gibt. Sie lassen sich grob in drei Kategorien einteilen:
- Schweißschleifer arbeiten mit 200 bis 500 A, sie sind schwer und robust und werden meist in internen industriellen Prozessen eingesetzt.
- Schweißtransformatoren arbeiten mit bis zu 300 A; sie werden von Hochspannungs- und Schwachstromnetzen gespeist und sind im Großen und Ganzen durch Inverter ersetzt worden;
- Schweißinverter arbeiten mit Stromstärken von 50 bis 250 A und sind viel leichter und tragbarer als Transformatoren.
Inverter-Schweißgeräte sind am praktischsten, eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen und lassen sich leicht transportieren. Ihr niedrigerer Preis macht sie sowohl für den professionellen als auch für den Hobbybereich erschwinglich.
Jede der oben genannten Gruppen bietet Modelle mit unterschiedlichen Klassifizierungen, die auf der Art der erforderlichen Schweißverfahren basieren. Das bedeutet, dass die richtige Wahl von dem beabsichtigten Schweißverfahren und der Technik abhängt.
Edelstahl richtig schweißen
Edelstahl kann erfolgreich geschweißt werden, wenn einige grundlegende Schritte beachtet werden. Nach einer fundierten Entscheidung für das WIG- oder MIG-Schweißverfahren (einschließlich des richtigen Typs der Wolframelektrode für das WIG-Verfahren oder des richtigen Schweißdrahts für das MIG-Verfahren) ist es wichtig, dass die betreffende Oberfläche mit einer Drahtbürste ordnungsgemäß gereinigt wird.
Für die korrekte Einrichtung und Verwendung der Schweißmaschine sind die Richtlinien des Herstellers zu beachten. Es sollte ein gleichmäßiger, konstanter Schweißstrom verwendet werden, um sicherzustellen, dass beim Schweißen ein stabiler Lichtbogen aufrechterhalten wird. In diesem Stadium muss der Schweißnaht während des Schweißens Füllmaterial zugefügt werden, um eine starke, gleichmäßige Schweißnaht zu erzeugen.
Nach dem Schweißen sollte die Stelle gereinigt und gegebenenfalls poliert werden, um ein gleichmäßiges, besseres Aussehen zu erzielen; die Schweißnahtreinigung ist u.U. auch erforderlich. Das Schweißen von Edelstahl erfordert Geschicklichkeit und Übung. Es empfiehlt sich daher, an Probestücken zu üben, bevor man versucht, ein wichtiges Teil zu schweißen. Sehr wichtig ist auch, dass alle notwendigen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um Verletzungen zu vermeiden.
Empfohlene Kategorien
Edelstahl schweißen in der Industrie
Die Industrie im Allgemeinen ist auf das Schweißen von Edelstahl angewiesen. Ohne sie gäbe es viele Dinge nicht, z. B. Industriegebäude, Tore, große Maschinen und Geräte usw.
Auch für die eigentlichen industriellen Produktionsprozesse ist es in allen möglichen Segmenten, von der Chemie- bis zur Ölindustrie, von der Metallurgie bis zu den Automobilwerken usw., äußerst wichtig.
Da Edelstahl einen hohen Schmelzpunkt hat, ist er resistent gegen Verformungen. Dies bedeutet, dass die geschweißten Komponenten sehr widerstandsfähig gegen extreme Hitze und andere Bedingungen sind, was sie für eine Reihe von Anwendungen in verschiedenen Branchen geeignet macht.
Spezielle Schweißwerkzeuge für Edelstahl
Die Schweißwerkzeuge ähneln denen, die zum Schweißen anderer Metalle verwendet werden, allerdings gibt es einige wichtige Unterschiede.
Für das WIG-Schweißen müssen Geräte verwendet werden, die elektrische Energie mit hoher Frequenz und niedriger Spannung liefern. Beim MIG-Schweißen liefern die richtigen Geräte konstanten elektrischen Strom.
Der Schweißbrenner muss mit einer Inertgas-Düse ausgestattet sein. Beim WIG-Schweißen schützt die Düse das geschmolzene Metall vor Verunreinigungen, während beim MIG-Schweißen der Brenner den Schweißdraht zuführt.
Beim WIG-Schweißen werden Wolframelektroden verwendet, beim MIG-Schweißen Schweißdraht; in beiden Fällen werden sie je nach Dicke des Metalls ausgewählt.
Der Schweissschutz ist ein wesentlicher Bestandteil des Schweißzubehörs und besteht aus Schweißhelmen, Lederhandschuhen, Lederschürzen, Schutzbrillen und Atemschutzmasken zum Schutz vor Verletzungen und dem Einatmen giftiger Dämpfe beim Schweißen.
Lesen Sie untenstehende Artikel, um mehr über das Schweißen im Allgemeinen und über die persönliche Schutzausrüstung zu erfahren, die erforderlich ist, um Ihre Mitarbeitende vor möglichen Schäden zu schützen.
