Wie wirken sich Schweißparameter und -prozesse auf die Schweißnaht aus?

1. Einfluss von Schweißstrom, Lichtbogenspannung und Schweißgeschwindigkeit auf die Schweißnaht

1. Schweißstrom

Steigt der Schweißstrom (bei sonst gleichbleibenden Bedingungen), wird die Einbrandverhalten und die Verstärkung nehmen ebenfalls zu, während die Schmelzbreite unverändert bleibt oder leicht zunimmt. Die Gründe für diese Veränderungen sind wie folgt:

Die Erhöhung des Stroms führt zu einer Erhöhung der Lichtbogenkraft und des Wärmeeintrags auf das Werkstück, wodurch sich die Position der Wärmequelle nach unten verschiebt und die Eindringtiefe zunimmt. Die Eindringtiefe ist nahezu proportional zum Strom.

② Die Erhöhung des Stroms führt zu einer proportionalen Erhöhung der Schmelzmenge des Schweißdrahtes, was zu einer Erhöhung der Verstärkung führt, da die Schmelzbreite nahezu konstant bleibt.

③ Die Erhöhung des Stroms führt zu einer Vergrößerung des Durchmessers der Lichtbogensäule, aber auch zu einer Vergrößerung der Tiefe des Lichtbogens im Werkstück, wobei der Bewegungsbereich des Lichtbogenpunkts begrenzt ist. Infolgedessen bleibt die Schmelzbreite nahezu unverändert.

2. Lichtbogenspannung

Mit steigender Lichtbogenspannung nehmen auch die Lichtbogenleistung und die Wärmezufuhr zum Werkstück zu. Dies führt zu einer Vergrößerung der Lichtbogenlänge und des Verteilungsradius, was zu einer leichten Abnahme der Eindringtiefe und einer Zunahme der Schmelzbreite führt.

Die Erhöhung der Schmelzbreite führt jedoch zu einer Verringerung der Verstärkung und zu einer leichten Verringerung der Schmelzmenge des Schweißdrahtes.

3. Geschwindigkeit beim Schweißen

Da die Schweißgeschwindigkeit steigt, nimmt die lineare Energie ab, und das Ergebnis ist eine Abnahme des Einbrandes, der Breite und der Verstärkung. Dies liegt daran, dass die Menge des pro Längeneinheit der Schweißnaht aufgetragenen Schweißdrahtes mit zunehmender Schweißgeschwindigkeit abnimmt. Außerdem nimmt die Schmelzbreite proportional zum Quadrat der Schweißgeschwindigkeit ab.

2. Verbindungsmethode

DC-Plus-Anschluss: Das Werkstück wird an den Pluspol der Schweißmaschine angeschlossen, der Schweißbrenner an den Minuspol der Maschine.

Umgekehrte DC-Verbindung: Das Werkstück wird an den Minuspol der Schweißmaschine und der Schweißbrenner an den Pluspol angeschlossen.

Im Allgemeinen sind die Einbrandtiefe und -breite beim Gleichstrom-Gegenstromschweißen größer als beim Gleichstrom-Positivschweißen. Dies ist auf die hohe Energieabgabe des Werkstücks zurückzuführen, das als Kathode wirkt.

Bei der Verwendung eines positiven Gleichstromanschlusses fungiert der Schweißdraht als Kathode, was zu einer hohen Schmelzrate des Drahtes führt.

Unter WIG-SchweißenDie Eindringtiefe ist bei Gleichstrom-Plusschaltung am größten und bei Gleichstrom-Rückschaltung am kleinsten.

Beim Schweißen von Aluminium, Magnesium und Legierungen muss die Oxidschicht auf der Oberfläche des Schmelzbades entfernt werden, weshalb das Wechselstromschweißen die bessere Wahl ist. Die Gleichstrom-Gegenstromverbindung eignet sich zum Schweißen dünner Bleche, während die Gleichstrom-Positivverbindung in der Regel zum Schweißen anderer Materialien verwendet wird.

3. Schweißnahtfehler und Fehlerursachen

1. Unvollständige Penetration

Beim Schmelzschweißen wird der unvollständige Einbrand an der Wurzel der Verbindung als "unvollständiger Einbrand" bezeichnet.

Die Gründe für diesen Fehler sind unter anderem ein zu niedriger Schweißstrom, eine zu hohe Schweißgeschwindigkeit, eine ungeeignete Rillengröße und eine falsche Ausrichtung des Schweißdrahtes auf die Mitte der Schweißnaht.

Dieser Fehler tritt häufig bei Kurzschlussübergängen auf. CO2-Schweißen mit einem feinen Draht aufgrund des geringen Wärmeeintrags in das Werkstück.

Unvollständige Penetration

2. Durchbrennen

Wenn beim Schmelzschweißen geschmolzenes Metall auf der Rückseite der Schweißnaht austritt und ein Loch bildet, spricht man von "Durchbrand".

Dieser Fehler kann durch einen zu hohen Schweißstrom, eine zu geringe Schweißgeschwindigkeit oder eine zu große Spaltfuge entstehen.

Durchbrennen

3. Unterschnitt

Im Grundwerkstoff in der Nähe der Schweißnaht entsteht durch Verbrennung eine Vertiefung oder Rille, die als "Hinterschnitt" bezeichnet wird. Dieser Fehler kann beim Schweißen mit hohen Strömen und hohen Geschwindigkeiten auftreten.

Wenn die Kehlnaht Wenn ein vertikaler Steg mit einem zu großen Schweißschenkel oder mit einer zu hohen Spannung geschweißt wird, kann ebenfalls ein Unterschnitt auftreten. Unsachgemäße Bedienung beim Stumpfschweißen Verbindungsschweißen kann auch zu Unterschreitungen führen.

Unterschnitt

4. Schweißraupe

Wenn beim Schmelzschweißen geschmolzenes Metall außerhalb der Schweißnaht auf den nicht geschmolzenen Grundwerkstoff fließt und einen Vorsprung bildet, spricht man von einem "Schweißraupe.

Schweißperlen können durch eine übermäßige Menge an Zusatzwerkstoff verursacht werden, was oft mit einer kleinen Spalt- und Rillengröße, einer niedrigen Schweißgeschwindigkeit, einer niedrigen Spannung oder einer großen Auszugslänge des Schweißdrahtes zusammenhängt.

Schweißraupe
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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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