Schutzgas für das WIG-Schweißen

Das Schutzgas ist einer der wichtigsten Parameter beim WIG-Schweißen. Wir wissen, dass beim WIG-Schweißen hauptsächlich Ar und CO2 als Schutzgas verwendet werden. In vielen Anwendungen kann O2, H₂, He oder N₂ hinzugefügt werden, um die Schweißqualität zu verbessern. Neben Argon kann auch Helium oder ein Gemisch aus Argon und Helium als Schutzgas für das WIG-Schweißen verwendet werden. Heute werden wir die Schweißleistungen dieses Gasmediums vorstellen.

Helium (He)

Mit dem Lichtbogenschweißen können fast alle metallischen Werkstoffe geschweißt werden.

1) Er hat ein hohes Ionisierungspotenzial, das die Lichtbogenzündung erschwert und beim Schweißen eine schlechte Lichtbogenzündung bewirkt.

2) Die Wärmeleitfähigkeit von Helium ist fast 8,8-mal so hoch wie die von Argon, so dass mehr Wärme von der Lichtbogensäule nach außen verloren geht. Bei gleichem Schweißstrom und gleicher Lichtbogenlänge ist die Spannung des Heliumlichtbogens viel höher als die des Argonlichtbogens, so dass der Lichtbogen mehr Leistung hat und mehr Wärme auf das Werkstück übertragen wird. Gleichzeitig hat das Heliumgas eine gute Kühlwirkung, und die hohe Energiedichte, die Lichtbogensäule ist dünn und konzentriert, so dass das Werkstück eine große Einschmelztiefe hat.

3) Die Dichte von He ist gering, nur 0,14 mal so hoch wie die von Luft und 0,1 mal so hoch wie die von Argon. Daher muss der Schweißbereich wirksam geschützt werden, da die Strömung von He viel größer ist als die von Argon.

4) Helium ist teurer als Argon, weniger kuschelig und wird meist in besonderen Situationen verwendet, z. B. beim Schweißen von Kühlstäben für Kernreaktoren oder dicken Aluminiumlegierungen.

Gemischtes Gas

Auf der Grundlage von Einkomponentengas kann die Zugabe einer kleinen Menge eines Gases in einem bestimmten Verhältnis die Form und die Energie des Lichtbogens verändern, die Formgebung und die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht verbessern, die Schweißeffizienz erhöhen und die Spritzer reduzieren. Zu den heute üblicherweise verwendeten Mischungen gehören:

1) Ar + He

Das Verhältnis dieser Inertgase ist Ar+ (50%-70%) He. Es zeichnet sich durch eine stabile Lichtbogenverbrennung, eine höhere Lichtbogentemperatur, eine höhere Wärmeentwicklung der Schweißteile und eine Einbrandtiefe aus, die fast doppelt so hoch ist wie beim Argon-Lichtbogenschweißen.

2) Ar + H₂

Im Allgemeinen werden etwa 5% H₂ zugesetzt. Wasserstoff hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und Reduktionsfähigkeit, die die Lichtbogentemperatur erhöhen und die Wärmezufuhr des Werkstücks verbessern kann. CO-Poren in Schweißnähten können beim Schweißen von Nickel und seinen Legierungen beseitigt und verhindert werden.

Abschirmgas	Volumenanteil	Lichtbogenspannung	Chemische Merkmale	Material zum Schweißen
Ar	99.99%	Niedrig	Inerte Gase	Nichteisenmetalle, Rostfreier Stahl Superlegierung
Er	99.99%	Hoch	Inerte Gase	Nichteisenmetalle, rostfreier Stahl, Superlegierung
Ar+He	Ar+75%He	Mittel	Inerte Gase	Al und seine Legierung, Titan und seine Legierung
Ar+H₂	Ar+5%-15%H₂	Mittel	Reduzierendes Gas	Rostfreier Stahl, Nickellegierung

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