Eine Schutzgasführung für das MSG-Schweißen

Die Wahl des Gases, das am besten für das Grundmaterial, den Übertragungsmodus und die Schweißparameter geeignet ist, kann Ihnen dabei helfen, das Beste aus Ihrer Investition herauszuholen.

Die Verwendung eines falschen Schutzgases oder Gasflusses kann die Schweißqualität, Kosten und Produktivität erheblich beeinträchtigen. Schutzgas schützt das geschmolzene Schweißbad vor Verunreinigungen von außen. Daher ist es wichtig, das richtige Gas für die jeweilige Aufgabe auszuwählen.

Für optimale Ergebnisse ist es wichtig zu wissen, welche Gase und Gasmischungen für bestimmte Materialien am besten geeignet sind. Sie sollten auch einige Tipps kennen, die Ihnen dabei helfen können, die Gasleistung in Ihrem Schweißbetrieb zu optimieren und so Geld zu sparen.

Mehrere Schutzgasoptionen für das Metall-Schutzgasschweißen (GMAW) können diese Aufgabe erledigen. Die Wahl des Gases, das am besten zum Grundmaterial, Übertragungsmodus und Schweißparametern geeignet ist, kann Ihnen dabei helfen, den größtmöglichen Nutzen aus Ihrer Investition zu ziehen.

Ab dem Moment, in dem der Schweißlichtbogen gezündet wird, sind der richtige Gasfluss und die richtige Gasabdeckung wichtig. Typischerweise sind Probleme mit dem Gasfluss sofort erkennbar. Möglicherweise haben Sie Schwierigkeiten, einen Lichtbogen herzustellen oder aufrechtzuerhalten, oder es fällt Ihnen schwer, qualitativ hochwertige Schweißnähte herzustellen.

Über Qualitätsprobleme hinaus kann eine schlechte Schutzgasleistung auch die Betriebskosten in die Höhe treiben. Eine zu hohe Durchflussrate bedeutet beispielsweise, dass Sie Gas verschwenden und mehr Geld für Schutzgas ausgeben, als nötig ist.

Zu hohe oder zu niedrige Durchflussraten können zu Porosität führen, die dann Zeit für Fehlerbehebung und Nacharbeit erfordert. Zu niedrige Durchflussraten können zu Schweißfehlern führen, da das Schweißbad nicht ausreichend geschützt wird.

Die Menge der beim Schweißen entstehenden Spritzer hängt auch vom verwendeten Schutzgas ab. Mehr Spritzer bedeuten mehr Zeit und Geld für das Schleifen nach dem Schweißen.

Mehrere Faktoren bestimmen das richtige Schutzgas für den GMAW-Prozess, darunter die Art des Materials, das Zusatzmetall und die Art der Schweißübertragung.

Materialtyp. Dies ist möglicherweise der wichtigste Faktor, der bei der Bewerbung berücksichtigt werden muss. Beispielsweise haben Kohlenstoffstahl und Aluminium sehr unterschiedliche Eigenschaften und erfordern daher unterschiedliche Schutzgase, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Bei der Auswahl eines Schutzgases muss auch die Materialstärke berücksichtigt werden.

Zusatzmetalltyp. Das Schweißzusatzmetall passt zum Grundmaterial. Wenn Sie also das Material kennen, erhalten Sie auch eine gute Vorstellung davon, welches Gas am besten für das Schweißzusatzmetall geeignet ist. Viele Schweißverfahrensspezifikationen enthalten Einzelheiten darüber, welche Gasmischungen mit bestimmten Zusatzwerkstoffen verwendet werden können.

Ab dem Moment, in dem der Schweißlichtbogen gezündet wird, sind der richtige Schutzgasfluss und die richtige Schutzgasabdeckung wichtig. Dieses Diagramm zeigt links eine glatte Strömung, die das Schweißbad bedeckt, und rechts eine turbulente Strömung.

Schweißübertragungsmodus. Dabei kann es sich um einen Kurzschluss, einen Sprühlichtbogen, einen Impulslichtbogen oder eine Kugelübertragung handeln. Jeder Modus lässt sich besser mit bestimmten Schutzgasen kombinieren. Beispielsweise sollten Sie im Sprühübertragungsmodus niemals 100-prozentiges Argon verwenden. Verwenden Sie stattdessen eine Mischung aus 90 Prozent Argon und 10 Prozent Kohlendioxid. Der CO2-Gehalt im Gasgemisch sollte niemals 25 Prozent überschreiten.

Zu den weiteren zu berücksichtigenden Faktoren gehören die Fahrgeschwindigkeit, die für die Verbindung erforderliche Art der Eindringung und die Passgenauigkeit der Teile. Ist die Schweißnaht falsch positioniert? Wenn ja, hat dies auch Einfluss darauf, welches Schutzgas Sie wählen.

Argon, Helium, CO2 und Sauerstoff sind die am häufigsten beim MSG-Schweißen verwendeten Schutzgase. Jedes Gas hat in jeder Anwendung Vor- und Nachteile. Einige Gase eignen sich besser als andere für die am häufigsten verwendeten Grundmaterialien, sei es Aluminium, Weichstahl, Kohlenstoffstahl, niedriglegierter Stahl oder Edelstahl.

CO2 und Sauerstoff sind reaktive Gase, das heißt, sie beeinflussen das Geschehen im Schweißbad. Die Elektronen dieser Gase reagieren mit dem Schweißbad und erzeugen unterschiedliche Eigenschaften. Argon und Helium sind Edelgase und reagieren daher nicht mit dem Grundmaterial oder dem Schweißbad.

Reines CO2 sorgt beispielsweise für eine sehr tiefe Schweißnahteindringung, was beim Schweißen dicker Materialien nützlich ist. In seiner reinen Form erzeugt es jedoch einen instabileren Lichtbogen und mehr Spritzer als wenn es mit anderen Gasen gemischt wird. Wenn die Qualität und das Aussehen der Schweißnaht wichtig sind, kann ein Argon/CO2-Gemisch für Lichtbogenstabilität, Schweißbadkontrolle und weniger Spritzer sorgen.

Welche Gase passen also am besten zu unterschiedlichen Grundmaterialien?

ABeleuchtung Für Aluminium sollten Sie 100-prozentiges Argon verwenden. Eine Argon/Helium-Mischung eignet sich gut, wenn Sie eine tiefere Eindringtiefe oder eine schnellere Fortbewegungsgeschwindigkeit benötigen. Verwenden Sie bei Aluminium kein Sauerstoff-Schutzgas, da Sauerstoff dazu neigt, heiß zu werden und eine Oxidationsschicht zu bilden.

Baustahl. Sie können dieses Material mit einer Vielzahl von Schutzgasoptionen kombinieren, darunter 100 Prozent CO2 oder eine CO2/Argon-Mischung. Wenn das Material dicker wird, kann die Zugabe von Sauerstoff zu einem Argongas das Eindringen erleichtern.

Kohlenstoffstahl.Dieses Material passt gut zu 100 Prozent CO2 oder einer CO2/Argon-Mischung.

Niedriglegierter Stahl. Für dieses Material ist eine Gasmischung aus 98 Prozent Argon und 2 Prozent Sauerstoff gut geeignet.

Die Verwendung des falschen Schutzgases oder Gasflusses kann die Schweißqualität, Kosten und Produktivität Ihrer MSG-Anwendungen erheblich beeinträchtigen.

Edelstahl. Argon gemischt mit 2 bis 5 Prozent CO2 ist die Norm. Wenn Sie einen besonders niedrigen Kohlenstoffgehalt in der Schweißnaht benötigen, verwenden Sie Argon mit 1 bis 2 Prozent Sauerstoff.

Die Wahl des richtigen Schutzgases ist der erste Schritt zum Erfolg. Um die Leistung zu optimieren und Zeit und Geld zu sparen, müssen Sie einige bewährte Methoden kennen, die dazu beitragen können, Schutzgas zu sparen und eine ordnungsgemäße Abdeckung des Schweißbads zu fördern.

Fließrate. Die richtige Durchflussrate hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der Fördergeschwindigkeit und der Zundermenge auf dem Grundmaterial. Ein turbulenter Gasstrom während des Schweißens bedeutet normalerweise, dass die Durchflussrate, gemessen in Kubikfuß pro Stunde (CFH), zu hoch ist, was zu Problemen wie Porosität führen kann. Wenn sich Schweißparameter ändern, kann dies Auswirkungen auf den Gasdurchfluss haben.

Wenn Sie beispielsweise die Drahtvorschubgeschwindigkeit erhöhen, erhöht sich auch entweder die Größe des Schweißprofils oder die Vorschubgeschwindigkeit, was bedeutet, dass Sie möglicherweise eine höhere Gasdurchflussrate benötigen, um eine ordnungsgemäße Abdeckung sicherzustellen.

Verbrauchsmaterial. Die Verschleißteile der MSG-Schweißpistole, bestehend aus Diffusor, Kontaktspitze und Düse, spielen eine entscheidende Rolle dabei, sicherzustellen, dass das Schweißbad ordnungsgemäß vor der Atmosphäre geschützt ist. Wenn die Düse für die Anwendung zu schmal ist oder der Diffusor durch Spritzer verstopft ist, gelangt möglicherweise zu wenig Schutzgas in das Schweißbad. Wählen Sie Verbrauchsmaterialien, die der Bildung von Spritzern widerstehen und über eine ausreichend große Düsenbohrung verfügen, um eine ausreichende Gasabdeckung zu gewährleisten. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Aussparung der Kontaktspitze korrekt ist.

Gasvorströmung. Das Einleiten des Schutzgases vor dem Zünden des Lichtbogens einige Sekunden lang kann dazu beitragen, eine ausreichende Abdeckung sicherzustellen. Der Einsatz einer Gasvorströmung kann besonders hilfreich sein, wenn tiefe Nuten oder Fasen geschweißt werden, die einen längeren Drahtüberstand erfordern. Eine Vorströmung, die die Verbindung vor dem Start mit Gas füllt, kann es Ihnen ermöglichen, die Gasdurchflussrate zu verringern und so Gas zu sparen und Kosten zu senken.

Systemwartung. Führen Sie bei Verwendung eines Großgassystems eine ordnungsgemäße Wartung durch, um die Leistung zu optimieren. Jeder Verbindungspunkt im System ist eine mögliche Quelle für ein Gasleck. Überwachen Sie daher alle Verbindungen, um sicherzustellen, dass sie dicht sind. Andernfalls verlieren Sie möglicherweise einen Teil des Schutzgases, von dem Sie glauben, dass es an die Schweißnaht gelangt.

Gas Regler. Stellen Sie sicher, dass Sie den richtigen Regler für die von Ihnen verwendete Gasmischung verwenden. Für den Schweißnahtschutz ist eine präzise Mischung wichtig. Auch die Verwendung eines falschen Reglers für das Gasgemisch oder die Verwendung falscher Verbindungstypen kann zu Sicherheitsbedenken führen. Überprüfen Sie die Regler regelmäßig, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren.

Waffenaktualisierungen. Wenn Sie eine veraltete Pistole verwenden, schauen Sie sich nach aktualisierten Modellen um, die Vorteile bieten, wie z. B. einen kleineren Innendurchmesser und eine isolierte Gasschlauchleitung, die Ihnen die Verwendung einer geringeren Gasdurchflussrate ermöglicht. Dies trägt dazu bei, Turbulenzen im Schweißbad zu verhindern und gleichzeitig Gas zu sparen.

Jerome Parker ist Produktmanager und Seth Perrin ist Spezialist für technischen Support vor Ort bei Bernard, 449 W. Corning Road, Beecher, IL 60401, 708-946-2281, www.bernardwelds.com.