Grundlagen des Flanschschweißens

Vorsprungshöhe

Wenn Sie sich die Zeichnung eines Stahlflansches ansehen, dann hat sie mehrere Parameter, einschließlich der Höhe der Leiste. Es wird mit den Buchstaben H und B bezeichnet und kann in allen Arten von Produkten gemessen werden, mit Ausnahme derjenigen, die eine Überlappungsverbindung haben. Folgendes ist zu beachten:

• Modelle der Druckklassen 150 und 300 haben eine Überstandshöhe von 1,6 mm;
• Druckklasse 400, 600, 900, 1500 und 2000 Modelle haben eine Überstandshöhe von 6,4 mm.

Im ersten Fall berücksichtigen Lieferanten und Hersteller von Teilen die Oberfläche des Vorsprungs, im zweiten Fall ist die Oberfläche des Vorsprungs nicht in dem angegebenen Parameter enthalten. Teilebroschüren können diese in Zoll angeben, wobei 1,6 mm 1/16 Zoll und 6,4 mm entspricht mm - ¼ Zoll.

Pressschweißen (Randschweißen)

PE-Rohre können an den Übergangsstellen der Muffe durch Pressschweißen innen und außen verbunden werden.
Obwohl das Pressschweißen auch für Rohre ohne Muffe möglich ist, wird dieses Schweißverfahren am häufigsten in verwendet
Brunnen und Tanks bei der Herstellung von Fittingbögen, die Herstellung von Rohren für Sonderprojekte.
Pressschweißen für Verbindungsrohre zur Verwendung in Hochdruckleitungen,
aber nur für Rohre und Brunnen in Leitungen mit Niederdruckströmungen. Es gibt zwei Arten von Pressschweißmaschinen,
die genauso funktionieren.

• Heißluftschweißgerät mit Elektroden.
• Heißluftschweißmaschine zum Pressen von körnigen Rohstoffen.

Besonderheiten, die beim Verbinden von PE-Rohren beim Kantenschweißen zu beachten sind:

• Die Umgebungstemperatur muss mindestens 5ºС betragen.
• Das Kantenschweißen sollte nicht für Gas- und unter Druck stehende Trinkwasserleitungen verwendet werden.
• Das Material der Schweißteile und der Elektroden muss von gleicher Qualität sein, und der Durchmesser der Elektroden muss 3 mm oder 4 mm betragen.
• Die zu schweißenden Oberflächen müssen gut gereinigt werden, die Oxidation von der Oberfläche muss abgekratzt werden, und dann können die Oberflächen geschweißt werden.
• Der Schweißvorgang muss immer unter Einhaltung eines Anpresswinkels von 45° zur Oberfläche erfolgen.
• Bei Massen- und Tiefschweißungen von max. 4 mm Dicke muss sofort geschweißt werden, Abkühlvorgang beobachten, dann alles abkratzen und erneut schweißen, dieser Vorgang wird wiederholt bis die gewünschte Dicke erreicht ist.

Diagramm 3. Vorbereitung der Teile für das Kantenschweißen Diagramm 4. Art des beidseitigen horizontalen Kehlschweißens Diagramm 5. Art des einseitigen vertikalen SchweißensArt des einseitigen horizontalen Schweißens

Tabelle 2. Parameter des Schweißwinkels DVS 2207 (Umgebungstemperatur 20ºС)

Flanschverbindungsmethoden

Die Flanschverbindungsmethode wird verwendet, wenn PE-Rohre mit Elementen wie Stahlrohr, Ventil, Pumpe, Kondensator verbunden werden müssen
oder wenn die Pipeline in einem bestimmten Teil für eine bestimmte Zeit demontiert werden muss.
Nachdem der Stahlring, Flansch genannt, auf dem PE-Rohr befestigt ist, hat das Rohr eine Kante, um diesen Flansch zu stützen,
Flanschadapter genannt, der durch Stumpfschweißen an die Rohrkante geschweißt wird. Die beiden zu verbindenden Rohrstränge werden verlegt
einander gegenüberliegen und dann eine Dichtung zwischen ihre Kanten gelegt wird, erfolgt die Verbindung der Flansche mit Schrauben und Muttern
Es ist darauf zu achten, dass die Schrauben nicht im Kreis, sondern in gegenüberliegenden Reihen angezogen werden.

Es ist besonders wichtig, das Rohr beim Anziehen der Schrauben nicht zu drücken, um eine Überlastung zu vermeiden.
Diagramm 7
Flanschverbindungsmethode

Arten von Schweißverbindungen und Nähten beim Gasschweißen

Beim Gasschweißen werden Stoß-, Überlappungs-, T-, Eck- und Endverbindungen verwendet.

Stoßverbindungen (Abb. 1, a - d) sind aufgrund der geringsten Eigenspannungen und Verformungen beim Schweißen, der höchsten Festigkeit unter statischer und dynamischer Belastung sowie der Zugänglichkeit für Inspektionen am häufigsten. Eine kleinere Menge der Grund- und Füllmetalle wird für die Bildung der Stoßfuge aufgewendet. Die Verbindung dieses Typs kann mit einer Aufweitung, ohne Abschrägung der Kanten, mit einer Abschrägung von einer oder zwei Kanten (V-förmig) oder mit zwei Abschrägungen von zwei Kanten (X-förmig) hergestellt werden.

Die Kanten sind abgestumpft, um ein Austreten von Metall beim Schweißen von der Rückseite der Naht zu verhindern. Der Spalt zwischen den Rändern erleichtert das Eindringen der Nahtwurzel. Um qualitativ hochwertige Verbindungen zu erhalten, ist es notwendig, über die gesamte Länge der Naht die gleiche Spaltbreite, d. h. Parallelität der Kanten, zu gewährleisten.

Reis. 1. Arten von Schweißverbindungen: a - Stumpf ohne Schnittkanten und ohne Spalt; b - Stumpf ohne Schneidkanten und mit einer Lücke; c, d - Kolben mit ein- bzw. zweiseitig abgeschrägten Kanten; d - Überlappung; f, g - T-Stück ohne Lücke bzw. mit Lücke; h - Ende; und - eckig

Teile mit geringer Dicke können ohne Schneidkanten stumpf geschweißt werden, mittlere Dicke - stumpf geschweißt mit einseitig abgeschrägten Kanten, große Dicke - stumpf geschweißt mit beidseitig abgeschrägten Kanten. Eine doppelseitige Fase hat Vorteile gegenüber einer einseitigen, da bei gleicher Dicke des geschweißten Metalls das Volumen des abgeschiedenen Metalls bei einer doppelseitigen Fase fast 2-mal geringer ist als bei einer einseitigen.Gleichzeitig zeichnet sich das Schweißen mit beidseitiger Fase durch weniger Verzug und Eigenspannungen aus.

Überlappungsverbindungen (Abb. 1, e) werden beim Gasschweißen von dünnen Metallen, Schals, Auskleidungen, Rohrkupplungen usw. verwendet. Beim Schweißen von dicken Metallen wird diese Art der Verbindung nicht empfohlen, da sie zu einem Verziehen der Produkte führt und dazu führen kann die Bildung von Rissen in ihnen.

Überlappungsverbindungen erfordern keine spezielle Kantenbearbeitung (außer Besäumen). Bei solchen Verbindungen empfiehlt es sich, Bleche nach Möglichkeit beidseitig zu verschweißen. Die Montage des Produkts und die Vorbereitung der Bleche zum Überlappschweißen werden vereinfacht, jedoch ist der Verbrauch an Grund- und Schweißzusätzen größer als Stumpfschweißen. Überlappungsverbindungen sind bei variablen und Stoßbelastungen weniger haltbar als Stumpfverbindungen.

T-Verbindungen (Abb. 1, f, g) sind von begrenztem Nutzen, da ihre Implementierung eine starke Erwärmung des Metalls erfordert. Außerdem verursacht eine solche Verbindung ein Verziehen der Produkte. T-Verbindungen werden beim Schweißen von Produkten mit geringer Dicke verwendet, sie werden ohne abgeschrägte Kanten hergestellt und mit Kehlnähten geschweißt.

Endverbindungen (Abb. 1, h) werden beim Schweißen von Teilen mit geringer Dicke bei der Herstellung und Verbindung von Rohrleitungen verwendet.

Reis. 2. Arten von Schweißnähten in Abhängigkeit von der Position im Raum: a - niedriger; b - vertikal; c - horizontal; g - Decke; Pfeile zeigen die Schweißrichtung an

Reis. Abb. 3. Arten von Schweißnähten in Abhängigkeit von der einwirkenden Kraft F: a - Flanke; b - frontal; c - kombiniert; g - schräg

Eckverbindungen (Abb.1, i) werden beim Schweißen von Tanks, Flanschen von Rohrleitungen für nicht kritische Zwecke verwendet. Beim Schweißen von Metallen mit geringer Dicke ist es möglich, Kehlnähte mit Bördelung herzustellen und kein Füllmetall zu verwenden.

Je nach Art der Schweißverbindungen werden Stumpf- und Kehlnähte unterschieden.

Je nach Position im Raum während des Schweißvorgangs werden die Nähte in untere, vertikale, horizontale, Decke unterteilt (Abb. 2). Die besten Voraussetzungen für eine Ausbildung Schweiß- und Verbindungsausbildung entstehen beim Schweißen in der unteren Position, daher sollte das Schweißen in anderen Positionen im Raum nur in Ausnahmefällen verwendet werden.

Je nach Lage relativ zur einwirkenden Kraft gibt es Flanken- (parallel zur Kraftrichtung), Stirn- (senkrecht zur Kraftrichtung), kombinierte und schräge Nähte (Abb. 3).

Abhängig vom Profil des Querschnitts und dem Grad der Konvexität werden die Nähte in normal, konvex und konkav unterteilt (Abb. 4).

Unter normalen Bedingungen werden konvexe und normale Nähte verwendet, konkave Nähte - hauptsächlich beim Heften.

Reis. 4. Die Form der Schweißnähte: a - normal; b - konvex; c - konkav

Reis. 5. Einlagige (a) und mehrlagige (b) Schweißnähte: 1 - 7 - Lagenfolge

Reis. 6. Kontinuierliche (a) und intermittierende (b) Schweißnähte

Entsprechend der Anzahl der abgeschiedenen Schichten werden die Schweißnähte in einlagige und mehrlagige (Abb. 5) unterteilt, je nach Länge - in durchgehend und intermittierend (Abb. 6).

Die Position der Stange beim Herstellen verschiedener Arten von Nähten

Verbindungen werden normalerweise in Andocken, Decke, Ecke, horizontal, überlappend, vertikal, T-Stück und andere unterteilt.Die Eigenschaften des Abstands zwischen den Teilen bestimmen die Anzahl der Übergänge, bei denen eine gleichmäßige und qualitativ hochwertige Naht gelegt werden kann. Kleine und kurze Verbindungen werden in einem Durchgang hergestellt, lange in mehreren. Sie können kontinuierlich oder punktuell nähen.

Die gewählte Schweißtechnik bestimmt die Festigkeit, Belastbarkeit und Zuverlässigkeit der Verbindung von Teilen. Bevor Sie sich jedoch für ein Arbeitsschema entscheiden, müssen Sie die Position der Stange bestimmen. Es ist definiert:

• räumliche Lage der Kreuzung;
• Dicke des geschweißten Metalls;
• Metallqualität;
• Durchmesser des Verbrauchsmaterials;
• Eigenschaften der Elektrodenbeschichtung.

Die richtige Wahl der Position der Stange bestimmt die Festigkeit und die äußeren Daten der Verbindung, und die Technik zum Schweißen von Nähten in verschiedenen Positionen ist wie folgt:

• "Von sich selbst" oder "Vorwärtsecke". Die Stange ist während des Betriebs um 30-600 geneigt. Das Werkzeug bewegt sich vorwärts. Diese Technologie wird beim Verbinden von Vertikal-, Decken- und Horizontalfugen verwendet. Diese Technik wird auch zum Rohrschweißen verwendet - es ist bequem, feste Verbindungen mit Elektroschweißen zu verbinden.
• Rechter Winkel. Das Verfahren eignet sich zum Schweißen schwer zugänglicher Verbindungen, obwohl es als universell gilt (Sie können Stellen mit beliebiger räumlicher Anordnung schweißen). Die Position des Stabes unter 900 erschwert den Vorgang.
• "Auf sich selbst" oder "hintere Ecke". Die Stange ist während des Betriebs um 30-600 geneigt. Das Werkzeug rückt zum Bediener vor. Diese Elektrodenschweißtechnik eignet sich für Eck-, Kurz-, Stoßverbindungen.

Die richtig gewählte Position des Werkzeugs garantiert ein bequemes Abdichten der Fuge und ermöglicht die Überwachung des korrekten Eindringens des Materials.Letztere Tatsache sichert eine qualitativ hochwertige Ausbildung und Festigkeit der Arbeitsverbindung. Die richtige Schweißtechnik mit einem Inverter ist das Eindringen von Materialien bis zu einer geringen Tiefe, das Fehlen von Spritzern, das gleichmäßige Erfassen der Verbindungskanten, die gleichmäßige Verteilung der Schmelze. Wie die Verbindungsschweißung ausfallen sollte, sehen Sie in einem Video für Schweißanfänger.

Flanschverbindungen isolieren

Somit nimmt es gleichzeitig keine Feuchtigkeit auf und vermeidet den Durchgang von elektrischem Strom durch die Rohrleitung. Manchmal werden Dichtungen auch aus PTFE oder Vinylkunststoff hergestellt. Der IFS enthält auch Anzugsbolzen, Polyamidbuchsen, Unterlegscheiben und Muttern. Dank dieser Hardware werden die Flansche zusammengezogen und in dieser Position fixiert. Beauftragen Sie die Herstellung von Flanschen nur bei uns.

Im Allgemeinen sind isolierende Flanschverbindungen eine starke Verbindung zwischen zwei Rohrleitungselementen. Eine wichtige Rolle spielt dabei eine elektrisch isolierende Dichtung, die es ermöglicht, das Eindringen von elektrischem Strom in die Rohrleitung auszuschließen. Im Durchschnitt beträgt der Widerstand einer isolierenden Flanschverbindung mindestens 1000 Ohm.

Flanschverbindungen isolieren

IFS ist eine unter den Bedingungen des Unternehmens hergestellte zusammengesetzte Struktur, die die notwendige Dichtigkeit und Isolierung aufweist. Seine Hauptfunktion besteht darin, erd- und oberirdische Rohre kathodisch zu schützen und so deren Lebensdauer zu verlängern.

Installationsprozess

• Die Installation des IFS erfolgt an der Stelle, an der die Rohre aus dem Boden kommen, und am Eingang zu diesem. Die Notwendigkeit seiner Installation ergibt sich aus der Wahrscheinlichkeit, dass das Rohr mit elektrischen Kontakten, Erdungen und anderen Kommunikationsmitteln in Kontakt kommt. Einschließlich an den Ausgängen von Pipelines von GDS, GRU, GRP.
• Die Installation des IFS wird bei der Projektvorbereitung sofort in das Projekt einbezogen und von speziellen Installationsteams durchgeführt.

Unser Unternehmen ist bereit, diese Konstruktionen mit jedem vom Kunden angegebenen Durchmesser herzustellen. Die Produktion erfolgt auf der Grundlage von GOST. Zum Beispiel bieten wir Produkte der kohlenstoffreichen Marke 09g2s mit Stahlbeschlägen 40x., Fluorkunststoffbuchsen an.

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Isolierende Verbindungen

Es wird nicht empfohlen, Isolierflansche an Gasleitungen zu installieren, die sich in explosionsgefährdeten Bereichen befinden. Einschließlich Gasverteilerstationen an Orten, an denen Gas gereinigt und odoriert wird.

IFS wurden entwickelt, um das Eindringen von elektrischem Streustrom in die Pipeline zu blockieren. Zu diesem Zweck wird die im Unternehmen montierte Flanschverbindung mit Isolierdichtungen aus Dielektrika (Textolit, Paronit, Klinergit usw.) ausgestattet. Isoliermaterialien werden nicht nur zwischen den Flanschen platziert, auch Beschläge werden aus speziellen Materialien hergestellt:

Mit anderen Worten, FSIs werden verwendet, um elektrische Unterteilungen von Teilen zu erstellen, die sich unter der Erde und darüber befinden. Die Sicherheit der Gasleitung hängt von der Form ab, in der die Flansche enthalten sein werden.

Bei der Herstellung von isolierenden Flanschverbindungen und der Installation an explosionsgefährdeten Orten (mit Kompressorstationen, Tanks usw.), wo der Strom in den Rohrleitungen hoch sein kann, ist es notwendig, den Betriebszustand des IFS regelmäßig zu überprüfen und zu verhindern. Dazu müssen die Isolierflansche in eigens dafür geschaffenen Arbeitsschächten angeordnet werden.

Solche Strukturen müssen unbedingt mit Steuerleitern ausgestattet sein, die nach außen gehen. Dies ist notwendig, damit Servicemitarbeiter die erforderlichen elektrischen Messungen durchführen können, ohne in den Brunnen hinabsteigen zu müssen.

IFS werden nicht nur als Schutzstrukturen an Pipelines vor den korrosiven Auswirkungen von elektrischem Strom verwendet, sie werden auch installiert, wenn sich Gas- und Ölprodukte Pumpstationen und anderen Strukturen nähern.

Verfügbare Bestimmungen

Räumliche Positionen während des Schweißens haben vier Optionen. Die am einfachsten auszuführende davon ist die horizontale untere Position. Am schwierigsten ist auch die horizontale Position der Naht, die sich jedoch oben befindet und den Namen des Regals hat. Die Naht in horizontaler Richtung wird nicht unbedingt unten oder oben ausgeführt. Es kann sich in der Mitte einer vertikalen Wand befinden. Die verbleibende Option gehört zur vertikalen Position.

Unterschiedliche Schweißpositionen im Raum haben ihre eigenen Nuancen beim Schweißen. Die Position der Elektroden hängt von der Art der Positionen ab.

niedriger

Diese Position ist für jeden Schweißer am wünschenswertesten. Diese Option wird verwendet, wenn einfache Teile kleiner Größe geschweißt werden oder wenn keine strengen Anforderungen an die Qualität der Naht gestellt werden. Die Position der Elektrode in dieser Ansicht ist vertikal. In dieser Position kann sowohl einseitig als auch beidseitig geschweißt werden.

Die Qualität der Naht in der unteren Position wird durch die Dicke der zu schweißenden Teile, die Größe des Spalts zwischen ihnen und die Stärke des Stroms beeinflusst. Diese Methode hat eine hohe Leistung. Der Nachteil ist das Auftreten von Verbrennungen. In der unteren Position können Sie die Methoden der Stoß- und Eckverbindungen verwenden.

Horizontal

In dieser Form befinden sich die verbundenen Elemente in einer vertikalen Ebene. Die Schweißnaht ist horizontal. Die Elektrode gehört zur horizontalen Ebene, befindet sich jedoch senkrecht zur Naht. Betriebsschwierigkeiten führen dazu, dass möglicherweise flüssiges Metall aus dem Schweißbad spritzt und unter der Wirkung seines eigenen Gewichts direkt auf die darunter liegende Kante fällt. Vor Beginn der Arbeiten müssen vorbereitende Arbeiten durchgeführt werden, nämlich das Beschneiden der Kanten.

vertikal

Die zu schweißenden Teile werden in einer vertikalen Ebene angeordnet, so dass die Naht zwischen ihnen ebenfalls vertikal ist. Die Elektrode befindet sich in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Naht.

Das Problem herunterfallender heißer Metalltropfen bleibt bestehen. Es sollte ausschließlich im Kurzbogen gearbeitet werden. Dadurch wird verhindert, dass flüssiges Metall in den Schweißkrater eindringt. Es wird empfohlen, umhüllte Elektroden zu verwenden, die die Viskosität des Inhalts der Schweißgrube erhöhen. Dadurch wird der Abwärtsfluss von geschmolzenem Metall erheblich reduziert.

Von den beiden vorhandenen Bewegungsarten sollte möglichst die Bewegung von unten nach oben gewählt werden. Dann bildet das fließende Metall während der Erstarrung unvermeidlich eine Stufe, die sein weiteres Gleiten verhindert. Es braucht viel Zeit. Bei der Top-Down-Methode wird die Produktivität auf Kosten einer reduzierten Schweißqualität gesteigert.

Decke

Tatsächlich handelt es sich um eine horizontale Naht, die sich an einem ungünstigen Arbeitsplatz befindet. Der Schweißer muss lange Zeit mit ausgestrecktem Arm in einer schwierigen Position verharren. Das hängt natürlich nicht von der Qualifikation ab, aber erfahrene Handwerker haben ihre eigenen Techniken, die den Schweißprozess in dieser Position erleichtern. In jedem Fall müssen Sie regelmäßig Pausen einlegen.

Die Position beim Schweißen von Teilen ist horizontal und die Elektrode vertikal. Die Naht befindet sich am unteren Rand der Kanten. Das Hauptrisiko einer minderwertigen Schweißnaht besteht darin, dass das flüssige Metall nach unten fließt, aber nicht immer in das Schweißbad gelangt.

Beim Schweißen über Kopf sollte ein kleiner Strom und ein möglichst kurzer Lichtbogen verwendet werden. Die Elektroden müssen einen kleinen Durchmesser und eine feuerfeste Beschichtung haben, die Metalltropfen aufgrund der Oberflächenspannung hält. Diese Art des Schweißens ist besonders unerwünscht, wenn Teile mit geringer Dicke verbunden werden sollen.

Flanschdruckklassen

Teile, die nach Asme (Asni)-Standards hergestellt werden, sind immer durch eine Reihe von Parametern gekennzeichnet. Einer dieser Parameter ist der Nenndruck. In diesem Fall muss der Durchmesser des Produkts seinem Druck gemäß den festgelegten Mustern entsprechen. Die Nennweite wird durch eine Kombination der Buchstaben „DU“ oder „DN“ gefolgt von einer den Durchmesser charakterisierenden Zahl angegeben. Der Nenndruck wird in „RU“ oder „PN“ gemessen.

Die Druckklassen des amerikanischen Systems entsprechen der Umrechnung in MPa:

• 150 psi - 1,03 MPa;
• 300 psi - 2,07 MPa;
• 400 psi - 2,76 MPa;
• 600 psi – 4,14 MPa;
• 900 psi – 6,21 MPa;
• 1500 psi – 10,34 MPa;
• 2000 psi – 13,79 MPa;
• 3000 psi - 20,68 MPa.

Übersetzt aus MPa gibt jede Klasse den Flanschdruck in kgf / cm² an. Die Druckklasse bestimmt, wo das ausgewählte Teil eingesetzt wird.

Schweißzusätze

Die Montage der Hauptleitungen erfolgt durch manuelles, halbautomatisches und automatisches Elektroschweißen.

Für diese Zwecke werden folgende Materialien verwendet:

• Elektroden verschiedener Marken,
• Flussmittel u
• Schweißdraht.

Berücksichtigen Sie die Anforderungen an ihre Qualität.

Zum automatischen gaselektrischen Schweißen von Rohrverbindungen werden verwendet:

• Schweißdraht mit verkupferter Oberfläche nach GOST 2246-79;
• Kohlendioxid nach GOST 8050-85 (gasförmiges Kohlendioxid);
• gasförmiges Argon nach GOST 1057-79;
• Mischung aus Kohlendioxid und Argon.

Zum automatischen Unterpulverschweißen von Rohrverbindungen werden Flussmittel gemäß GOST 9087-81 und Kohlenstoff- oder legierter Draht mit überwiegend verkupferter Oberfläche gemäß GOST 2246-70 verwendet. Die Flussmittel- und Drahtqualitäten werden gemäß den technologischen Anweisungen in Abhängigkeit vom Zweck und der Standardbruchfestigkeit des Metalls der zu schweißenden Rohre ausgewählt.

Zum mechanisierten Schweißen von Rohrverbindungen oder zum Schweißen von Rohren werden Fülldrähte verwendet, deren Qualitäten gemäß den technologischen Anweisungen ausgewählt werden.

Zum Lichtbogenhandschweißen von Rohrleitungsverbindungen oder einem Flansch und einem Rohrabschnitt werden Elektroden mit Beschichtungen aus Zellulose (C) und Basis (B) gemäß GOST 9466-75 und GOST 9467-75 verwendet.

Tabelle 6.4 enthält Empfehlungen zur Auswahl des Elektrodentyps.

Zum Gasschneiden von Rohren werden verwendet: gem

• technischer Sauerstoff nach GOST 5583-78;
• Acetylen in Flaschen nach GOST 5457-75;
• Propan-Butan-Gemisch nach GOST 20448-90.

Tabelle 1. Arten von Elektroden, die beim Schweißen von Rohrleitungen (Flansch und Rohr) verwendet werden.

Bei der Arbeit verwendete Gase

In der Industrie werden häufiger Mischungen aus mehreren Elementen verwendet. Folgende Stoffe können separat verwendet werden: Wasserstoff, Stickstoff, Helium, Argon. Die Wahl hängt von der Metalllegierung und den gewünschten Eigenschaften der späteren Naht ab.

inerte Substanzen

Diese Verunreinigungen verleihen dem Lichtbogen Stabilität und ermöglichen ein tiefes Löten. Sie schützen das Metall vor Umwelteinflüssen, haben aber keine metallurgische Wirkung. Es ist ratsam, sie für legierten Stahl und Aluminiumlegierungen zu verwenden.

Inerte Substanzen ermöglichen ein tiefes Löten.

Aktive Elemente

Die Besonderheit des Schweißens besteht darin, dass die Verbindungen mit dem Werkstück reagieren und die Eigenschaften des Metalls verändern. Je nach Blechart werden Gasstoffe und deren Anteile ausgewählt. Beispielsweise ist Stickstoff gegenüber Aluminium aktiv und gegenüber Kupfer inert.

Gängige Gasgemische

Aktive Substanzen werden mit inerten gemischt, um die Stabilität des Lichtbogens zu erhöhen, die Arbeitsproduktivität zu erhöhen und die Form der Naht zu verändern. Bei diesem Verfahren gelangt ein Teil des Elektrodenmetalls in den Schmelzbereich.

Die folgenden Kombinationen gelten als die beliebtesten:

1. Argon und 1-5 % Sauerstoff. Wird für legierten und kohlenstoffarmen Stahl verwendet. Gleichzeitig sinkt der kritische Strom, das Aussehen verbessert sich und das Auftreten von Poren wird verhindert.
2. Kohlendioxid und 20 % O2. Es wird auf Kohlenstoffstahlblech aufgetragen, wenn mit einer abschmelzenden Elektrode gearbeitet wird. Die hohe Oxidationsfähigkeit der Mischung sorgt für tiefes Eindringen und klare Grenzen.
3. Argon und 10-25 % CO2. Wird für schmelzbare Gegenstände verwendet. Diese Kombination erhöht die Stabilität des Lichtbogens und schützt den Prozess zuverlässig vor Zugluft. Durch die Zugabe von CO2 beim Schweißen von Kohlenstoffstahl wird ein gleichmäßiges Gefüge ohne Poren erreicht. Beim Arbeiten mit dünnen Blechen wird die Nahtbildung verbessert.
4. Argon mit CO2 (bis 20%) und O2 (bis 5%). Es wird für Konstruktionen aus legiertem Stahl und Kohlenstoffstahl verwendet. Aktive Gase helfen, den Schmelzort sauber zu machen.

Argon und Sauerstoff sind die beliebteste Kombination von Gasen zum Schweißen.

Die Essenz des MIG/MAG-Schweißverfahrens

Das mechanisierte Schutzgas-Lichtbogenschweißen ist eine Art Lichtbogenschweißen, bei dem der Elektrodendraht automatisch mit konstanter Geschwindigkeit zugeführt und der Schweißbrenner manuell entlang der Naht bewegt wird. In diesem Fall werden der Lichtbogen, das Herausragen des Elektrodendrahts, das Bad aus geschmolzenem Metall und sein erstarrender Teil durch ein der Schweißzone zugeführtes Schutzgas vor den Einflüssen der Umgebungsluft geschützt.

Die Hauptbestandteile dieses Schweißverfahrens sind:

- eine Stromquelle, die den Lichtbogen mit elektrischer Energie versorgt;
- einen Zuführmechanismus, der einen Elektrodendraht mit konstanter Geschwindigkeit in den Lichtbogen einführt, der mit der Hitze des Lichtbogens schmilzt;
- Schutzgas.

Der Lichtbogen brennt zwischen dem Werkstück und dem abschmelzenden Elektrodendraht, der dem Lichtbogen kontinuierlich zugeführt wird und als Schweißzusatz dient. Der Lichtbogen schmilzt die Kanten der Teile und den Draht, dessen Metall zum Produkt in das resultierende Schweißbad übergeht, wo das Metall des Elektrodendrahts mit dem Metall des Produkts (dh dem Grundmetall) vermischt wird. Während sich der Lichtbogen bewegt, verfestigt sich (d. h. kristallisiert) das geschmolzene (flüssige) Metall des Schweißbades und bildet eine Schweißnaht, die die Kanten der Teile verbindet. Das Schweißen erfolgt mit Gleichstrom mit umgekehrter Polarität, wenn der Pluspol der Stromquelle mit dem Brenner und der Minuspol mit dem Produkt verbunden ist. Manchmal wird auch eine direkte Polarität des Schweißstroms verwendet.

Als Stromquelle werden Schweißgleichrichter verwendet, die eine starre oder sanft abfallende äußere Strom-Spannungskennlinie aufweisen müssen. Diese Eigenschaft sorgt für eine automatische Wiederherstellung der eingestellten Lichtbogenlänge im Falle ihrer Verletzung, beispielsweise aufgrund von Schwankungen der Hand des Schweißers (dies ist die sogenannte Selbstregulierung der Lichtbogenlänge). Weitere Einzelheiten zu Stromquellen für das MIG/MAG-Schweißen finden Sie unter Stromquellen für das Lichtbogenschweißen.

Als Verbrauchselektrode kann ein Elektrodendraht mit einem massiven Abschnitt und einem röhrenförmigen Abschnitt verwendet werden. Ein rohrförmiger Draht wird innen mit einem Pulver aus Legierungs-, Schlacken- und Gasbildnern gefüllt. Ein solcher Draht wird als Fülldraht bezeichnet, und das Schweißverfahren, bei dem er verwendet wird, ist das Fülldrahtschweißen.

Es gibt eine ziemlich große Auswahl an Schweißelektrodendrähten zum Schweißen in Schutzgasen, die sich in chemischer Zusammensetzung und Durchmesser unterscheiden. Die Wahl der chemischen Zusammensetzung des Elektrodendrahtes hängt vom Material des Produktes und teilweise von der Art des verwendeten Schutzgases ab. Die chemische Zusammensetzung des Elektrodendrahts sollte der chemischen Zusammensetzung des Grundmetalls nahekommen. Der Durchmesser des Elektrodendrahtes hängt von der Dicke des Grundwerkstoffes, der Art der Schweißnaht und der Position der Schweißnaht ab.

Der Hauptzweck des Schutzgases besteht darin, den direkten Kontakt der Umgebungsluft mit dem Metall des Schweißbades, das Herausragen der Elektrode und den Lichtbogen zu verhindern. Schutzgas beeinflusst die Stabilität des Lichtbogens, die Form der Schweißnaht, die Einbrandtiefe und die Festigkeitseigenschaften des Schweißgutes. Weitere Informationen zu Schutzgasen sowie Schweißdrähten finden Sie im Artikel Einführung in das Schutzgasschweißen (WIG, MIG/MAG).

Gasventil

Das Gasventil dient zur Einsparung von Schutzgas. Es ist ratsam, das Ventil so nah wie möglich am Schweißbrenner zu installieren. Derzeit am weitesten verbreitet Gas-Magnetventile. Bei halbautomatischen Geräten werden im Griff des Halters eingebaute Gasventile verwendet. Das Gasventil muss so eingeschaltet werden, dass die Schutzgaszufuhr vor oder gleichzeitig mit dem Zünden des Lichtbogens sowie nach dem Abreißen des Lichtbogens bis zum vollständigen Erstarren des Schweißkraters erfolgt. Es ist wünschenswert, die Gaszufuhr auch ohne Beginn des Schweißens einschalten zu können, was beim Einrichten der Schweißanlage erforderlich ist.

Gasmischer dienen zur Herstellung von Gasgemischen, wenn es nicht möglich ist, ein vorgefertigtes Gemisch der gewünschten Zusammensetzung zu verwenden.