Ein Anfängerhandbuch zum WIG-Schweißen
Januar 15, 2024
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Ein Anfängerhandbuch zum WIG-Schweißen

WIG-Schweißen, kurz für "Wolfram-Inertgas-Schweißen", ist ein Verfahren, das für präzise, saubere Schweißnähte an verschiedenen Materialien bekannt ist. Es ist besonders nützlich für kritische Schweißarbeiten in der Luft- und Raumfahrt, in der Lebensmittelindustrie, bei der Verarbeitung hochreiner Materialien und im Motorsport.

In diesem Leitfaden für Einsteiger behandeln wir:

Was ist WIG-Schweißen?

Beim WIG-Schweißen wird ein spezieller Brenner mit einer Wolframelektrode verwendet, um das zu schweißende Metall zu erhitzen. Dieses Verfahren wird durch ein Schutzgas, in der Regel Argon, geschützt, um Verunreinigungen fernzuhalten; dieses wird ebenfalls vom Brenner zugeführt. Die Stromquelle erzeugt einen Lichtbogen zwischen der Wolframelektrode und dem Werkstück, der ein Schmelzbad erzeugt. Der Grund dafür, dass die Elektrode aus Wolfram besteht, ist, dass sie nicht verbraucht wird, und dass der Schweißzusatz separat in das Schmelzbad eingebracht wird. Der Schlüssel zu gutem WIG-Schweißen ist die sorgfältige Handhabung des Schmelzbades und die gleichmäßige Zuführung des Schweißdrahtes.

Vorteile des WIG-Schweißens

Das WIG-Schweißen bietet eine Reihe von Vorteilen, die es zu einer bevorzugten Wahl für viele Anwendungen machen:

  • Vielseitigkeit beim Schweißen: Das WIG-Schweißen kann zum Verbinden einer Vielzahl von Metallen verwendet werden, darunter niedrig legierte Stähle, rostfreie Stähle, Aluminium und mehr.
  • Hochwertige Schweißnähte: Das WIG-Schweißen bietet eine hervorragende Kontrolle über den Schweißprozess und ermöglicht saubere und präzise Schweißnähte, was es ideal für Projekte macht, bei denen sowohl das Aussehen als auch die Integrität der Schweißnaht wichtig sind.
  • Sauberer Prozess: Das WIG-Schweißen ist ein sauberes Verfahren, bei dem keine Funken, Spritzer oder Schlacke entstehen, wodurch sich die Notwendigkeit einer Reinigung nach dem Schweißen verringert.
  • Schweißen in jeder Position: Das WIG-Schweißen funktioniert in allen Positionen gut.

Auswahl von WIG-Schweißgeräten

Die Auswahl der richtigen Ausrüstung ist für Ihre Schweißanforderungen von entscheidender Bedeutung. Hier sind einige Dinge zu beachten:

  • Materialtyp: Bestimmen Sie, welche Materialien geschweißt werden sollen. Eine reine Gleichstromquelle ist für Stahl oder Edelstahl ausreichend, während eine Wechselstrom-/Gleichstromquelle für das Schweißen von Aluminium und einigen anderen Materialien unerlässlich ist.
  • Materialdicke: Vergewissern Sie sich, dass die Stromquelle eine ausreichende Leistung für die Dicke der zu schweißenden Materialien liefern kann.
  • Elektrische Versorgung: Achten Sie auf die Art der Stromversorgung in der Schweißanlage: 110 V oder 230 V.

WIG-Ausrüstung einrichten

Die richtige Vorbereitung ist entscheidend für erfolgreiches WIG-Schweißen. Hier ist eine Checkliste mit den zu befolgenden Schritten:

  1. Brenner anschließen: Bei einem luftgekühlten Brenner verwenden Sie den im Zubehörpaket enthaltenen Adapter, um den Brenner an der Vorderseite der Schweißmaschine anzuschließen. Schließen Sie den Gasschlauch und den Regler an.
  2. Fernbedienung anschließen: Wenn eine Fernbedienung verwendet wird, schließen Sie diese an die Schweißmaschine an.
  3. Masseklemme anschließen: Befestigen Sie die Masseklemme an der Schweißmaschine, achten Sie auf die erforderliche Polarität (siehe Punkt 4). Klemmen Sie das andere Ende fest an das Werkstück oder den Arbeitstisch, so nah wie möglich an der Schweißstelle.
  4. Wählen Sie die Polarität: Vergewissern Sie sich, dass die richtige Polarität für den Grundwerkstoff und das Zusatzmetall beachtet wird. In der Regel sind dies Wechselstrom (AC), vor allem für Aluminium, und Gleichstrom (DCEN, Erde negativ) für die meisten anderen Legierungen.
  5. Wolfram vorbereiten: Bei den meisten WIG-Schweißverfahren ist darauf zu achten, dass die Wolframelektrode auf einen Punkt geschliffen ist. Die Länge der Verjüngung bis zur Spitze sollte etwa zweieinhalbmal so groß sein wie der Durchmesser des Wolframs. Verwenden Sie eine Schleifscheibe mit einer Körnung von 200 oder feiner, die speziell für die Vorbereitung von Wolfram geeignet ist. Wolfram gilt zwar nicht als Verbrauchsmaterial, nutzt sich aber mit der Zeit ab und wird stumpf; in diesem Fall muss das Wolfram ersetzt oder nachgeschliffen werden.
  6. Bauen Sie den Brenner gemäß den Anweisungen des Herstellers zusammen.
  7. Wolfram einbauen: Setzen Sie das Wolfram in die Spannzange ein, die Länge des Stabes beeinflusst die Leistung des Lichtbogens.
    1. Kurze Stick-Out-Länge (3 bis 5 mm):
      • Bietet eine bessere Kontrolle des Lichtbogens.
      • Verbessert die Stabilität und Präzision.
      • Geeignet für dünne Materialien und komplizierte Schweißnähte.
    2. strong>Mittlere Stick-Out-Länge (5 bis 6 mm):
      • Gleichgewicht zwischen Kontrolle und Zugänglichkeit.
      • Wird häufig für eine breite Palette von Anwendungen verwendet.
    3. Längere Stick-Out-Länge (mehr als 6 mm):
      • Kann in bestimmten Situationen für eine größere Reichweite und bessere Sicht verwendet werden.
      • Kann für Kehlnähte oder Verbindungen mit eingeschränktem Zugang geeignet sein.
  8. Prüfen und Anschließen der Stromversorgung: Vergewissern Sie sich, dass die Stromversorgung der auf dem Herstelleretikett angegebenen Leistung des Geräts entspricht. Schließen Sie den Stecker an die entsprechende Steckdose an.
  9. Wählen Sie das geeignete Schutzgas aus: Vergewissern Sie sich, dass die Gasart für die Kombination aus Grundwerkstoff und Schweißzusatzwerkstoff geeignet ist, und stellen Sie die vom Schweißzusatzwerkstoffhersteller empfohlene Durchflussmenge ein.

Wenn das Gerät richtig eingestellt ist, kann es mit dem Schweißen beginnen.

Auswahl des richtigen Wolframs für das WIG-Schweißen

Die Auswahl von Wolfram spielt eine entscheidende Rolle für die Qualität von Schweißnähten. Faktoren wie Materialart, Dicke und die verwendete Ausrüstung beeinflussen die Wahl des Wolframs. Die verschiedenen Wolframlegierungen sind durch Farbstreifen an einem Ende gekennzeichnet.

Hier sind einige gängige Wolframtypen und ihre Anwendungen:

  • 2% keramisches (graues) Wolfram: Dies ist ein vielseitiges Wolfram, das sich für das AC- und DC-WIG-Schweißen von Stahl, rostfreiem Stahl und Aluminium eignet. Es bietet einen einfachen Lichtbogenstart, gute Stabilität und eine lange Lebensdauer.
  • Reines (grünes) Wolfram: Wird in der Regel für das WIG-Wechselstromschweißen auf älteren WIG-Schweißgeräten mit Transformator verwendet. Moderne Maschinen mit Inverter können mit grünem Wolfram aufgrund schlechter Lichtbogenstarteigenschaften nicht gut arbeiten.
  • 2% lanthanisiertes (blaues) Wolfram: Dieses Wolfram eignet sich am besten für das DC-WIG-Schweißen und ist für seine Präzision bei bestimmten Anwendungen bekannt.

Im Zusammenhang mit diesem Artikel ist es wichtig, auf einen entscheidenden Punkt bei der Auswahl von Wolframelektroden hinzuweisen. In der Vergangenheit waren thorierte Wolframelektroden die erste Wahl für das WIG-Schweißen, und sie werden in vielen Regionen immer noch verwendet. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass thoriertes Wolfram 1-2 % Thorium enthält, das radioaktiv ist, was zu einem Verbot in mehreren europäischen Ländern geführt hat.

Nützliche Tipps für WIG-Schweißanfänger

Hier sind einige einfache Tipps für Anfänger:

  1. Sicherheit geht vor: Tragen Sie immer eine angemessene persönliche Schutzausrüstung (PSA), einschließlich eines Schweißhelms mit einer geeigneten Blende, Handschuhe, lange Ärmel und Sicherheitsschuhe. Sorgen Sie für eine gute Belüftung Ihres Arbeitsplatzes, um das Einatmen von Schweißdämpfen zu vermeiden.
  2. Sauberkeit ist der Schlüssel: Stellen Sie sicher, dass alle Arbeitsflächen frei von Schmutz, Öl, Farbe und Rost sind. Reinigen Sie die Einfüllstutzen mit Aceton.
  3. Verstehen Sie Ihre Ausrüstung: Machen Sie sich mit dem WIG-Schweißgerät, seinen Bedienelementen und Einstellungen vertraut. Ziehen Sie das Benutzerhandbuch zu Rate. Lernen Sie, wie Sie die richtigen Schweißparameter für das Material, an dem Sie arbeiten, einstellen.
  4. Üben Sie Schweißtechniken: Üben Sie an Schrottteilen, bevor Sie an dem eigentlichen Projekt arbeiten. Dies hilft, die richtige Technik zu entwickeln und sich mit dem Schweißprozess vertraut zu machen. Experimentieren Sie mit verschiedenen Verbindungsarten, Positionen und Schweißgeschwindigkeiten.
  5. Steuerung der Verfahrgeschwindigkeit: Steuern Sie die Geschwindigkeit, mit der sich der Brenner an der Schweißnaht entlang bewegt. Eine zu schnelle Bewegung kann zu einem mangelnden Einbrand führen, während eine zu langsame Bewegung eine Überhitzung verursachen kann. Finden Sie eine angenehme Fahrgeschwindigkeit, die eine glatte und gleichmäßige Schweißnaht ermöglicht.
  6. Hinzufügen von Zusatzwerkstoff: Fügen Sie den Zusatzwerkstoff im richtigen Winkel und kontrolliert zu. Der wichtigste Aspekt beim WIG-Schweißen ist die Konsistenz, sowohl bei der Schweißgeschwindigkeit als auch bei der Zuführung des Zusatzwerkstoffs in das Schweißbad.

Tipps zur Fehlersuche beim WIG-Schweißen

  1. Unvollständige Durchdringung:
    • Ursache: Unzureichende Hitze oder zu schnelles Schweißen.
    • Lösung: Erhöhen Sie die Schweißstromstärke, verlangsamen Sie Ihre Fahrgeschwindigkeit oder beides. Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Vorbereitung der Verbindung, um ein besseres Eindringen zu erreichen.
  2. Exzessive Penetration:
    • Ursache: Zu viel Hitze oder zu langsame Fahrgeschwindigkeit.
    • Lösung: Reduzieren Sie die Schweißstromstärke oder erhöhen Sie die Fahrgeschwindigkeit. Passen Sie Ihre Technik an, um eine kontrolliertere Schweißung zu erreichen.
  3. Wolfram-Kontamination:
    • Ursache: Wolfram-Elektrode berührt das Schmelzbad oder den Schweißzusatz.
    • Lösung: Sorgen Sie für eine angemessene Lichtbogenlänge und stellen Sie sicher, dass die Wolframelektrode scharf ist.
  4. Porosität:
    • Ursache: Verunreinigungen auf der Oberfläche des Metalls, unzureichende Schutzgasabdeckung oder unsachgemäßer Gasfluss.
    • Lösung: Reinigen Sie das Metall vor dem Schweißen gründlich, sorgen Sie für eine gute Gasabdeckung und prüfen Sie auf Gaslecks. Stellen Sie die Gasdurchflussmenge entsprechend den Spezifikationen der Schweißmaschine ein.
  5. Knacken:
    • Die Ursache: Schnelle Abkühlung oder übermäßige Wärmezufuhr.
    • Lösung: Kontrollieren Sie die Wärmezufuhr, indem Sie die Stromstärke und die Fahrgeschwindigkeit anpassen. Heizen Sie das Material bei Bedarf vor und vermeiden Sie plötzliche Stopps während des Schweißens.
  6. Inkonsistenter Bogen:
    • Ursache: Instabiler Lichtbogen aufgrund einer schlechten Gasabdeckung, eines falschen Wolframtyps oder falscher Einstellungen.
    • Lösung: Prüfen Sie den Gasfluss und die Gasabdeckung, verwenden Sie die richtige Wolframelektrode und stellen Sie die Maschine richtig ein. Überprüfen Sie die elektrischen Anschlüsse auf lose oder beschädigte Komponenten.
  7. Unregelmäßiges Erscheinungsbild der Perlen:
    • Cause: Uneven travel speed, inconsistent torch angle, or improper technique.
    • Lösung: Üben Sie, eine konstante Fahrgeschwindigkeit und einen gleichmäßigen Brennerwinkel beizubehalten. Experimentieren Sie mit verschiedenen Techniken an Ausschussmaterial, um die effektivste Methode zu finden.
  8. Unterbietung:
    • Die Ursache: Übermäßige Hitze, die zum Schmelzen und Ablösen des Grundmetalls führt.
    • Lösung: Reduzieren Sie die Stromstärke oder erhöhen Sie die Fahrgeschwindigkeit. Sorgen Sie für eine gute Vorbereitung der Fuge und verwenden Sie eine kleinere Elektrode für eine bessere Kontrolle.
  9. Schweißspritzer:
    • Ursache: Verunreinigungen auf der Metalloberfläche oder unsachgemäßer Gasfluss.
    • Lösung: Reinigen Sie das Metall gründlich und prüfen Sie den Gasfluss. Passen Sie den Gasdurchfluss bei Bedarf an und sorgen Sie für eine ausreichende Gasabdeckung.
  10. Bogenstartprobleme:
    • Ursache: Verunreinigte oder unsachgemäß vorbereitete Wolframelektrode, falsche Hochfrequenzeinstellungen oder schlechte elektrische Verbindungen.
    • Lösung: Stellen Sie sicher, dass die Wolframelektrode sauber und richtig vorbereitet ist. Prüfen und justieren Sie die Hochfrequenzeinstellungen. Überprüfen und sichern Sie alle elektrischen Anschlüsse.
  11. Schweißnahtverfärbung:
    • Ursache: Übermäßige Hitze oder ungeeignetes Schutzgas.
    • Lösung: Reduzieren Sie die Stromstärke oder erhöhen Sie die Fahrgeschwindigkeit, um die Wärmezufuhr zu kontrollieren. Sorgen Sie für eine ausreichende Schutzgasabdeckung und passen Sie bei Bedarf den Gasfluss an.

Schlagen Sie immer im Handbuch des Schweißgeräts nach, um spezifische Richtlinien zur Fehlersuche und empfohlene Einstellungen zu finden. Holen Sie außerdem den Rat von erfahrenen Schweißern oder Ausbildern ein, um spezielle Probleme zu lösen.

Schlussfolgerung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Beherrschung des WIG-Schweißens für Anfänger ein lohnender Weg sein kann. Wenn man die Grundlagen versteht, die richtige Ausrüstung auswählt und sich an die besten Praktiken hält, ist es möglich, saubere und präzise Schweißnähte für verschiedene Anwendungen zu erzielen. Mit Hingabe und Übung, kann das WIG-Schweißen zu einer wertvollen Fähigkeit in jedem Schweißwerkzeugkasten werden.

Für weitere Einblicke in das WIG-Schweißen sollten Sie die ESAB University besuchen: