Leitfaden zur Auswahl von MIG-Drähten

So wählen Sie den richtigen MIG-Draht für eine gute Schweißfestigkeit aus

Die Wahl des richtigen MIG-Drahtes bestimmt das Aussehen und die Festigkeit Ihrer Schweißnähte. In einigen Fällen kommt es auf die Art des Schweißgeräts an, in anderen auf die Methode, die Sie verwenden. In jedem Fall sollten Sie die Wahl treffen, die die beste Schweißbarkeit ermöglicht. Das beinhaltet:

• Schweißgutfestigkeit
• Fließfähigkeit der Schweißpfütze
• Raupenform und Randbenetzung
• Spritzneigung

Weitere zu berücksichtigende Faktoren sind Schutzgas und Lichtbogenspannung. Beides kann einen erheblichen Einfluss auf die Kosten haben.

Schweißgutfestigkeit

Die Festigkeit des Schweißguts ist durch das Fehlen von Porosität, eine gute Verschmelzung und Rissfreiheit gekennzeichnet. Porosität ist die häufigste Ursache für eine schlechte Schweißnaht und wird durch überschüssigen Sauerstoff aus der Atmosphäre, dem Schutzgas und jeglichen Verunreinigungen der Grundplattenoberfläche in Kombination mit Kohlenstoff im Schweißgut verursacht. Dabei bilden sich CO-Ansammlungen (Kohlenmonoxid). Ein Teil des CO kann beim Abkühlen der Schweißnaht eingeschlossen werden und Poren bilden.

Typischerweise weist das MIG-Drahtverfahren einen sehr geringen Wasserstoffgehalt in der Abschmelzmenge auf. Allerdings können Faktoren wie Feuchtigkeit im Schutzgas, atmosphärische Bedingungen und Blechzustand den tatsächlich diffusiblen Wasserstoff im Schweißgut beeinflussen.

Um die CO-Bildung und Porosität zu minimieren, ist eine ausreichende Desoxidation des Schweißbades erforderlich. Um dies zu erreichen, enthalten die MIG-Schweißdrähte von Spoolarc Elemente, die sich mit Sauerstoff statt Kohlenstoff zu harmlosen Schlacken verbinden.

Diese als Desoxidationsmittel bezeichneten Elemente sind Mangan (Mn), Silizium (Si), Titan (Ti), Aluminium (Al) und Zirkonium (Zr). Aluminium, Titan und Zirkonium sind sehr starke Desoxidationsmittel – vielleicht fünfmal so effektiv wie Mangan und Silizium.

Fluidität der Schweißpfütze, Raupenform und Spritzer

Auch die Fließfähigkeit des geschmolzenen Schweißbades ist aus mehreren Gründen wichtig. Flüssige Pfützen neigen dazu, an den Rändern gleichmäßig auszufließen und eine flache, glatte Raupenform zu erzeugen, insbesondere bei Kehlnähten. Dies kann sich auf mehrlagige Schweißungen mit kurzem Lichtbogen auswirken, bei denen es zu Schmelzfehlern kommen kann, wenn die Raupenform schlecht ist. Flache, gut benetzte Raupen sind auch dann wünschenswert, wenn das Aussehen im Vordergrund steht. Ein Nachschleifen kann erforderlich sein, um die Anforderungen des Auftrags zu erfüllen.

(Vorsicht: Eine übermäßige Fließfähigkeit der Pfütze kann zu Leistungsschwierigkeiten beim Schweißen in Zwangslage oder beim Herstellen horizontaler Hohlkehlen führen.)

Die Wahl des Mangan- und Siliziumgehalts eines MIG-Drahts ist eine weitere wichtige Entscheidung, die berücksichtigt werden muss. Eine höhere Mangan- und Siliziumkonzentration wirkt sich ebenfalls auf die Fließfähigkeit der Pfütze, die Raupenform und andere Faktoren aus. Die Al-, Ti- und Zr-Desoxidationsmittel im Spoolarc-65-Draht führen dazu, dass die Pfütze etwas träge wird. Die „steife“ Pfützeneigenschaft macht diesen Draht ideal für Rohre – insbesondere Rohre mit kleinem Durchmesser – und viele andere Schweißarbeiten in Zwangslage.

Schutzgas und Lichtbogenspannung

Viele Schweißer verstehen nicht ganz, welche Auswirkungen Schutzgas und Lichtbogenspannung auf die Endkosten des Schweißvorgangs haben können. Aus den folgenden Gründen ist jedoch beides von entscheidender Bedeutung:

• Die CO₂-Abschirmung verursacht eine turbulentere Metallübertragung vom Draht zur Grundplatte und führt zu einer stärker gewölbten Schweißraupe mit größerem Spritzerverlust.
• Schutzgase auf Argonbasis sorgen für eine stabilere, gleichmäßigere Metallübertragung zwischen Draht und Grundplatte, gut geformte Raupen, minimale Spritzerverluste und eine geringere Rauchentwicklungsrate.
• Eine Erhöhung der Lichtbogenspannung erhöht auch die Fließfähigkeit der Pfütze, flacht die Schweißraupe ab, erhöht die Kantenbenetzung und sorgt für mehr Spritzer. Höhere Spannungen verringern außerdem die Eindringtiefe und können zu einem zusätzlichen Verlust von Legierungselementen führen.
• Spoolarc-Drähte werden mit dem ESAB-eigenen Herstellungsverfahren HI DEP III kupferbeschichtet oder als „blankes” (nicht verkupfertes) Produkt verarbeitet. Spoolarc-Drähte sind in einer Vielzahl von Legierungen, Drahtdurchmessern und Packungen erhältlich, um auch die anspruchsvollsten Kundenanwendungen zu erfüllen.
• Spoolarc-Drähte, ob kupferbeschichtet oder „blank”, bieten eine hervorragende Vorschubfähigkeit und Lichtbogenstabilität, auch bei den härtesten Betriebsbedingungen, den anspruchsvollsten Anwendungen und hohen Drahtvorschubgeschwindigkeiten. Das bedeutet weniger Ausfallzeiten und höhere Produktivität.

(Hinweis: „Blanke” Spoolarc-Drähte sind ein Standardprodukt für Kunden, die keine Kupferbeschichtung benötigen oder bevorzugen.)

Gründe für die MIG-Drähte von ESAB

Alle MIG-Drähte von Spoolarc werden nach dem letzten Ziehprozess gereinigt, um Rückstände von Ziehschmiermitteln zu entfernen. Anschließend werden sie mit einem ESAB-eigenen Verfahren behandelt, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

ESAB bietet zum Beispiel:

• Bessere Leistung: Der Spoolarc-Draht HI DEP III (kupferbeschichteter) hat eine matte Oberfläche mit einer geringen Kupferbeschichtung (normalerweise 0,05 % des Gewichts), die dünn und fest haftend ist. Dies eliminiert störende Kupferabplatzungen, die bei herkömmlichen MIG-Drähten mit „glänzendem“ Aussehen üblich sind. Diese „glänzenden” Drähte haben im Allgemeinen einen höheren Kupferbeschichtungsgrad (bis zu 0,3 % des Gewichts), wodurch sie anfälliger für Abplatzungen sind und die Leistung beeinträchtigen.
• Hohe Zugfestigkeit: Außerdem zieht ESAB die meisten MIG-Drähte direkt vom Stab auf die endgültige Größe, was zu einem Produkt mit hoher Zugfestigkeit führt. Dies bewirkt einen größeren Knickwiderstand unter Druck und verhindert „Vogelnester”, wenn es zu Einschränkungen im Zufuhrsystem kommt.
• Weniger Spritzer: Während Spritzer ein häufiges Problem bei anderen MIG-Drähten sind, erzeugen die Spoolarc-Drähte von ESAB ausgezeichnete Sprühlichtbögen bei niedrigeren Spannungen und ermöglichen eine präzise Steuerung des Schweißprozesses. Dies bietet niedrigere Wasserstoffgehalte im Schweißgut und eine bessere Durchdringung.
• Längere Lebensdauer der Kontaktspitzen: Die Spoolarc-Drähte von ESAB erhöhen außerdem die Lebensdauer der Kontaktdüsen. Tatsächlich führt das ESAB-eigene Herstellungsverfahren zu einer besseren Stromübertragung, weniger Lichtbogenbildung und einer geringeren Erosion der Kontaktspitzen, insbesondere bei hoher Stromstärke und Drahtvorschubgeschwindigkeit. Dies bedeutet weniger abgenutzte Kontaktspitzen und eine beträchtliche Einsparung an Ersatzteilen, Arbeit und Ausfallzeiten.
• Keine Wasserstoffprobleme: Schließlich gibt es bei den MIG-Drähten von Spoolarc keine absorbierende Beschichtung und keine Feuchtigkeitsaufnahme. Diese strenge Kontrolle der Oberflächenrückstände erzeugt eine qualitativ hochwertige Schweißnaht ohne die üblichen Wasserstoffprobleme. Dadurch sind keine Trockenöfen erforderlich, um Elektroden zu rekonditionieren, die möglicherweise Feuchtigkeit aufgenommen haben.

Vergessen Sie nicht, die Schweißnaht zu testen

Die meisten Daten in diesem Leitfaden basieren auf AWS-Tests, die unter Standardbedingungen durchgeführt wurden. In der normalen Praxis können die Ergebnisse jedoch abweichen. Die folgenden Faktoren können die Ergebnisse einer Draht-Gas-Kombination beeinflussen:

• Chemie der Grundplatte
• Wanddicke der Grundplatte
• Schweißraupen- und Drahtgröße
• Verdünnung der Grundplatte durch das Schweißgut
• Wärmeeinbringung (beeinflusst die Abkühlgeschwindigkeit der Schweißnaht)

Daher ist es wichtig, die ausgewählte Draht-Gas-Kombination in derselben Verbindung und unter denselben Bedingungen zu testen, wie sie in der tatsächlichen Produktion verwendet werden.