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Beim WIG-Schweißen von Stahl liegt der Fokus hauptsächlich auf Edelstahl. Die gebräuchlichsten und am weitesten verbreiteten unlegierten Stähle werden typischerweise mit dem Metallichtbogenschweißen (SMAW) oder dem Fülldrahtschweißen (FCAW) geschweißt. Die Verwendung von hochwertigem Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG), auch bekannt als Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW), für unlegierten Stahl könnte als übermäßig erscheinen.
Es gibt jedoch eine Vielzahl von Anwendungsfällen für das WIG-Schweißen von Stahl. Beschichtungs- und Auftragsschweißoperationen sind ein Beispiel. Es ist relativ üblich, dass unlegierte Stähle mit korrosionsbeständigen Metallen beschichtet werden, beispielsweise durch ein Inconel-Beschichtungsverfahren, um ihre Lebensdauer in extremen Umgebungen zu verlängern. Das WIG-Schweißen von Stahl muss nicht so extrem sein, denn von geschweißten Druckbehältern bis hin zu Fahrzeugrahmen profitieren alle möglichen Produkte von der zusätzlichen Festigkeit und Reinheit des WIG-Schweißens.
Es gibt verschiedene Wolfram-Elektrodentypen, die nach den Elementen klassifiziert werden, mit denen das Wolfram legiert ist. Thoriertes Wolfram ist seit langem der Favorit zum Schweißen von unlegiertem Stahl, nichtrostendem Stahl und sogar zum WIG-Schweißen von Chrom-Molybdän-Stählen . Es ist sogar für das WIG-Schweißen von Nickel-Superlegierungen sehr begehrt.
Leider ist thoriertes Wolfram schwach radioaktiv. Obwohl es nicht radioaktiv genug ist, um die Haut zu durchdringen, kann es beim Verschlucken oder Einatmen potenziell Schäden verursachen. Beim WIG-Schweißen von Stahl und anderen Metallen müssen Schweißer häufig ihre Wolframelektroden zu einer Spitze abschleifen, und der dabei entstehende Staub kann verschluckt oder eingeatmet werden. Dies hat dazu geführt, dass viele Schweiß- und Fertigungsbetriebe auf thoriertes Wolfram verzichten und Alternativen für das WIG-Schweißen von Stahl verwenden.
Das WIG-Schweißen von Stahl-Stahl-Verbindungen ist relativ einfach, solange man die richtigen Verfahren befolgt. Die beiden wichtigsten Aspekte für die Sicherstellung von WIG-Schweißungen an Stahl oder anderen Metallen sind die Wärmeeinbringung und dicht gefolgt von der Gasdurchflussmenge. Diese beiden Größen stehen in direktem Zusammenhang mit der Dicke der Wolframelektrode und der Dicke des Materials. Obwohl bei jedem WIG-Schweißvorgang die Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden müssen, bietet die folgende Tabelle einige Richtlinien für das WIG-Schweißen von Stahl.
Diese Richtlinien bilden eine solide Grundlage für das erfolgreiche WIG-Schweißen von Stahl mit qualitativ hochwertigen, sehr reinen und sehr festen Schweißnähten. Da Stahl jedoch ein relativ einfacher und kostengünstiger Werkstoff ist und mit Verfahren wie dem Lichtbogenhandschweißen (SMAW), dem Fülldrahtschweißen (FCAW) und dem Metall-Inertgas-Lichtbogenschweißen (MIG) leicht akzeptable Ergebnisse erzielt werden können, mag sich mancher fragen, warum man WIG bei Stahl anwenden sollte. Die Antwort hängt mit der Anwendung zusammen.
Das WIG-Schweißen liefert einige der metallurgisch hochwertigsten Schweißnähte, die für Stahl erhältlich sind. Dies gewinnt in einer Reihe von Branchen zunehmend an Bedeutung, da immer höhere Anforderungen an Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit gestellt werden müssen. Gleichzeitig kann die Verwendung von hochlegierten Stählen oder Nickel-Superlegierungen unerschwinglich teuer sein.
Das WIG-Schweißen von Stahl kann dazu beitragen, die Lücke zwischen dem Bedarf an hohen metallurgischen Standards und dem Bedarf an Budgetvorgaben zu schließen. Qualifizierte und zertifizierte WIG-Schweißer sind allerdings rar und entsprechend teuer. Die Schweißautomatisierung, wie beispielsweise das Orbitalschweißen, ermöglicht die wiederholte und zuverlässige Herstellung von Schweißnähten von außergewöhnlicher metallurgischer Qualität. Dies bietet die Zuwahl, metallurgisch hochwertige Schweißverfahren für Werkstoffe anzuwenden, bei denen die Herausforderungen, qualifizierte Schweißer zu finden und die für das WIG-Schweißen erforderliche Zeit aufzubringen, zuvor ein unüberwindbares Hindernis darstellten.