Wolframgasschweißen (GTAW): Mit Diagramm

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, erfahren Sie mehr über: - 1. Einführung in GTAW 2. Schaltung und Einrichtung von GTAW 3. Gelenkkonstruktion 4. Anwendungen.

Einführung in GTAW :

Die Idee des Einsatzes von nicht verbrauchbaren Elektroden mit Schutzgas zum Schweißen wurde bereits 1920 in Betracht gezogen. Das erste Patent für die Verwendung einer Wolframelektrode mit Argon- oder Helium-Schutz wurde 1930 in den USA veröffentlicht Gase waren teuer, so dass der Gedanke, Geräte für die regelmäßige Anwendung des Verfahrens zu entwickeln, erst Anfang der 1940er Jahre Gestalt annahm, als der Druck des Zweiten Weltkriegs die Ingenieure dazu zwang, ein Verfahren zum Schweißen von Aluminium, Magnesium und deren Legierungen zu entwickeln.

Dies führte zur Entwicklung des Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißens (GTAW), das allgemein als TIG (Wolfram-Inertgas) -Schweißen bekannt ist und das nahezu alle Metalle schweißen konnte, die für normale Fertigungsprozesse erforderlich sind. Mit dem Durchbruch beim Schweißen von Aluminium und Magnesium kam es zu einem Aktivitätsschub in diesem Bereich des Schweißens. Bald wurden verschiedenste Geräte hergestellt und erforscht, um alle Schwierigkeiten zu überwinden, die im Anfangsstadium der Entwicklung auftraten. Derzeit ist GTAW eines der am besten etablierten Verfahren, das nicht nur alle Metalle für den industriellen Einsatz schweißen kann, sondern auch die beste Schweißqualität unter den Lichtbogenschweißverfahren bietet.

Schaltung und Einrichtung für GTAW:

Abb. 9.3 zeigt das Schaltbild für das AC-, HF-Wolfram-Lichtbogen-Schweißverfahren und Abb. 9.4 zeigt die wichtigsten Merkmale eines WIG-Setups. Die gezeigte Konfiguration umfasst auch einige der optionalen, aber häufig verwendeten Elemente, wie beispielsweise Zusatzdraht, Fußschalter zur Regulierung des Schweißstroms und den Kühlwasserkreislauf. Wenn der WIG-Brenner mit einem Schalter im Griff ausgestattet ist, kann der Fußschalter nicht eingebaut werden.

Gemeinsames Design für GTAW:

Obwohl hohe Schweißströme bis 1000 A möglich sind, die das Schweißen von dickem Metall ermöglichen, ist GTAW ein Prozess, der hauptsächlich zum Schweißen von Blechen, dünnen Blechen und kleinen Teilen dient. Am besten eignet sich das Verfahren beim Schweißen von ein- oder doppelseitigen Stumpf-, Rand- oder Außeneckverbindungen, wie in Abb. 9.16 dargestellt. GTAW kann auch für Kehlnähte verwendet werden, ist jedoch in dieser Hinsicht weniger geeignet, da es besondere Sorgfalt erfordert, um eine gute Fusion mit der Wurzel zu erreichen.

Im Allgemeinen sind die Verbindungsdesigns für GTAW im Wesentlichen die gleichen wie für das SMAW- oder Oxy-Acetylen-Schweißen. Es werden einige Änderungen vorgenommen, die jedoch in der Regel den besonderen Eigenschaften verschiedener Materialien oder dem Verschweißen von Rohrmaterial in festen Positionen Rechnung tragen. Eine solche Verbindung, die in dickwandigen Rohrleitungen zum Einsatz kommt und durch automatisches GTAW geschweißt wird, ist in Abb. 9.17 dargestellt.

Anwendungen von GTAW:

GTAW kann in allen Positionen zum Abscheiden von Metall verwendet werden, jedoch ist das erforderliche Fertigkeitsniveau sehr hoch. Es wird in der Regel ohne Zusatzwerkstoff zum Schweißen von Längsschlägen von dünnwandigen Druckrohren aus Edelstahl und legiertem Stahl in kontinuierlichen Bandwalzwerken eingesetzt. Bei dickwandigen Rohren ist die Kontrolle des Schweißbades besonders für das Ablegen der Wurzelläufe wichtig. GTAW, normalerweise mit Füllmetall, wird häufig in Rohrleitungen für Hochdruckdampfleitungen, in der Stromerzeugung, in der chemischen Industrie und in der Erdölindustrie verwendet.

Da GTAW leicht mechanisiert werden kann und qualitativ hochwertige Schweißnähte liefert, ist das Verfahren für das Präzisionsschweißen in der Flugzeug-, Atomkraft- und Instrumentenindustrie sehr beliebt. Flugzeugrahmen, Triebwerksgehäuse und Raketenmotorgehäuse sind typische Beispiele für den Einsatz in der Flugzeugindustrie. Zum Beispiel können Rund- und Randschweißnähte Dichtungsverbindungen für mechanisierte GTAW sehr gut geeignet sein.

Fast alle Rohr-zu-Rohr-Blechschweißungen in Wärmetauschern werden mit automatisierten GTAW-Geräten mit oder ohne Zusatz von Füllmetall durchgeführt. Eine typische automatisierte Ausrüstung verwendet ein Schweißgerät mit einer ausziehbaren Drehspindel, mit der Schweißnähte von der Stirnseite des Rohrbodens aus in das Loch eingebracht werden können (siehe Abb. 9.18).

Hochwertige Schweißnähte aus Aluminium, rostfreien Stählen, Nimonic-Legierungen (80/20 Nickel-Chrom) und Kupfer für den Einsatz in chemischen Anlagen, Blecharbeiten in Flugzeugtriebwerken und Konstruktionen werden ebenfalls von GTAW durchgeführt. Es ist auch ein sehr nützliches Verfahren zum Schweißen von Druckgussteilen und ungewöhnlichen Metallen sowie für Wartung und Reparaturen.