Prozess und Betrieb von SAW

Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, lernen Sie anhand von Diagrammen den Ablauf und die Funktionsweise des UP-Schweißens (UPW) kennen.

Das Unterpulver-Schweißverfahren erzeugt sowohl im automatischen als auch im halbautomatischen Modus eine Bogensäule zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück. Der Elektrodenansatz, die Bogensäule und das Schweißbad sind alle in eine Decke aus fein verteiltem Granulatpulver eingetaucht, die geeignete Desoxidsmittel, Reinigungsmittel und andere gewünschte Flussmittelbestandteile enthält.

Das Flussmittel wird aus dem Trichter zugeführt, der Bestandteil des Schweißkopfes ist. Das Flussmittel fließt durch ein Rohr und breitet sich entlang der Verbindungskanten vor der Elektrode in Form eines Haufens der gewünschten Höhe aus, der durch den Abstand von Rohr zu Platte gesteuert wird. Die Flussmittelschicht ist ausreichend tief, um Spritzer und Rauch zu vermeiden, und sie schützt das Schweißbad vor den schädlichen Auswirkungen atmosphärischer Gase.

Dies führt zu einer glatten Schweißnaht. Das Flussmittel in Kontakt mit dem heißen Metall schmilzt und bildet eine Schutzschicht aus Schlacke auf der Schweißnaht. Das nicht geschmolzene Flussmittel wirkt als Isolator und wird zur Wiederverwendung zurückgewonnen. Die Schlacke, die sich an der Schweißnaht bildet, löst sich normalerweise von alleine ab oder kann mit Hilfe eines Spanhammers abgelöst werden.

Das beim Unterpulverschweißen verwendete Flussmittel deckt normalerweise eine breite Palette von Metallen ab.

Sowohl bei der automatischen als auch bei der halbautomatischen SAW wird der Elektrodendraht mechanisch durch eine elektrisch leitende Düse oder Spannzange geführt. Der Schweißstrom fließt durch die Düse zum Elektrodendraht, und der Lichtbogen wird zwischen der Elektrode und dem Werkstück hergestellt und aufrechterhalten. Der gewickelte Elektrodendraht wird in Spulen mit Standardgröße vermarktet und ist in Durchmessern von 1 bis 6 mm bis 13 mm erhältlich. Der Elektrodendraht ist normalerweise mit Kupfer beschichtet, um seine Lagerfähigkeit zu erhöhen und seine elektrische Leitfähigkeit zu verbessern.

Der SAW-Prozess ist durch hohe Schweißströme gekennzeichnet; Die Stromdichte in der Elektrode beträgt das 5- bis 6-fache der beim geschirmten Metallbogen- oder Stabelektrodenschweißen verwendeten. Dies führt zu viel höheren Abscheideraten als in Abb. 8.4 gezeigt. Eine höhere Schmelzrate ermöglicht wesentlich höhere Schweißgeschwindigkeiten als beim geschirmten Metallbogenschweißen. Die hohe Stromdichte führt auch zu einem tiefen Eindringen, so dass Platten mit einer Dicke von bis zu 16 mm ohne besondere Kantenvorbereitung stumpf geschweißt werden können. Bei einem Elektrodendraht mit 5 mm Durchmesser kann ein Schweißstrom von bis zu 1000 A verwendet werden.