Auswahl der Schweißspannung und des Schweißstroms: Tipps

Um eine einwandfreie Schweißnaht zu erzielen, ist mehr als nur Geschicklichkeit erforderlich; es kommt darauf an, das Zusammenspiel von Spannung und Strom zu beherrschen. Diese beiden Parameter sind das Lebenselixier des Schweißens und bestimmen alles, von der Einbrandtiefe bis zur Stabilität des Lichtbogens. Ganz gleich, ob Sie die Einstellungen für ein neues Projekt feinabstimmen oder gängige Probleme wie Spritzer oder Durchbrennen beheben wollen, Sie müssen verstehen, wie Spannung und [...]

Tipps zur Auswahl von Schweißspannung und -strom

Inhaltsverzeichnis

Um eine einwandfreie Schweißnaht zu erzielen, ist mehr als nur Geschicklichkeit erforderlich; es kommt darauf an, das Zusammenspiel von Spannung und Strom zu beherrschen. Diese beiden Parameter sind das Lebenselixier des Schweißens und bestimmen alles, von der Einbrandtiefe bis zur Stabilität des Lichtbogens. Ganz gleich, ob Sie die Einstellungen für ein neues Projekt feinabstimmen oder häufige Probleme wie Spritzer oder Durchbrennen beheben wollen, es ist wichtig zu verstehen, wie Spannung und Strom den Schweißprozess beeinflussen.

In diesem Artikel werden die Wissenschaft und die praktische Anwendung hinter diesen kritischen Faktoren erläutert und Sie werden durch die optimalen Anpassungen für Materialtyp, -dicke und Elektrodengröße geführt. Von der Wahl der richtigen Parameter zur Verbesserung der Schweißnahtqualität bis hin zur Lösung gängiger Probleme erhalten Sie umsetzbare Erkenntnisse zur Verbesserung Ihrer Schweißkenntnisse. Wenn Sie sich schon immer gefragt haben, wie Sie das perfekte Gleichgewicht für präzise, zuverlässige Schweißnähte finden, sind Sie hier genau richtig. Lesen Sie weiter, um die Techniken und bewährten Verfahren zu entdecken, die Ihren Ansatz beim Schweißen verändern werden.

Die Rolle von Spannung und Strom beim Schweißen

Verstehen von Spannung und Strom beim Schweißen

Spannung und Stromstärke sind Schlüsselfaktoren beim Schweißen, die die Qualität, Tiefe und Stabilität der Schweißnaht beeinflussen. Diese Parameter sind miteinander verknüpft und müssen präzise gesteuert werden, um die besten Schweißergebnisse zu erzielen.

Spannung beim Schweißen

Die Spannung beim Schweißen ist die elektrische Kraft, die den Strom antreibt. Sie steuert hauptsächlich die Lichtbogenlänge, die sich auf die Schweißraupe auswirkt.

  • Bogenlänge und Stabilität: Eine höhere Spannung erzeugt einen längeren Lichtbogen und damit eine breitere, flachere Schweißraupe. Eine niedrigere Spannung führt zu einem kürzeren Lichtbogen, der die Hitze bündeln kann, aber möglicherweise weniger stabil ist.
  • Wärmezufuhr: Obwohl die Spannung in erster Linie die Lichtbogenlänge beeinflusst, wirkt sie sich auch auf die Wärmezufuhr aus. Eine höhere Spannung verteilt die Wärme breiter und wirkt sich auf die Breite und das Profil der Schweißraupe aus.
  • Erscheinungsbild der Perlen: Die Einstellung der Spannung verändert das Aussehen der Schweißnaht. Eine zu hohe Spannung kann eine konkave Raupe mit Hinterschneidungen verursachen, während eine zu niedrige Spannung zu einer hohen, schmalen Raupe führt.

Strom beim Schweißen

Die Stromstärke ist der elektrische Ladungsfluss, der die Wärmeintensität und das Eindringen der Schweißnaht bestimmt.

  • Eindringtiefe: Ein höherer Strom erzeugt mehr Wärme und ermöglicht ein tieferes Eindringen. Ein niedrigerer Strom ist besser für dünne Materialien oder Oberflächenschweißungen.
  • Ablagerungsrate: Der Strom beeinflusst, wie schnell das Elektrodenmaterial schmilzt und dem Schweißbad zugeführt wird. Ein höherer Strom bedeutet eine schnellere Ablagerung.
  • Modi der Metallübertragung: Der Strom steuert auch den Metallübergang bei Verfahren wie dem Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW). Ein niedriger Strom kann zu einem Kurzschlussübergang führen, während ein hoher Strom zu einem kugelförmigen oder spritzenden Übergang führen kann.

Auswirkungen auf die Schweißnahtqualität

Die Kombination aus Spannung und Strom beeinflusst die Schweißqualität:

  • Fusion: Die richtige Einstellung von Spannung und Stromstärke sorgt für eine vollständige Verschmelzung von Grund- und Zusatzwerkstoff und reduziert Fehler.
  • Wärmebeeinflusste Zone (HAZ): Diese Einstellungen wirken sich auch auf die Wärmeeinflusszone (WEZ) aus und beeinflussen die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht.
  • Defektprävention: Falsche Spannung oder Stromstärke kann Defekte wie Spritzer, Durchbrennen oder Kaltverformungen verursachen.

Wechselwirkung zwischen Spannung und Strom

Spannung und Stromstärke bestimmen gemeinsam den Lichtbogen und die gesamte Schweißleistung:

  • Bogen-Verhalten: Die Spannung steuert die Länge des Lichtbogens, während der Strom seine Intensität beeinflusst. Ein stabiler Lichtbogen braucht ein Gleichgewicht zwischen beiden.
  • Wärmeverteilung: Ein höherer Strom bündelt die Wärme für das Eindringen, während die Spannung die Wärme verteilt und die Raupe und das Schweißbad formt.
  • Prozess-Optimierung: Die optimale Schweißqualität ergibt sich aus der Abstimmung von Spannung und Stromstärke auf Materialstärke, -art und -position.

Das Verständnis und die Kontrolle von Spannung und Strom ist entscheidend für die Erzeugung starker, fehlerfreier Schweißnähte und die Gewährleistung effizienter Schweißprozesse.

Schweißstrom

1. Schweißstrom

Die Auswahl eines geeigneten Schweißstroms ist bei der CO2 Schweißen und wird von verschiedenen Schweißparametern bestimmt, darunter Blechdicke, Schweißposition, Schweißgeschwindigkeit und Materialeigenschaften. Bei CO2 Bei Schweißmaschinen bedeutet die Anpassung des Stroms in der Tat eine Änderung der Drahtvorschubgeschwindigkeit, was die komplizierte Beziehung zwischen diesen beiden Parametern verdeutlicht.

Es ist von entscheidender Bedeutung, ein genaues Gleichgewicht zwischen Schweißstrom und Spannung aufrechtzuerhalten. Dieses Gleichgewicht stellt sicher, dass die Drahtvorschubgeschwindigkeit perfekt mit der Schmelzrate des Schweißdrahtes bei der eingestellten Spannung übereinstimmt, wodurch eine stabile Lichtbogenlänge aufrechterhalten wird. Diese Synchronisierung ist die Voraussetzung für qualitativ hochwertige Schweißnähte und eine optimale Effizienz des Prozesses.

Die Beziehung zwischen Schweißstrom und Drahtvorschubgeschwindigkeit

Die Beziehung zwischen Schweißstrom und Drahtvorschubgeschwindigkeit:

  1. Strom-Vorschubgeschwindigkeit-Korrelation: Bei einem bestimmten Schweißdrahtdurchmesser besteht eine direkte proportionale Beziehung zwischen Strom und Drahtvorschubgeschwindigkeit. Wenn der Strom steigt, muss die Drahtvorschubgeschwindigkeit entsprechend erhöht werden, um die Prozessstabilität zu erhalten.
  2. Einfluss des Drahtdurchmessers: Bei konstantem Strom ist die Drahtvorschubgeschwindigkeit umgekehrt proportional zum Drahtdurchmesser. Dünnere Drähte erfordern bei gleicher Stromeinstellung höhere Vorschubgeschwindigkeiten als dickere Drähte.
  3. Materialspezifische Überlegungen: Unterschiedliche Materialien können aufgrund von Schwankungen der Wärmeleitfähigkeit, des Schmelzpunkts und des elektrischen Widerstands ein spezifisches Verhältnis zwischen Strom und Vorschubgeschwindigkeit erfordern.
  4. Dynamische Anpassung: Moderne CO2-Schweißsysteme verfügen häufig über adaptive Steuerungsalgorithmen, die die Drahtvorschubgeschwindigkeit automatisch in Echtzeit an die Lichtbogeneigenschaften anpassen und so eine gleichbleibende Schweißqualität auch unter wechselnden Bedingungen gewährleisten.

Das Verständnis und die Optimierung dieses Verhältnisses ist entscheidend für die Erzielung einer hervorragenden Schweißqualität, die Minimierung von Fehlern und die Maximierung der Produktivität bei CO2-Schweißanwendungen in verschiedenen Branchen.

2. Schweißspannung

Die Schweißspannung, auch als Lichtbogenspannung bezeichnet, ist ein entscheidender Parameter, der die Energie für den Schweißprozess liefert. Sie beeinflusst direkt die Eigenschaften des Lichtbogens, die Wärmezufuhr und die Gesamtqualität der Schweißnaht. Die Beziehung zwischen Lichtbogenspannung und Schweißenergie ist proportional: Eine höhere Lichtbogenspannung führt zu einer größeren Schweißenergie, einem schnelleren Abschmelzen des Schweißdrahtes und einem höheren Schweißstrom.

Die effektive Lichtbogenspannung kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

Lichtbogenspannung = Ausgangsspannung - Spannungsabfall

Wo:

  • Ausgangsspannung ist die von der Schweißstromquelle gelieferte Spannung
  • Der Spannungsabfall stellt die Verluste im Schweißstromkreis dar.

Der Spannungsabfall ist in erster Linie auf den Widerstand in den Schweißkabeln, den Verbindungen und dem Lichtbogen selbst zurückzuführen. Wenn eine Schweißmaschine gemäß den Spezifikationen des Herstellers installiert ist, ist die wichtigste Quelle für den Spannungsabfall häufig die Verlängerung der Schweißkabel.

Für eine optimale Schweißleistung ist es wichtig, Spannungsabfälle auszugleichen, insbesondere bei der Verwendung längerer Schweißkabel. Die folgende Tabelle enthält Richtlinien für die Einstellung der Ausgangsspannung auf der Grundlage von Kabellängenverlängerungen:

      Schweissstrom Kabellänge100A200A300A400A500A
10mUngefähr 1 VUngefähr 1,5 VUngefähr 1 VUngefähr 1,5 VUngefähr 2 V
15mUngefähr 1 VUngefähr 2,5 VUngefähr 2 VUngefähr 2,5 VUngefähr 3 V
20mUngefähr 1,5 VUngefähr 3 VUngefähr 2,5 VUngefähr 3 VUngefähr 4 V
25mUngefähr 2 VUngefähr 4 VUngefähr 3 VUngefähr 4 VUngefähr 5 V

Hinweis: Diese Werte sind allgemeine Richtlinien. Die tatsächliche Spannungsanpassung kann aufgrund von Faktoren wie Kabelquerschnitt, Material und spezifischen Anforderungen der Schweißanwendung variieren.

Bei der Einstellung der Schweißspannung ist es wichtig, deren Auswirkungen zu berücksichtigen:

  • Stabilität des Lichtbogens
  • Schweißraupenprofil
  • Eindringtiefe
  • Erzeugung von Spritzern
  • Größe der wärmebeeinflussten Zone (HAZ)

Die richtige Auswahl und Kompensation der Spannung ist für die Erzielung qualitativ hochwertiger Schweißnähte und die Aufrechterhaltung der Prozesseffizienz bei verschiedenen Schweißanwendungen unerlässlich.

Einstellung der Schweißspannung

Wählen Sie den Schweißstrom auf der Grundlage der spezifischen Schweißbedingungen und der Werkstückdicke. Berechnen Sie die geeignete Schweißspannung anhand der folgenden empirischen Formeln:

  • Für Ströme < 300A: Schweißspannung = (0,05 × Schweißstrom + 14 ± 2) Volt
  • Für Ströme ≥ 300A: Schweißspannung = (0,05 × Schweißstrom + 14 ± 3) Volt

Diese Formeln bieten einen Ausgangspunkt für die Auswahl der Spannung, die je nach Faktoren wie Materialzusammensetzung, Verbindungskonfiguration und gewünschten Schweißeigenschaften eine Feinabstimmung erfordern kann.

Beispiel 1: Für einen gewählten Schweißstrom von 200A (< 300A):

Schweißspannung = (0,05 × 200 + 14 ± 2) Volt
= (10 + 14 ± 2) Volt
= 24 ± 2 Volt

Empfohlener Spannungsbereich: 22 - 26 Volt

Beispiel 2: Für einen gewählten Schweißstrom von 400A (≥ 300A):

Schweißspannung = (0,05 × 400 + 14 ± 3) Volt
= (20 + 14 ± 3) Volt
= 34 ± 3 Volt

Empfohlener Spannungsbereich: 31 - 37 Volt

Hinweis: Konsultieren Sie stets die Richtlinien des Schweißgeräteherstellers und führen Sie Testschweißungen durch, um die Spannungseinstellungen für bestimmte Anwendungen zu optimieren. Faktoren wie die Schutzgaszusammensetzung, die Drahtvorschubgeschwindigkeit und die Verfahrgeschwindigkeit können die optimale Spannungsauswahl beeinflussen.

Auswahl des Schweißstroms

Die Schweißspannung liefert die für das Schmelzen des Schweißdrahtes erforderliche Energie. Höhere Spannungen führen zu einer schnelleren Schmelzgeschwindigkeit des Drahtes. Der Schweißstrom hingegen ist im Wesentlichen das Ergebnis des Gleichgewichts zwischen Drahtvorschubgeschwindigkeit und Schmelzgeschwindigkeit. Wie sollte man also den richtigen Schweißstrom wählen?

1) Der geeignete Schweißstromwert wird anhand von Faktoren wie der Art der Schweißdraht, Blechdicke und Stabdurchmesser.

Der Strom ist proportional zur Blechdicke und zum Drahtdurchmesser. Der Strom (I) kann nach der Formel I=(35-55)d berechnet werden, wobei "d" der Drahtdurchmesser ist. Wenn der Drahtdurchmesser beispielsweise 4 mm beträgt, wird der Schweißstromwert zwischen 140 und 220 A gewählt.

2) Der Schweißstrom wird in Abhängigkeit von der Schweißposition gewählt:

140A für Überkopfschweißnähte; zwischen 140-160A für vertikale und horizontale Stumpfschweißen; über 180A für das flache Stumpfschweißen. Für das Schweißen in allen Positionen (einschließlich Flach-, Horizontal-, Vertikal- und Überkopfschweißen) sollte der gewählte Schweißstrom universell sein, wobei normalerweise der Wert des vertikalen Schweißstroms genommen wird. Beim Schweißen eines horizontal befestigten Rohrs für die Stumpfnaht wird der Schweißstrom für alle Positionen verwendet, wobei im Allgemeinen der Wert des vertikalen Stumpfschweißstroms genommen wird.

3) Der Stromwert wird entsprechend den Schweißlagen gewählt:

Für die Wurzellage wird im Allgemeinen ein kleinerer Stromwert verwendet, für die Fülllage ein größerer, und der Stromwert für die Decklage ist relativ gering. Zum Beispiel wird beim Flachstumpfschweißen in der Regel ein mehrlagiges, mehrlagiges Schweißverfahren angewendet.

Die Wurzellage wird mit einem Strom von 150 A geschweißt, während für die Fülllage ein Stromwert zwischen 180 und 200 A verwendet werden kann. Für die Deckschicht wird ein um 10-15A reduzierter Stromwert verwendet, um ein ästhetisch ansprechendes Ergebnis zu gewährleisten und zu vermeiden Schweißfehler wie z.B. Unterschnitt.

4) Auswahl des Schweißstroms auf der Grundlage der Art des Schweißens Stab und die Methode der Manipulation:

1. Gemäß der Art des Schweißdrahtes: Sauer > Alkalisch > Edelstahl. Saure Elektroden verbrauchen den höchsten Stromwert. Bei einem Elektrodendurchmesser von 4 mm kann die Schweißnaht beim flachen Stumpfschweißen einen Strom von 180 A aufnehmen.

Bei gleichem Elektrodendurchmesser mit einer alkalischen Elektrode muss der Schweißstrom jedoch 20A weniger betragen, d.h. ein Schweißstrom von 160A. Wenn mit A137 geschweißt wird Elektrode aus rostfreiem StahlDie Stromstärke sollte 20% weniger betragen, etwa 140A. Andernfalls kann sich der Schweißdraht rot färben und die Flussmittelschicht auf halber Strecke abblättern. Schweißverfahren.

2. Die Auswahl basiert auf der Manipulationsmethode: Kleine Stromwerte werden im Allgemeinen für das Schlepplichtbogenverfahren verwendet, während etwas höhere Stromwerte für das Hublichtbogenverfahren verwendet werden. Beim vertikalen Stumpfschweißen oder vertikalen Winkelausführung Mit einer alkalischen Ф4-Elektrode kann ein Schlepplichtbogenverfahren mit 120A verwendet werden, während das Hublichtbogenverfahren 135A verwenden kann.

5) Auswahl des Schweißstroms auf der Grundlage der Produktionserfahrung:

Schauen Sie sich die Spritzer an, der Schweißstrom bestimmt in etwa die Lichtbogenkraft, mehr Spritzer bedeuten mehr Lichtbogenkraft; weniger Schweißstrom bedeutet weniger Lichtbogenkraft, wodurch es schwer ist, zwischen Schlacke und geschmolzenem Metall zu unterscheiden.

Achten Sie auf die Schweißnahtbildung: ein höherer Schweißstrom führt wahrscheinlich zu Unterschneidungen mit geringerer Verstärkung; ein niedrigerer Schweißstrom führt zu einer schmalen, aber hohen Schweißnaht. Beobachten Sie den Schmelzzustand der Elektrode: ein höherer Schweißstrom lässt die Elektrode schneller schmelzen und färbt sie rot; ein niedrigerer Schweißstrom kann zum Festkleben führen.

Einfluss der Schweißspannung auf die Schweißleistung

Wenn die Spannung zu hoch ist:

Mit zunehmender Lichtbogenlänge werden die Spritzerpartikel größer, Porosität ist wahrscheinlicher, die Schweißraupe wird breiter, während die Eindringtiefe und die Verstärkung abnehmen.

Wenn die Spannung zu niedrig ist:

Der Schweißdraht taucht in den Grundwerkstoff ein, die Spritzerbildung nimmt zu, die Schweißraupe verengt sich, während die Einbrandtiefe und die Verstärkung zunehmen.

Standard-Einstellung

  • Die Vorfertigung erfolgt gemäß der Referenzformel vor dem Schweißen.
  • Versuchsschweißung
  • Zunächst wird der Strom bestimmt.
  • Die Spannungshöhe wird anhand der taktilen Reaktion, des Geräuschs und der Lichtbogenstabilität bewertet.
  • Die Feinabstimmung der Spannung wird durchgeführt.

Überlegungen zu Material und Ausrüstung

Einfluss von Materialdicke und -typ

Die Dicke und Art des Grundmaterials spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der geeigneten Schweißparameter, einschließlich der Spannungs- und Stromeinstellungen.

Material Dicke

Beim Schweißen dünner Materialien sind niedrigere Spannungs- und Stromeinstellungen erforderlich, um ein Durchbrennen zu verhindern und eine übermäßige Wärmezufuhr zu minimieren. Bei dickeren Materialien sind höhere Einstellungen erforderlich, um eine ausreichende Durchdringung und Verschmelzung zu gewährleisten. Die erhöhte Wärmezufuhr trägt zu einer festen Schweißverbindung bei, da die Schweißnaht tief in das Material eindringen kann.

Material Typ

Stahl erfordert im Allgemeinen moderate Spannungs- und Stromeinstellungen. Beim Schweißen von Baustahl beispielsweise werden je nach Dicke 17-19 Volt und 200-250 Ampere benötigt. Aluminium benötigt aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit eine höhere Spannung, um die Wärme richtig zu verteilen. Bei rostfreiem Stahl sollten niedrigere Stromstärken verwendet werden, um eine Überhitzung zu vermeiden und die korrosionsbeständigen Eigenschaften zu erhalten.

Elektrodentyp und Größe

Die Wahl des Elektrodentyps und der Elektrodengröße wirkt sich direkt auf die Schweißparameter und die Gesamtqualität der Schweißung aus.

Elektrode Typ

Massivdrähte, die häufig beim Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW) verwendet werden, benötigen spezifische Spannungs- und Stromeinstellungen für einen gleichmäßigen Metalltransfer und stabile Lichtbogeneigenschaften. Fülldrähte enthalten Flussmittel, die den Lichtbogen stabilisieren und die Schweißnaht verbessern, und erfordern andere Einstellungen als Massivdrähte.

Elektrode Größe

Kleinere Elektroden eignen sich für dünne Materialien und präzise Schweißnähte und benötigen geringere Stromeinstellungen, um eine übermäßige Wärmezufuhr zu vermeiden. Größere Elektroden sind ideal für dicke Materialien und ermöglichen höhere Stromeinstellungen für tieferes Eindringen und schnellere Abscheidungsraten.

Drahtvorschubgeschwindigkeit (WFS) und ihre Beziehung zum Schweißstrom

Die Drahtvorschubgeschwindigkeit ist bei Verfahren wie dem MSG-Schweißen von entscheidender Bedeutung, da sie sich direkt auf den Schweißstrom auswirkt. Eine höhere Drahtvorschubgeschwindigkeit erhöht den Strom, was zu einem höheren Wärmeeintrag und schnelleren Abschmelzraten führt.

Das Gleichgewicht zwischen der Drahtvorschubgeschwindigkeit und der richtigen Spannung ist entscheidend für die Aufrechterhaltung eines stabilen Lichtbogens und das Erreichen der gewünschten Schweißraupe. Ein falsches Gleichgewicht kann zu Fehlern wie Spritzern oder schlechtem Einbrand führen.

Beratung zu Schweißverfahrensspezifikationen (WPS) und Herstellerempfehlungen

Die Befolgung etablierter Richtlinien und Herstellerempfehlungen gewährleistet optimale Schweißleistung und Qualität.

Schweißverfahrensspezifikationen (WPS)

Die WPS-Dokumente enthalten standardisierte Schweißparameter wie Spannung, Stromstärke, Fahrgeschwindigkeit und Schutzgasanforderungen, die auf bestimmte Materialien und Dicken zugeschnitten sind. Die Einhaltung der WPS gewährleistet gleichbleibende Schweißprozesse, was zu qualitativ hochwertigen Schweißnähten und zur Minimierung von Fehlern führt.

Hersteller-Empfehlungen

Die Hersteller bieten spezifische Richtlinien für die Einstellung von Spannung, Stromstärke und anderen Parametern auf der Grundlage der verwendeten Geräte und Materialien. Die Einhaltung dieser Empfehlungen trägt dazu bei, die besten Ergebnisse zu erzielen und die Lebensdauer des Geräts zu verlängern. Sie enthalten auch Informationen zur Kompatibilität der verschiedenen Elektroden und Drähte, um eine optimale Leistung zu gewährleisten und falsche Komponenten zu vermeiden.

Unter Berücksichtigung der Materialstärke, des Typs und der Elektrodenspezifikationen sowie der Einhaltung der WPS- und Herstellerrichtlinien können Schweißer die Spannungs- und Stromeinstellungen effektiv anpassen, um qualitativ hochwertige und gleichmäßige Schweißnähte zu erzielen.

Fehlersuche bei allgemeinen Problemen

Gemeinsame Probleme beim Schweißen erkennen

Burn-Through

Durchbrennen liegt vor, wenn das Grundmaterial durch zu große Hitze vollständig schmilzt und Löcher in der Schweißnaht entstehen.

  • Verursacht:
  • Übermäßiger Strom oder Spannung.
  • Unzureichende Einstellungen für dünne Materialien.
  • Unangemessene Schweißgeschwindigkeit, oft zu langsam.
  • Lösungen:
  • Senken Sie Strom oder Spannung und wählen Sie geeignete Elektroden für dünne Materialien.
  • Verwenden Sie eine höhere Fahrgeschwindigkeit, um die Wärme gleichmäßiger zu verteilen.

Spritzer

Spritzer sind geschmolzene Metalltröpfchen, die im Schweißbereich verstreut werden und zu Defekten und Reinigungsproblemen führen.

  • Verursacht:
  • Unstimmigkeit zwischen Spannungs- und Stromeinstellungen.
  • Inkonsistente Lichtbogenlänge oder Drahtvorschubgeschwindigkeit.
  • Falsche Schutzgaszusammensetzung.
  • Lösungen:
  • Erhöhen Sie die Spannung geringfügig, um den Lichtbogen zu stabilisieren.
  • Achten Sie auf eine gleichmäßige Drahtvorschubgeschwindigkeit und den richtigen Brennerabstand.
  • Verwenden Sie ein geeignetes Schutzgas, z. B. ein höheres Argongemisch für das Gas-Metall-Lichtbogen-Schweißen (GMAW).

Porosität

Unter Porosität versteht man die Bildung kleiner Gastaschen oder Hohlräume in der Schweißnaht, die die strukturelle Integrität der Schweißnaht schwächen.

  • Verursacht:
  • Verunreinigungen wie Öl, Fett oder Rost auf dem Grundmaterial.
  • Unzureichende Schutzgasabdeckung oder ungeeignete Durchflussmenge.
  • Bei einem zu langen Lichtbogen wird das Schweißbad der Luft ausgesetzt.
  • Lösungen:
  • Reinigen Sie das Grundmaterial vor dem Schweißen gründlich.
  • Prüfen Sie den Schutzgasfluss und beheben Sie eventuelle Lecks.
  • Behalten Sie eine einheitliche und angemessene Bogenlänge bei.

Drahtkleben

Drahtanhaftungen entstehen, wenn der Elektrodendraht am Grundwerkstoff haftet und den Schweißprozess unterbricht.

  • Verursacht:
  • Niedrige Spannungs- oder Stromeinstellungen.
  • Ungleichmäßige Drahtvorschubgeschwindigkeit.
  • Beschädigtes oder ungleichmäßiges Kabel.
  • Lösungen:
  • Erhöhen Sie die Spannungs- und Stromeinstellungen innerhalb der empfohlenen Bereiche.
  • Feinabstimmung der Drahtvorschubgeschwindigkeit für gleichmäßiges Schweißen.
  • Untersuchen Sie die Drahtspule auf Knicke oder Unregelmäßigkeiten und ersetzen Sie sie gegebenenfalls.

Lösungen zur Behebung von Problemen

Einstellen der Spannung

  • Zu hoch: Führt zu übermäßiger Hitze und verursacht Unterschneidungen oder eine flache Schweißraupe. Die Spannung schrittweise verringern und das Schweißraupenprofil beobachten.
  • Zu niedrig: Verursacht schlechtes Eindringen und Spritzer. Erhöhen Sie die Spannung allmählich, bis sich der Lichtbogen stabilisiert und sich der Wulst richtig bildet.

Einstellen des Stroms

  • Zu hoch: Erzeugt einen tiefen Einbrand und riskiert ein Durchbrennen. Verringern Sie den Strom und überwachen Sie die Größe des Schweißbades.
  • Zu niedrig: Führt zu schwachen, flachen Schweißnähten. Erhöhen Sie die Stromstärke, um ein vollständiges Eindringen und eine robuste Schweißnaht zu erreichen.

Feinabstimmung der Parameter

  • Bogenlänge: Halten Sie einen gleichmäßigen Abstand zwischen der Elektrode und dem Grundmaterial ein, um Instabilität zu vermeiden.
  • Reisegeschwindigkeit: Geschwindigkeit und Hitze ausbalancieren - bei dicken Materialien langsamer, bei dünnen schneller arbeiten.
  • Drahtvorschubgeschwindigkeit (WFS): Passen Sie den WFS an die Spannungs- und Stromeinstellungen an, um einen fehlerhaften Vorschub oder ein Festkleben des Drahtes zu vermeiden.

Durch die systematische Behebung dieser häufigen Probleme und die präzise Einstellung von Spannung, Stromstärke und anderen Parametern können Schweißer konsistente, hochwertige Ergebnisse erzielen und gleichzeitig Fehler minimieren.

Häufig gestellte Fragen

Nachstehend finden Sie Antworten auf einige häufig gestellte Fragen:

Wie stelle ich die Spannung und den Strom beim MIG-Schweißen ein?

Um die Spannung und den Strom beim MIG-Schweißen einzustellen, regeln Sie in erster Linie die Drahtvorschubgeschwindigkeit (WFS), um den Strom einzustellen, und stellen die Spannung manuell an der Schweißmaschine ein. Durch Erhöhen der WFS wird die Stromstärke erhöht, was sich auf die Eindringtiefe und die Menge des aufgetragenen Metalls auswirkt. Die Spannungseinstellung steuert die Lichtbogenlänge und die Wulstbreite; eine höhere Spannung führt zu einer breiteren, flacheren Wulst, während eine niedrigere Spannung eine schmalere, klumpigere Wulst erzeugt. Verwenden Sie Formeln wie (U=(0,05I+14)±2V), um die geeignete Spannung auf der Grundlage des Stroms abzuschätzen, und nehmen Sie während des Schweißens Feineinstellungen auf der Grundlage visueller und auditiver Hinweise vor, um eine optimale Schweißqualität zu erzielen.

Welche Auswirkungen haben Spannung und Strom auf die Schweißnaht?

Spannung und Stromstärke beeinflussen die Schweißnaht bei Schweißverfahren erheblich. Der Schweißstrom wirkt sich in erster Linie auf die Einbrandtiefe und die Verstärkung der Schweißnaht aus; ein höherer Strom erhöht die Einbrandtiefe und die Dicke der Schweißnaht, kann aber zu Durchbrand führen, während ein niedrigerer Strom zu mangelnder Verschmelzung oder Porosität führen kann. Die Spannung steuert die Lichtbogenlänge und die Raupenbreite, wobei eine höhere Spannung eine breitere, flachere Raupe und eine niedrigere Spannung eine schmalere, dickere Raupe erzeugt. Falsche Einstellungen können die Schweißqualität beeinträchtigen und Defekte wie Spritzer, Porosität oder Drahtverkleben verursachen. Eine ausgewogene Einstellung dieser Parameter gewährleistet optimale Schweißqualität und Nahtintegrität.

Wie wirken sich Materialstärke und -art auf Schweißspannung und -strom aus?

Materialdicke und -typ beeinflussen die Einstellungen für Schweißspannung und -strom erheblich. Dickere Materialien erfordern in der Regel eine höhere Stromstärke, um ein angemessenes Eindringen zu gewährleisten, wobei als grober Richtwert 1 Ampere pro 0,001 Zoll Dicke empfohlen wird. Für das Schweißen von 1/4-Zoll-Stahl sind beispielsweise etwa 250 Ampere erforderlich. Umgekehrt benötigen dünnere Materialien eine geringere Stromstärke, um ein Durchbrennen zu verhindern.

Auch der Materialtyp spielt aufgrund der unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit und Schmelzpunkte eine entscheidende Rolle. Aluminium mit seiner hohen Wärmeleitfähigkeit erfordert oft eine geringere Stromstärke als Stahl, um eine übermäßige Wärmezufuhr zu vermeiden. Für 1/8-Zoll-Aluminium werden beispielsweise 120-140 Ampere benötigt, während die gleiche Dicke von Stahl eine höhere Stromstärke erfordern würde. Darüber hinaus müssen die Spannungseinstellungen entsprechend angepasst werden; dickere Materialien benötigen in der Regel eine höhere Spannung, um die Stabilität des Lichtbogens zu erhalten und eine ordnungsgemäße Durchdringung zu erreichen, während für Materialien wie Edelstahl, die eine präzise Steuerung erfordern, möglicherweise niedrigere Spannungseinstellungen erforderlich sind.

Wenn Schweißer diese Faktoren verstehen und die Schweißverfahrensspezifikationen (WPS) zu Rate ziehen, können sie ihre Spannungs- und Stromeinstellungen optimieren, um eine bessere Schweißqualität und -festigkeit zu erzielen.

Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Drahtvorschubgeschwindigkeit und dem Schweißstrom?

Die Beziehung zwischen der Drahtvorschubgeschwindigkeit (WFS) und dem Schweißstrom beim Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW) ist direkt und entscheidend für die Aufrechterhaltung eines stabilen Schweißprozesses. Beim MSG, insbesondere bei Stromquellen mit konstanter Spannung, wird durch die Einstellung der Drahtvorschubgeschwindigkeit automatisch der Schweißstrom angepasst. Eine Erhöhung der Drahtvorschubgeschwindigkeit erhöht den Schweißstrom, während eine Verringerung der Drahtvorschubgeschwindigkeit den Schweißstrom verringert. Dies liegt daran, dass die Schweißmaschine den erforderlichen Strom liefert, um den Draht mit der Vorschubgeschwindigkeit zu schmelzen. Diese Beziehung wirkt sich auf die Art der Metallübertragung, den Einbrand und das Raupenprofil aus. Höhere Drahtvorschubgeschwindigkeiten führen zu höheren Schweißströmen, was einen tieferen Einbrand zur Folge hat und je nach Stromstärke und Material möglicherweise zu einem Wechsel der Übertragungsart von kugelförmig zu spritzend führt. Ein Gleichgewicht zwischen Drahtvorschubgeschwindigkeit und Abbrandgeschwindigkeit ist wichtig, um Probleme wie das Zurückschmelzen des Drahtes zur Stromdüse oder ein zu schnelles Einfließen in das Schweißbad zu vermeiden.

Wie bestimme ich die optimalen Spannungs- und Stromeinstellungen für mein Schweißprojekt?

Um die optimalen Spannungs- und Stromeinstellungen für Ihr Schweißprojekt zu ermitteln, konsultieren Sie zunächst die Schweißverfahrensspezifikationen (WPS) für die empfohlenen Bereiche auf der Grundlage Ihres Materials und der Verbindungskonfiguration. Berücksichtigen Sie die Materialstärke und -art, da dickere Materialien im Allgemeinen höhere Ströme erfordern. Wählen Sie den richtigen Elektrodentyp und die richtige Größe, da sie bestimmte Betriebsbereiche für Strom und Spannung haben. Stellen Sie beim Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW) die Drahtvorschubgeschwindigkeit (WFS) ein, um den Schweißstrom zu steuern und sicherzustellen, dass er mit der Spannung im Gleichgewicht ist, um die Stabilität des Lichtbogens zu erhalten. Führen Sie Testschweißungen an Ausschussmaterial durch, um die Einstellungen zu bewerten und fein abzustimmen, und überwachen Sie die Schweißbedingungen kontinuierlich. Verwenden Sie Messgeräte, um die Einstellungen zu überprüfen und die optimalen Parameter zu dokumentieren, damit sie bei künftigen Schweißaufgaben konsistent sind.

Was sind die Folgen einer falschen Spannungs- und Stromeinstellung?

Falsche Spannungs- und Stromeinstellungen beim Schweißen können die Schweißqualität und Sicherheit erheblich beeinträchtigen. Ist die Spannung zu hoch, kann die Schweißnaht zu breit und flach sein und nicht ausreichend eindringen, was zu schwachen Verbindungen führt. Umgekehrt führt eine zu niedrige Spannung zu flachen, schmalen Schweißnähten mit schlechter Verschmelzung. Falsche Stromeinstellungen können Probleme wie Durchbrennen, übermäßige Spritzer und schlechte Lichtbogenstabilität verursachen. Diese Defekte beeinträchtigen die strukturelle Integrität der Schweißnaht und können zu Ausfällen führen. Darüber hinaus erhöhen falsche Einstellungen das Risiko eines elektrischen Schlags und die Gefahr für die Ausrüstung. Die richtige Einstellung von Spannung und Stromstärke ist entscheidend für die Herstellung starker, fehlerfreier Schweißnähte und die Aufrechterhaltung einer sicheren Arbeitsumgebung.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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