Auswahl der Schweißspannung und des Schweißstroms: Tipps

I. 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:

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:

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.

II. 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.

III. 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.

IV. 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.

V. Standardanpassung

• 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.