Das Unterpulverschweißen eignet sich ideal für Rohrleitungen, Druckbehälter und Tanks, den Schienenbau und größere Bauprojekte. Es gibt die einfachste Monofilament-Form, Doppeldrahtkonstruktionen, Tandem-Doppeldrahtkonstruktionen und Mehrdrahtkonstruktionen.
Das Unterpulverschweißen bietet Anwendern in vielen Schweißanwendungen Vorteile. Von der Steigerung der Produktivität über die Verbesserung des Arbeitsumfelds bis hin zur Sicherstellung gleichbleibender Qualität und vielem mehr. Metallverarbeitende Betriebe, die Änderungen im Unterpulverschweißverfahren erwägen, sollten sich der zahlreichen Vorteile dieses Verfahrens bewusst sein.
Grundkenntnisse im Unterpulverschweißen
Das Unterpulverschweißen ist ein Verfahren, das sich für anspruchsvolle industrielle Anwendungen wie die Herstellung von Rohrleitungen, Druckbehältern und Tanks, den Lokomotivbau sowie für schwere Bau- und Erdbauarbeiten eignet. Es ist ideal für Branchen, die eine hohe Produktivität erfordern, insbesondere beim Schweißen sehr dicker Materialien, und bietet zahlreiche Vorteile.
Die hohe Auftragsrate und die hohe Arbeitsgeschwindigkeit können einen erheblichen Einfluss auf die Produktivität der Arbeiter, die Effizienz und die Produktionskosten haben, was einer der Hauptvorteile des Unterpulverschweißverfahrens ist.
Weitere Vorteile sind: Ausgezeichnete chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften der Schweißnaht, minimale Lichtbogensichtbarkeit und geringe Schweißrauchbildung, verbesserter Arbeitskomfort sowie gute Schweißnahtform und -fußlinie.
Beim Unterpulverschweißen wird der Lichtbogen mithilfe eines Granulats vom umgebenden Material getrennt. Wie der Name schon sagt, ist der Lichtbogen im Flussmittel eingebettet. Das bedeutet, dass er bei korrekter Einstellung der Parameter durch den Austritt einer Flussmittelschicht unsichtbar wird. Der Schweißdraht wird kontinuierlich von einem Brenner zugeführt, der sich entlang der Schweißnaht bewegt.
Beim Lichtbogenschweißen schmilzt ein Teil des Schweißdrahts, ein Teil des Flussmittels und das Grundmaterial zu einem Schmelzbad, das zu einer Schweißnaht kondensiert, die von einer Schweißschlacke bedeckt ist. Die Materialstärke kann zwischen 1,6 mm und 19 mm liegen. In der Regel ist eine 100%ige Durchschweißung in einem Arbeitsgang möglich. Bei ausreichender Wandstärke kann auch mehrlagig geschweißt werden, sofern die Schweißnaht entsprechend vorbehandelt und die passende Kombination aus Schweißdraht und Flussmittel ausgewählt wird.
LSAW
ERW
SSAW
Auswahl von Flussmittel und Schweißdraht
Die Wahl des richtigen Flussmittels und Drahtes ist für ein optimales Schweißergebnis beim Unterpulverschweißen entscheidend. Obwohl Unterpulverschweißverfahren an sich schon effizient sind, lassen sich Produktivität und Effizienz durch die Wahl des richtigen Schweißdrahtes und Flussmittels weiter steigern.
Das Flussmittel schützt nicht nur das Schmelzbad, sondern trägt auch zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Produktivität der Schweißnaht bei. Die Zusammensetzung der Flussmittel hat einen erheblichen Einfluss auf diese Faktoren und wirkt sich auf die Stromtragfähigkeit und die Schlackenabgabe aus.
Die aktuelle Belastbarkeit bedeutet, dass eine maximale Abscheidungseffizienz und ein qualitativ hochwertiges Schweißnahtprofil erzielt werden können.
Die Schlackenbildung bei einem bestimmten Flussmittel beeinflusst die Flussmittelauswahl, da manche Flussmittel für bestimmte Lötverfahren besser geeignet sind als andere.
Bei der Auswahl des Flussmittels für das Unterpulverlöten unterscheidet man zwischen aktiven und neutralen Schweißverbindungen. Ein grundlegender Unterschied besteht darin, dass das aktive Flussmittel die chemische Zusammensetzung der Schweißnaht verändert, das neutrale hingegen nicht.
Aktive Flussmittel zeichnen sich durch den Zusatz von Silizium und Mangan aus. Diese Elemente tragen dazu bei, die Zugfestigkeit der Schweißnaht bei hoher Wärmeeinbringung zu erhalten, sorgen für eine glatte und gleichmäßige Schweißnaht bei hohen Schweißgeschwindigkeiten und gewährleisten eine gute Schlackenablösung. Insgesamt können aktive Flussmittel das Risiko einer mangelhaften Lötqualität sowie teurer Nachbearbeitungen und Reinigungen nach dem Schweißen verringern. Zu beachten ist jedoch, dass aktive Flussmittel in der Regel am besten für ein- oder zweilagiges Löten geeignet sind.
Neutrale Flussmittel eignen sich besser für großflächige Mehrlagenlötverbindungen, da sie die Bildung spröder, rissanfälliger Schweißnähte verhindern.
Für das Unterpulverschweißen stehen zahlreiche Schweißdrahtarten zur Auswahl, jede mit ihren Vor- und Nachteilen. Einige Drähte sind für höhere Wärmeeinbringungen ausgelegt, andere wiederum enthalten spezielle Legierungen, die die Schweißreinigung durch das Flussmittel unterstützen.
Es ist zu beachten, dass die chemischen Eigenschaften und die Wärmeeinbringung des Schweißdrahts die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht beeinflussen. Die Produktivität kann zudem durch die Wahl des Schweißzusatzwerkstoffs deutlich gesteigert werden.
Beispielsweise kann die Verwendung eines Metallkerndrahts beim Unterpulverschweißen die Abschmelzleistung im Vergleich zur Verwendung von Massivdraht um 15 bis 30 % steigern und gleichzeitig ein breiteres und flacheres Einbrandprofil ermöglichen.
Dank ihrer hohen Schweißgeschwindigkeit reduzieren Metallkerndrähte auch den Wärmeeintrag, wodurch das Risiko von Schweißverformungen und Durchbrennen minimiert wird.
Austenitische Edelstähle weisen von allen Stahlsorten die niedrigste Streckgrenze auf. Daher sind sie hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften nicht das beste Material für Ventilschäfte, da zur Erzielung einer bestimmten Festigkeit der Durchmesser des Ventilschafts vergrößert werden muss. Die Streckgrenze lässt sich nicht durch Wärmebehandlung, sondern nur durch Kaltumformung erhöhen.
Wir sind Händler von nahtlosen Stahlrohren aus Kohlenstoffstahl und Edelstahl. Anfragen sind willkommen, wir antworten Ihnen umgehend!
Veröffentlichungsdatum: 30. Januar 2023