Einführung
Der Prozess des Schweißens von Fülldraht (oder FCAW) ist ein Lichtbogenschweißen, das die Koaleszenz von Metallen erzeugt, indem sie mit einem Lichtbogen erhitzt werden, der zwischen einer durchgehenden, verbrauchbaren, röhrenförmigen Metallelektrode und dem Grundmetall erzeugt wird.
Der Lichtbogen- und Wulstschutz wird durch ein in der Elektrode enthaltenes Schweißpulver gewährleistet, das durch zusätzliches Schutzgas aus einer externen Quelle ergänzt werden kann.
Hinweis: FCAW ist die englische Abkürzung für Flux Cored Arc Welding.
Wie der Prozess funktioniert
Das Schweißen mit Fülldraht wurde entwickelt, um die Vorteile des MIG/MAG-Verfahrens (halbautomatisch oder automatisch) mit denen des umhüllten Elektrodenverfahrens (Schmelzschicht, die Schutzgase, Schlacke, Legierungselemente etc. Bildet) zu kombinieren.Auf diese Weise wurde der massive Elektrodendraht durch einen anderen ersetzt, der aus einer mit Flussmittel aufschmelzbaren Flussmittelseele bestand, ähnlich der, die beim Unterpulver-Lichtbogen verwendet wird.
Es gibt zwei Arten von Fülldrähten:
Selbst abgeschirmt
Wo der Schutz des Lichtbogens und des Schmelzbades ausschließlich durch das Verbrennen des in der Drahtseele enthaltenen Pulverpulvers erfolgt. Also OHNE zusätzliches Schutzgas.Einige Unternehmen haben die Verwendung von selbstgeschützten Geräten eingeschränkt.
Zusätzlicher Gasschutz
Wobei zusätzlich zu den durch die Strömung erzeugten Gasen ein zusätzliches Gas zum Schutz verwendet wird, das durch dieselbe Düse strömt, aus der der Rohrdraht austritt. Die normalerweise verwendeten Gase sind:- 100 % CO2 (häufiger).
- Ar + 2 % O2.
- Ar + 18 bis 25 % CO2.
Durch die Verwendung von Drähten mit größerem Durchmesser und höheren Strombereichen werden im Vergleich zum MIG/MAG-Verfahren hohe Abschmelzleistungen zusammen mit gutem Einbrand und hohen Schweißgeschwindigkeiten erzielt.
Aus diesem Grund ist es am weitesten verbreitet in Fabriken, die Schweißen als Hauptfertigungsprozess verwenden.
Wie beim MIG/MAG-Verfahren eingesetzte Massivdrähte werden auch Fülldrähte in Endlosform (aufgewickelt) verpackt.
Aus diesem Grund können sie sowohl in halbautomatischen als auch in automatischen Prozessen eingesetzt werden. Bei beiden Verfahren wird der Fülldraht automatisch durch eine Pistole geführt.
Beim halbautomatischen Verfahren steuert der Schweißer den Abstand und den Abstand von der Pistole zum Teil sowie die Bewegungsgeschwindigkeit und die Handhabung des Lichtbogens.
Die Ausrüstung für das Fülldrahtverfahren ist der des MIG/MAG-Verfahrens sehr ähnlich. Allerdings müssen folgende Vorbehalte gemacht werden:
- Die Quelle hat die Fähigkeit, eine größere Stromstärke zu erzeugen;
- Pistolen werden bei hoher Stromstärke üblicherweise mit Wasser oder Luft gekühlt;
- Beim selbstgeschützten Verfahren entfällt das Schutzgassystem.
Arten der metallischen Übertragung
Metallübergänge beim Fülldrahtverfahren sind neben den verwendeten Schweißparametern auch eine Funktion des verwendeten Gases bzw. Gasgemisches. In diesem Prozess gibt es folgende Arten von Überweisungen:Kurzschluss
Gekennzeichnet durch den ständigen Vorgang des Löschens und Wiederzündens des Lichtbogens. Diese Art der Übertragung ermöglicht das Schweißen in allen Positionen, mit dem Nachteil, dass eine große Menge an Spritzern erzeugt wird.Kugelförmig
Es ist die typische metallische Übertragung, die von Fülldrähten erzeugt wird; tritt bei niedrigeren Strömen auf als die Sprühübertragung. Es kommt häufig zu Spritzern geschmolzenen Metalls.Durch Spritzen
Sie tritt auf, wenn sich bei gegebenem Drahtdurchmesser hohe Stromstärken und hohe Lichtbogenspannungen einstellen. Da es eine hohe Abscheidungsrate erzeugt, ist die Sprühübertragung nur auf die flache Position beschränkt.Ein durch diese Art der Metallübertragung erzeugtes Problem ist die Möglichkeit einer fehlenden Verschmelzung, da der Metallstrahl auf Bereiche gerichtet wird, die nicht ausreichend erhitzt wurden.
Die Sprühübertragung ist bei FCAW am weitesten verbreitet, da die Absicht darin besteht, schneller zu schweißen, und dafür wird der Strom normalerweise erhöht.
Gepulstes Schweißen
Es handelt sich um eine synthetische Sprayübertragung, die durch Pulsieren des Stroms zwischen zwei vordefinierten Pegeln erzielt wird: einem Basisstrom, der niedrig genug ist, um den Lichtbogen stabil zu halten und das Schmelzbad zu kühlen, und einem Spitzenstrom, der größer ist als der kugelförmige Übergangsstrom – Spray.Aus diesem Grund ist die Schweißenergie niedrig, was das Schweißen mit Drähten mit großem Durchmesser aus der flachen Position erleichtert.
Arten und Funktionen von Verbrauchsmaterialien
Beim Schweißen mit Fülldraht werden folgende Schweißzusätze verwendet:Elektroden
Sie sind hohle Fülldrähte mit einem Kern, der aus einem schmelzbaren Flussmittel mit niedrigem Wasserstoffgehalt besteht. Wenn das Schutzgas aktiver Natur ist, müssen desoxidierende Elemente wie Mn und Si in der chemischen Zusammensetzung der Elektrode vorhanden sein. Bei selbstgeschützten Drähten liegt AI in der chemischen Zusammensetzung des Flussmittels vor. Beachten Sie die Innenseite des Drahts in der Abbildung unten.
Die AWS-Spezifikationen A5.20 und A5.29 klassifizieren Fülldrähte für C-Mn- bzw. Niedriglegierte Stähle. Für Edelstahl werden Drähte verwendet, die von AWS A5.22 klassifiziert sind.
Schutzgase
Unter den verschiedenen verfügbaren Gasoptionen werden CO2-Gas und Mischungen davon mit Argon am häufigsten verwendet. Sie werden verwendet, wenn die Elektrodenspezifikation dies erfordert.Funktionen und Verwendungen
Das Schweißen mit Fülldraht hat als Hauptmerkmal die hohe Abschmelzleistung, die in Kombination mit einer guten Schweißnaht eine breite Anwendung in mehreren Bereichen der Industrie gefunden hat.Besondere Sorgfalt muss der Schweißer beim Entfernen der Schlacke walten lassen, die sich bei jeder abgelegten Lage bildet, um Einschlüsse in der Schweißnaht zu vermeiden.
Prozessbedingte Diskontinuitäten
Auf folgende Ungänzen muss der Schweißinspektor achten:Fehlende Verschmelzung
An Kurzschlussübergabe angeschlossen (wegen geringer Wärmeeinbringung).Mangelnde Durchdringung
Auch verbunden mit Kurzschlussübertragung, die auch durch unzureichende Vorbereitung der Fase oder Fehler in der Konfiguration der vom Projekt gewählten Verbindung entstehen kann.Einschluss von Schlacke
Schweißermangel im Schlackenentfernungsprozess, hohe Geschwindigkeit, Schweißen, unzureichende Fugengestaltung.Hinterschnitt (ähnlich einem Biss)
Schweißerbehinderung oder hoher Strom in Kombination mit niedriger Schweißgeschwindigkeit.Porosität
Sie treten auf, wenn die Schweißgeschwindigkeit hoch ist und die Diffusion von Gasen durch die Raupe verhindert wird. Beim Schutzgasschweißen kann es durch unzureichende Gasströmung oder Wind an der Schweißstelle verursacht werden, was einen wirksamen Schutz des Schweißbades verhindert.Sie können auch auftreten, wenn argonreiche Gemische beim Schweißen dicker Bleche verwendet werden. Beim Löten werden hohe Spannungen verwendet.
Überlappung
Verbunden mit Übertragung durch Kurzschluss oder Unfähigkeit des Schweißers.Risse
Sie stammen in der Regel von unzureichenden Schweißtechniken und/oder Vorbereitung. Grundmetall- oder Verbrauchsverunreinigungen können beim Löten Bestandteile bilden, die nach dem Abkühlen zur Rissbildung führen.Bedingungen für den Personenschutz
Die persönliche Schutzausrüstung (PSA) ist die gleiche wie bei anderen Lichtbogenschweißverfahren. Da die emittierte Strahlung eine höhere Intensität hat, müssen die verwendeten Filter eine höhere Dichte aufweisen.Beim Schweißen mit Fülldraht entsteht viel Rauch. Auf diese Weise muss die Umgebung gut belüftet werden, vorzugsweise durch Abluftventilatoren.
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