Was ist das Schweißprinzip von WIG?

Der Kern des WIG-Schweißens besteht in der Erzeugung eines Hochtemperatur-Lichtbogens zwischen der Wolframelektrode und dem Werkstück.

Die Lichtbogentemperatur kann über 3000 Grad (bis zu 8000 Grad) erreichen, was ausreicht, um die meisten Metalle lokal zu schmelzen und ein Schmelzbad zu bilden.

Die Stabilität des Lichtbogens wirkt sich direkt auf die Schweißqualität aus; Daher wird typischerweise ein Konstantstromnetzteil (CC) verwendet, das entweder im Gleichstrom- oder Wechselstrommodus arbeitet.

Während des Schweißens wird aus der Schweißbrennerdüse kontinuierlich ein Inertgas (üblicherweise Argon, in manchen Fällen aber auch Helium oder eine Mischung) ausgestoßen.

Die Hauptfunktionen des Gases sind:

• Um das Schweißbad von der Luft zu isolieren und zu verhindern, dass Sauerstoff, Stickstoff usw. mit dem Schmelzbad reagieren und Poren und Oxide erzeugen;
• Zur Stabilisierung des Lichtbogens, da einatomige Gase wie Argon ein niedriges Ionisierungspotential haben, was zur Aufrechterhaltung eines konzentrierten und stabilen Lichtbogens beiträgt;
• Zur Kühlung der Elektrode und des Schweißbrenners, wodurch die Lebensdauer der Wolframelektrode verlängert wird.

• Wolframelektroden unterliegen als nicht abschmelzende Elektroden bei extrem hohen Temperaturen nur einer geringfügigen Ablation und sind nicht an der Zusammensetzung des Schweißguts beteiligt.
• Die Elektrodenspitze wird typischerweise in eine konische Form (Gleichstromschweißen) oder eine Halbkugelform (Wechselstromschweißen) geschliffen, um die Lichtbogenkonzentration zu steuern.
• Um die Fähigkeit zur Elektronenemission zu verbessern, werden der Wolframelektrode häufig Oxide seltener Erden wie Thorium, Cer und Lanthan zugesetzt.

• Um die Schweißnahtdicke zu erhöhen oder Material zu ergänzen, kann dem Schmelzbad manuell oder automatisch Zusatzdraht hinzugefügt werden.
• Die chemische Zusammensetzung des Zusatzdrahtes wird in der Regel auf das Grundmetall abgestimmt, um metallurgische Defekte zu vermeiden.
• Die Heißdraht-WIG-Technologie wärmt den Zusatzdraht während der Drahtzuführung mit einer zusätzlichen Stromquelle vor und verbessert so die Abscheidungseffizienz.

• DC Positive Polarity (DCEN): Werkstück mit der negativen Elektrode verbunden, Wolframelektrode mit der positiven Elektrode; Die Lichtbogenwärme wird stärker auf das Werkstück konzentriert, was zu einer größeren Durchdringung führt, geeignet für Edelstahl, Titan usw.
• DC Reverse Polarity (DCEP): Werkstück mit der positiven Elektrode verbunden, Wolframelektrode mit der negativen Elektrode; Bietet eine „Kathodenreinigung“ und eignet sich für Metalle mit Oxidfilmen auf der Oberfläche, wie z. B. Aluminium und Magnesium. Die von der Wolframelektrode erzeugte erhöhte Wärme verringert jedoch die Stromtragfähigkeit.
• AC-Polarität (AC): Gleicht Reinigungswirkung und Eindringtiefe aus und wird häufig beim Schweißen von Aluminium- und Magnesiumlegierungen verwendet.

• Luft- und Raumfahrt: Triebwerkskomponenten, Kraftstofftanks;
• Chemie- und Kernenergie: Pipelines, Druckbehälter;
• Lebensmittel und medizinische Geräte: Edelstahlbehälter, chirurgische Instrumente;
• Automobile und Fahrräder: Karosserierahmen aus Aluminiumlegierung, Auspuffrohre.