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MIG- und MAG-Schweißen: Zusatzwerkstoffe und Fülldrähte

Bei den MIG- und MAG-Schweißverfahren brennt ein Lichtbogen zwischen einem Werkstück und einer abschmelzenden Drahtelektrode (Zusatzwerkstoff). Fülldrähte als Zusatzstoffe kommen dann zum Einsatz, wenn sich technische bzw. wirtschaftliche Vorteile gegenüber dem MAG-Schweißen mit Massivdraht ergeben, die dann einen höheren Preis des Fülldrahtes rechtfertigen.

Schweißdrähte gibt es vom einfachen Aluminiumdraht bis hin zum Edelstahl-Schweißdraht mit den verschiedensten Werkstoffen für die unterschiedlichsten Anwendungen. „Damit eine hochqualitative Schweißverbindung entstehen kann, sollte der Schweißdraht mit seiner Dicke und dem Werkstoff als auch das Schutzgas auf die zu verbindenden Bauteile abgestimmt sein“, erklärt Dr. Dirk Kampffmeyer, Experte für Anwendungstechnik Schweißen & Schneiden bei Messer. Bei Fülldrahtelektroden handelt es sich um besondere Zusatzstoffe, da sie aus einem metallischen, rohrförmigen Mantel und einer pulverförmigen Füllung bestehen.

Wobei die Füllung mineralische bzw. metallische Stoffe enthalten kann. Die Querschnittsformen sind formgeschlossen und spaltfrei. Fülldrahtelektroden liefern dank der Pulverfüllung feine Schweißnähte. Aufgrund der hohen Abschmelzleistung verringert sich letztlich auch die Schweißzeit. Es entsteht ein sauberes und haltbares Ergebnis mit einer hohen Riss- und Porensicherheit, das Unempfindlichkeiten gegenüber Bindefehlern aufweist und Spritzeffekte minimiert.

Die Unterschiede zwischen einem Massivdraht und einem Fülldraht liegen nicht nur in dem unterschiedlichen Aufbau, sondern auch darin, dass bei einem Fülldraht eine höhere Stromdichte entsteht, welche wiederum einen entscheidenden Einfluss auf den entstehenden Lichtbogen ausübt. Mit Fülldraht bildet sich auf diese Weise ein spritzerarmer Sprühlichtbogen mit einem feintropfigen Werkstoffübergang aus.

Einteilung der Fülldrahtelektroden

Fülldrähte lassen sich nach ihren Eigenschaften und ihrer Zusammensetzung unterscheiden. Es gibt im Wesentlichen drei Hauptgruppen: selbstschützende, gasgeschützte und Metallpulver-Fülldrähte.

  • Selbstschützender Fülldraht

    Diese Gruppe der Fülldrähte umfasst Drähte mit Gasbildner, Lichtbogen-Stabilisatoren als auch Legierungszusätze. Ein zusätzliches Schutzgas ist nicht erforderlich, da die gasbildenden Stoffe im Fülldraht beim Schweißen vor den äußeren Einflüssen der Atmosphäre schützen. Im Vergleich zu herkömmlichen Schutzgasen besitzt eine solche Gasglocke eine geringere Stabilität und der Lichtbogen ist ebenfalls relativ unruhig.

    Das heißt, Schweißprozesse mit selbstschützendem Fülldraht eignen sich eher für erfahrene Schweißer und sollten nur an massiven Stahlkonstruktionen oder auf Baustellen verwendet werden. Also überall dort, wo im Freien ständig unter widrigen Umständen wie beispielsweise starkem Wind gearbeitet werden muss. Hier kann der selbstschützende Fülldraht seine Stärken voll ausspielen.

    Völlig ungeeignet sind solche Fülldrähte für Schweißarbeiten mit dünnen Blechen. Selbstschützende Fülldrähte sind mit den üblichen Schweißgeräten oder speziellen Fülldraht-Schweißgeräten ohne Gasanschluss kompatibel.

  • Gasgeschützter Fülldraht

    Dieser Fülldraht enthält zwar Lichtbogen-Stabilisatoren, jedoch keine Gasbildner. Für gasgeschützte Fülldrähte scheiden dann Fülldraht-Schweißgeräte aus, da für das MIG-MAG-Verfahren Schutzgase benötigt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass sich während des Schweißprozesses Schlacke zum Schutz gegen Oxidation und damit eine besonders hochwertige Schweißnaht ausbildet.

    Gasgeschützte Fülldrähte unterteilen sich in die Gruppe der basischen Fülldrähte mit einem Schlackeanteil von 10 Prozent und Rutilfülldrähte. Letztere haben den Vorteil, dass der Anwender mit nur einer Einstellung in allen Positionen schweißen kann. Rutilfülldrähte eignen sich also vor allem auch dann, wenn Drehungen der zu bearbeitenden Werkstücke nicht möglich sind.

  • Metallpulver-Schweißdraht

    Die Gruppe der Metallpulver-Schweißdrähte funktioniert ähnlich wie gasgeschützte Drähte, nur ohne Schlacke. Fülldraht-Schweißgeräte ohne Gasanschluss sind auch hier nicht anwendbar, da ein zusätzliches Schutzgas erforderlich ist. Im Gegensatz zu Rutil- und basischen Fülldrähten können Metallpulver-Schweißdrähte auch in stechender Position verarbeitet werden. Darüber hinaus lässt sich mit einem Metallpulver-Schweißdraht vergleichsweise die höchste Schweißgeschwindigkeit erzielen.

 

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