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WIG-Schweißverfahren – Abgrenzungen und Varianten

Das Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG-Schweißen) ist ein sehr flexibles Verfahren, das unter anderem bei weniger schweißgeeigneten Werkstoffen in ungünstigen Schweißlagen und bei höchsten Qualitätsanforderungen zum Einsatz kommt. Wie lässt sich das WIG-Schweißen von anderen Verfahren unterscheiden, welche Varianten gibt es?

Verglichen mit anderen Schweißverfahren wie beispielsweise dem MIG- oder MAG-Schweißen ist das WIG-Schweißen insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass die Wolfram-Elektrode beim Schweißen nicht abschmilzt, sondern erhalten bleibt. Darüber hinaus kommt ein Inertgas wie Argon oder Helium zum Einsatz, um den elektrischen Lichtbogen vor äußeren Einflüssen zu schützen.

Das MAG-Schweißen oder auch Metall-Aktiv-Gas-Schweißen kommt dagegen bei herkömmlichem Stahl-Schweißen und nicht bei edleren Materialien wie beispielsweise Edelstahl oder Aluminium zur Anwendung. Beim MIG-Schweißen, dem Metall-Inert-Gas-Schweißen, werden häufig Edelmetalle wie beispielsweise Edelstahl, Aluminium, Kupfer miteinander verbunden.

„MIG- und MAG-Schweißen unterscheiden sich vor allem auch durch das verwendete Schutzgas“, so Dr. Dirk Kampffmeyer, Experte für Anwendungstechnik Schweißen & Schneiden bei Messer. „Beim MIG-Schweißen werden meist Argon, Helium oder Mischungen dieser Gase und beim MAG-Schweißen Mischungen von Argon mit Kohlendioxid und Sauerstoff verwendet. Helium kann beim MAG-Schweißen auch als Zusatz zum Einsatz kommen.“

Gleichstrom- oder Wechselstromschweißen?

Das WIG-Verfahren qualifiziert sich für das Schweißen einer großen Anzahl von Werkstoffen. Einige Werkstoffe werden mit Gleichstrom und andere wiederum mit Wechselstrom geschweißt. Das Schweißen mit Gleichstrom wird dabei am häufigsten verwendet und dabei die Wolframelektrode auf den Minuspol gelegt. Auf diese Weise werden legierte Stähle oder Nichteisenmetalle wie Kupfer oder Messing und deren Legierungen verbunden.

Das Wechselstromschweißen wird vornehmlich zum Schweißen von Leichtmetallen und in der Regel für das Fügen von Aluminiumteilen genutzt. In Einzelfällen werden Leichtmetalle auch mit Gleichstrom und einer positiven Elektrode bearbeitet. Dafür kommen Spezialschweißbrenner mit einer sehr dicken Wolframelektrode als auch das Schutzgas Helium zum Einsatz. Die Wolframelektrode liegt bei Leichtmetallen auf der Pluspolung, da diese auf ihrer Werkstoffoberfläche eine Oxidschicht mit sehr hohen Schmelzpunkten bilden. Diese Schicht wird durch die Minuspolung des Materials eliminiert, weil nun ein Elektronenemittierender Pol auftritt und negative Sauerstoffionen abgeleitet werden.

Variante des WIG-Impulsschweißens

Eine Weiterentwicklung des herkömmlichen WIG-Schweißens ist das WIG-Schweißen mit pulsierendem Strom. Bei diesem Verfahren pulsiert der Schweißstrom zwischen einem Grund- und Impulsstrom mit variablen Frequenzen, Grund- und Impulsstromhöhen und -breiten. Wobei die Pulsfrequenz, Impulsbreite und Impulshöhe unabhängig voneinander regulierbar sind.

Das WIG-Impulsschweißen mit variablem Stromverlauf ist nur mit einer speziell darauf abgestimmten Schweißanlage (Schweißinverter) möglich. Dank einer gut einstellbaren Wärmeeinbringung erlaubt das WIG-Impulsschweißen eine gute Spaltüberbrückung, Wurzelschweißung sowie Schweißen auf engem Raum. Dadurch lassen sich Schweißnahtfehler am Nahtanfang und –ende vermeiden.

Werden Leichtmetalle mit dem Verfahren des WIG-Impulsschweißen zusammengefügt, ist es möglich, dass nur die Oberfläche angeschmolzen und vor allem bei dünnen Blechen kleiner als 1,0 mm eine Durchschmelzung verhindert wird. Auf diese Weise können beispielsweise die Ecken der Kehlnähte besser bearbeitet werden als es das Standardschweißen mit konstantem Strom gestattet.

Auf Grund der Stabilität des Lichtbogens und der konzentrierten Wärmeeinbringung und das daraus entstehende kleine Schmelzbad lässt sogar noch ein stumpfes Zusammenfügen von Blechen mit Dicken von 0,6 mm realisieren.

Anwendungsgebiete für das WIG-Verfahren

Wegen des relativ kleinräumigen Wärmeeintrags ist der Schweißverzug bei den Werkstücken niedriger als bei anderen Schweißverfahren. Durch die hohe Qualität der Schweißnähte wird das WIG-Verfahren bevorzugt in Bereichen angewandt, in denen die Schweißgeschwindigkeit gegenüber der Schweißnahtgüte weniger im Vordergrund steht. Zum Beispiel im Rohrleitungs-, Apparate- und Kraftwerksbau, der chemischen Industrie u.v.m.

 

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