MAG-Schweißen von hochlegiertem Stahl in der chemische Industrie
Schweißen von Rohren aus Edelstahl in der Lebensmittelindustrie

Neue Anforderungen an die Eigenschaften von Werkstoffen hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit, Attraktivität und schweißtechnischer Verarbeitbarkeit sind die Triebfeder für Weiterentwicklungen. Vor allem die Entwicklung von Duplex- und Super-Duplex-Stählen spielt hier eine große Rolle.

Da solche neu entwickelten Werkstoffe meist auch schweißtechnisch weiterverarbeitet werden, ergeben sich für die Hersteller von Stromquellen und Zusatzwerkstoffen, aber natürlich auch für die Entwickler von Schweißschutzgasen regelmäßig neue Herausforderungen.

Bearbeitung von Rohren aus Edelstahl

Hochlegierter Stahl und Nickelbasiswerkstoffe kommen aufgrund ihrer Korrosionsfestigkeit und ihrer guten Verarbeitungseigenschaften zunehmend in den verschiedensten Bereichen der industriellen und handwerklichen Fertigung zum Einsatz.

Der Einsatz von Schutzgasen kann durch die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Schutzgase die Qualität und Wirtschaftlichkeit entscheidend beeinflussen. Die Schutzgase haben einen positiven Einfluss auf das Schmelzbad. Je nach Zielsetzung und Werkstoff steht ein breites Sortiment an Schweißschutzgasen zur Auswahl. Hier können Sie die unterschiedlichen Gase zum MAG-Schweißen hochlegierter Werkstoffe kaufen.

So funktioniert das MAG Schweißverfahren

MAG Schweißverfahren

Beim MAG-Schweißen von hochlegierten Stählen – Schweißverfahren 135 (DIN EN ISO 4063) – wird der abschmelzende Schweißzusatz, in der Regel der Schweißdraht, von einer Drahtförderung mechanisiert zugeführt und schmilzt im Lichtbogen ab.

Das geschmolzene Metall wird durch Abkühlung fest und stellt eine zuverlässige Verbindung der zu verschweißenden Bauteile dar.
Durch die Zuführung von Prozessgasen wird die Schweißstelle vor der umgebenden Atmosphäre geschützt.

MAG-Schweißen von Edelstahl

Beim Lichtbogenschweißen von hochlegiertem Stahl werden Argon, Helium sowie deren Gemische unter Verwendung einer additiven aktiven Schutzgas-Komponente wie Kohlendioxid eingesetzt. Im Prozessgas enthaltene Verunreinigungen wie Sauerstoff (O2), Wasserdampf (H2O) sowie Staub, etc. können die Reaktion beeinflussen. Diese Verunreinigungen sind unerwünscht.

Hohe Festigkeit, gute Umformbarkeit sowie eine gute Schweißeignung erweitern den Einsatzbereich beim Schweißen von hochlegiertem Stahl stetig. Das gilt insbesondere für Bauteile, die Kontakt mit aggressiven Medien haben oder ungeschützt der Witterung ausgesetzt sind. 

Einsatz von Schutzgasen zum Lichtbogenschweißen von hochlegierten Stählen (Chrom-Nickel-Stähle und Nickel-Basis-Werkstoffe)

Oxidation einer Schweißnaht

Beim MAG-Schweißen (Schweißverfahren 135) von hochlegiertem Stahl (z.B. Chrom Nickel Stahl) werden Schutzgase auf Basis von Argon und Helium mit geringen Aktivgas-Anteilen wie Kohlendioxid und oder Wassertoff verwendet. Nichtrostende Stähle werden daher hauptsächlich mit Gasen aus der Gruppe M1 der seit dem 1.1.2009 geltenden Norm DIN ISO 14175 SG geschweißt. 

Beim Lichtbogenschweißen dieser Werkstoffe ist der Aktivgas-Anteil wesentlich geringer als beim MAG-Schweißen von unlegierten Stählen. Dies hat Einfluss auf das Schweißbad und das Benetzungsverhalten. Allerdings ist die höhere Oxidationsempfindlichkeit hochlegierter Stähle zu berücksichtigen.
 

ARCAL Chrome, ARCAL 121 und He20µC: Interessante Schutzgase zum MAG-Schweißen von hochlegierten Stählen

Beim MAG-Schweißen von hochlegierten Werkstoffen ist vor allem der Einfluss der Oxidation zu berücksichtigen. So sorgt das Oxidationsvermögen für Verfärbungen an der Schweißnahtoberfläche.

Verfärbungen sind thermische Oxide und entstehen bei gleichzeitiger Einwirkung von Wärme und Sauerstoff. In der Folge bedeutet das grundsätzlich einen verminderten Korrosionswiderstand. Da das Oxidationsvermögen von Sauerstoff deutlich größer ist als das von Kohlendioxid, werden hier vor allem Argongemische mit Kohlendioxid verwendet. 

Die drei unterschiedlichen von Air Liquide angebotenen Prozessgase weisen dabei individuelle Stärken auf. Dadurch kann der Aufwand beim Beizen minimiert werden. 

ARCAL Chrome sorgt beispielsweise für eine hohe Lichtbogenstabilität. Mit ARCAL 121 können. Sie einen heißeren Lichtbogen durch den Heliumzusatz erreichen. Dadurch ist es möglich, eine höhere Abschmelzleistung zu erzielen und einen tieferen Einbrand zu generieren. ARCAL He20µC besticht durch seine geringe Oxidationsempfindlichkeit.

Schutzgase zum MAG-Schweißen hochlegierter Chrom-Nickel-Stähle mit ARCAL M11 – Steigerung der Wirtschaftlichkeit durch höhere Schweißgeschwindigkeit

MAG-Schweißen mit ARCAL M11

Durch seine hohe Abschmelzleistung und die ausgezeichnete Nahtqualität gilt das MAG-Schweißen mit ARCAL M11 als wirtschaftliche Alternative zu herkömmlichen Prozessgasen. Hauptbestandteil von ARCAL M11 ist Argon mit geringen Zusätzen von Kohlendioxid und Wasserstoff. 

Das Kohlendioxid bewirkt, beispielsweise bei Stumpfnähten, eine bessere Spaltüberbrückbarkeit und Tropfenablösung sowie eine geringere Neigung zu Spritzern. Der Wasserstoffzusatz erhöht zudem die Schweißleistung und verbessert das Fließverhalten, die Nahtübergänge sowie die Flankenbenetzung. 

Vor allem zum Schweißen von Duplex- und Super-Duplex-Stählen kommt dieses Gas zum vorteilhaften Einsatz. 

Insgesamt wird beim Einsatz von ARCAL M11 als Prozessgas eine höhere Produktivität durch eine schnellere Schweißgeschwindigkeit erzielt. Das Gas erzeugt einen konzentrierteren und stabileren Lichtbogen. Hierdurch verbessert sich der Einbrand beim Schweißen sowie die Nahtbenetzung.

Übersicht: Geeignete Gase zum MAG-Schweißen von hochlegierten Werkstoffen

Auszug Schutzgase

Welche Gase zum MAG-Schweißen für Ihre Ziele und Werkstoffe besonders geeignet sind, sehen Sie in der Übersicht.

Lichtbogenschweißen mit EXELTOP

ARCAL Schutzgase zum Schweißen von hochlegierten Werkstoffen helfen, die Qualität und Produktivität der Schweißverbindung maßgeblich zu beeinflussen. 

ARCAL Chrome, das qualitativ hochwertige Schutzgas zum Schweißen von hochlegierten Stählen, ist auch in EXELTOP™ und ALTOP™ Flaschen-Systemen verfügbar.

Fazit

Beim MAG-Schweißen von hochlegiertem Stahl sind die Besonderheiten des jeweiligen Stahls und die geforderten Eigenschaften des Schweißgutes bei der Festlegung der geeigneten Schweißtechnologie und der Wahl der Draht-Schutzgas-Kombination genauestens zu beachten. Nur so können eine einwandfreie Schweißqualität garantiert und die Vorteile des MAG-Verfahrens optimal ausgenutzt werden. Der Einfluss der Schutzgase auf das Schweißbad kann hierbei positiv genutzt werden. 

Geschulte Mitarbeiter sind die Voraussetzung für sicheres Arbeiten mit Gasen beim MAG-Schweißen von hochlegierten Stählen. Nutzen Sie unser Know-how und profitieren Sie von der Erfahrung der Air Liquide-Experten mit technischen Gasen. 

Beim MAG-Schweißen von hochlegiertem Stahl spielt auch die Auswahl und der richtige Einsatz des entsprechenden Equipments eine entscheide Rolle. Nutzen sie unser Produktangebot oder unsere Empfehlungen zur richtigen Auswahl und dem richtigen Einsatz von Druckminderern.

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