Dicke Bleche wirtschaftlich schweißen: Unterpulver-, Elektrogas- und Elektroschlackeschweißen

Unterpulverschweißen

Beim Unterpulverschweißen brennt der Lichtbogen unter einer Schutzschicht aus Pulver und Schlacke, die das Schweißbad vor der Atmosphäre abschirmt und isoliert. Auf diese Weise lassen sich eine hohe Wärmeeinbringung und damit eine sehr große Abschmelzleistung realisieren.

Mit dem Unterpulverschweißen können daher dicke Bleche wirtschaftlich und ohne Schutzgas geschweißt werden. Dabei wird eine sehr hohe Qualität der Schweißnaht erreicht, sowohl im Inneren als auch an der Nahtoberfläche.

Trotz seiner Stärken eignet sich das Verfahren nicht für alle Anwendungen gleich gut. Für hochfeste Stähle beispielsweise wird das Unterpulverschweißen bisher nur selten genutzt. Unser Forschungspartner ISF testet derzeit eine Variante des Unterpulverschweißens, die es ermöglicht, das Verfahren auch für hochfeste Feinkornbaustähle wirtschaftlich einzusetzen.

Elektrogasschweißen

Das Elektrogasschweißen ist die vollmechanisierte Variante des MSG-Schweißens für senkrechte Stumpfstöße. Dabei begrenzen wassergekühlte Kupfergleitschuhe das Schmelzbad auf der Vorder- und Rückseite der Bleche, während mit einer steigenden Bewegung von unten nach oben geschweißt wird.

Mit dem Elektrogasschweißen lässt sich der gesamte Nahtquerschnitt nahezu verzugsfrei in einer Lage schweißen. Das Verfahren ist schnell und effizient und erfordert nur eine einfache Nahtvorbereitung. Allerdings sind zunächst vergleichsweise hohe Investitionen in die entsprechende Anlagentechnik notwendig, die sich bei Ausnutzung der Verfahrensvorteile jedoch schnell wieder amortisieren. Herausforderungen bestehen in der Reduktion von Rissen und Versprödungen durch den hohen Energieeintrag. Diesen begegnen wir durch Prozessvarianten mit reduzierter Energieeinbringung, die bei unserem Forschungspartner ISF erforscht und weiterentwickelt worden sind.

Elektroschlackeschweißen

Beim Elektroschlackeschweißen wird unter einem Schweißpulver ein Lichtbogen nur zum Zünden verwendet, der nach kurzer Zeit wieder erlischt. Danach bildet der Widerstand im Schlackebad die Wärmequelle zum Aufschmelzen des Materials. Kupfergleitschuhe auf der Vorder- und Rückseite begrenzen und halten auch hier das Schmelzbad, während sie im Verlauf der Schweißung gemeinsam mit dem Brenner von unten nach oben bewegt werden.

Das Elektroschlackeschweißen eignet sich für nahezu unbegrenzt dicke Bleche, die in einem Durchgang geschweißt werden können. Die geringen Anforderungen an die Nahtvorbereitung und vor allem die hohe effektive Schweißgeschwindigkeit durch das Verschweißen in nur einer Lage machen es zu einem extrem wirtschaftlichen Verfahren, das allerdings zunächst hohe Investitionen erfordert. Herausforderungen bestehen auch hier, je nach Werkstoff, in der Vermeidung von Rissen und Versprödungen.

Das passende Verfahren für Ihre Anwendung auswählen

Die drei dargestellten Verfahren haben unterschiedliche Stärken und Schwächen. Abhängig von Ihren individuellen Anforderungen und den zu schweißenden Metallen gilt es das passende Dickblech-Schweißverfahren auszuwählen. Mit unserer langjährigen Erfahrung in Forschung und Einsatz aller drei Verfahren analysieren wir Ihre Situation genau und wählen so gemeinsam mit Ihnen das optimale Verfahren aus. Je nach Aufgabenstellung kommen hier natürlich auch Alternativen wie das Laser- oder Elektronenstrahlschweißen in Betracht.

Die richtigen Schweißparameter finden

Mit der Auswahl des Verfahrens ist die Aufgabe allerdings noch nicht vollständig gelöst. Erst die richtigen Parameter führen zu qualitativ hochwertigen und reproduzierbaren Ergebnissen. Im bestens ausgestatteten fügetechnischen Labor unseres Forschungspartners ISF stellen wir Ihre Fügesituation so realistisch wie möglich nach.

Auch zur Überprüfung der Schweißnähte an äußerst dicken Blechen haben wir die notwendige Ausstattung vor Ort. So können wir ohne lange Wege und in kleinen Zyklen die Parameter im Hinblick auf Effizienz und Qualität systematisch optimieren und verfahrenstypische Schwächen weitgehend ausmerzen.