Wolfram-TIG-Elektrode Edelstahl – Wolframelektrode TIG-Schweißen für Stahl – Edelstahl

Beim Lichtbogenschweißverfahren unter Schutzgas mit nicht abschmelzender Elektrode wird die zum Schmelzen des Schweißmetalls erforderliche Wärme durch einen Lichtbogen erzeugt, der zwischen einer Wolfram- (oder Wolframlegierungs-)elektrode und dem Werkstück gezündet und aufrechterhalten wird. Das geschmolzene Metall sowie die Elektrode werden durch einen kontinuierlichen Schutzgasstrom gegen die Einwirkung von Sauerstoff und Stickstoff aus der Luft geschützt. All dies bildet die Bezeichnung des Verfahrens: TIG oder Wolfram-Inert-Gas.

Die Elektrode spielt daher eine Schlüsselrolle im TIG-Verfahren. Die verwendeten Elektroden bestehen überwiegend zu mehr als 99 % aus Wolfram, dem Metalloxide zugesetzt werden, um die elektronische Emissivität der Elektrode und damit den Wirkungsgrad zu erhöhen.

Für das TIG-Schweißen von Stahl – Edelstahl bietet Ihnen Euro-welding Wolframelektroden an, die sich durch eine hervorragende Zündqualität auch bei Wiederzündung mit einer heißen Elektrode auszeichnen und eine gute Gleichmäßigkeit bei der Ausführung der Schweißnaht gewährleisten. Besonders geeignet für das Schweißen von Stahl, Edelstahl, Nickel- und Titanlegierungen bei niedrigen oder mittleren Stromstärken. Geeignet für das automatische Schweißen, garantieren diese Wolframelektroden für das TIG-Schweißen von Stahl – Edelstahl die besten Ergebnisse.

Das Schweißen von Stählen und deren Legierungen

Je nach Anwendung, Schweißstromtyp, Elektrodenart und Elektrodendurchmesser gibt es mehrere mögliche Auswahlmöglichkeiten für Wolfram-Feuerfestelektroden beim TIG-Schweißen von Stählen, wie die folgende Tabelle zeigt.

Stähle und Stahllegierungen werden in der Regel mit Gleichstrom in direkter oder negativer Polarität geschweißt. Die folgende Tabelle zeigt den empfohlenen Stromstärkenbereich in Abhängigkeit vom Durchmesser der verwendeten Wolframelektrode.

Schutz der Wolframelektrode beim Schweißen von Stählen

Die Wolframelektrode muss unmittelbar vor der Lichtbogenzündung (Vorgas), während des Schweißens und nach dem Erlöschen des Lichtbogens (Nachgas) bis zur vollständigen Abkühlung ständig durch einen Strom aus Inertgas (Argon oder Helium) geschützt werden. Das Ende der Elektrode muss nach vollständiger Abkühlung stets glänzend und silberweiß sein. Andernfalls muss die Nachgaszeit verlängert werden.

Die empfohlene Einstellung der Nachgasverzögerung des Schweißgeräts ist in der folgenden Tabelle angegeben.

Das Schärfen der Wolframelektrode ist unerlässlich

Die geometrische Vorbereitung der Spitze der nicht abschmelzenden Elektrode ist eine wichtige Variable. Stellen Sie sicher, dass die Schleifrillen in eine Richtung konvergieren, die zur Achse der Feuerfestelektrode hin ausgerichtet ist, und nicht in konzentrischen Kreisen senkrecht zu dieser Achse. Verwenden Sie die Feinkörnigkeit eines Schleifbocks oder einer speziell dafür vorgesehenen Wolfram-Schleifmaschine. Sie weist eine spitze Ausführung für das DC-Schweißen (Gleichstrom) auf.

Das Wolfram darf niemals das Werkstück berühren oder in Kontakt mit dem Schmelzbad und/oder dem Zusatzwerkstoff geraten. Ihre Elektrode wird verunreinigt, und es ist notwendig, den fehlerhaften Bereich der Schweißnaht zu schleifen und die Spitze neu zu schärfen. 

Die Wolframelektrode kann entsprechend der am Brenner verwendeten Kappe auf die gewünschte Länge gebracht werden. Das Schneiden erfolgt durch Schleifen mit einer dünnen Trennscheibe.

Wissenswertes über Edelstahl

Rostfreie Stähle sind Eisen-Kohlenstoff-Legierungen (mit niedrigem Kohlenstoffgehalt), stark mit Chrom legiert und häufig mit anderen Elementen wie Nickel, Molybdän, Titan oder Niob legiert.
Chrom verleiht dem Stahl seine Korrosionsbeständigkeit. In Verbindung mit Sauerstoff bildet es auf der Oberfläche der Teile eine Oxidschicht, die als Passivierungsschicht bezeichnet wird, da sie den Stahl gegenüber korrosiven Stoffen undurchlässig macht.

Stahl gilt ab einem Chromgehalt von 10,5 % und einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 1,2 % als rostfrei.

Rostfreie Stähle nehmen dank des Passivierungsphänomens, das auf die Anwesenheit von Chrom zurückzuführen ist, gegenüber einer großen Anzahl aggressiver Medien eine bemerkenswerte Stellung ein. Ein sehr dünner Film, der fest mit dem Grundmetall verbunden ist, verhindert den Kontakt zwischen dem Metall und den mehr oder weniger aggressiven Stoffen der Umgebung.

Rostfreie Stähle decken nicht alle Korrosionsarten ab, weshalb eine große Vielfalt an rostfreien Stahlsorten entwickelt wurde.

Die folgende Tabelle fasst die 3 wichtigsten Arten von Edelstählen zusammen:

Die Wolframelektrode für Edelstahl

Beim TIG-Schweißen von Edelstahl wird mit Gleichstrom und der Elektrode am Minuspol geschweißt. Der größte Teil der Wärme geht somit in das Werkstück. Das Elektrodenmaterial ist in der Regel Wolfram mit 2 % Thoriumoxid. Thorierte Elektroden emittieren jedoch eine minimale radioaktive Strahlung. Daher gibt es Wolframelektroden, die mit sogenannten „Seltenen Erden" legiert sind und eine längere Lebensdauer aufweisen. Es gibt unter anderem Wolframelektroden mit 2 % Lanthanoxid (La2O3) oder mit 2 % Ceroxid (CeO2).

Ein zu kleiner Elektrodendurchmesser führt zu einer Überhitzung oder zum Schmelzen der Elektrode, mit einem hohen Risiko von Wolframeinschlüssen in der Schweißnaht. Ein zu großer Durchmesser verursacht eine Lichtbogeninstabilität und/oder eine unzureichende Einbrandtiefe (schlechtes Breite/Tiefe-Verhältnis des Schmelzbades). Beim Schweißen mit Gleichstrom muss die Elektrode geschärft werden (Abbildung 3).

Die folgende Tabelle zeigt die Werte für den Elektrodendurchmesser, den Düsendurchmesser und die Stromstärke bei direkter Polarität (DCEN).

Es ist zu beachten, dass das Schärfen der Wolframelektrode in Richtung der Spitze erfolgen muss und nicht konzentrisch; die Politur soll so perfekt wie möglich sein (die Spitze muss gebrochen sein – ebene Fläche von 0,8 mm).