Das Schutzgasschweißen mit Fülldraht (FCAW) ist seit vielen Jahren ein brauchbares Schweißverfahren. Es hat sich für den Stahlbau, die Reparatur von schweren Geräten, den Brückenbau und andere ähnliche Anwendungen bewährt. Das ist nicht verwunderlich, denn es bietet hohe Abschmelzleistungen, hervorragende chemische und mechanische Eigenschaften und die für diese Aufgaben erforderliche Schweißbarkeit. Das bedeutet jedoch nicht, dass der Prozess ohne Herausforderungen ist. Zum Glück können Sie mit etwas Know-how und ein wenig Übung einige der häufigsten Probleme im Zusammenhang mit dem Prozess vermeiden und die gewünschte Schweißqualität erzielen.
Tipp 1: Vermeiden Sie Drahtvorschubprobleme
Drahtvorschubstopps und -störungen sind häufige Probleme auf vielen Baustellen. Sie können zu erheblichen Ausfallzeiten führen. Die beiden häufigsten Arten von Drahtvorschubproblemen – Rückbrand und Birdnesting – führen zu einem vorzeitigen Erlöschen des Lichtbogens, was wiederum zu Schweißfehlern führen kann.
Rückbrand entsteht, wenn der Draht am Ende der Kontaktspitze zu einer Kugel schmilzt. Es ist meist das Ergebnis einer zu langsamen Drahtvorschubgeschwindigkeit und/oder eines zu nahen Haltens der Schweißpistole an das Werkstück. Um das Problem zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Vorschubgeschwindigkeit für Ihre Anwendung verwenden. Halten Sie einen Abstand von der Kontaktspitze zum Werkstück von nicht mehr als 1 1/4 Zoll ein.
Um beim FCAW-Schweißen Birdnesting zu vermeiden – ein Drahtgewirr, das den Drahtvorschub stoppt -, verwenden Sie immer gerändelte V- oder U-Rillen-Antriebsrollen in Ihrem Drahtvorschubgerät. Im Vergleich zu einem Massivdraht für das MAG-Schweißen (der eine glatte V-Rillen-Antriebsrolle verwendet) ist der FCAW-Draht viel weicher (aufgrund seiner rohrförmigen Konstruktion). Wenn Sie die falsche Antriebsrolle verwenden, kann sie den Draht leicht zusammendrücken.
Zusätzlich kann die Einstellung der richtigen Antriebsrollenspannung verhindern, dass sich der Draht abflacht und sich verheddert. Um die richtige Spannung einzustellen, beginnen Sie damit, die Spannung der Antriebsrollen zu lösen. Erhöhen Sie die Spannung, während Sie den Draht in die Handfläche Ihres Schweißhandschuhs führen, und fahren Sie damit fort, die Spannung um eine halbe Umdrehung zu erhöhen, bis der Draht durchrutscht.
Andere Ursachen für Birdnesting sind Verstopfungen im Liner, unsachgemäß getrimmte Liner oder die Verwendung eines falschen Liners. Tauschen Sie Ihre Laufbuchse umgehend aus, wenn Sie bei der Routineinspektion Ihrer Schweißpistole und Kabel eine Verstopfung feststellen. Trimmen Sie das Schlauchpaket immer (mit dem richtigen Werkzeug) gemäß den Empfehlungen des Herstellers. Achten Sie darauf, dass die Auskleidung keine Grate oder scharfen Kanten aufweist und verwenden Sie immer die richtige Größe der Auskleidung für Ihren Schweißdrahtdurchmesser.
Tipp 2: Porosität und Schneckenwanderung verhindern
Porosität und Schneckenwanderung sind beides häufige Unregelmäßigkeiten in der Schweißnaht, die die Integrität Ihrer Schweißnähte schwächen können. Porosität entsteht, wenn Gas im Schweißgut eingeschlossen wird. Sie kann an einem bestimmten Punkt der Schweißnaht oder über die gesamte Länge auftreten. Um dieses Problem zu vermeiden, entfernen Sie vor dem Schweißen Rost, Fett, Farbe, Beschichtungen, Öl, Feuchtigkeit und Schmutz vom Grundwerkstoff. Die Verwendung von Schweißzusatzwerkstoffen mit zugesetzten Desoxidationsmitteln hilft ebenfalls beim Durchschweißen solcher Verunreinigungen, aber diese Produkte sollten niemals eine ordnungsgemäße Vorreinigung ersetzen. Halten Sie als nächstes eine angemessene Elektrodenverlängerung oder einen Stick-Out ein. Als allgemeine Regel gilt, dass der Draht nicht mehr als 1 1/4 Zoll über die Kontaktspitze hinausragen sollte.
Zusätzlich sollten Sie eine zu hohe Spannung für die gegebene Drahtvorschubeinstellung und Stromstärke vermeiden, um Schneckenwanderungen zu vermeiden – Flecken auf der Oberfläche der Schweißraupe, die durch Gas verursacht werden, das das Flussmittel im Kern des Drahtes erzeugt. Halten Sie sich am besten an die vom Hersteller des Schweißzusatzes für den jeweiligen Durchmesser des Schweißdrahtes empfohlenen Parameter. Wenn Schneckenwanderung auftritt, reduzieren Sie die Spannung in Schritten von einem halben Volt, bis das Problem behoben ist.
Tipp 3: Beseitigen Sie Schlackeneinschlüsse
Schlackeneinschlüsse entstehen, wenn die Schlacke, die durch das geschmolzene Flussmittel im Kern des Drahtes erzeugt wird, in der Schweißnaht eingeschlossen wird. Es gibt vier Hauptursachen für Schlackeneinschlüsse, die alle mit der richtigen Schweißtechnik verhindert werden können.
Erstens: Vermeiden Sie eine falsche Platzierung der Schweißraupen, besonders wenn Sie mehrere Durchgänge auf dicken Metallabschnitten machen, wie es für die Wurzelläufe von Schweißnähten oder breite V-Nut-Öffnungen erforderlich ist. Achten Sie darauf, dass in der Schweißnaht genügend Platz für zusätzliche Durchgänge vorhanden ist, besonders bei Verbindungen, die mehrere Durchgänge erfordern.
Zweitens: Halten Sie den korrekten Fahrwinkel und die Fahrgeschwindigkeit ein. In der flachen, horizontalen und Überkopfposition sollte Ihr Schleppwinkel zwischen 15 und 45 Grad liegen. In der senkrecht nach oben gerichteten Position sollte Ihr Schleppwinkel zwischen 5 und 15 Grad liegen. Wenn Sie bei diesen Winkeln Schlackeneinschlüsse feststellen, sollten Sie den Schleppwinkel leicht erhöhen. Behalten Sie eine gleichmäßige Fahrgeschwindigkeit bei; wenn Sie zu langsam fahren, wird die Schweißlache dem Lichtbogen vorauseilen und Schlackeneinschlüsse erzeugen.
Als nächstes halten Sie die richtige Schweißwärmezufuhr ein, da eine zu geringe Schweißwärmezufuhr ebenfalls Schlackeneinschlüsse verursachen kann. Verwenden Sie immer die vom Hersteller empfohlenen Parameter für einen bestimmten Drahtdurchmesser. Sollten dennoch Schlackeneinschlüsse auftreten, erhöhen Sie die Spannung, bis die Einschlüsse aufhören.
Schließlich sollten Sie darauf achten, dass Sie zwischen den Schweißdurchgängen gründlich reinigen und Schlacken mit einem Meißelhammer, einer Drahtbürste oder durch Schleifen entfernen, bevor Sie mit dem nächsten Schweißdurchgang beginnen.
Tipp 4: Vermeiden Sie Unterschneidungen und mangelnde Verschmelzung
Wie andere Schweißfehler auch, können Unterschneidungen und mangelnde Verschmelzung die Qualität Ihrer Schweißnähte beeinträchtigen. Sie zu vermeiden, kann dazu beitragen, Ausfallzeiten und Kosten für Nacharbeit zu reduzieren.
Unterschneidungen treten auf, wenn eine Rille im Grundwerkstoff neben dem Schweißnahtansatz schmilzt, aber nicht vom Schweißgut ausgefüllt wird. Dies führt zu einem schwächeren Bereich an der Schweißnahtspitze und oft zu Rissbildung. Verwenden Sie den richtigen Schweißstrom und die richtige Spannung. Diese sind der Schlüssel zur Vermeidung von Unterschneidungen (denken Sie daran, Ihre Schweißparameter zu beachten), ebenso wie die Einstellung des richtigen Pistolenwinkels. Halten Sie eine Fahrgeschwindigkeit ein, die es dem Schweißgut ermöglicht, die ausgeschmolzenen Bereiche des Grundwerkstoffs vollständig zu füllen. Wenn Sie eine Webtechnik verwenden, machen Sie an jeder Seite der Schweißraupe eine Pause.
Um eine mangelnde Verschmelzung zu verhindern, d.h. das Schweißgut verschmilzt nicht vollständig mit dem Grundwerkstoff (oder der vorhergehenden Schweißraupe bei Anwendungen mit mehreren Durchgängen), halten Sie den richtigen Arbeitswinkel und die richtige Wärmezufuhr ein. Erzielen Sie den richtigen Winkel, indem Sie die Schweißraupe an der richtigen Stelle an der Verbindungsstelle platzieren. Passen Sie den Arbeitswinkel an oder verbreitern Sie die Nut, um während des Schweißens Zugang zum Boden zu haben, je nach Bedarf. Halten Sie den Lichtbogen an der hinteren Kante der Schweißlache und halten Sie einen Pistolenwinkelwiderstand von 15 bis 45 Grad ein. Wenn Sie eine Webtechnik verwenden, halten Sie den Lichtbogen beim Schweißen kurzzeitig an den Seitenwänden der Nut. Erhöhen Sie den Spannungsbereich und/oder passen Sie die Drahtvorschubgeschwindigkeit nach Bedarf an, um eine vollständige Verschmelzung zu erreichen. Auch wenn Sie das Gefühl haben, dass der Draht der Arbeitsluppe vorauseilt, können einfache Anpassungen, wie z. B. die Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit oder die Verwendung eines höheren Schweißstroms, Probleme verhindern.
Schließlich sollten Sie darauf achten, die Oberfläche des Grundmetalls vor dem Schweißen zu reinigen, um Verunreinigungen zu entfernen und eine fehlende Verschmelzung zu verhindern.
Tipp 5: Vermeiden Sie übermäßigen Einbrand oder fehlenden Einbrand
Ein angemessener Wärmeeintrag beim Schweißen ist der Schlüssel zur Vermeidung von Problemen wie übermäßigem Einbrand. Übermäßiger Einbrand entsteht, wenn das Schweißgut durch den Grundwerkstoff schmilzt und unter der Schweißnaht hängt. Dies ist meist die Folge von zu viel Wärme. Wenn das Problem auftritt, wählen Sie einen niedrigeren Spannungsbereich, reduzieren Sie die Drahtvorschubgeschwindigkeit und erhöhen Sie die Verfahrgeschwindigkeit.
Umgekehrt kann die Wahl einer höheren Drahtvorschubgeschwindigkeit, eines höheren Spannungsbereichs und/oder die Reduzierung der Verfahrgeschwindigkeit Probleme wie mangelnden Einbrand – die flache Verbindung zwischen dem Schweißgut und dem Grundwerkstoff – verhindern. Bereiten Sie außerdem die Verbindung so vor, dass der Zugang zum Grund der Nut möglich ist. Behalten Sie die richtige Schweißdrahtverlängerung und Lichtbogeneigenschaften bei.
Abschließende Tipps
Schutzgasschweißen ist ein zuverlässiges Verfahren für viele Bauanwendungen. Hochwertige Schweißnähte damit zu erzielen, ist keine Glückssache. Es ist das Ergebnis einer guten Schweißtechnik, der richtigen Wahl der Parameter und Ihrer Fähigkeit, Probleme zu vermeiden – oder sie schnell zu erkennen und zu beheben. Wenn Sie sich mit einigen grundlegenden Informationen ausstatten, können Sie die meisten Probleme, die beim FCAW-Schweißen mit Schutzgas auftreten, vermeiden, ohne Zeit- oder Qualitätseinbußen hinnehmen zu müssen.
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