Bei der Gebrüder Stahl GmbH hat das WIG-Schweißen in großen Teilen das konventionelle MAG-Handschweißen abgelöst – und dank des WIG-Drahtvorschubsystems tigSpeed von EWM gleichzeitig sowohl die Schweißgeschwindigkeit als auch die Schweißqualität gesteigert.
Ihre Wurzeln hat die Gebrüder Stahl GmbH aus Wenden im Sauerland im Apparate- und Behälterbau. Doch inzwischen fertigt sie immer mehr Wärmetauscher und Kühlerbündel sowie vereinzelt Bauteile und Komponenten für den Bereich Industrieofenbau, Glüherei und Härterei. Das Materialspektrum reicht dabei von austenitischen Stählen über Duplexstähle und Sonderwerkstoffe wie Monel 400, Alloy 59* und Hastelloy C4* hin zu hitzebeständigen Stählen wie 1.4828, 1.4841 oder 1.4749. Die hitzebeständigen Stähle setzt die Gebrüder Stahl GmbH bei der Herstellung von Muffeln ein. Je nach Einsatzgebiet und gewünschter Werkstoffeigenschaft sind Temperaturen von bis zu 950 °C notwendig. Demzufolge müssen die eingesetzten Werkstoffe vor allem hochtemperaturfest sein. Hinzu kommen gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit sowie eine hohe Zeitstandfestigkeit bei hohen Temperaturen. Selbstverständlich müssen auch die Schweißnähte diese Anforderungen erfüllen.
Kritisch zu verschweißende hochlegierte Sonderwerkstoffe
Bis zu 3 Meter Durchmesser und bis zu 30 Meter Länge haben die Wärmetauscher bei einem Stückgewicht von bis zu 35 Tonnen. Der Einsatz der hochlegierten Sonderwerkstoffe erfordert auch entsprechenden Zusatzwerkstoff beim Schweißen der Nickel-Basislegierungen. Dabei werden röntgensichere Schweißnähte gefordert. Allerdings neigen diese Werkstoffe zu Heißrissen. Ein reduzierter Wärmeeintrag beim Schweißen kann diese Problematik deutlich reduzieren und somit die Qualität der Schweißnaht erhöhen. Aus diesem Grund werden diese Nähte mit dem WIG-Schweißverfahren (Wolfram-Inert-Gas) gefügt. Das Verfahren zeichnet sich durch qualitativ besonders hochwertige Schweißnähte mit hervorragenden mechanischen und metallurgischen Eigenschaften aus – bei allerdings sehr geringer Schweißgeschwindigkeit.
Teilmechanisiertes Drahtvorschubsystem tigSpeed
Selbstverständlich kommt beim MIG/MAG-Schweißen der Zusatzwerkstoff von der Rolle. Doch auch für das WIG-Schweißen bietet der Schweißgerätehersteller EWM aus Mündersbach ein Drahtvorschubsystem an: tigSpeed. Dieses Drahtvorschubsystem ist genau auf die Anforderungen beim WIG-Schweißen ausgelegt und fördert den Zusatzwerkstoff von der Rolle. Dabei kann der kontinuierlichen Drahtförderung eine zusätzliche Bewegung überlagert werden, die den Draht vorschiebt und zurückzieht. Der Zusatzwerkstoff wird immer wieder aus dem Schmelzbad herausgezogen und geht tropfenweise über. Das Ergebnis ist ein sehr gleichmäßiges Nahtbild. Doch die höhere Abschmelzleistung und die dadurch höhere Schweißgeschwindigkeit ist nur ein Aspekt, der die Arbeitszeit reduziert. Da das Verfahren zudem weitgehend spritzerfrei arbeitet und durch den Einsatz der großen Jumbo Gasdüse kaum Anlauffarben aufweist, sind auch die Nacharbeiten minimal – ebenfalls eine deutliche Zeitersparnis.
Reduzierter Wärmeeintrag
Beim Heißdrahtschweißen wird der Zusatzwerkstoff bereits vorgewärmt. Folglich wird weniger Energie aus dem Lichtbogen benötigt, um den Zusatzwerkstoff aufzuschmelzen. Die zur Verfügung stehende Energie kann in eine höhere Schweißgeschwindigkeit umgesetzt werden, was mit einer deutlich reduzierten Wärmeeinbringung in das Material einhergeht und sich durch geringeren Verzug im fertigen Schweißteil äußert. Damit werden auch die Richtarbeiten reduziert, was sich wiederum positiv auf die Produktionsgeschwindigkeit auswirkt.
Der Brenner: leicht und flexibel
Nicht nur die Schweißstromquelle und der Zusatzwerkstoff, sondern auch der eingesetzte Brenner stammen aus dem Hause EWM. Technisch kommt bei der Gebrüder Stahl GmbH der TIG 450 Heißdrahtschweißbrenner mit einer Jumbo-Gasdüse zum Einsatz. Durch die gute Gasabdeckung zeichnen sich insbesondere die Zwischenlagen der Nähte durch besonders wenig Anlauffarben aus. Das ist die optimale Nahtvorbereitung für die folgenden Lagen.
