Ratgeber zum MIG/MAG-Schweißen, 3. Teil

Ratgeber zum MIG/MAG-Schweißen, 3. Teil 

Das MIG- und das MAG-Schweißen gehören in die Gruppe der gasgeschützten Metall-Lichtbogenschweißverfahren. Hier ist der 3. Teil unseres großen Ratgebers zum MIG/MAG-Schweißen.

Vielen sind das MIG- und MAG-Schweißen als Bezeichnungen für Schweißverfahren geläufig. Anders als früher, als bei diesen Schweißverfahren oft vom Metall-Schutzgasschweißen gesprochen wurde, ist heute vom gasgeschützten Metall-Lichtbogenschweißen die Rede. Diese Bezeichnung ist durch die Norm ISO 857-1 festgelegt.

In einem ausführlichen Ratgeber zum MIG- und MAG-Schweißen schauen wir uns die Schweißverfahren näher an. Dabei vermittelte der 1. Teil Grundlegendes zu den Schweißverfahren und widmete sich der Durchführung des Schweißvorgangs.

Im 2. Teil standen die Werkstoffe im Mittelpunkt, die mittels MIG und MAG gefügt werden. Jetzt, im 3. und letzten Teil, geht es um die Schutzgase beim MIG- und MAG-Schweißen.

 

Die Schutzgase beim MIG/MAG-Schweißen 

Welche Schutzgase beim MIG- und MAG-Schweißen zum Einsatz kommen, ergibt sich aus der Norm DIN EN 439. Darin sind alle Schutzgase für Lichtbogenschweiß- und Lichtbogenschneidverfahren genormt. Dabei werden die Schutzgase in sieben Hauptgruppen eingeteilt, wobei die Hauptgruppen noch einmal in Untergruppen gegliedert sind.

 

Gruppe R

Die Gruppe R umfasst Gemische aus Argon und Wasserstoff. Diese Gasgemische haben eine reduzierende Wirkung. Dabei ist die Gruppe R in zwei Untergruppen aufgeteilt. Gase der Gruppe R1 haben einen geringeren Wasserstoffgehalt und werden vorrangig beim WIG– und beim Plasmaschweißen verwendet. Bei Gasen der Gruppe R2 ist der Wasserstoffgehalt höher. Sie werden beim Plasmaschneiden und als Formiergase für den Wurzelschutz eingesetzt.

 

Gruppe I

Die Gruppe I beinhaltet die inerten Gase, zu denen Argon, Helium und Gemische daraus gehören. Gase der Gruppe I werden beim WIG-, beim MIG- und beim Plasmaschweißen verwendet. Außerdem kommen sie als Wurzelschutz zum Einsatz.

 

Gruppe M

Die große Gruppe M setzt sich aus drei Gruppen zusammen, nämlich aus M1, M2 und M3. Die Gruppen M1 und M2 gliedern sich dann noch einmal in vier Untergruppen, die Gruppe M3 ist in drei Untergruppen aufgeteilt. Insgesamt enthält die Gruppe M die Gase, die beim MAG-Schweißen verwendet werden. Den Hauptbestandteil dieser Schutzgasgemische bildet Argon.

Als aktive Komponenten werden Sauerstoff, Kohlendioxid oder bei Dreikomponentengasen Sauerstoff und Kohlendioxid beigemischt. Die Anordnung der Gase innerhalb der Gruppe M erfolgt auf Basis ihres Oxidationsverhaltens. Während sich Gase der Untergruppe M1.1 nur schwach oxidierend verhalten, sind Gase der Untergruppe M3.3 sehr stark oxidierend.

 

Gruppe C

Zu den Gasen der Gruppe C gehören zum einen das reine Kohlendioxid und zum anderen ein Gasgemisch aus Kohlendioxid und Sauerstoff. Auch Gase der Gruppe C werden beim MAG-Schweißen eingesetzt. Dabei zeigen die Gase der C-Gruppe das stärkste Oxidationsverhalten. Dies liegt daran, dass das Kohlendioxid durch die hohe Temperatur des Lichtbogens in Kohlenmonoxid und Sauerstoff zerfällt.

 

Gruppe F

Die Gruppe F enthält Stickstoff und ein Gasgemisch aus Stickstoff und Wasserstoff. Eingesetzt werden die Gase der Gruppe F beim Plasmaschneiden und als Formiergase zum Wurzelschutz.

 

Hier die Schutzgase beim MIG/MAG-Schweißen noch mal als Übersicht:

Gruppe Gas Anwendung
R1 0 – 15% Wasserstoff, Rest Argon WIG, Plasmaschweißen
R2 15 – 35% Wasserstoff, Rest Argon Plasmaschneiden, Wurzelschutz
I1 100% Argon MIG, WIG, Plasmaschweißen, Wurzelschutz
I2 100% Helium MIG, WIG, Plasmaschweißen, Wurzelschutz
I3 0 – 95% Helium, Rest Argon MIG, WIG, Plasmaschweißen, Wurzelschutz
M1.1 0 – 5% Kohlendioxid, 0 – 5 % Wasserstoff, Rest Argon MAG
M1.2 0 -5 % Kohlendioxid, Rest Argon MAG
M1.3 0 – 3% Sauerstoff, Rest Argon MAG
M1.4 0 – 25% Kohlendioxid, 0 – 3% Sauerstoff, Rest Argon MAG
M2.1 0 – 25% Kohlendioxid, Rest Argon MAG
M2.2 3 – 10% Sauerstoff, Rest Argon MAG
M2.3 0 – 5% Kohlendioxid, 3 – 11 % Sauerstoff, Rest Argon MAG
M2.4 0 – 25% Kohlendioxid, 0 – 8 % Sauerstoff, Rest Argon MAG
M3.1 25 – 50% Kohlendioxid, Rest Argon MAG
M3.2 10 – 15% Sauerstoff, Rest Argon MAG
M3.3 5 – 50% Kohlendioxid, 8 – 15 % Sauerstoff, Rest Argon MAG
C1 100% Kohlendioxid MAG
C2 0 – 30% Sauerstoff, Rest Kohlendioxid MAG
F1 100% Stickstoff Plasmaschneiden, Wurzelschutz
F2 0 – 50% Wasserstoff, Rest Stickstoff Plasmaschneiden, Wurzelschutz

 

Das in den Schutzgasgemischen enthaltene Argon kann bis zu einem Anteil von 95% durch Helium ersetzt werden.

 

Die Bestimmung der Durchflussmenge

Die Zusammensetzung des Schutzgases wirkt sich nicht nur auf das Oxidationsverhalten aus, sondern verändert auch die elektrischen und die physikalischen Eigenschaften des Lichtbogens.

Wird dem Argon Helium beigemischt, führt dies beispielsweise zu einer besseren Wärmeleitfähigkeit und zu einem größeren Wärmeinhalt in der Lichtbogenatmosphäre. Beides hat einen energiereicheren Lichtbogen zur Folge, was sich wiederum positiv auf das Einbrandverhalten auswirkt.

Werden die Mischgase mit aktiven Komponenten angereichert, schmilzt die Drahtelektrode in feineren Tropfen ab. Außerdem verbessert sich der Wärmetransport im Lichtbogen. Auch das beeinflusst das Einbrandverhalten positiv.

Um zu ermitteln, wie hoch die Durchflussmenge des Schutzgases sein muss, gibt es eine Faustformel. Diese lautet:

 

Durchflussmenge in Liter pro Minute = Drahtdurchmesser x 10 bis 12

 

Weil Aluminium eine starke Oxidationsneigung hat, wird die Durchflussmenge hier beim MIG-Schweißen etwas höher eingestellt. Noch höhere Durchflussmengen sind üblich, wenn mit Gasgemischen aus Argon und Helium gearbeitet wird. Der Grund dafür ist die geringere Dichte des Heliums.

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