Wolframelektroden richtig anschleifen – Infos & 5 Tipps, 1. Teil
Das WIG-Schweißen ermöglicht fein gearbeitete Schweißnähte und saubere Schweißverbindungen. Doch wie gut und hochwertig das Schweißergebnis wird, wird zum einen von der Wahl der richtigen Wolframelektrode beeinflusst. Zum anderen spielt eine Rolle, wie die WIG-Elektrode angeschliffen ist. Wir geben Infos zu Wolframelektroden und Tipps, wie sie richtig angeschliffen werden, damit dieses wichtige Zubehörteil seine optimale Wirkung erzielen kann.
Inhalt
Wolframelektroden als Ursache für einen schwierigen Lichtbogen
Der Schweißer hat alles vorbereitet und die Anschlüsse und Einstellungen am Schweißgerät noch einmal überprüft. Die Voraussetzungen für eine reibungslose Schweißung scheinen gegeben, sodass der Schweißer den Schweißvorgang startet. Doch dann zündet der Lichtbogen schlecht oder brennt instabil.
Ein Grund dafür könnte sein, dass die Gasversorgung nicht optimal ist. Kann der Schweißer dies ausschließen, sollte er einen Blick auf die WIG-Elektrode werfen.
Ist die Wolframelektrode stumpf und abgenutzt oder scheint sie sogar porös, muss sie nachgeschliffen werden. Möglicherweise hat der Schweißer die Elektrode aber auch eben erst angeschliffen.
Dann könnte der schlecht zündende oder unruhige Lichtbogen damit zusammenhängen, dass die WIG-Elektrode nicht richtig angeschliffen ist.
Wieso Wolframelektroden angeschliffen werden müssen
Bei der Wolframelektrode handelt es sich zwar um eine sogenannte nicht abschmelzende Elektrode. Trotzdem verändern sich im Zuge ihrer Einsätze die Eigenschaften, die die WIG-Elektrode durch die Dotierungelemente hat, mit denen sie angereichert ist.
Und auch ihre Form bleibt nicht gleich. Betroffen dabei ist die Spitze der Elektrode, denn hier herrschen die höchsten Temperaturen.
Ein paar Worte zu den Dotierungselementen
Der Hauptbestandteil einer Wolframelektrode ist natürlich Wolfram. Doch abgesehen von der reinen Wolframelektrode sind alle anderen Elektroden mit bestimmten Elementen angereichert.
Diese Anreicherungen werden als Dotierungen bezeichnet, speziell im Fall von Wolframelektroden wird auch von Wolframdotierungen gesprochen.
Welche Wolframelektrode die richtige Wahl ist, richtet sich nach der Schweißaufgabe. So spielt zum Beispiel eine Rolle, ob mit Gleichstrom oder mit Wechselstrom geschweißt werden soll. Denn nicht jede Elektrode ist für Wechselstrom geeignet. Auch das Material, das geschweißt wird, beeinflusst die Auswahl.
Abgestimmt auf die Schweißaufgabe kommen also reine Wolframelektroden oder Elektroden mit Zusätzen zum Einsatz.
Bei den Zusätzen handelt es sich meist um Oxide aus Seltenen Erden, die jeweils verschiedene Eigenschaften haben:
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Ceroxid bewirkt, dass die Wolframelektrode sehr gut gezündet und wiedergezündet werden kann. Sie ist höher belastbar als eine reine Wolframelektrode. WIG-Elektroden mit Ceroxid als Zusatz kommen vor allem bei unteren und mittleren Stromstärken zum Einsatz, wenn Stähle sowie Aluminium-, Kupfer-, Nickel-, Titan oder Magnesiumlegierungen mit Gleich- oder Wechselstrom geschweißt werden.
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Lanthanoxid macht die Elektroden langlebig und verleiht ihnen sehr gute Zündeigenschaften. WIG-Elektroden mit diesem Zusatz eignen sich für das Schweißen mit Gleich- und Wechselstrom. Sie werden hauptsächlich eingesetzt, um unlegierte und hochlegierte Stähle sowie Legierungen mit Aluminium, Kupfer, Magnesium und Titan zu fügen.
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Zirkoniumoxid sorgt für einen stabileren Lichtbogen und verdampft weniger als reines Wolfram. Die Gefahr von Verunreinigungen der Schmelze ist sehr gering. Wolframelektroden mit Zirkoniumoxid wurden speziell entwickelt, um in kerntechnischen Anlagen mit Wechselstrom zu schweißen. Beim Schweißen mit dieser Stromart sorgt der Zusatz für einen ruhig brennenden Lichtbogen, beim Schweißen mit Gleichstrom zündet der Lichtbogen aber eher schlecht.
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Thoriumoxid lässt einen überaus stabilen Lichtbogen entstehen. Allerdings ist dieser Zusatz radioaktiv und dadurch sehr gesundheitsschädlich. Als Zusatz in Wolframelektroden ist Thoriumoxid deshalb inzwischen in vielen Ländern verboten.
Auch reine Wolframelektroden führen zu einem ruhigen und stabilen Lichtbogen. Sie eignen sich aber nur für das Schweißen mit Wechselstrom.
Sie sind optimal für das Fügen von Aluminiumlegierungen, haben einen hohen Widerstand und punkten mit einer hohen Beständigkeit gegenüber Korrosion. Im Unterschied dazu lassen sich Elektroden mit Dotierungselementen besser zünden, haben eine hohe Strombelastbarkeit und halten länger.
Die Aufgaben der Dotierungselemente
Zu den Aufgaben der Zusätze gehört, die Emission aus der Wolframelektrode zu erleichtern. Denn dadurch hat der Lichtbogen mehr Energie, die Schweißung wird effizienter und oft lässt sich auch eine höhere Schweißgeschwindigkeit erzielen.
Beim Schweißen kann die Spitze der Wolframelektrode Temperaturen von über 3.000 Grad Celsius erreichen und damit den Schmelzpunkt von Wolfram überschreiten.
Hohe Temperaturen führen zwar zu einer guten Emission der Elektrode, bringen aber gleichzeitig einen höheren Materialabtrag mit sich. Die zugesetzten Oxide senken die Temperatur, die für die Emission benötigt wird. Folglich ist der Verschleiß der Wolframelektrode geringer.
Je stärker eine WIG-Elektrode beansprucht wird, desto stärker emittieren die Dotierungselemente.
Im Ergebnis zündet die Elektrode schlechter oder der Lichtbogen brennt instabil. Außerdem wird die Spitze der Elektrode offenporig und porös.
Zurück zum Anschleifen
An Wolframelektroden macht sich oft auch die sogenannte Kranzbildung bemerkbar. Sie tritt durch viele kleine Zacken in Erscheinung, die sich um die angeschliffene Spitze herum bilden.
Mit den Eigenschaften von Wolfram hat die Kranzbildung aber nichts zu tun. Stattdessen ist sie die Folge einer Oxidation mit Sauerstoff.
Dabei gehen die entstehenden Oxide zunächst von der festen in die gasförmige Phase über und teilen sich anschließend in Moleküle auf.
Wird eine Wolframelektrode angeschliffen, kann der Materialkranz in diesem Zuge problemlos entfernt werden. Auch deshalb ist für gute Schweißergebnisse sehr wichtig, WIG-Elektroden anzuschleifen.
Und was es dabei zu beachten gilt, erklären wir im 2. Teil.
Mehr Ratgeber, Tipps und Anleitungen:
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Thema: Wolframelektroden richtig anschleifen – Infos & 5 Tipps, 1. Teil
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