Um beim Schweißen eine feste und widerstandsfähige Verbindung zu erzielen, ist es wichtig, sicherzustellen, dass die zu schweißenden Rohre und Leitungen unter Schutzgas stehen. Vor Beginn einer Schweißnaht muss daher sichergestellt werden, dass der Sauerstoff aus der Umgebung des Schweißbereichs entfernt und durch ein Schutzgas ersetzt wurde. Auf diese Weise lassen sich Verfärbungen oder Ungleichgewichte in der Zusammensetzung des Metalls nach dem Schweißen vermeiden, und gleichzeitig wird die Qualität der Schweißnaht und insbesondere der Wurzelnaht gewährleistet.
Aber wie schützt man sich richtig? Welche Mittel sind zur Reinigung wirksam?
Der Einsatz von Schutzgasen unterscheidet sich je nach Anwendung in vielerlei Hinsicht. Bei einem offenen Brennerkopf (wie er beim automatischen oder manuellen Schweißen verwendet wird) wird das Schutzgas über dieDüse und einen Diffusor breit verteilt. Der Diffusor befindet sich im Brenner unterhalb der Keramikdüse und ist mit einer Vielzahl kleiner Löcher versehen. Wenn Sie die Anschaffung eines manuellen WIG-Brenners in Erwägung ziehen, rät AXXAIR Ihnen dringend davon ab, beim Diffusor zu sparen, da dieser für die gleichmäßige Verteilung des Schutzgases verantwortlich ist.
Ein weiteres sehr interessantes Werkzeug für das manuelle oder automatisierte Schweißen mit offenem Schweißkopf ist der Nachlaufbrenner, der auch für das Hintergas verwendet werden kann. Diese Arbeitsweise ist sehr einfach, und das Schutzgas wird direkt auf das zu schweißende Werkstück geleitet. Wenn diese Option für das manuelle Schweißen gewählt wird, muss der Arbeitsgang mit großer Sorgfalt ausgeführt werden, und die Gasmenge muss groß genug sein, um ein zufriedenstellendes Ergebnis zu erzielen.
…Und was ist mit geschlossenen Köpfen?
Nehmen wir zum Beispiel eine Schweißnaht, die mit einem geschlossenen Schweißkopf für das Orbitalschweißen ausgeführt wird: In diesem Fall wird die geschlossene Kammer des Schweißkopfes mit Schutzgas gefüllt, wodurch die Umgebungsluft einschließlich des Sauerstoffs verdrängt wird. Die Schweißnaht kann dann problemlos ausgeführt werden, solange die Vorgaszeit eingehalten wird. Die Vorgaszeit für die geschlossene Kammer wird automatisch vom Orbitalschweißgerät berechnet. Die Zeit für das Spülen des Rohrs kann je nach Größe des zu schweißenden Rohrs und der Länge der Inertisierungszone variieren.
Bei Rohren, die mehrere Kilometer lang sein können, ist es sinnvoll, die Inertisierungszone einzugrenzen, um eine Schutzkammer zu schaffen, und Silikonflansche oder Zubehörteile in Form von Ballons zu verwenden, die jeweils 10 cm beiderseits der Schweißnaht positioniert werden und die Schutzkammer abdichten. Nach Abschluss der Schweißarbeiten lassen sich diese Ballons sehr einfach entfernen, indem man sie mit einem speziell für diesen Zweck hergestellten Kabel abzieht.
Welche möglichen Fallstricke sollte man vermeiden?
Das Wichtigste zuerst: das Gas
Beim WIG-Schweißen ist das Öffnen der Gasflasche während des Schweißvorgangs von entscheidender Bedeutung und darf unter keinen Umständen vergessen werden – das hat jeder Schweißer stets im Hinterkopf. Wird die Flasche nicht geöffnet, verbrennt der Schweißschlauch während der Anzündphase aufgrund des fehlenden Schutzgases. Gleichzeitig verbrennt dabei auch die Wolframelektrode, die selbst sehr empfindlich auf die inerte Atmosphäre reagiert.
Zugluft und Luftströmung
Auch Zugluft ist zu vermeiden. Bei Schweißarbeiten im Freien kann es zu unvorhergesehenem Eindringen von Sauerstoff kommen. Es wird daher empfohlen, eine geschützte Umgebung zu schaffen, um den Schweißvorgang besser kontrollieren zu können.
Gasdurchfluss und Druck im Rohr
Während des gesamten Schweißvorgangs muss im Inneren der zu schweißenden Teile ein gleichmäßiger Gasstrom aufrechterhalten werden, und das Werkstück muss unter Kontrolle gehalten werden, um einen Druckaufbau zu verhindern. Wenn es aufgrund eines Gasüberflusses und einer zu geringen Abgasführung zu einem Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Werkstücks kommt, wirkt sich dies unmittelbar auf das Erscheinungsbild der Schweißnaht aus.
Die Idee ist ganz einfach:
- Ist der Druck im Inneren des Werkstücks zu hoch, wird die Schweißnaht nach außen gedrückt, und das Ergebnis sieht hohl aus.
- Wenn der Druck innen genauso hoch ist wie außen, hat dieser Parameter keinen Einfluss auf das Ergebnis.
In einigen Bereichen werden die Druckunterschiede bewusst und gezielt eingesetzt, um das Erscheinungsbild der Schweißnaht zu verändern. Achten Sie jedoch darauf, diese Schwankungen zu kontrollieren, um ein wiederholbares Ergebnis zu gewährleisten.
Die wichtige Rolle der Gasdichte
Die Gasdichte ist ein wichtiger Faktor, der berücksichtigt werden muss. Argon ist schwerer als Luft. Beim Befüllen eines Behälters muss die Einlassöffnung am Boden des Behälters und die Auslassöffnung oben angebracht werden. Beim Befüllen einer Leitung mit Stickstoff – was recht häufig vorkommt – sollte die Einlassöffnung oben und die Auslassöffnung unten angebracht werden, da Stickstoff leichter als Luft ist. Auf diese Weise wird der gesamte Sauerstoff nach unten verdrängt.
Sicherheit in engen Räumen
Außerdem müssen alle Sicherheitsvorschriften genauestens befolgt werden. Ein Schweißer, der im Inneren eines Tanks arbeitet, riskiert schwere oder sogar tödliche Unfälle. Schutzgase sind geruchlos, und der Schweißer ist sich oft nicht bewusst, welche Auswirkungen sie auf den Körper haben können. Sobald man sich beispielsweise müde fühlt und den Drang zum Gähnen verspürt, können wenige Augenblicke später Schwindelgefühle und damit Unwohlsein auftreten. Kurz nach den ersten Anzeichen von Unwohlsein kommt es zu einer Ateminsuffizienz, die schwerwiegende Folgen haben kann. Wird dem Gehirn Sauerstoff entzogen, kann dies im schlimmsten Fall zum Tod führen. All dies geschieht innerhalb weniger Minuten und erklärt, warum bei Arbeiten in einem Tank alle Sicherheitsvorschriften uneingeschränkt befolgt werden müssen. Auch aufgrund dieser Gefahr muss der Schweißer zu zweit mit einer Person arbeiten, die sich außerhalb des Tanks befindet. Dies gilt für alle beengten Räume. Die Gefahrenanalyse dieser Räume muss im Vorfeld so genau und sorgfältig wie möglich durchgeführt werden.
Auswahl des geeigneten Gases und der zu schweißenden Werkstücke
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die gute Qualität der Abschirmung. Sie sollten je nach gewünschtem Schweißergebnis das reinste Gas wählen. Wenn beispielsweise eine Färbung innerhalb einer engen Toleranz gewünscht ist, sollte das reinste Gas ausgewählt werden. Doch auch dies kann eine Gefahr darstellen, wenn man den gesamten Weg berücksichtigt, den das Gas zurücklegt. Wenn das Gas durch poröse, alte oder verschmutzte Rohre strömt, wird das Schweißergebnis von minderer Qualität sein. Aus diesem Grund sollten starre Rohre gegenüber flexiblen Schläuchen bevorzugt werden. Viele Schweißer bevorzugen flexible Schläuche, da diese handlicher sind, doch ein flexibler Schlauch, der unter Druck oder Vakuum steht, wirkt wie ein „Schwamm“, da er Gas einschließt. Beim nächsten Druckbeaufschlagen wird dieses Gas wieder freigesetzt. In diesem Fall muss man möglicherweise ständig mit Verunreinigungen im Gas kämpfen.
Natürlich tritt dieses Problem vor allem bei Anwendungen auf, bei denen hochwertige Schweißnähte erforderlich sind. In anderen Fällen kann ein flexibles Rohr durchaus geeignet sein. Das Gleiche gilt für alle Fittings: Bei Rohren, die für den Transport reiner Gase vorgesehen sind, findet man niemals Gummidichtungen.
Abschirmung – Ballons oder Flansche?
Ein weiterer Aspekt, der beim Abschirmen von Rohren nicht zu vernachlässigen ist: Ballons sind empfindlicher als Silikonflansche. Wenn der Ballon durchstochen wird oder zu nahe an der Schweißnaht platziert wird und sich überhitzt, muss er ersetzt werden. Ist es hingegen bei bestimmten Anwendungen möglich, die Rohre mit einem U-förmigen Flansch abzuschirmen, ist dieser wesentlich robuster und kann unbegrenzt oft verwendet werden. Allerdings ist zu beachten, dass die Umsetzung schwieriger und die Einrichtung recht aufwendig ist. Eine weitere Lösung sind wasserlösliche Klebebänder: Eine Kunststoffmembran, die zum Verschließen der Rohrleitung und zur Abgrenzung der Schutzzone dient. Nach Abschluss der Schweißarbeiten muss das Rohr lediglich mit Wasser gefüllt werden, woraufhin sich der Verschluss auflöst.
