WIG TIG Schweißen

Das WIG Schweißverfahren (Wolfram- Inert-Gasschweißen)

Beim WIG Schweißen liegt ein Pol der Stromquelle an einer sogenannten Wolframelektrode, der gegensätzliche Pol am Werkstück an. Wolframelektroden werden auch Wolframnadeln oder WIG-Nadeln genannt. Die Wolframelektrode ist ein nicht abschmelzender Lichtbogenträger und Stromleiter. Zum Thema Wolframelektroden haben wir einen eigenen Leitfaden verfasst. Durch die Schutzgasdüse des WIG-Brenners strömen inerte Gase um die Wolframelektrode, das schmelzflüssige Ende vom Schweißdraht und um das Schmelzbad um diese von der Atmosphäre abzuschirmen und somit eine Oxidation zu verhindern.

WIG-Schweißverfahren

Stromart und Polarität an der Wolframelektrode bestimmen, welche Grundwerkstoffe verschweißt werden können. Die Folgende Tabelle gibt Aufschluss über die Einsatzgebiete:

Grundwerkstoff Wechselstrom Gleichstrom Verwendete Schutzgase
+ - Helium Argon
Aluminium und Aluminiumlegierungen X X X
Hochlegiert(z.B.: Edelstahl) X X
Un- und niedriglegiert(z.B.: Baustahl) X X
Kupfer und Kupferlegierungen X X X
Nickel und Nickellegierungen X X X

Der Schweißzusatz bzw. Schweißdraht beim WIG-Schweißen wird manuell oder auch automatisch zugeführt liegt aber standardmäßig stabförmig vor. Eine Prägung des Drahtes erfolgt durch die Einstanzung der Werkstoffnummer oder einer Normbezeichnung. Dies verhindert Verwechslungen und ist weiterhin ein Qualitätsmerkmal. Schweißstäbe gibt es in verschiedenen Längen und Ausführungen jedoch werden für gewöhnlich runde Stäbe mit einer Länge von 1000 mm verschweißt.

Schweißen mit Gleichstrom

Aus der oben gezeigten Tabelle wird ersichtlich dass die meisten Grundwerkstoffe bei negativ gepolter Wolframelektrode und Gleichstrom verschweißt werden. Die Elektronen fließen vom negativen (Wolframelektrode) zum positiven (Werkstück) Pol. Dadurch entstehen am Werkstück die höheren Temperaturen als an der Wolframelektrode wodurch diese spitz angeschliffen werden kann und einen stabilen Lichtbogen halten kann.

Schweißen mit Wechselstrom

Aluminium mit negativer Elektrodenpolarität zu verschweißen ist unmöglich, weil die entstehende Energie des Lichtbogens nicht ausreicht um die Oxidschicht aufzubrechen.
Beim WIG-Schweißen von Leichtmetallen wie zum Beispiel Aluminium nutzt man also Stromquellen die Wechselstrom liefern. Während des (+) Zyklusses wird also die Oxidschicht vom Grundmaterial und vom Zusatzwerkstoff entfernt. Im (-) Zyklus wird der Grundwerkstoff erhitzt und die Wolframelektrode kühlt sich wieder ab.

Auswahl des richtigen Durchmessers und der Stromstärke

Die folgenden Tabellen geben eine grobe Richtung und Erklärung zur Wahl des richtigen Durchmesser und der einzustellenden Stromstärke

Blechdicke bis mm Schweißdraht bis mm Wolframelektrode bis mm Gasdüsengröße Nr.
1,0 1,6 1,0 4
2,0 2,0 1,6 4-6
3,0 2,5 1,6 6
5,0 3,2 2,4 - 3,0 6-8
8,0 4,0 3,0 - 4,0 8-10
Wolframelektrode Durchmesser in mm Gleichstrom ( - ) Ampere Gleichstrom ( + ) Ampere Wechselstrom Ampere
Rein Wolfram Oxidzusatz Rein Wolfram Oxidzusatz Rein Wolfram Oxidzusatz
1,0 - -
1,6 40-130 60-160 45-90 60-125
2,0 75-180 100-200 65-125 85-160
2,4 120-220 150-250 80-140 120-210
3,2 160-310 225-330 150-190 150-250
4,0 275-450 350-480 180-260 240-350
6,4 575-900 750-1000 325-450 450-600

Aus der Tabelle wird ersichtlich, dass im Handwerksbereich in eher seltenen Fällen Elektroden mit einem größeren Durchmesser als 2,4 mm benötigt werden da die meisten Bauteile eher geringere Blechdicken aufweisen. Die zu wählende Stromstärke ist außerdem abhängig vom Grad des Anschliffwinkels. Je Spitzer der Anschliffwinkel umso höher wird die Stromstärke.

Vorteile und Nachteile des WIG Schweißverfahrens.

Zu den Vorteilen im WIG Verfahren zählt unter anderem die Tatsache dass beim WIG-Schweißen kaum Spritzer entstehen und somit ein sauberes Arbeiten ermöglicht wird.

Auch die Bildung von gesundheitsschädlichen Gasen fällt weitestgehend weg, was für den Schweißer natürlich nur Vorteile bringt. Durch den Einsatz von inerten Gasen wie Argon und Helium entsteht keine Schlacke. Auf Grund von nur kurzer Hitzeeinwirkung auf den zu verschweißenden Grundwerkstoff ist dieser auch kaum für Verformungen anfällig.

Der große Nachteil im Vergleich zur ummantelten Schweißelektrode ist, dass das WIG-Schweißen sehr anfällig für Arbeiten im Freien ist. Durch natürliche Einwirkungen wie Winde kann das austretende Schutzgas weggeweht werden. Das Resultat ist eine verstärkte Oxidation der Schweißnaht welche sich ebenfalls negativ und nachhaltig auf die Haltbarkeit und Qualität der Naht auswirkt.