Einsatz von Fülldrahtelektroden
Verbindungsschweißen mit und ohne Schutzgas
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Einsatz von Fülldrahtelektroden
Gliederung
� Einteilung der Elektroden
� Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen Typen
� Handhabung
� Wirtschaftlichkeit
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Was ist eine Fülldrahtelektrode (FDE)?
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Stabelektrode Fülldraht
Kernstab Füllpulver
SchlackeLichtbogenstabilisatoren
LegierungselementeMetallpulver
MikrolegierungenGasbildner
Einteilung der Elektroden
� Einteilung der FDE nach ihrer Charakteristik
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Füllungsarten
Mit Schlacke
Rutil Basisch Metallpulver
Ohne Schlacke
Einteilung der Elektroden
� Normung
� EN 17633
unlegierten Stählen und Feinkornbaustählen
� EN 17633
Nichtrostenden und hitzebest. Stählen
� EN 17634
warmfesten Stählen
� EN 125153
Nickel und Nickellegierungen
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Einteilung der Elektroden
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T 46 4 P M / 1 H5 Fülldraht
Mindest-streckgrenze
Kerbschlag-arbeit Schlacken-
typ Schutzgas
Schw.Pos. H2
Kenn- Min. 47Jziffer ° C
Z keine Anf.A +200 02 -203 -304 -405 -506 -60
Kenn- Rm Rp0,2 Zziffer [N/mm²] [N/mm²] [%]
35 440-570 355 2238 470-600 380 2042 500-640 420 2046 530-680 460 2050 560-720 500 18
R : Rutil, standard P : Rutil, schnell erstarrendB : Basisch M : MetallpulverV : R oder B/FluoridW : B/Fluorid, standardY : B/Fluorid, schnell erstarrend S : andere Typen
Einteilung der Elektroden
� Querschnittsform
Nahtlos
� Formgeschlossene
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Marktanteil 11% vom Weltmarkt
Marktanteil 89% vom Weltmarkt
Einteilung der Elektroden
� Vorteile der nahtlosen Form
• absolut unempfindlich gegen Feuchtigkeitsaufnahme,
HD < 5ml/100g
• kein Rücktrocknen auch nach langer Lagerung
• verkupferte Oberfläche - daher besserer Stromübergang
• gute Formstabilität- keine Drahtförderprobleme
• keine Torsionsspannungen, drallfrei, stabil brennender
Lichtbogen
• wenig Kontaktrohr-Verschleiß
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Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen
Typen
� Rutilfülldrähte
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Rutiltypen
„Schwarze“ Werkstoffe
RutilSchnell erstarrende
Schlacke
„Weiße“ Werkstoffe
RutilSchnell erstarrende
Schlacke
Rutiltypen
� Arbeitstechnik
• Kehlnaht
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DVS Richtlinie 0941
Rutiltypen
� Arbeitstechnik
• Stumpfnaht
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DVS Richtlinie 0941
Rutiltypen
� Arbeitstechnik schnell erstarrende
Schlacke
Kehlnähte
Schweißen auch ohne Pendeln
möglich
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Rutiltypen
� Arbeitstechnik schnell
erstarrende Schlacke
� V-Naht mit Wurzel auf
Keramikunterlage
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Wurzelraupen Füll-und Decklagen
Rutiltypen
� Vorteile
• Glatte Nahtoberfläche
• Spritzerarm auch unter CO2
• Wurzelschweißbarkeit auf keramischer Badsicherung
• Mikrolegierungselemente
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253035404550556065
Ohne WB 600°C/ 3h 600°C/ 6,5h
Av
[J]
Rutiltypen
� Vorteile
• Glatte Nahtoberfläche
• Spritzerarm unter CO2
• Wurzelschweißbarkeit auf keramischer Badsicherung
• Feintropfiger, spritzerarmer,intensiver Sprühlichtbogen
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voestAlpine Schweißtechnik
Rutiltypen
� Großes Parameterfeld
• Nicro82 (2.4806)
SW Verbindungen >300°C
Schutzgas M21
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voestAlpine Schweißtechnik
Rutiltypen
� Zusätzliche Vorteile bei
schnell erstarrende Schlacke
• Gute Stützwirkung durch schnell erstarrende Rutilschlacke
(P-Type), dadurch bedingt die Möglichkeit der Verwendung
höherer Stromstärken bei Positionsschweißungen
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RutiltypenKehlnaht, Pos. PF a=6; Schweißnahtlänge nach 1min
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1,2mm FD 1,0mm Massiv 3,2mm Stabelektrode
Thermanit 316L-PW 1.4430 voestAlpine Schweißtechnik
Rutiltypen
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t < 12 mm 160 ± 10 22 ± 1 5,1t > 12 mm 1 200 ± 20 23 ± 2 6,7
1 160 ± 10 22 ± 1 5,12-n 230 ± 10 26 ± 1 8,4
mehr-lagig
PF-PositionSteigposition
ein-lagig
1,2mm FD 1,0mm Massiv 3,2mm Stabelektrode
Thermanit 316L-PW Qualität 316
voestAlpineSchweißtechnik
Rutiltypen
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Rutiltypen
� Vorteile bei „weißen“ Werkstoffen
• Weniger „schwarze“ Flecken auf der Oberfläche
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Rutiltypen
� Vorteile bei „weißen“ Werkstoffen
• Nahtprofil
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Massivdraht 1,0mm25 V, 5,0 m/min, 100 ASchutzgas M12
Fülldraht PW 1,2mm25 V, 8,2 m/min, 155 ASchutzgas M21
voestAlpine Schweißtechnik
Rutiltypen
� Schweißzusatzwerkstoffe1.4316 Cr19 Ni9
1.4430 Cr19 Ni12 Mo3
1.4576 Cr22 Ni12
1.4462 Cr22 Ni9 Mo3
1.4162/4262 Cr24 Ni9
1.4332 Cr23 Ni12
1.4370 Cr18 Ni8 Mn6
1.4337 Cr29 Ni9
2.4806 Cr18 Ni>67
2.4831 „625“
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Rutil und PW
Metallpulvertypen
� Vorteile
• Im Kurzlichtbogenbereich weniger Spritzer als Massivdraht
• Breiter stabiler Lichtbogen
• Wurzelschweißen
• Sprühlichtbogen beginnt bei geringeren Stromstärken als bei Massivdrähten
• Lagenüberschweißbarkeit
• Exzellente Wiederzündeigenschaften
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Metallpulvertypen
� Schweißzusatzwerkstoffe bis
• Streckgrenze >950 N/mm² (S960)
• Kerbschlagzähigkeit 60J bei -40°C
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Metallpulvertypen
� Arbeitstechnik
• Kehlnaht
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DVS Richtlinie 0941
Metallpulvertypen
� Arbeitstechnik
• Stumpfnaht
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DVS Richtlinie 0941
Metallpulvertypen
� Arbeitstechnik
• Stumpfnaht
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Ohne Schutzgas
� Selbstschützende Fülldrähte ohne Gasschutz
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Lincoln Electric
Ohne Schutzgas
� Selbstschützende Fülldrähte
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Lincoln Electric
Ohne Schutzgas
� Innershield NR-203Ni1%
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Lincoln Electric
Ohne Schutzgas
� Innershield NR-203Ni1%
• Anwendungen
� Klimakammer -45°C
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Lincoln Electric
Ohne Schutzgas
� Innershield NR-203Ni1%
• Anwendungen
� Kerbschlagbeigeversuche
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Lincoln Electric
Ohne Schutzgas
� Selbstschützende Fülldrähte
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Ohne Schutzgas
� Selbstschützende Fülldrähte
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Ohne Schutzgas
� Selbstschützende Fülldrähte
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Ohne Schutzgas
� Selbstschützende Fülldrähte
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Praktische Tipps
� Drahtvorschubgeräte mit glatten V- förmiger Nut und
flachen Antriebsrollen
� Gerändelte Antriebsrollen
nur in Ausnahmefällen
� Vernünftige Drahtführung
� Vernünftige Vorspannkraft
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Praktische Tipps
� Geschweißt wird mit Gleichstrom Pluspol!
Nur die basischen Fülldrähte sind teilweise für
Minuspol konzipiert.
� Das freie Drahtende beträgt beim Sprühlichtbogen 15
- 25 mm.
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Praktische Tipps
� Bindefehleranfälligkeit (nach Killing)
BindefehlerVergleich von Zusatzwerkstoffen
02468
10121416
MP Rutil Basisch MassivB
inde
fehl
.[mm
]
v=10cm/min
v=15cm/min
v=20cm/min
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Wirtschaftlichkeit
� Kostenaufteilung
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80%
15%
3%2%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Lohn Draht Gas Strom
Quelle: ISAF
Kostenreduzierung
wird primär durch
die Personalkosten
bestimmt
� schneller
Schweißen, weniger
Nebenzeiten
Wirtschaftlichkeit
� Pos. PF
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Fülldraht Massivdraht1,2mm; P-Type 1,2mm
Lohnkosten incl. Nebenkosten [€/h] 40 40
Drahtvorschub [m/min] 8,5 3,5Einschaltdauer (Zusätzl.Nebenarbeit) [%] 100 100Ausbringung [%] 80 95Abschmelzleistung [kg/h] 3,6 1,8
Preis Schweißzusatz [€/kg] 2,5*MA 1,00SZW-Kosten [€/kg] 3,13*MA 1,05
Preis Schutzgas [€/m³] 5,00 5,00Schutzgasdurchsatz [l/min] 15 15Schutzgasverbrauch [l/kg] 248 507Gaskosten [€/kg] 1,24 2,53
Fertigungskosten [€/kg] 11,02 22,53
Gesamtkosten [€/kg] 12,25+3,13*MA 25,06+1,05*MA
Wirtschaftlichkeit
� Nebenzeiten
• Entfernen von Spritzern
• Entfernen von Belägen
• Reparaturquote
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Zusammenfassung
� Bei speziellen Anwendungen sind Fülldrähte kostengünstiger z.B. Nebenzeiten reduzieren,
wegen Spritzerbildung, Reparaturquote,Zwischenreinigung, etc.
� In Zwangslagen (Pos. PF, PC, PD, PE) sind Fülldrähte mit schnell erstarrender Schlacke (fast) immer im Vorteil� höhere Abschmelzleistung
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Dies wäre mit Fülldraht besser! (?)
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Vielen Dank für Ihr Interesse!
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