Unterpulverschweißen: Prinzipien, Merkmale und Anwendungen

 1. Das Prinzip des Unterpulverschweißens.

Das Prinzip des Unterpulverschweißens ist in Abbildung 5-32 dargestellt. Nachdem das Flussmittel 9 aus der leitfähigen Düse 10 ausgetreten ist, wird es gleichmäßig auf dem montierten Grundwerkstoff 1 aufgeschüttet, und der Schweißdraht 11 wird über die Drahtförderrolle 12 und den Schaltkasten 6 in den Bereich des Schweißlichtbogens geführt. Die beiden Enden der Schweißstromquelle sind jeweils mit dem Schaltkasten und dem Werkstück (Grundmaterial) verbunden. Der Drahtvorschubmechanismus, die leitende Düse und der Schaltkasten sind auf einem Wagen montiert, um den Schweißbogen zu bewegen. Der Schweißvorgang wird automatisch durch Betätigung der Tasten am Schaltkasten gesteuert.

 2. Merkmale des Unterpulverschweißens

 (1) Vorteile des Unterpulverschweißens

 1) Hohe Produktionseffizienz.

Aufgrund der kurzen Auszugslänge der leitenden Düse des Schweißdrahtes kann ein größerer Strom verwendet werden, und das Flussmittel und die Schlacke haben eine isolierende Wirkung, was den thermischen Wirkungsgrad verbessert. Daher ist der Schmelzkoeffizient des Schweißdrahtes groß, die Eindringtiefe der Schweißnaht ist groß und die Schweißgeschwindigkeit ist schnell.

 2) Gute Schweißqualität.

Einerseits isolieren das Flussmittel und die Schlacke die Luft vom Kontakt mit dem Schmelzbad und der Schweißnaht und bieten so einen guten Schutz, insbesondere in windigen Umgebungen; andererseits können die Schweißparameter automatisch angepasst werden, um stabil zu bleiben.

Daher hat es gute umfassende mechanische Eigenschaften, eine längere Kristallisationszeit des Schmelzbades, ausreichende metallurgische Reaktionen, weniger Defekte, und die Schweißnähte sind glatt und schön.

 3) Spart Schweißmaterial und elektrische Energie.

Beim Unterpulverschweißen ist aufgrund der größeren Einbrandtiefe im Vergleich zum Schutzgasschweißen beim Schweißen von Werkstücken gleicher Dicke keine oder nur eine kleine Nut erforderlich, wodurch die Menge des in die Schweißnaht eingefüllten Schweißdrahtes verringert und Bearbeitungszeit und elektrische Energie eingespart werden.

Da die Wärme des Lichtbogens konzentriert ist, werden außerdem die Wärmeabgabe an die Luft und der Verlust an thermischer Energie sowie der Metallverlust durch Metallspritzer und Verdampfung verringert.

 4) Geeignet zum Schweißen dickerer Bauteile.

Der Schweißdraht hat eine kurze Auszugslänge, und ein dünnerer Schweißdraht kann einen größeren Schweißstrom verwenden (die Stromdichte beim Unterpulverschweißen kann 100~150A/mm erreichen).

 5) Gute Arbeitsbedingungen.

Das Unterpulverschweißen ist leicht zu automatisieren und zu mechanisieren, hat einen geringen Arbeitsaufwand, ist einfach zu bedienen, und es gibt keine Lichtbogenstrahlung und weniger Rauchentwicklung.

 (2) Nachteile des Unterpulverschweißens

Das Unterpulverschweißen erfordert hohe Verarbeitungs- und Montagestandards für die Verbindungen und kann nur in horizontaler oder leicht geneigter Position durchgeführt werden. Es ist nur zum Schweißen langer Nähte geeignet. Gewisse Einschränkungen gibt es beim Schweißen von Aluminiumnähten, Rundnähten mit kleinem Durchmesser und in engen Positionen. Es ist nicht zum Schweißen dünner Bleche geeignet. Die Lichtbogenstabilität ist bei Strömen unter 100 A sehr schlecht.

 3. Anwendungsbereich des Unterpulverschweißens

Der Anwendungsbereich des Unterpulverschweißens ist in Tabelle 5-12 dargestellt. Das Unterpulverschweißen kann auch zum Schweißen von Nickelbasislegierungen und Kupferlegierungen sowie zum Auftragschweißen von verschleißfesten und korrosionsbeständigen Legierungen und Stahlverbundwerkstoffen verwendet werden. Das Unterpulverschweißen wird vor allem im Schiffbau, im Kesselbau, im Druckbehälterbau, im Brückenbau, im Kranbau und im Hüttenmaschinenbau eingesetzt.

 Tabelle 5-12 Anwendungsbereich des Unterpulverschweißens