Die Grundlagen der MIG-Schweißgase

MIG-Schweißen mit Schutzgasen erzeugt sauberere und schnellere Schweißnähte und beseitigt die Notwendigkeit, häufig anzuhalten, um die Elektroden zu ersetzen, wie Sie es beim Stangenschweißen tun würden. Es ist jedoch hilfreich, die Rolle dieser Gase im Schweißprozess sowie die verschiedenen verfügbaren Gase und ihre spezifischen Eigenschaften zu verstehen.

Der Hauptzweck der Verwendung eines Schutzgases besteht darin, zu vermeiden, dass das geschmolzene Schweißbad dem Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff der Umgebungsluft ausgesetzt wird. Durch die Reaktion dieser Elemente im Schweißbad können verschiedene Probleme entstehen, einschließlich übermäßiger Spritzer und Löcher in der Schweißraupe, die als Porosität bezeichnet werden und zu schwächeren Schweißnähten führen.

Technisch gesehen handelt es sich bei der Verwendung von Kohlendioxid oder Sauerstoff nicht mehr um MIG- oder Metall-Inertgas-Schweißen. Es ist dann MAG- oder Metall-Aktivgas-Schweißen. Das liegt daran, dass weder Kohlendioxid noch Sauerstoff ein inertes Gas ist. Beim MIG-Schweißen werden inerte Schutzgase wie Helium oder Argon verwendet, während beim MAG-Schweißen stattdessen aktive Gase zum Einsatz kommen.

Auswahl des richtigen Gases

Die verschiedenen Gase spielen unterschiedliche Rollen im Schweißprozess, vom Einbrand über die Lichtbogenstabilität bis hin zur fertigen Schweißung selbst. Die Wahl der Verbrauchsmaterialien, die eine kontinuierliche und gleichmäßige Gaszufuhr gewährleisten, ist ebenfalls ein sehr wichtiger Aspekt, den Sie bei Ihren MIG-Schweißungen berücksichtigen sollten.

Werfen Sie einen Blick auf Ihre Projektziele, um das richtige Gas für die anstehende Schweißung auszuwählen. Bei der Auswahl sollten Sie die Kosten, die Vorbereitung, das zu schweißende Grundmaterial, die Eigenschaften der fertigen Schweißnaht und die Reinigungsarbeiten nach der Schweißung berücksichtigen.

Die vier häufigsten Schutzgase beim MIG-Schweißen sind Kohlendioxid, Argon, Sauerstoff und Helium. Jedes dieser Gase hat seine eigenen Vor- und Nachteile in der jeweiligen Anwendung.

Natürlich ist es immer eine gute Idee, sich bei Ihrem Lieferanten nach Empfehlungen für Gase zu erkundigen, die zu dem von Ihnen verwendeten Schweißdraht passen. Sie können sich auch an den Hersteller des Drahtes wenden, um Vorschläge zu erhalten. Dieser wird Ihnen höchstwahrscheinlich mehrere Optionen anbieten, von der besten Gasoption bis hin zu Gas, das die minimal akzeptablen Schweißnähte liefert, sowie deren Preise. Auf der Innenseite Ihres MIG-Schweißgeräts befindet sich jedoch möglicherweise ein Leitfaden mit Elektroden- und Gasempfehlungen, der Ihnen eine Liste verschiedener Optionen bietet.

Kohlendioxid (CO2)

CO2 ist bei weitem das gebräuchlichste und eines der wenigen Gase, das in seiner reinen Form verwendet werden kann, ohne dass ein Inertgas wie Argon oder Helium hinzugefügt werden muss. Aus diesem Grund ist CO2 die kostengünstigste Option und eine gute Wahl, wenn die Projektkosten im Vordergrund stehen.

Reines CO2, auch bekannt als 100 % CO2, bietet einen tiefen Schweißeindruck, was es praktisch macht, wenn dicke Materialien geschweißt werden müssen. Allerdings ist reines CO2 auf den Kurzschlussschweißprozess beschränkt und erzeugt einen weniger stabilen Lichtbogen sowie mehr Spritzer, als wenn es mit anderen Gasen kombiniert wird (auch als „Mischgas“ bekannt). Reines CO2 eignet sich gut für Projekte, bei denen die Ästhetik der Schweißnaht entweder nicht wichtig ist oder die Schweißnaht nicht gesehen werden kann, wie z. B. an der Unterseite eines Autos.

Argon

Argon ermöglicht einen engeren Einbrand, was für Stumpf- und Kehlnähte praktisch ist. Es zeichnet sich außerdem durch einen glatten und relativ flüssigen Lichtbogen aus. Wenn Sie Nichteisenmetalle wie Titan, Aluminium oder Magnesium schweißen wollen, müssen Sie reines Argon verwenden. Argon wird auch oft mit Wasserstoff, Helium oder Sauerstoff gemischt. Dies hilft, die Lichtbogeneigenschaften zu intensivieren und den Metalltransfer zu unterstützen.

Wenn Schweißqualität und Ästhetik wichtig sind, sind Mischgase gut zu verwenden. Sie haben mehrere Optionen, die zwischen 75-95 % Argon und 5-25 % CO2 variieren. Sie erzeugen eine bessere Lichtbogenstabilität und reduzieren Spritzer im Vergleich zu 100 % CO2. Mischgase können auch im Sprühübertragungsprozess verwendet werden, was wiederum zu optisch ansprechenderen Schweißnähten sowie zu einer höheren Produktivität führt. Argon/CO2-Gemische eignen sich gut zum Schweißen von niedrig legierten, einigen Edelstählen und Kohlenstoffmetallen. Beachten Sie jedoch, dass ein höherer CO2-Gehalt zu vermehrten Spritzern führen kann.

Sauerstoff

Ein reaktives Gas, Sauerstoff wird typischerweise in kleinen Mengen verwendet, wenn es den Schutzgasen hinzugefügt wird, normalerweise zwischen 1-9%. Dies verbessert die Fließfähigkeit des Schweißbades sowie die Lichtbogenstabilität und den Einbrand bei Edelstahl, unlegiertem Kohlenstoff und niedrig legierten Metallen. Es wird nicht empfohlen, Sauerstoff bei Aluminium, Kupfer, Magnesium oder anderen exotischen Metallen zu verwenden, da er Oxidation verursachen kann.

Sauerstoff/Argon-Gemische werden typischerweise bei Edelstahl und unlegierten Metallen verwendet. Es erzeugt einen stabilen Lichtbogen mit begrenzten Spritzern. Höhere Sauerstoffkonzentrationen können jedoch das Schweißen außerhalb der Position erschweren, da sie die Fließfähigkeit der Pfützen erhöhen.

Helium

Gemeinsam verwendet bei Nichteisenmetallen, kann Helium auch bei rostfreien Stählen verwendet werden. Es funktioniert gut bei dicken Metallen aufgrund seiner breiten und tiefen Penetrationsfähigkeit. Es wird üblicherweise in Verhältnissen von 25-75% Helium zu 75-25% Argon verwendet. Durch die Anpassung dieser Verhältnisse können Sie die Eindringtiefe und das Wulstprofil verändern. Bei der Verwendung auf rostfreien Stählen wird Helium normalerweise in einer Tri-Mix-Gas-Kombination mit CO2 und Argon verwendet. Helium wird auch verwendet, um die Oxidation beim Schweißen von Metallen wie Edelstahl, Aluminium, Magnesium und Kupferlegierungen zu verhindern.

Helium erzeugt einen heißeren Lichtbogen, was zu schnelleren Verfahrgeschwindigkeiten und damit zu einer höheren Produktivität führt. Allerdings ist Helium teurer und erfordert eine höhere Durchflussrate als Argon. Es ist wichtig, die Kosten des Gases gegen die Produktivität abzuwägen, wenn man den Einsatz von Helium in Erwägung zieht.

Andere Gase

Wasserstoff dient als Schutzgas in Hochtemperaturanwendungen, z.B. für rostfreie Stähle. Es wird oft mit Argon gemischt, wenn es für austenitischen Edelstahl verwendet wird.

Stickstoff wird als Spülgas beim Schweißen von Edelstahlrohren verwendet. In kleinen Mengen zu Argon hinzugefügt, kann es auch als Schutzgas für rostfreie Stähle verwendet werden.

Propan wird typischerweise auf Schrottplätzen zum Schneiden von Kohlenstoffstahl verwendet, wo die Schnittqualität nicht wichtig ist. Wenn Ihre Anwendung keine hohe Schnittqualität erfordert, ist Propan eine recht kostengünstige Option.

Verbrauchsmaterial

Welches Verbrauchsmaterial Sie an Ihrer MIG-Pistole befestigen, ist genauso wichtig wie die Auswahl des richtigen Gases. Der Diffusor, die Kontaktspitze und die Düse spielen alle eine wichtige Rolle, um sicherzustellen, dass das Schweißbad ausreichend vor der Umgebungsluft geschützt ist. Wenn Ihr Diffusor durch Spritzer verstopft ist oder Ihre Düse zu eng ist, besteht die Gefahr, dass zu wenig Schutzgas austritt, um das Schweißbad zu schützen. Dadurch können Lufttaschen in das Gas gelangen, was zu Spritzern, Porosität und sogar verunreinigten Schweißnähten führen kann.

Stellen Sie sicher, dass Sie MIG-Pistolen-Zusatzwerkstoffe auswählen, die der Bildung von Spritzern widerstehen können und außerdem eine ausreichend breite Düsenbohrung haben, damit Sie sich auf Ihren Schutzgasschutz verlassen können. Einige Hersteller bieten Düsen mit einem eingebauten Spritzerschutz an, der Ihre Gasdiffusion verdoppeln kann, wodurch Sie einen viel gleichmäßigeren Gasfluss erhalten. Die Auswahl Ihrer Verbrauchsmaterialien erfordert eine sorgfältige Bewertung der Teile sowie des vorliegenden Projekts und Ihrer betrieblichen Prioritäten.