WIG-Engspaltschweissen im Anlagen- und Behalterbau

摘要

Das WIG-Engspaltschweissen ist eines der wichtigsten Werkzeuge zum Fugen von dickwandigen Bauteilen. Durch den derzeitigen Umbau des Energiesektors wachst die Anwendung dieser Technologie, aber auch die Anforderungen stetig. Beim Engspaltschweissen mussen wenige Millimeter breite, aber viele Zentimeter tiefe Spalte mit hochster Prozesssicherheit und mit gleichzeitig hoher Fullgeschwindigkeit geschlossen werden. Um den wirtschaftlichen Anforderungen gerecht zu werden, ist es Ziel der Verfahrensweiterentwicklung, die Schweisszeiten durch hohere Schweissgeschwindigkeiten und/oder geringere Spaltbreiten zu reduzieren, ohne die Prozesssicherheit zu beeintrachtigen. Im Beitrag werden neuartige experimentelle und numerische Diagnostiken des Energieeintrags und der Schutzgasabdeckung im Engspalt vorgestellt und angewendet. Der Energieeintrag wird massgeblich durch den Lichtbogenansatz am Werkstuck bestimmt. Die Messung der Strom- und Warmestromverteilung sowie der Sauerstoffkonzentration am Werkstuck werden zur Validierung eines numerischen Modells verwendet, mit dem physikalische Effekte im Engspalt besser untersucht und erklart werden konnen. Das numerische Modell ist in der Lage auch schnell ablaufende Prozesse, wie eine transiente Schutzgasabdeckung, darzustellen. Die Gute der Schutzgasabdeckung im Engspalt ist von zentraler Bedeutung fur die Lichtbogenstabilitat und das Schweissergebnis.