Polung Elektrodenschweißen mit umhüllten Elektroden

Elektrodenschweißen Polung, E-Hand Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden (Stabelektroden)

Beim Elektrodenschweißen Polung ergibt die Polarität des Stroms am Stromgeneratorausgang zwei Kategorien. Wechselstromgenerator AC (alternating current). Der Strom des Generators ergibt eine Sinuswelle. Sie ändert in regelmäßigen Zeitabständen die Fließrichtung und zwar mit einer Frequenz von 50 oder 60 Zyklen pro Sekunde (Hertz). Diese Welle entsteht durch einen Transformator, welcher den Netzstrom in einen schweißgerechten Wechselstrom umformt. Anwendung findet dieses Verfahren in elektromechanischen Schweißgeräten.

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Die Netzspannung ergibt sich je nach Modell mit 230V Wechselstrom oder 400V Drehstrom. Hauptsächslich wird für das E-Hand Elektrodenschweißen Gleichstrom (DC) verwendet. Jedoch erfordert jeder Elektroden-Typ seine bestimmte Polung. Die Polung wird mit den für die Stabelektrode geeigneten Schweißpositionen in der Spezifikation angezeigt.

Rutile Elektroden werden vorwiegend am negativ Pol der Stromquelle verschweißt. Der Elektrodenhalter muss dann am Minus-Pol vom Schweißgerät angeschlossen sein und das Massekabel am Plus-Pol.

Basische Stabelektroden sind besser am positiv-Pol zu verschweißen.

Gleichstromgenerator DC (direct current). Der Strom hat die Form einer kontinuierlichen Welle. Erzeugt wird sie von einem Gleichrichter. Er ist dem Transformator nachgeschaltet und wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um. Typisch für SCR- und Invertergeneratoren. Bei Verwendung eines Gleichstromgenerators (DC) kann je nach Polung der Schweißstromquelle eine weitere Unterscheidung getroffen werden:

Negativ gepolter Anschluss

Hier wird das Klemmenkabel (mit Elektrodenklemme) an den Minuspol (-), und das Massekabel (mit Masseklemme) an den Pluspol (+) der Schweißstromquelle angeschlossen. Die Elektronen fließen von der Elektrode zum Werkstück,wo dann die Schmelzung stattfindet. Der Lichtbogen fokussiert die freiwerdende Wärme auf das Werkstück und bewirkt dessen Aufschmelzung. Es schmilzt der Kerndraht der Elektrode, das Material setzt sich ab und dringt in die Schweißfuge ein.

Umgekehrt gepolter Anschluss

Bei diesem Verfahren wird das Klemmenkabel (mit Elektrodenklemme) an den Pluspol (+), das Massekabel (mit Masseklemme) an den Minuspol (-) der Schweißstromquelle angeschlossen. Die Wärme des Lichtbogens fokussiert sich auf die Elektrodenseite. Jede Art von Elektroden erfordert eine besondere Kennlinie der Stromquelle (AC oder DC) und bei Verwendung von DC zusätzlich eine bestimmte Polung:

Die Auswahl der Elektrode hängt somit ebenfalls von der Art des eingesetzten Generators ab. Eine falsche Anwendung führt zu Problemen mit der Stabilität des Lichtbogens und wirkt sich negativ auf die Schweißgüte aus. Wir hoffen, unsere Erklärung zum Thema Lihtbogen-Schweißen mit umhüllten Elektroden, konnte Ihnen weitere Fragen beantworten.

Das Lichtbogen-Handschweißen (E-Hand schweißen EN ISO 4063: Prozess 111) ist eines der ältesten elektrischen Schweißverfahren für metallische Werkstoffe, welches heute noch angewandt wird. Hauptanwendungsbereich vom Elektrodenschweißen mit umhüllten Elektroden, ist der Stahl- und Rohrleitungsbau. Elektrodenschweißungen werden wegen der deutlich geringeren Schweißgeschwindigkeiten bevorzugt im Montagebereich angewendet, da der maschinelle Aufwand im Vergleich zu anderen Verfahren verhältnismäßig gering ist.

Das Lichtbogen E-Hand Schweißen kann auch unter ungünstigen Witterungsverhältnissen, wie bsp. Wind und Regen noch fehlerfrei durchgeführt werden, was gerade auch bei Außenarbeiten von Bedeutung ist. Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden gilt als manuelles Verfahren.

Hier wird als Wärmequelle ein elektrischer Lichtbogen erzeugt, der zwischen der Mantelelektrode (gehalten von der Elektrodenklemme) und dem Werkstück (Grundwerkstoff) gezogen wird. Durch die entstehende Hitze wird der Grundwerkstoff sowie das Elektrodenmaterial (Zusatzwerkstoff) aufgeschmolzen.

Ein Elektroden-Schweißgerät (MMA Schweißgerät) besteht im wesentlichen aus folgenden Elementen:

• Schweißstromgenerator
• Elektrodenklemme
• Umhüllte Elektrode
• Masseklemme
• Klemmen- und Massekabel

Der Lichtbogen, der sich zwischen dem Werkstoff und der Elektrode entsteht, wird vom Stromgenerator gespeist. Und zwar mit einer Strommenge, die ausreichend ist um den Lichtbogen aufrecht zu erhalten. Das Elektroden-Schweißen funktioniert nach dem Gleichstrom-Prinzip. Der Strom vom Stromgenerator ändert sich nicht beim bewegen der Schweißelektrode über das Werkstück.

Der Stromgenerator muss den Strom also konstant halten, egal ob sich die Lichtbogenlänge durch Annäherung oder Entfernung im Verhältnis zur Elektrode ändert: Gleichmäßiger Strom bedeutet, der Lichtbogen ist stabiler und um so besser sind die Arbeitsbedingungen für den Schweißer.

Generell ist im Stromgenerator eine Vorrichtung integriert, die den Schweißstrom regelt.

1. mechanisch (Magnet-Shunt oder Transduktor)
2. elektronisch (Systeme mit steuerbaren Halbleitergleichrichtern (SCR) oder Inverter).

Nach diesen beiden Möglichkeiten können sich die MMA Schweißgeräte gegeben nach ihrer Bauart in drei Familien einteilen:

• elektromechanische
• elektronische (SCR)
• Inverter-Schweißgeräte