WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgasschweißen), auch bekannt als GTAW, ist ein Lichtbogenschweißverfahren mit nicht schmelzbaren Wolframelektroden unter Schutzgas (meist Argon). Seine Hauptmerkmale sind hohe Schweißqualität, saubere Schweißnähte und die Eignung zum hochpräzisen Schweißen verschiedener Metallmaterialien.
Entwicklungshintergrund des WIG-Schweißens
entstand in den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts zur Herstellung von Aluminiumlegierungsstrukturen für Flugzeuge und fand dann breite Anwendung in der Kernenergie-, Schiffbau-, Elektronik- und Medizingeräteindustrie und entwickelte sich zu einer der unersetzlichen Präzisionsschweißtechnologien in der modernen Industrie.
Prinzip des WIG-Schweißens
Beim WIG-Schweißen wird Metall mithilfe einer Gleich- oder Wechselstromquelle durch einen Hochtemperaturlichtbogen zwischen einer Wolframelektrode und dem Werkstück geschmolzen. Schutzgas schützt die Schweißnaht vor Verunreinigungen durch Luftsauerstoff und Stickstoff.
Gerätekomponenten zum WIG-Schweißen
- Netzteil: Konstantstrom-DC- oder AC-Schweißgerät
- Schweißpistole: inklusive Wolframelektrodenhalter, Gasdüse, Wasserkühlung etc.
- Wolframelektrode: reines Wolfram (W), thoriertes Wolfram (WT20), Cerwolfram (WC20) und so weiter.
- Schutzgassystem: hauptsächlich Argon, ausgestattet mit Durchflussregler und Gasflaschen
- Zusatzwerkstoff (optional): zum Grundwerkstoff passender Schweißdraht.
- Kühlsystem: Hochleistungsschweißen mit wassergekühltem Schweißbrenner muss mit einem Kühler ausgestattet sein
WIG-Schweißprozessparameter und Kontrollpunkte
| Artikel | Parameterbereich (Beispiel) | Steuerungsbeschreibung |
| Stromtyp | Gleichstrom (DC)/AC | AC für Aluminium, DC für Edelstahl |
| Aktuelle Größe | 15-300A | Abhängig von der Plattendicke und dem Elektrodendurchmesser |
| Gasfluss | 8–15 l/min | Stabil im Raum ohne übermäßigen Gasfluss |
| Durchmesser der Wolframelektrode | 1,0–4,0 mm | Dünne Elektroden für dünne Platinen |
| Schweißbrennerwinkel | 10-15° Neigung | Für Gasschutz und Betriebsraum Günstig |
| Lichtbogenlängenregelung | 1-3 mm | Je kürzer die Lichtbogenlänge, desto größer die Schmelztiefe |
Anwendbare Materialien und Schweißverfahren für das WIG-Schweißen
Verfügbare Materialien für das WIG-Schweißen
- Rostfreier Stahl (austenitischer Typ, Duplex-Typ)
- Aluminiumlegierung (Serie 6000, 7000)
- Magnesiumlegierung, Titanlegierung
- Kupfer und seine Legierungen
- Hochtemperaturlegierungen (Inconel, Hastelloy)
Verschiedene Formen des WIG-Schweißens
•Stumpfschweißen
•Kehlnaht
•WIG-Rohr- und Plattenschweißen
•WIG-Einseitenschweißen und beidseitiges Formen
Vor- und Nachteile des WIG-Schweißens
Vorteile des WIG-Schweißens
- Hochwertige Schweißnaht, nahezu keine Schlacke und Porosität
- Schöne Schweißnaht, geeignet für sichtbare Teile
- Feinsteuerung der Schmelztiefe und Schmelzbreite
- Keine Spritzer, saubere Umgebung
Nachteile des WIG-Schweißens
- Langsame Schweißgeschwindigkeit
- Hohe Betriebsanforderungen
- Höhere Kosten (Gas, Elektrode, Wasserkühlung)
- Nicht geeignet für große Dicken und Hochleistungsschweißen
Technische Punkte des WIG-Schweißvorgangs
Elektrodenschleifen
- sollte in „Bleistiftform“ angespitzt werden.
- Glatte Oberfläche, keine Grate
- Halten Sie die Schleifrichtung konsistent mit der Achse
Lichtbogenzündung und Lichtbogenschließung
- Die Lichtbogenzündung erfolgt im Hochfrequenz-Startmodus, um eine Berührung des Grundmaterials zu vermeiden.
- Vor dem Schließen des Lichtbogens sollte das Gas verzögert abgeschaltet werden, um sicherzustellen, dass die Schweißnaht während des Abkühlvorgangs nicht oxidiert (Rückgasschutz).
Manuelle Bedienungsfähigkeiten
- Stabilisieren Sie die Hand und halten Sie den Blick auf das Schmelzbad gerichtet.
- Bewegen Sie sich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit, um Jitter zu vermeiden
- Synchronisierte Drahtzufuhr, gleichmäßiger Rhythmus
Häufige Probleme und vorbeugende Maßnahmen beim WIG-Schweißen
| Art des Defekts | Mögliche Ursachen | Vorbeugende Maßnahmen |
| Gaslöcher | Unzureichender Gasfluss, Verunreinigungen | Halten Sie das Gas rein und reinigen Sie die Oberfläche des Grundmaterials |
| Risse | Unzureichendes Vorheizen, zu schnelles Abkühlen | Kontrollierte Abkühlrate, richtiges Vorwärmen |
| Fehlende Sicherung | Schwache Strömung, Bewegung zu schnell | Stromparameter anpassen, Schweißgeschwindigkeit verringern |
| Schweißtumoren | Instabile Schmelzbadkontrolle, Überspeisung | Verbessern Sie Ihre Handhabungsfähigkeiten und führen Sie die richtige Menge Draht zu |
Sicherheits- und Umweltaspekte beim WIG-Schweißen
- Tragen Sie eine UV-Schutzmaske, um Lichtbogenverbrennungen zu vermeiden
- Sorgen Sie für eine gute Belüftung, um die Ansammlung von Argongas zu vermeiden
-Entfernen Sie brennbare Materialien im Betriebsbereich, um Brände zu verhindern
-Verwenden Sie isolierte Schweißhandschuhe, Hitzeschutzärmel
Anwendungsfallstudie zum WIG-Schweißen (kurz)
Fall 1: Schweißen von medizinischen Geräten aus Edelstahl
Material: Edelstahl 304
Anforderungen: Schweißnaht ohne Poren, gleichmäßige Form
Verfahren: WIG-DC-Schweißen, Schwachstromregelung der Schmelztiefe, Argonschutzverzögerung 10 s
Ergebnisse: Um die Anforderungen der zerstörungsfreien Prüfung zu erfüllen, muss die Schweißnaht nicht geschliffen werden
Fall 2: Schweißen eines Wärmetauschers aus Aluminiumlegierung
Material: 6061 Aluminiumplatte
Prozessparameter: Wechselstromschweißen, Vorwärmen auf 120 °C, Einsatz einer Impulssteuerung zur Vermeidung von Durchbrennen
Ergebnisse: Festigkeit, Abdichtung entsprechen den Prüfnormen
Zukünftige Trends beim WIG-Schweißen
- Automatisierungsintegration: Das WIG-Robotersystem wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie im Gesundheitswesen eingesetzt
- Intelligente Steuerung: Closed-Loop-Regelung durch Schmelzbadbilderkennung
- Hochfrequenz-Impuls-WIG: Verbesserung der Schweißeffizienz und -qualität dünner Materialien
- Entwicklung einer Multimaterial-Schweißtechnologie: um den Anforderungen unterschiedlicher Metallverbindungen gerecht zu werden
Veröffentlichungszeit: 29. Mai 2025