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Tuesday, September 20, 2022, TZ 6 4:00 PM Moderne Schweißverfahren - WIG/MAG-Schweißen |
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WIG-Schweißen - Simulationsunterstütze Untersuchung hochfrequenter Schweißstrommodulation |
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Rahul Sharma / RWTH Aachen
Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik, Deutschland Oleg Mokrov* / RWTH Aachen, Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik, Deutschland Uwe Reisgen/ RWTH Aachen, Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik, Deutschland Igor Krivtsun/ E.O. Paton Electric Welding Institute, Ukraine Volodymyr Demchenko/ E.O. Paton Electric Welding Institute, Ukraine Igor Krikent/ E.O. Paton Electric Welding Institute, Ukraine |
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Das Hochfrequenz-Wolframinertgasschweißen (HF-WIG) bietet laut publizierter Forschungsergebnisse den Vorteil, dass im Vergleich zum herkömmlichen WIG-Schweißen eine wesentlich höhere Konzentration der Energiedichte im Lichtbogen erreichbar ist, die eine Erhöhung von Einbrandtiefe oder Schweißgeschwindigkeit zulässt. Die zugrundeliegenden physikalischen Wechselwirkungen des konventionellen WIG-Schweißlichtbogens mit hochfrequenter Strommodulation wurden im Rahmen der Entwicklung eines selbstkonsistenten Modells beschrieben und numerisch untersucht. Die Erhöhung der Einbrandtiefe beim HF-WIG-Schweißen ist aus der Kombination der wirkenden physikalischen Mechanismen ableitbar (u.a. Lichtbogeneinschnürung, Stromdichteverteilung im Lichtbogen, Strömungsdynamik im Schmelzbad ). Diese Mechanismen hängen mit der unmittelbaren Wechselwirkung des HF-Impulsstroms mit dem Lichtbogenplasma und dem Metall (sowie mit seiner Verdampfung) und mit der Veränderung der Charakteristik der Anodenprozesse zusammen. Die gewonnenen Erkenntnisse erlauben es, potentielle technologische Möglichkeiten des Hochfrequenz-WIG-Schweißens im Ganzen und den Einsatz der Hochfrequenz-Impulse zur Erhöhung der Einbrandtiefe im Besonderen offenzulegen. Damit werden die Vorteile einer hohen Schweißnahtgüte bei gleichzeitig effizienterer Wärmeeinbringung und besserer Energieausnutzung als Alternative zum konventionellen WIG-Schweißen nutzbar. |