Abstract No.:	4301
Scheduled at:	Wednesday, September 16, 2015, Saal Istanbul 9:30 AM Arbeitsschutz
Title:	Reduzierung des Gefährdungspotentials von MSG-Schweißrauchen durch Einsatz von Zusatzdraht
Authors:	Anton Heinitz* / Technische Universität Dresden Fakultät Maschinenwesen Institut für Fertigungstechnik - IF - Professur für Fügetechnik und Montage, Deutschland Uwe Füssel/ Technische Universität Dresden / Institut für Fertigungstechnik / Professur für Fügetechnik und Montage, Deutschland Sascha Rose/ Technische Universität Dresden / Institut für Fertigungstechnik / Professur für Fügetechnik und Montage, Deutschland
Abstract:	Die Reduzierung der Emissionen beim MSG-Schweißen ist aktuell eine der größten Herausforderungen für die Prozessentwicklung. Nur bei einer deutlichen Verringerung der Schweißrauchemissionen wird das hochproduktive und wirtschaftliche MSG-Schweißen auch langfristig manuell einsetzbar bleiben. Neben der massebezogenen Schweißrauchmenge spielt für die Belastung der Schweißer die chemische Zusammensetzung der emittierten Schadstoffe eine entscheidende Rolle. Dies zeigt sich insbesondere beim MSG-Schweißen hochlegierter Stähle - während die entstehenden Eisenoxide ein vergleichsweise geringes Gefährdungspotenzial aufweisen, besitzen Manganoxide eine toxische bzw. Chrom(VI) eine krebserzeugende Wirkung - und spiegelt sich auch in den zusammensetzungsabhängigen Grenzwerten bzw. Orientierungswerten wieder. Um dieser Herausforderung zu begegnen, wurde eine neue Verfahrensvariante des MSG-Prozesses mit einem lichtbogentragenden Draht und einem zusätzlichen Draht entwickelt, die im Beitrag vorgestellt wird. Durch den lichtbogentragenden Draht werden dem Schweißbad die unkritischen Elemente wie z. B. Eisen und über den Zusatzdraht die potenziell kritischen Elemente wie z. B. Chrom und Nickel zugeführt. Am Beispiel von 1.4301 werden umfassende Sensitivanalysen mit verschiedenen Drahtabständen und Winkeln hinsichtlich der Abschmelzmengen, der homogenen Elementverteilung und Emissivität durchgeführt. Dabei wird nachgewiesen, dass trotz der partiellen Trennung von Lichtbogen und Werkstoffeinbringung vollständig durchmischte Schmelzbäder erreicht werden können und die Verdampfungen der Zusatzdrahtbestandteile auch bei einer unmittelbaren Drahtzuführung in das Schmelzbad unter den Lichtbogen fast bei Null liegen. Der Prozess ist folglich orientierungsunabhängig. Aus den ermittelten Parameterfenstern werden die notwendigen Zusammensetzungen und Vorschubmengen des lichtbogentragenden Drahtes und des Zusatzdrahtes zum Schweißen hochlegierter Stähle abgeleitet und Vergleichsschweißungen mit einem konventionellen MSG-Prozess und dem neuen Prozess durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass qualitätsgerechte Schweißergebnisse um mindestens 95 % reduzierten Emissionen von Chrom und Nickel beim Schweißen von 1.4301 erreichbar sind. Der Beitrag liefert den Anwendern und Herstellern schweißtechnischen Equipments eine Übersicht über alle notwendigen Prozessgrundlagen und die Potenziale des Prozesses.

<= go back