Welche Arten von Lichtbogenschweißen gibt es?

Das Lichtbogenschweißen ist ein Schmelzschweißverfahren, das zum Fügen von Metallen eingesetzt wird. Dabei erzeugt ein von einer Stromquelle gespeister elektrischer Lichtbogen intensive Hitze, die Metallteile miteinander verschmilzt. Er kann entweder manuell oder mechanisch entlang der zu verbindenden Teile geführt werden.

Erzeugt wird der Lichtbogen zwischen einer Elektrode und dem Grundmaterial, wobei die Elektrode entweder lediglich den Strom leitet oder gleichzeitig abschmilzt und Zusatzwerkstoff für das Schmelzbad darstellt.

Schweißverfahren mit abschmelzenden Elektroden

Es gibt viele verschiedene Schweißverfahren und Verfahrensvarianten, die sich aber in Übergruppen einteilen lassen. Das am häufigsten angewendete Fügeverfahren mit abschmelzenden Elektroden ist das Metall-Schutzgasschweißen (kurz: MSG-Schweißen), das auch als MIG/MAG-Schweißen bekannt ist.

Wie der Name bereits verrät, wird bei diesen Verfahren ein Schutzgas eingesetzt, um den Lichtbogen vor dem reaktiven Sauerstoff in der Umgebung zu schützen. Das Schutzgas verdrängt den Sauerstoff rund um die Schweißstelle und verhindert auf diese Weise Oxidation am Lichtbogen und am Schmelzbad.

Das MIG-Schweißen setzt dabei auf Gasgemische, die keine chemische Reaktion mit dem Metall des Werkstücks eingehen. Damit eignet es sich besonders für hochlegierte Stähle und Nichteisenmetalle.

Beim MAG-Schweißen werden als Schutzgas reaktionsfreudige Gase verwendet, was gut für nicht- oder niedrig legierte Stähle ist.

Das Lichtbogenhandschweißen (auch E-Handschweißen oder Elektrodenschweißen) ist ein ideales Fügeverfahren für Eisen- oder Nichteisenmetalle. Es wird eine manuell geführte Stabelektrode genutzt, deren Umhüllung während des Schweißens abschmilzt und dabei Gas und Schlacke freisetzt, die sich schützend über das Schmelzbad legen.

Beim Unterpulverschweißen kommt als Zusatzwerkstoff neben automatisch zugeführten Draht- oder Bandelektroden ein mineralisches, körniges Pulver zum Einsatz. Es entsteht eine hohe Abschmelzleistung, weshalb sich das Verfahren für Blechdicken ab circa sechs Millimeter eignet. Beim Fülldrahtschweißen kommt ebenfalls Pulver als Zusatzwerkstoff zum Einsatz, allerdings ist dieses von einem metallischen Mantel umhüllt, sodass es als Draht zugeführt werden kann.

Das Elektroschlackeschweißen hat Power: Mit ihm lassen sich Werkstücke, die mehr als 25 Millimeter dick sind, in einem Durchgang schweißen. Das Verfahren hat Ähnlichkeit zum Unterpulverschweißen, allerdings ist das Elektroschlacke-Schweißpulver elektrisch leitend und erzeugt so zusätzliche Wärme.

Das Bolzenschweißen ist hingegen sehr zeitsparend, da hier der Lichtbogen direkt zwischen Werkstück und den Bolzen beziehungsweise Stiften gezündet wird. Im Schmelzzustand werden die beiden Metallteile mit leichtem Druck zusammengefügt. Das Verfahren eignet sich nur für elektrisch leitfähige Werkstücke.

Schweißverfahren mit nicht-abschmelzenden Elektroden

Außerdem gibt es Arten des Lichtbogenschweißens mit nicht-abschmelzenden Elektroden: das Wolfram-Inertgas-Schweißen (kurz: WIG-Schweißen) und das Plasmaschweißen. Beim WIG-Schweißen wird eine Elektrode aus reinem oder legiertem Wolfram verwendet sowie inerte Schutzgase wie Argon oder Helium. Geeignet ist das Fügeverfahren besonders für legierte Stähle oder Leichtmetalle. Beim Plasmaschweißen wird der Lichtbogen zwischen einer nicht-abschmelzenden Elektrode und einer Anode erzeugt, die sich in einem Brenner befinden. Dort wird ein Gas ionisiert, das dann Plasma erzeugt. Dieses Plasma wird durch eine Bohrung in der Anode an das Werkstück geleitet. Ein Vorteil des Verfahrens ist die schmale Lichtbogensäule und eine exakt einstellbare Einbrandtiefe.

Bei all diesen aufgezählten Verfahren handelt es sich wie gesagt nur um Verfahrensgruppen, innerhalb derer wiederum weitere Varianten verfügbar sind. An Vielfalt mangelt es also nicht, was auch die Anwendungsgebiete zeigen. Mehr zu den Einsatzmöglichkeiten von Lichtbogenschweißverfahren und den Vorteilen gegenüber dem Laser- oder Elektronenstrahl-Schweißen lesen Sie im Artikel "Lichtbogenschweißen: der Alleskönner der Fügeverfahren".