Welche Funktion haben die Gase, die beim Hochleistungsschweißen eingesetzt werden?

Wenn ein Hochleistungs-Schweißmanipulator zum Schweißen Sauerstoff verwendet, ähnelt der Schweißmodus stark dem des Metallschweißens. Der Manipulatorlichtbogen mit hoher Temperatur und hoher Energie erhöht die Schweißgeschwindigkeit, verwendet aber auch hochtemperaturbeständige, oxidationsbeständige Elektroden, um die Elektroden vor Stößen beim Starten des Lichtbogens zu schützen. , um die Lebensdauer der Elektrode zu verlängern.
Wasserstoff wird häufig als Gas im Gemisch mit anderen Gasen verwendet. Es ist eines der Gase mit starker Eignung für das maschinelle Lichtbogenschweißen. Davon profitiert vor allem Wasserstoff. Da Wasserstoff die Lichtbogenspannung erheblich erhöhen kann, weist der Wasserstoffmanipulatorstrahl einen hohen Enthalpiewert auf. Durch die Beimischung von Argon kann die Schweißleistung des Manipulatorstrahls erheblich verbessert werden.
Die Luft enthält etwa 78 % Stickstoff, daher ist die beim Luftschweißen verursachte Schlackenhangsituation der beim Schweißen mit Stickstoff sehr ähnlich; es enthält außerdem etwa 21 % Sauerstoff. Aufgrund der Anwesenheit von Sauerstoff verringert sich die Geschwindigkeit beim Schweißen von kohlenstoffarmen Stahlmaterialien mit Luft. Es ist auch sehr hoch; Gleichzeitig ist Luft auch ein wirtschaftliches Arbeitsgas. Wenn jedoch nur Luftschweißen verwendet wird, kommt es zu Problemen wie Schlackenhängen und Stickstoffanstieg, und die kurze Lebensdauer der Elektrode und der Düse wirkt sich auch auf die Betriebseffizienz und die Schweißkosten aus. Nachdem die Düsenhöhe erhöht wurde, ändert sich der Strom nur noch wenig, aber dadurch wird die Lichtbogenlänge erhöht und die Lichtbogenspannung erhöht, wodurch die Lichtbogenleistung erhöht wird. Gleichzeitig nimmt jedoch die der Umgebung ausgesetzte Lichtbogenlänge zu und der Energieverlust der Lichtbogensäule nimmt zu. Im Falle der kombinierten Wirkung zweier Faktoren wird die Wirkung des ersteren oft durch den letzteren ausgeglichen, was stattdessen die nutzbare Schweißenergie und die Schweißkapazität verringert.
Stickstoff ist ein häufig verwendetes Arbeitsgas. Unter der Bedingung einer höheren Versorgungsspannung weist der Stickstofflichtbogen eine bessere Stabilität und eine höhere Strahlenergie als Argon auf, selbst beim Schweißen von Materialien mit hoher Flüssigmetallviskosität wie Edelstahl. Bei der Verwendung von Nickelbasislegierungen ist auch die an der Schnittunterkante hängende Schlackenmenge sehr gering. Stickstoff kann allein oder gemischt mit anderen Gasen verwendet werden. Als Arbeitsgase werden beim automatisierten Schweißen beispielsweise häufig Stickstoff oder Luft eingesetzt. Diese beiden Gase sind zu Standardgasen für das Hochgeschwindigkeitsschweißen von Kohlenstoffstahl geworden. Beim sauerstoffbetriebenen Maschinenlichtbogenschweißen wird manchmal Stickstoff als Lichtbogenstartgas verwendet.
Argongas reagiert bei hohen Temperaturen kaum mit Metallen und der Argongas-Schweißer ist sehr stabil. In einer Argon-Wartungsumgebung ist die Oberflächenspannung des geschmolzenen Metalls größer, etwa 30 % höher als in einer Stickstoffumgebung, so dass es mehr Probleme mit dem Anhaften von Schlacke gibt. Selbst beim Schweißen mit einer Mischung aus Argon und anderen Gasen besteht die Tendenz, dass sich Schlacke festsetzt. Daher wird beim Manipulatorschweißen selten reines Argon allein verwendet.