WIG-Löten verzinkter Bleche -

ein vorteilhaftes Verfahren mit Schweißinvertern der KU - Reihe

Das Verfahren WIG-Löten

Beim Schweißen oberflächenbehandelter Bleche (verzinkt, chromatisiert, phosphatiert, aluminiert) verdampfen meistens die Öberflächen, was dann zur Korrosion sowohl direkt auf der Naht als auch im Nahtbereich führt. Die Lötnaht selbst korrodiert nicht, da sie aus Bronzelegierungen besteht. Beim WIG-Löten bleibt die Korrosionsschutzschicht auch unmittelbar neben der Naht in der Wärmeeinflußzone erhalten. Deshalb kann der Anwender auf ein nachträgliches Behandeln (z. B. Lackieren oder erneutes Verzinken) verzichten.

Ein Verzug gelöteter Bauteile ist grundsätzlich geringer als beim Schweißen, da die Wärmeeinbringung im Gegensatz zum MIG-Löten noch gezielter erfolgen kann. WIG-gelötete Werkstücke zeichnen sich durch ihre statische und dynamische Festigkeit aus.

Bauteile aus Stahlblech können sehr gut mit NE-Metallen (Kupfer, Messing usw.) mittels WIG-Löten verbunden werden.

Anwendungsmöglichkeiten

Die Anwendungsmöglichkeiten entsprechen teilweise dem MIG-Löten im Blechstärkenbereich bis etwa 2,5 mm. Darüber hinaus ist das MIG-Löten nur sehr schwer durchführbar. Hier setzen die Vorteile des WIG-Lötens ein.

Anwendungsmöglichkeiten des WIG-Lötens:

• WIG-Löten verzinkter Bleche ab 0,6 mm
• WIG-Löten un- und niedriglegierter Stähle ab 0,6 mm Blechstärke
• WIG-Löten hochlegierter Stähle ab 0,6 mm Blechstärke

Es können auch Bleche sehr unterschiedlicher Dicken gut miteinander verlötet werden.

Zu den Grundwerkstoffen können u.a. folgende Zusatzwerkstoffe eingesetzt werden:

• CuSi-Legierungen
• CuAl-Legierungen

Abb.: WIG-gelötete Überlappnaht

Anwendungsvorteile

Verfahrensvorteile des WIG-Löten

• Bleche ab 0,6 mm lassen sich mit WIG-Löten hervorragend verbinden. Bedingt durch die Abhängigkeit des Drahtdurchmessers vom Schweißstrom und der damit verbundenen Streckenenergie ist die Obergrenze beim MIG-Löten bei 3 mm erreicht. Bei größeren Blechdicken ab 3 mm werden die Vorteile des WIG-Lötens gegenüber dem MIG-Löten besonders deutlich. Bei fertig verzinkten Baugruppen (z.B. Geländer im Industriebau) mit Blechstärken auch oberhalb 3 mm kann gelötet werden, ohne daß das Zink im Bereich neben der Naht verdampft. Damit bleibt der Korrosionsschutz erhalten!
• Die Rückseiten der verzinkten Bleche werden durch das WIG-Löten nicht beschädigt. Es erfolgt maximal nur ein Anschmelzen, jedoch kein Verdampfen des Zinks.
• Das Herstellen von Kehlnähten ist beim MIG-Löten ein Problem (Spritzerbildung, unruhiger Lichtbogen durch Zink-Einfluß), dagegen sind Kehlnähte beim WIG-Löten sehr gut beherrschbar.
• I-Nähte lassen sich momentan mit WIG-Löten nicht gut herstellen. Auch das MIG-Löten ist nicht einfach zu beherrschen, jedoch kann die Naht schneller gefüllt werden.
• Am Bauteil ist das MIG-Löten schneller, aber bei Nahtformänderungen nur sehr schwer ausführbar (z.B. Übergang von einer Überlappnaht zu einer Kehlnaht).
• WIG-Löten ist sehr flexibel in der Anwendung:

• Geringere Rüstzeiten als beim MIG-Löten
• Lotwerkstoffe lassen sich beim MIG-Löten mitunter schwer in einer Drahtvorschubeinrichtung fördern, da diese sehr weich sind. Beim WIG-Löten entfällt dieses Problem.
• Es können die unterschiedlichsten Werkstoffe miteinander verlötet werden, z.B. auch feuerverzinkte Bleche mit Messing oder austenitischen Stählen, austenitische Stähle mit Messing usw..

Handhabung

Das WIG-Löten benötigt die gleiche Handhabung wie das WIG-Schweißen, wobei der Einsatz gepulster Schweißströme das Ergebnis wesentlich verbessert. Dazu sind die Kjellberg-Schweißinverter KU 262 TP und KU 262 AC/DC sehr gut geeignet.

Der Zusatzwerkstoff wird möglichst nicht getupft, sondern im Schmelzbad belassen. Dadurch wird ein Großteil der Lichtbogenenergie in den Zusatzwerkstoff eingebracht. Im Spitzenstrom-bereich der Pulsströme wird die Lötverbindung hergestellt. Der Zusatzwerkstoff darf im Durchmesser nicht zu klein gewählt werden, sonst schmilzt dieser zurück, und der Grundwerkstoff wird unnötig thermisch belastet. Vorteilhaft für das Fließverhalten der Zusatz-werkstoffe wirkt sich ein Gasgemisch mit 50 % He und 50 % Ar aus. 100 % Ar ist bei Einbußen an Feinschuppigkeit und Oberflächenqualität (verbrannte Oberfläche) auch möglich. Mehr als 50 % He im Argon läßt besonders im unteren Leistungsbereich den Lichtbogen schwer erkennbar werden.

Es sollte beachtet werden, daß Lötverbindungen zwischen austenitischen Stählen und Kupferlot unter galvanischen Bedingungen auf Grund der elektrochemischen Spannungsreihe negativ beeinflußt werden.

Die Zugfestigkeit von reinem CuAl8-Lot liegt nach Herstellerangabe bei 430 N/mm², die von St37-2 bei 340-470 N/mm². Damit ist auch eine zuverlässig feste Lötverbindung gesichert.

Zusatzwerkstoffe

Bisher wurden mit folgenden Zusatzwerkstoffen erfolgreiche Untersuchungen durchgeführt:

A 202 M: SG-CuSi3 (2.1461)

A 2115/8: SG-CuAl8 (2.0921)

Schmelzpunkte:

Eigenschaften z.B. von CuSi3 DIN 1733:

Zusammenfassung

Das WIG-Löten mit den Kjellberg-Schweißinvertern KU 262 TP und KU 262 AC/DC ermöglicht dem Anwender das Verlöten verzinkter Bauteile untereinander. Das Verfahren ist sehr einfach in der Anwendung, die Lötnaht selbst korrodiert nicht, bei richtiger Anwendung verdampfen die vorhandenen Zinkschutzschichten auch neben der Naht nicht, der Korrosionsschutz bleibt maximal erhalten. Es können die unterschiedlichsten Werkstoffe miteinander verlötet werden, z.B. auch feuerverzinkte Bleche mit Messing oder austenitischen Stählen, austenitische Stähle mit Messing usw..

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