Autogenes MAG-C Schweißen als Hybridprozess für das kontinuierliche, nasse hyperbare Unterwasserschweißen(UW-A-MAG-C) mit Massivdrahtelektroden

Im Forschungsvorhaben 18.708 N
„Autogenes MAG-C Schweißen als Hybridprozess für das kontinuierliche, nasse
hyperbare Unterwasserschweißen(UW-A-MAG-C) mit Massivdrahtelektroden“ wurde ein Hybridschweißverfahren für die Unterwasserandwendung entwickelt, mit dem Ziel der Kombination einer autogenen Flamme und einem Lichtbogenschweißverfahren. Eine synergetische Verbindung zweier Prozesse in einer Prozesszone bietet hierbei die Möglichkeit, die Vorteile der einzelnen Prozesse zu nutzen. Die entstehende Wärme des autogenen Verbrennungsprozesses wird zum Vor- bzw. Nachwärmen der Fügezone und das entstehende CO₂ als Schutzgas für den MSG-Schweißprozess genutzt. Hierdurch ist es möglich einen endlosen Massivdraht als Schweißzusatzwerkstoff, ohne Schlackebildung, beim hyperbar, nassen Schweißen zu verwenden.
In der ersten Phase des Projektes wurden diverse Maschinenschneidbrenner derart modifiziert, dass die Förderung des Massivdrahts durch den Schneidsauerstoffzugang erfolgte. Der Lichtbogenprozess wurde mit einem MIG/MAG-Schweißgerät der Fa. EWM (Modell WEGA 601) realisiert. Es zeigte sich, dass ein Hybridprozess im Grunde möglich war und eine porenfreie, mit tiefem Einbrand versehene Schweißnaht erzeugt werden konnte, das komplexe Zusammenwirken aus den Parametern des autogenen Flammprozesses und des Lichtbogenprozessesjedoch keine synergetische Verbindung in einer Prozesszone ermöglichte. Die gegenseitige Beeinflussung der sich ausbildenden autogenen Flamme und die Dynamik des Lichtbogens erlaubten keinen beständigen stabilen Hybridprozess.

Im weiteren Projektverlauf erfolgte eine örtliche Trennung des Hybridprozesses in einen Lichtbogenprozess und einen Flammprozess, wodurch ein stabiler MSG-Schweißprozess mit einem endlosen Massivdraht ermöglicht wurde.

Die erzeugten Schweißnähte zeigten eine gleichmäßige Nahtausbildung, geringe bis keine Spritzer und in Abhängigkeit des eingestellten Schutzgasdruckes keine Poren.

Des Weiteren ergaben die Untersuchungen zum diffusiblen Wasserstoffgehalt eine deutliche Reduktion desselbigen auf etwa 20 ml / 100 g Schweißgut im Vergleich zum klassischen E-Handschweißen unter Wasser (ca. 70 – 90 ml / 100 g Schweißgut).

Förderhinweis
Das IGF-Vorhaben 18.708 N der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. des DVS wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.