Unterschied zwischen Metall-Inertgas- und Metall-Aktivgas-Schweißen

Schweißen ist eines der Fügeverfahren, mit dem zwei oder mehr metallische oder nichtmetallische Teile effizient und wirtschaftlich dauerhaft zusammengefügt werden können. Mit der umfangreichen Entwicklung im Laufe der Jahre hat sich eine große Anzahl solcher Prozesse entwickelt, um den Bedarf zu decken, eine große Vielfalt von Materialien auf unzählige Arten zu verbinden. Das Metallschutzgasschweißen (GMAW) ist ein solches Verfahren, bei dem metallische Materialien dauerhaft verbunden werden, indem die Stoßflächen der Komponenten mittels eines elektrischen Lichtbogens zwischen Elektrode und Werkstück geschmolzen werden. Die Verbrauchselektrode in Form eines Drahtes mit kleinem Durchmesser wird kontinuierlich mit einer vordefinierten Geschwindigkeit zugeführt, um das notwendige Füllmetall zum Füllen der Wurzellücke abzuscheiden.

Um den Lichtbogen zu stabilisieren und auch das heiße geschmolzene Metallbad unter diesem Lichtbogen vor Oxidation und anderen Verunreinigungen zu schützen, wird geeignetes Schutzgas verwendet, um die gesamte diesen Lichtbogen umgebende Schweißzone abzuschirmen oder abzudecken. Dieses Schutzgas kann chemisch inert sein oder viele relevante Eigenschaften durch aktive Teilnahme am Schweißprozess beitragen. Dementsprechend kann GMAW in zwei Gruppen eingeteilt werden – Metall-Aktivgas- (MAG) und Metall-Inertgas- (MIG) Schweißen. MIG und MAG sind also beide im Grunde Varianten des GMAW-Prozesses; Der einzige Unterschied besteht in dem Schutzgas, das in diesen Prozessen verwendet wird.

Wie der Name schon sagt, Metall-Inertgas-Schweißen (MIG) Der Prozess verwendet ein geeignetes Inertgas zum Schutz während des Schweißens. Ein solches Gas ist hauptsächlich Argon oder Helium oder eine Mischung dieser beiden in unterschiedlichen Anteilen. Da diese Gase chemisch inert sind, bleiben sie auch bei extremer Lichtbogenhitze stabil. Daher tragen sie nicht zur Veränderung der Schweißeigenschaften bei, außer dass sie die Schweißraupe und den Lichtbogen vor äußeren Einflüssen schützen.

Zum anderen das Metall-Aktivgas (MAG)-Schweißen verwendet ein aktives Gasgemisch als Schutzgas. Beispielsweise eine geeignete Mischung aus Kohlendioxid (CO₂ ) und Sauerstoff (O₂ ) zusammen mit anderen vergleichsweise stabilen Gasen wie Argon, Helium, Stickstoff usw. Neben der Erfüllung der Grundanforderungen an Schutzgas können solche aktiven Gase aufgrund der Lichtbogenerwärmung zerfallen und anschließend verschiedene chemische Elemente auf der Schweißraupe induzieren, die die Verbindungseigenschaften verbessern können. Es trägt auch zur Stabilisierung des Lichtbogens, zur Verringerung des Spritzerniveaus usw. bei. Verschiedene Unterschiede zwischen dem MIG-Schweißen und dem MAG-Schweißen sind unten in Tabellenform aufgeführt.

Tabelle:Unterschiede zwischen MIG-Schweißen und MAG-Schweißen

Eigenschaften des Schutzgases: Wie der Name schon sagt, wird beim Metall-Inertgas-Schweißen (MIG) nur Inertgas wie Argon oder Helium verwendet. Solche Gase bleiben selbst bei extremer Lichtbogentemperatur stabil. Beim Metall-Aktivgas-Schweißen (MAG) wird als Schutzgas ein Gemisch aus Inertgas und Aktivgasen verwendet. Ein solches aktives Gas enthält hauptsächlich Sauerstoff und Kohlendioxid. Das Mischungsverhältnis zwischen inerten und aktiven Gasen kann aufgrund vieler Parameter wie Grundmetall und dessen Dicke, Füllmetall, Wurzelspalt, Schweißpolarität, beabsichtigte Eigenschaften der Schweißraupe usw. erheblich variieren. Manchmal bestimmen auch die Umgebungsbedingungen dieses Verhältnis>

Fähigkeit zur Änderung der Eigenschaften der Schweißnaht: Inerte Schutzgase bleiben während des Schweißens stabil und induzieren daher keine chemischen Elemente auf der Schweißraupe. Aktive Gase können jedoch unter extremer Lichtbogentemperatur zerfallen und anschließend relevante chemische Elemente auf der Schweißraupe induzieren. Dies führt zu einer Veränderung der chemischen und mechanischen Eigenschaften der Verbindung. Beispielsweise kann beim Verbinden von kohlenstoffarmem Stahl (wie Baustahl) unter Verwendung von kohlendioxidreichem Schutzgas Kohlenstoffeinschluss auftreten und dies kann die Oberflächenhärte der Verbindung erhöhen. Daher kann das MIG-Schweißen die Eigenschaften der Schweißnaht nicht verändern; während MAG dasselbe tun kann.

Schutzgaskosten und Einsatzgebiet: Beim GMAW wird eine Schutzgas-Durchflussrate in der Größenordnung von 10 – 20 l/min verwendet. Flaschen, die mit industriell reinem Schutzgas gefüllt sind, sind vergleichsweise teurer und daher ist das MIG-Schweißen ein teureres Verfahren. Es wird hauptsächlich zum Schweißen von NE-Materialien wie Aluminium verwendet. Aktives Gas auf Sauerstoffbasis wird wegen der hohen Oxidationswahrscheinlichkeit nicht bevorzugt, wenn Grundmaterialien Nichteisenmetalle sind. In diesem Sinne ist MAG wirtschaftlich und bevorzugt zum Schweißen von Eisenmetallen, insbesondere Edelstahl.

In diesem Artikel wird ein wissenschaftlicher Vergleich zwischen Metall-Aktivgas- (MAG) und Metall-Inertgas- (MIG) Schweißen vorgestellt. Der Autor empfiehlt Ihnen außerdem, die folgenden Referenzen durchzugehen, um das Thema besser zu verstehen.

• Metall-Inertgas- (MIG) / Metall-Aktivgas- (MAG) Schweißen von linde-gas.com.
• Was ist der Unterschied zwischen MIG und MAG von twi-global.com.