AC- und DC-Schweißen: Was ist der Unterschied?

AC- und DC-Schweißen: Was ist der Unterschied? Einleitung: Schweißen ist eine Strukturherstellungstechnik zum Verbinden von Metallen durch Schmelzen, Mischen flüssiger Metalle, Verfestigen und Spannungsabbau mit verträglicher Festigkeit von Grundmetallen und Wärmeeinflusszonen. Dabei kann es zwei Polaritäten geben: eine ist der Elektronenfluss von der festen Hochpotentialelektrode oder dem Grundmetall zum Gegenstück (Gleichstromschweißen) und die zweite ist diejenige, bei der sich die Polarität ständig ändert (Wechselstromschweißen). Beide Verfahren finden Anwendung in der Metallurgie und Werkstofftechnik. Deshalb ist es wichtig, jeden von ihnen im Detail und in der Tiefe zu verstehen.

Was ist Gleichstromschweißen?

Bei diesem Prozess wird die elektrische Polarität entweder der Elektrode oder des Grundmetalls in Bezug auf ihr Gegenpotential festgelegt, so dass Strom, Wärme, Lichtbogen und Durchdringung in einer festen Richtung fließen. Es kann zwei Arten davon geben:

1. Eine davon heißt Direct Current Electrode Positive (DCEP), bei der Strom, Wärme und Lichtbogen von der Schweißstelle zum Schweißelektrodenhalter fließen, um einen unidirektionalen Stromkreis zu erzeugen.

2. Die zweite Variante ist die negative Gleichstromelektrode, bei der Elektronen, Wärme und Lichtbogen vom Schweißelektrodenhalter zum Arbeitsplatz fließen, um einen unidirektionalen Stromkreis zu erzeugen.

Abbildung Nr. 1 zeigt schematisch diesen Prozess.

Abbildung.Nr.1.Schema des Gleichstromschweißens.

Was ist Wechselstromschweißen?

Bei diesem Prozess wechselt die elektrische Polarität ständig zwischen zwei Terminals, die die gleiche Konfiguration wie die Hauptstromquelle des Landes haben. Aus diesem Grund werden in der Ausrüstung keinerlei Polaritätswandler verwendet. Der Lichtbogen kann in unkontrollierter Richtung geblasen werden, aber die gleiche Konfiguration kann zum Verbinden bestimmter oxidbildender Metalle für deren fehlerfreie Verbindung verwendet werden. Da ein statischer, ruhiger Lichtbogen (bei Gleichstrom) das defekte Oxid nicht so stark herauslösen kann wie ein alternativer Lichtbogen (wie bei Wechselstrom), ist er speziell und exklusiv für das Aluminiumschweißen geeignet. Abbildung Nr. 2 zeigt schematisch diesen Prozess.

Abbildung.Nr.2. Schematische Darstellung des Wechselstromschweißens.

Was ist der Unterschied zwischen Wechselstrom und Wechselstromschweißen?

Beide Verfahren unterscheiden sich hinsichtlich der Oxidabplatzung, der Lichtbogenstabilität, der Wärmedurchdringung und der Spritzerverteilung. Somit entscheidet das Grundmetall und das Füllmaterial darüber, welche Technik für den Strukturbauprozess gut geeignet ist, da jeder Prozess bestimmte Vor- und Nachteile hat, die ihn für eine bestimmte Technik spezifisch machen. Natürlich können beide Verfahren Metalle verbinden, aber optimale Ergebnisse werden immer in einer Technik für fehlerfreie, einwandfreie und qualitativ hochwertige Schweißverbindungen erzielt. Ein Faktor kann nicht darüber entscheiden, welche Technik für die Verbindung geeignet ist, aber Strukturdesign, Grundmetall, Füllmaterial und metallurgische Struktur können über die richtige Auswahl der Polarität entscheiden.

Vergleich zwischen Wechselstrom- und Gleichstromschweißen pdf

Der technische Vergleich zwischen beiden Prozessen umfasst Beschreibungen für Wärmeeintrag, Lichtbogenstabilität, Stromverbrauch, Schweißqualität, Aussehen und Effizienz. Tabelle Nr. 1 beschreibt den Hauptunterschied zwischen beiden Prozessen.

Tabelle Nr. 1 Unterschied zwischen Wechselstrom- und Gleichstromschweißen.

Abbildung Nr. 3 zeigt viele Spritzer beim Wechselstromschweißen.

Abbildung Nr.3 Spritzer beim Wechselstromschweißen.

Wechselstrom-Stabschweißen vs. Gleichstrom

Für diese Schweißtechnik hat Wechselstrom aufgrund der geringeren Verfügbarkeit von Polaritätswandlern in der Ausrüstung eine historische Bedeutung. Allerdings eignet sich Gleichstrom heute am besten für diese Technik, da es Lichtbogenstabilität, Wärmedurchdringung, weniger Spritzer und einen guten Wirkungsgrad bietet. Natürlich muss der Schweißer die Wärme entweder auf das Grundmetall oder das Füllmetall konzentrieren, aber AC kann dies nicht erreichen, da die Wärme immer wieder auf verschiedene Elemente konzentriert wird. Eine weitere Sache ist, dass dieser Verbindungsprozess keine Flusserwärmungs-/Schmelzschwankungen mit der Strompolarität verträgt, weshalb Gleichstrom dafür am besten geeignet ist.

Aluminiumstabschweißen mit Wechselstrom oder Gleichstrom

Für diesen Prozess und dieses Material wird Gleichstrom aufgrund von Problemen im Zusammenhang mit Stick Flux und manueller Steuerung empfohlen. Wechselstrom kann zu einer falschen Schweißqualität führen und auf diese Weise wird der Vorteil des Oxidabplatzens im Vergleich zu anderen instabilen Schweißergebnissen weniger vorteilhaft. Um die Frage zu beantworten, ob Wechselstrom oder Gleichstrom Stabschweißen ist, ist in diesem Fall der Preis, die Zugänglichkeit, die Verfügbarkeit von elektrischer Energie und das Fachwissen des Schweißers von großer Bedeutung.

WIG-Schweißen von Aluminium mit Wechselstrom oder Gleichstrom

Für diesen Prozess ist Wechselstrom ein geeigneter Prozess, da auf der Oberfläche eine Oxidschicht vorhanden ist, die nur durch Änderung der Strompolarität zur Außenoberfläche der Pfütze gelangen kann. Somit kann AC dies auf die richtige Art und Weise tun, und aufgrund des feinen WIG-Prozesses besteht keine Gefahr für andere Schweißfehler, die zu Fehlern im Endprozess führen können. Dies ist die am besten geeignete Option für die Nichteisenindustrie und kann eine relevante stabile Pfützenschicht ohne unreine Oxidationsspuren erzeugen. Daher bietet die Frage zum Wechselstrom- oder Gleichstrom-WIG-Schweißen Potenzial für Überlegungen und Machbarkeitsberichte während vorzeitiger Besprechungen in der Entwurfsphase der Schweißtechnik.

DC WIG

Dies ist auch mit Gleichstrom möglich, kann jedoch aufgrund des Vorhandenseins von Aluminiumoxid und anderen schädlichen Bestandteilen keine qualitativ hochwertigen Ergebnisse liefern. Daher muss der Schweißer in diesem Fall auf die Wechselstromoption umsteigen. Im Endergebnis ist das Gleichstrom-WIG-Schweißen von Aluminium keine qualitativ hochwertige Option für empfindliche und kritische Strukturen mit Anforderungen an die Oberflächen- und zerstörungsfreie Prüfung.

AC WIG

AC ist das am besten geeignete Verfahren zur Bereitstellung von oxidfreiem Schweißmaterial an der Verbindung zweier Grundmetalle aus Aluminium und kann problemlos eine Grundlage für die nächste intermittierende Schweißschicht bilden.

Wechselstrom- und Gleichstrom-Lichtbogenschweißen

Bei diesem Prozess wird ein Widerstandslichtbogen erzeugt, der Wärme erzeugt und dann das anschließende feste Metall schmilzt und es in Schweißform verbindet. Daher ist die Strompolarität wichtig. Wechselstrom kann zu Oberflächenabsplitterungen führen, aber die Stabilität des Lichtbogens, die Wärmedurchdringung, das Vorhandensein von Spritzern und die Wirksamkeit stellen dabei ein Problem dar. Gleichstrom kann all diese Probleme mit einem stabilen und energiereichen Lichtbogen zum Verbinden von Material überwinden.

AC- vs. DC-MIG-Schweißen

Bei diesem Prozess entsteht ein Lichtbogen zwischen der Elektrode und dem Grundmetall. Wenn daher Wechselstrom angewendet wird, treten an der abschmelzenden Elektrode gleichzeitig Störungen beim Schmelzen und eine Polaritätsänderung des Lichtbogens auf. Daher ist Gleichstrom für diesen Prozess geeignet, sodass die Wärmeerzeugung immer in Richtung der Elektrode erfolgt und nach dem Schmelzen direkt in den Pool gelangt. Das Konzept des AC- vs. DC-Schweißens für diesen Fall ist in der Stabilität des abschmelzenden Drahtes und seiner Funktion vorhanden, denn wenn es während des Schmelzens zu Störungen kommt, kann kein gutes Ergebnis erzielt werden.

AC- vs. DC-Flussmittelkernschweißen

Bei diesem Verfahren muss die Elektrode in der Schweißpistole eine positive Polarität (DCEP) aufweisen, da die stromfreie Seite in Richtung des Werkstücks bzw. des Schweißgrundmetalls weisen sollte, andernfalls kann es zu Störungen kommen. Am Umfang des Drahtes ist Flussmittel vorhanden, daher ist es wichtig, dass die Polarität in Richtung der Schweißpistole nicht auf Flussmittel und Verschleißdraht trifft. In der Nähe sind Schutzgase vorhanden, um den Einschluss von außen oder in das System zu verhindern.

Welches ist das bessere Wechselstrom- oder Gleichstromschweißen?

Das Wechselstrom- und Gleichstromschweißen hat in jeder Hinsicht einen sehr tiefgreifenden Inhalt und die Lösung für diese Antwort liegt in der Schweißkonstruktion, der Verbindungskompatibilität, der Materialzusammensetzung, dem metallurgischen Verhalten, den Schweißparametern und natürlich in der Zugänglichkeit der Verbindung. Wechselstrom ist in den meisten Fällen aufgrund seiner Probleme im Zusammenhang mit der Lichtbogenstabilität, der Wärmedurchdringung, der Bildung von Spritzern und der Leistungseffizienz nicht geeignet. Andererseits kann DC problemlos mit unterschiedlichen Techniken, Parametern, Maschinen, Verbrauchsmaterialien und Vorrichtungen verbinden. Somit können im gesamten Gleichstromprozess (DC) metallurgische und Schweißprüfungsprobleme mit speziellen Techniken und Ausrüstungen leicht gelöst werden.

AC- oder DC-Schweißen für Metall

Metallische Materialien benötigen immer eine Schmelztemperatur, um zu schmelzen und sich dann in einem bestimmten Muster zu verfestigen, wobei darin eine Wärmeeinflusszone und eine Oxidschicht entstehen. Daher ist es offensichtlich, dass Probleme in Bezug auf dieselben Parameter, dh Oxidschicht, Wärmeeinflusszone und Mikrostruktur des Materials, vorliegen. Jetzt kann Wechselstrom nur das beste Verfahren für Aluminiumgehäuse sein, da er gegenüber Gleichstrom glücklicherweise den Vorteil hat, dass keine Aluminiumoxidschicht in der Schweißnaht und in der Wärmeeinflusszone entsteht, was bei der abschließenden Prüfung zu Problemen bei der Mikrostruktur führen kann. Aber DC kann fast alle metallischen Materialien gut verbinden und liefert perfekte Ergebnisse bei der zerstörungsfreien und zerstörenden Prüfung, z. B. PT, UT, RT und Mikrostrukturprüfung.

Wechselstrom oder Gleichstrom für das WIG-Schweißen von Aluminium?

Bei dieser Art von Verbindungsprozess kann die Gleichstrompolarität die Oxidschicht nicht abtragen und reines Aluminiummetall in geschmolzener Form einprägen, da Lichtbögen und sich bewegende Elektronen darin immer unidirektional sind. Daher kann nur Wechselstrom die Stabilität dieses Oxids aufheben, so dass es nicht in dauerhafter Position bleiben und sich nicht mit der Schlacke vermischen kann, um im abschließenden Spanprozess des Schweißens auszulüften. Wenn daher AC- oder DC-WIG-Schweißen ein Aspekt auf der Diskussionstabelle der Schweißkonstruktion ist, dann liefert das AC-Verfahren bessere Ergebnisse und eine höhere Qualität der endgültigen Verbindung.

7018 Schweißdraht AC vs. DC

Dieses Verbrauchsmaterial ist das beste Material für Kohlenstoffstahl-Strukturbauteile im Stabschweißverfahren und kann in nahezu jede Richtung schweißen, so dass die Endfestigkeit der Schweißverbindung etwa 70,000 psi erreichen kann. Aber sein Flussmittel ist chemisch so ausgelegt, dass es einen gleichmäßigen Lichtbogen mit Stabilitätsfaktor erzeugen kann, so dass eine umgekehrte Polarität den Schweißprozess nicht durch Änderungen der Lichtbogenrichtung beeinträchtigen kann. Ein weiterer Faktor, der es für jede Strompolarität geeignet macht, besteht darin, dass es eine geringe Wasserstoffeigenschaft im Fluss mit geringerer Festigkeit aufweist, sodass Wechselstrom- oder Gleichstromprozesse die gute Verbindungsqualität nicht beeinträchtigen können.

6011 Schweißdraht AC oder DC

Es handelt sich um ein strukturelles Verbrauchsmaterial aus Kohlenstoffstahl mit geringer Festigkeit und unterschiedlicher Flussmittelchemie. Daher ist während der Lichtbogenerzeugung ein geringer Spannungsbedarf erforderlich, sodass ein besonderer Wert des elektrischen Widerstands im Luftbogen metallisches Material verschmelzen kann. Und diese Niederspannungsanforderung kann bei wechselnder Strompolarität einen stabilen und realisierbaren Lichtbogen erzeugen, andererseits kann ein erfahrener Schweißer jedoch einen Gleichstromprozess mit demselben Verbrauchsmaterial bei bestimmten Schweißparametern durchführen.

Vor- und Nachteile von AC- und DC-Schweißen

Die Vor- und Nachteile des Wechselstrom- bzw. Gleichstromschweißens können im Hinblick auf Parameter, Aussehen, Durchdringung, Material und natürlich auch Gerätekosten beschrieben werden. Tabelle Nr. 2 beschreibt diese Vor- und Nachteile:

Tisch.Nr.2. Vor- und Nachteile von AC- und DC-Schweißen

Vor- und Nachteile von Gleichstrom

Dieses Verfahren hat viele Vorteile, die es für einen perfekten Verbindungsprozess geeignet machen und hinsichtlich der Zugänglichkeit der Schweißnaht, der Eindringung, der Materialeigenschaften und der Lichtbogenstabilität machbar sind.

DC-Vorteile

Im Folgenden sind die wichtigsten Punkte aufgeführt, die zeigen können, dass die Leistung den Anforderungen entspricht:

1. Das meist verwendbare Verbrauchsmaterial weist eine gute Beziehung zur Mikrostruktur des Grundmetalls und zur Endqualität auf.

2. Gleichmäßige Verteilung der Fusionswärme.

3. Der Bogen bleibt an einem Punkt.

4. Weniger Spritzer auf der Oberfläche.

DC-Nachteile

Es gibt bestimmte Probleme, die seine Leistung während der Fusionsphase beeinträchtigen können:

1. Die Ausrüstungskosten für viele zusätzliche Komponenten sind hoch. 2. Arc hat eine starke Konzentration und ist schwer zu kontrollieren. 3. Der Lichtbogen kann aufgrund des Magnetismus und der HP-Kurve vom Weg abweichen.

4. Kann mehr elektrische Wattzahl für den Stromverbrauch aufnehmen.

Wofür wird Gleichstromschweißen verwendet?

Dieses Verfahren hat mehrere Anwendungsmöglichkeiten bei der Verbindung von Metallprojekten, da es fast alle Materialien verarbeiten kann, GTAW, GMAW, SMAW verwenden kann, optimale Ergebnisse mit einer Vielzahl von Geräten liefern kann und gute Ergebnisse mit den bestandenen Kriterien der zerstörungsfreien Prüfung liefert. Somit stellt diese Technik keinen Ersatz für hochwertige Ergebnisse beim Verbindungs- oder Fusionsprozess metallischer Materialien dar. Nahezu alle Metallsorten und nicht magnetisierten Metalle verfügen über gute Parameter für die Arbeit mit dieser Technik.

Vor- und Nachteile von AC

Dieses Verfahren hat eine besondere Anwendung, da nicht alle Materialien im Zusammenspiel mit dieser Art von Technik gute Ergebnisse liefern.

AC-Vorteile

1. Es kann kein Spannungsabfall entstehen, auch wenn die Arbeit weit entfernt ist und lange Schweißkabel erforderlich sind.

2. Es kann Aluminium verbinden, ohne dass es Aluminiumoxid enthält, und es kann kein nichtmetallisches Eindringen in die Schweißkonstruktion entstehen.

3. Die Ausrüstung wird durch die Verwendung dieses Instruments kostengünstiger, da kein Konverter von umgekehrter Polarität in direkten Gleichstrom erforderlich ist.

AC-Nachteile

1. Der Lichtbogen kann nicht stabil bleiben, da er ohne angemessene Zeitspanne vom oder zum Verbrauchsmaterial verblasst.

2. Eine Verbindung mit guter Festigkeit ist nicht anwendbar, da sie nicht im Material verschmelzen kann.

3. Oberflächenspritzer können bei der Anwendung dieser Technik zu Spannungskonzentrationen führen.

Wofür wird Wechselstromschweißen verwendet?

Es kann sich für einen Prozess entscheiden, wenn die Arbeit weit vom Basisfundament entfernt ist, da in diesem Fall die Ausrüstung die Verbindung nicht erreichen kann. Daher besteht die einzige verfügbare Option darin, diesen Prozess durchzuführen, damit kein Spannungsabfall auftritt. Magnetisches Material kann aufgrund seiner Schmelzeigenschaft nicht gestört werden und kann daher gut darin eingesetzt werden. Die Funktion zur Entfernung der Oxidschicht macht es zur besten Technik für das Gleichstrom-WIG-Schweißen von Aluminiumverbindungen und erfüllt die Kriterien der zerstörungsfreien Prüfung.

So wählen Sie bei Bearbeitungs- und Schweißprojekten aus

Beide Materialien werden in Standard- und kundenspezifischen Projekten häufig verwendet. Daher sollten Materialzusammensetzung, Parameter, metallurgische Kriterien, Toleranzen und Fertigungstechnologie in Zusammenhang mit dem Bearbeitungs- und Schweißprozess stehen. Aluminium benötigt im Vergleich zu Edelstahl eine einzige Schweißtechnik und ist daher im Gegensatz zu Edelstahl mit einem geringen Bearbeitungsvorschub kompatibel. Daher kann für einen qualitativ hochwertigen Bearbeitungs- und Schweißprozess die Notwendigkeit einer Expertenmeinung von großem Wert für einen besseren Betrieb der Schweißverbindungen und der Bearbeitungs-/Schneidevorgänge sein. Tuofa CNC (mit ISO 9001-Zertifizierung und Expertenteam) kann für beide das richtige Verbindungs- und Bearbeitungs-/Schneideverfahren vorschlagen.

Weitere Informationen finden Sie unter www.toufa-cncmachining.com.

FAQs zum AC- oder DC-Schweißen

Wann sollte man Wechselstrom- oder Gleichstromschweißen verwenden?

Wechselstrom- und Gleichstromschweißen hängen mit dem Material, den Parametern, der Festigkeit, den zerstörungsfreien Prüfkriterien und dem nichtmetallischen Einschluss des Fügeprozesses zusammen. Aber im Allgemeinen findet Wechselstrom bei abgelegenen Arbeitsplätzen Anwendung, bei denen eine Trennung der Oxidschicht erforderlich ist, im Gegensatz zu Gleichstrom, der in fast allen wichtigen Strukturmaterialien eingesetzt werden kann, ohne dass Lichtbogenstörungen, Spritzer, geringere Durchdringung und niedrige Abscheidungsrate zu befürchten sind.

Warum wird Wechselstrom zum Schweißen von Aluminium verwendet?

Wechselstrom ist dafür eine gute Technik, da bei diesem Prozess ein Wechsel der Strompolarität zur Abscheidung von Aluminiumoxid auf der geschmolzenen Schicht führen kann, das am Ende Teil der Schlacke werden kann. Während dies bei der Gleichstromtechnik aufgrund des unidirektionalen Stromflusses nicht möglich ist, kann es zu einer Kaltbindung des Materials durch Oxid kommen.

Schweißen Sie Edelstahl WIG mit Wechselstrom oder Gleichstrom?

Gleichstromverfahren sind dafür gut kompatibel, da sie einen stabilen Lichtbogen, eine gute Durchdringung, eine hohe Durchdringung, Materialverträglichkeit und eine Freigabe für zerstörungsfreie Prüfungen bieten können. Im Falle einer Wannenboden-Rohr-Verbindung sind jedoch eine geringe Durchdringung und ein angemessener Strom erforderlich, sodass Wechselstrom gemischt mit Gleichstrom eine gute Option dafür darstellt.