WIG-Schweißen
Mikrostruktur: In der Mittellinie der Schweißnaht kann es zu Chromkarbidausscheidungen kommen, und in der Wärmeeinflusszone (HAZ) kann sich aufgrund der schnellen Abkühlung Martensit bilden, was zu einem relativ großen Härteunterschied zwischen der Schweißnaht und dem Grundmetall führt.
Mechanische Eigenschaften: Es kann eine höhere Zugfestigkeit erreicht werden, wobei die ultimative Zugfestigkeit (UTS) etwa 526 MPa erreicht, aber die Streckgrenze ist relativ niedrig, etwa 300 MPa.
Reststress: Die Eigenspannung ist relativ hoch. In den HAZ- und Grundmetallbereichen erreicht die Eigenspannung ihr Maximum innerhalb von 5 mm vom Schweißnahtübergang und nimmt dann allmählich ab.
Vor- und Nachteile: Die Schweißnaht weist eine gute Formqualität und hohe Präzision auf und eignet sich für dünne Bleche und Präzisionsschweißen. Allerdings ist die Schweißeffizienz gering und der Wärmeeintrag relativ groß, was zu einer größeren HAZ führt.
MAG-Schweißen
Mikrostruktur: Das Schweißgut besteht hauptsächlich aus nadelförmigem Ferrit, Bainit und einer kleinen Menge Perlit und weist säulenförmige Kristalle und eine kleine Menge gleichachsiger Kristalle auf.
Mechanische Eigenschaften: Die Zugfestigkeit der Verbindung kann größer sein als die Untergrenze der Festigkeit des Grundmetalls, und die Bruchstelle liegt normalerweise im Grundmetall. Die Biegeleistung ist gut und bei einem Biegewinkel von 180 Grad treten keine Risse auf der Spannungsfläche auf.
Reststress: Die Eigenspannungsverteilung ist relativ komplex. Nach Erreichen des Maximalwerts nimmt er zunächst ab und dann zu, was mit den Schweißprozessparametern und der Abkühlgeschwindigkeit zusammenhängt.
Vor- und Nachteile: Es verfügt über eine hohe Schweißeffizienz, eine große Eindringtiefe und eignet sich zum Schweißen mitteldicker Bleche. Die Verbindungsorganisation ist relativ gleichmäßig, die Festigkeit ist jedoch etwas geringer als beim manuellen Lichtbogenschweißen und Unterpulverschweißen.
Hochfrequenz-Puls-MAG-Schweißen
Mikrostruktur: Im Vergleich zum herkömmlichen Impuls-MAG-Schweißen kann eine idealere Verbindungsorganisation erreicht werden, mit mehr nadelförmigem Ferrit in der Schweißnaht und keinem Lattenferrit in der Schweiß- und Schmelzzone. Der Kornvergröberungsgrad in der überhitzten Zone ist geringer.
Mechanische Eigenschaften: Die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen (-40 Grad) ist besser und die Schlagenergie der Schweißzone ist etwa 9,6 % höher als beim herkömmlichen Impuls-MAG-Schweißen. Der Schweißwärmeeintrag ist relativ gering, was sich positiv auf die Verbesserung der umfassenden mechanischen Eigenschaften der Verbindung auswirkt.
Vor- und Nachteile: Es verfügt über ein starkes Wurzeleindringvermögen, kann die Breite der Wurzelschweißnaht vergrößern und weist eine bessere Verbindungsleistung auf. Allerdings ist der apparative Aufwand relativ hoch und die Prozessparameter müssen genau angepasst werden.
Unterpulverschweißen (SAW)
Mikrostruktur: Die gemeinsame Organisation weist einheitliche Partikel und eine regelmäßige Morphologie auf, mit einem relativ hohen Ferritgehalt und einem relativ niedrigen Perlitgehalt.
Mechanische Eigenschaften: Es kann die Schweißqualität sicherstellen und die Festigkeit ist relativ hoch, geeignet zum Schweißen dicker Bleche. Durch die Mehrdraht-Unterpulverschweißtechnik kann die Schweißeindringtiefe mehr als 85 % der Blechdicke erreichen.
Vor- und Nachteile: Die Schweißeffizienz ist hoch, die Schweißnahtformung ist gut und die Qualität ist stabil. Es eignet sich für die Großserienproduktion und das Schweißen dicker{2}Platten, die Flexibilität ist jedoch gering und es eignet sich nicht zum Schweißen von Werkstücken mit komplexen Formen.
Laser-MAG-Hybridschweißen
Mikrostruktur: Der Querschnitt der Verbindung weist eine Becherform auf und die Drahtansammlung sowie die Breite der WEZ sind im Vergleich zum MAG-Schweißen deutlich reduziert. Die Widmanstätten-Struktur in der überhitzten Zone nimmt aufgrund der schnellen Abkühlgeschwindigkeit leicht zu.
Mechanische Eigenschaften: Es gibt keinen signifikanten Unterschied in der Zugfestigkeit und Biegeeigenschaft im Vergleich zum MAG-Schweißen und beide erfüllen die Produktionsstandards. Die Härte ist höher als beim MAG-Schweißen.
Vor- und Nachteile: Es vereint die Vorteile des Laserschweißens und des MAG-Schweißens mit hoher Schweißgeschwindigkeit, großer Eindringtiefe, geringer Verformung und guter Verbindungsqualität. Allerdings ist die Ausrüstung komplex und die Kosten hoch.
Präzisions-Puls-Kaltschweißen
Mikrostruktur: Die HAZ-Breite ist viel kleiner als bei herkömmlichen Schweißverfahren, wodurch die Auswirkungen auf die Mikrostruktur des Grundmetalls minimiert werden können.
Reststress: Die Eigenspannung ist relativ gering und der Spannungsänderungstrend ähnelt dem beim WIG-Schweißen, der Wert ist jedoch niedriger.
Vor- und Nachteile: Das Aussehen der Schweißnaht ist ausgezeichnet und die Schweißverformung ist gering, besonders geeignet für Reparaturschweißungen in kleinem Maßstab und Anwendungen mit strengen Anforderungen an die Verformung nach dem Schweißen. Allerdings ist die Arbeitseffizienz gering.
