AccuPocket, Excavator

Was ist

Elektrodenschweißen?

Einfach, vielseitig, effektiv 

Das Elektrodenschweißen (auch Lichtbogen-Handschweißen, Stabelektrodenschweißen oder E-Handschweißen) ist meist der erste Schweißprozess, den Schweißer in ihrer Ausbildung vermittelt bekommen. Es ist einfach zu erlernen, bietet aber bereits Einblicke in die Funktionsweise von Schweißgeräten und das Verhältnis von Metallen zu elektrischer Spannung.

Das Schweißen mit der Stabelektrode bietet zahlreiche Vorteile gegenüber MIG/MAG- und WIG-Prozessen. Grundsätzlich lassen sich fast alle Materialien elektrodenschweißen. Das Verfahren kommt hauptsächlich im Stahl- und Rohrleitungsbau, aber auch in Metallhandwerk und -industrie zum Einsatz. E-Handschweißen lässt jede Art von Schweißnaht und -position zu - egal ob in Zwangslagen oder Überkopf, Steignähte oder Fallendschweißen. Darüber hinaus ist der Schweißer unabhängig von Schutzgasen und kann ohne weiteres im Freien arbeiten - selbst bei ungünstigen Witterungsverhältnissen wie Wind oder Regen.

Elektroden-Handschweißen: So funktioniert's

Beim Elektrodenschweißen zündet eine Berührung von Stabelektrode und Werkstück den Lichtbogen. Dabei entsteht für einen Sekundenbruchteil ein Kurzschluss zwischen den beiden Polen, so dass anschließend Strom fließen kann. Der Lichtbogen brennt zwischen dem Werkstück und der Elektrode. Dadurch entsteht die erforderliche Schmelzwärme. Durch den abschmelzenden Kerndraht und die ebenfalls abschmelzende Umhüllung liefert die Elektrode außerdem die schützende Schlacke und die Schutzgasglocke.

 

Lichtbogen-Handschweißen erfordert eine niedrige Spannung und eine hohe Stromstärke. Das Schweißgerät wandelt die vorhandene Netzspannung in eine wesentlich geringer Schweißspannung um. Gleichzeitig liefert es die benötigte Stromstärke, mit der sich die Stromquelle zudem einstellen und regeln lässt.

Die Stromstärke ist beim E-Handschweißen der wichtigste Parameter für die Qualität der Verbindungen. Daher muss sie möglichst konstant bleiben, auch wenn sich die Lichtbogenlänge verändert. Um dies sicherzustellen, haben Stromquellen zum Elektrodenschweißen immer fallende Kennlinien.

Systemaufbau Elektroden-schweißen

(1) Netzanschluss

(2) Stromquelle

(3) Schweißkabel (Elektrode)

(4) Massekabel (Werkstück)

(5) Elektrodenhalter

(6) Masseklemme

(7) Stabelektrode

(8) Werkstück

Vorteile Elektrodenschweißen

  • Einfache Handhabung
  • Ortsunabhängig und universell einsetzbar: in der Werkstatt, im Außenbereich, unter Wasser
  • Geringe Lärmbelästigung
  • Geringe Anschaffungskosten
  • Schutz der Schweißnaht durch Schlackenbildung
  • Relative Unempfindlichkeit gegen Verunreinigung wie Rost, Zunder, Öle, Fette
  • Fast alle metallischen Werkstoffe können verschweißt werden
  • Hohe Schweißnahtqualität und hohe mechanische Gütewerte

Nachteile Elektrodenschweißen

  • Geringe Schweißgeschwindigkeit
  • Große Rauchentwicklung
  • Auftreten von Blaswirkung
  • Vermehrte Fehlerquelle durch Endkrater und Ansatzstellen
  • Elektrodendurchmesser ist abhängig von Blechdicke und Schweißposition
  • Hohe Rüst- und Nebenzeiten: Rücktrocknen von standardverpackten Elektroden
  • Einspannen der Elektroden, Entfernen der Reststummel, Entfernen von Schlacke und Spritzer
  • Nicht mechanisierbar

Wie entsteht ein Lichtbogen?

Damit ein Lichtbogen entstehen kann, muss der Stromkreis zwischen der Elektrode und dem Werkstück aufgebrochen werden. Beim E-Handschweißen passiert das durch eine Kontakt- oder Berührungszündung. Der Schweißer führt die Elektrode auf das Werkstück - durch diese Berührung und die Verbindung mit dem Massekabel bildet sich ein geschlossener Stromkreis. Durch das Anheben der Stabelektrode bricht der Stromkreis auf, ein Kurzschluss entsteht, und der Lichtbogen beginnt zu brennen.

historische Meilensteine des ElektrodenSchweißens

Fokus Elektrode

Aufgaben der Elektrodenumhüllung

  • Ionisierung der Luftstrecke
  • Bildung einer Schutzgasglocke
  • Bildung der Schlacke
  • Stabilisierung des Lichtbogens
  • Steuerung der Desoxidation
  • Steuerung der Auf- und Ablegierungsvorgänge im Schweißbad
  • Beeinflussung der Abkühlgeschwindigkeit der Schweißnaht
  • Erhöhen der Abschmelzleistung (Ausbringung)
Kurzzeichen Elektrodentyp Eigenschaften und Verwendung
A sauer umhüllt hohe Lichtbogenstabilität, hochflüssiges Schmelzbad, nur selten in Verwendung
C zellulose umhüllt intensiver Lichtbogen, wenig Schlacke, hoher Aufschmelzgrad im Bereich des Schmelzbades, schwer zu verschweißen
R rutil umhüllt feintropfiger Werkstoffübergang, einfach zu verschweißen, flache Nähte, schlechte Spaltüberbrückbarkeit
RR dick rutil umhüllt feintropfiger Werkstoffübergang, einfach zu verschweißen, flache Nähte, schlechte Spaltüberbrückbarkeit
RC rutilzellulose umhüllt feintropfiger Werkstoffübergang, einfach zu verschweißen, flache Nähte, schlechte Spaltüberbrückbarkeit
RA rutilsauer umhüllt feintropfiger Werkstoffübergang, einfach zu verschweißen, flache Nähte, schlechte Spaltüberbrückbarkeit
RB rutilbasisch umhüllt feintropfiger Werkstoffübergang, einfach zu verschweißen, flache Nähte, schlechte Spaltüberbrückbarkeit
B basisch umhüllt geeignet für hochfeste Verbindungen, vielseitige Positionsverschweißbarkeit, etwas schwieriger zu verschweißen als rutil umhüllte Elektroden

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