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Insbesondere beim Zusammenfügen von Stählen ist das Lichtbogenschweißen zu einem wichtigen Schweißverfahren geworden. Diese Technik erfordert eine unterbrechungsfreie Versorgung mit Gleich- oder Wechselstrom. Der Strom dient zur Erzeugung eines elektrischen Lichtbogens, der genügend Hitze entwickelt, um Metall zu schmelzen und eine Schweißnaht zu bilden.
Gegenüber anderen Schweißverfahren hat das Lichtbogenschweißen mehrere Vorteile. Das Lichtbogenschweißen ist aufgrund der hohen Wärmekonzentration schneller und die Verformung der Schweißnaht viel kleiner als bei anderen herkömmlichen Verfahren. Außerdem sind bei bestimmten Methoden des Lichtbogenschweißens keine Flussmittel erforderlich. Die gebräuchlichsten Lichtbogenverfahren sind das Lichtbogenschweißen unter Schutzgas, das Wolfram-Inertgas-Verfahren, das Metall-Inertgas-Verfahren und das atomare Lichtbogenschweißen.
3.1) Lichtbogenschweißen unter Schutzgas
Bei diesem Verfahren verhindert ein ständiger Schutzgasstrom im Bereich der Schweißnaht Reaktionen der Metalle mit der Außenatmosphäre. Als Schutz- oder Inertgas nutzt man dabei Edelgase wie z. B. Argon oder Helium und in einigen Fällen auch Kohlendioxid.
3.2) Wolfram-Inertgas-Verfahren
Beim Wolfram-Inertgas-Verfahren wird anstelle der Metallelektrode beim normalen Lichtbogenverfahren eine Wolframelektrode verwendet. Auch hier nutzt man meist ein chemisch reaktionsträges Gas, um das Metall vor der Oxidation abzuschirmen. Die Wärme des Lichtbogens, der zwischen der Elektrode und dem Metall entsteht, lässt die Metallkanten schmelzen. Metall für die Schweißnaht kann hinzugefügt werden, indem man einen blanken Draht in den Lichtbogen oder an die Spitze der Schweißnaht hält. Bei fast allen Metallen kann dieses Verfahren eingesetzt werden. Es erzeugt eine Schweißnaht von hoher Qualität. Allerdings ist die Schweißgeschwindigkeit beträchtlich langsamer als bei anderen Schweißverfahren.
3.3) Metall-Inertgas-Verfahren
Beim Metall-Schutzgasschweißen wird eine blanke Metallelektrode von der Luft abgeschirmt, indem sie mit Argon oder Kohlendioxid umgeben wird. Die Elektrode wird in den elektrischen Lichtbogen eingeführt und schmilzt in Tropfenform und vermischt sich dabei mit dem flüssigen Metall. Mit diesem Verfahren können die meisten gebräuchlichen Metalle zusammengefügt werden.
3.4) Atomares Lichtbogenschweißen
Anders als beim Schutzgasverfahren wird bei dieser Methode das Eindringen von Fremdsubstanzen in die Schweißnaht nicht durch Verdrängung verhindert. Das Gas ist während des Schweißvorgangs vielmehr aktiv an der Reaktion beteiligt, in dem es mit den Fremdstoffen verbrennt, wobei die entstehenden Produkte mit dem Gasstrom weggeblasen werden. Bei einer besonderen Variante nutzt man als Reaktivgas Wasserstoff - der Lichtbogen wird zwischen zwei Wolframelektroden erzeugt.
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