Schweißen von Vierkantrohren

Beim Schweißen von quadratischen und rechteckigen Rohren ergeben sich aufgrund ihres hohlen Querschnitts und ihrer scharfen Kanten einige besondere Herausforderungen. Die Hauptprobleme und Vorsichtsmaßnahmen sind wie folgt:

1. An der Ecke durchbrennen-oder zusammenbrechen:Im 90-Grad-Winkel staut sich die Hitze und es kommt zum Durchbrennen der Rohrwand.
2. Schwierige Kontrolle der Verformung:Schweißnahtschrumpfung kann zu einer allgemeinen Biegung, Verdrehung oder lokalen Depression führen.
3. Schlechte Schweißnahtbildung:Am Eckübergang lässt sich der Winkel der Schweißpistole nur schwer steuern, was zu ungleichmäßigen Schweißnähten, Unterschneidungen oder unvollständiger Durchdringung führt.
4. Innere Schweißausbeulungen und Oxidation:Innenteile des Rohrs können Schweißwülste bilden, und die inneren Schweißnähte sind anfällig für Oxidation, was die Festigkeit und das Aussehen beeinträchtigt.

1. Vorbereitung vor dem-Schweißen:Öl, Rost und Feuchtigkeit gründlich aus dem Schweißbereich entfernen. Bei dickwandigen Rohren oder kritischen Strukturen empfiehlt sich die Bearbeitung der Fasen.
2. Wärmeeintrag steuern:Verwenden Sie einen kleineren Strom, eine höhere Schweißgeschwindigkeit und nutzen Sie die Methode des segmentierten Sprungschweißens, um die Wärme zu verteilen, Verformungen zu reduzieren und das Risiko eines Durchbrennens zu minimieren.
3. Auf Schweißreihenfolge achten:Achten Sie bei langen Schweißnähten auf eine symmetrische Schweißreihenfolge von der Mitte zu beiden Enden. Planen Sie bei der Montage mehrerer Schweißnähte auch die symmetrische Schweißreihenfolge ein.
4. Verwenden Sie geeignete Techniken:Geben Sie bei dünnwandigen quadratischen und rechteckigen Rohren Vorrang vor dem Schutzgasschweißen (z. B. MIG/MAG-Schweißen), da es zu konzentrierter Wärme und minimaler Verformung kommt. Während des Schweißens sollte die Schweißpistole einen angemessenen Winkel zur Schweißebene beibehalten und an den Ecken ist ein fließender Übergang erforderlich.
5. Nach-Schweißbehandlung:Entfernen Sie Schlacke und Spritzer umgehend. Bei Bauteilen mit Anforderungen an Aussehen oder Präzision kann eine Korrektur (z. B. mechanische Korrektur oder Flammenkorrektur) erforderlich sein.

Der Schlüssel zum Schweißen von quadratischen und rechteckigen Rohren liegt in der strengen Kontrolle des Wärmeeintrags und der Planung einer sinnvollen Schweißsequenz. Dies ist die effektivste Möglichkeit, Verformungen und Defekte zu vermeiden. Für wichtige tragende Strukturen ist es wichtig, sich auf relevante Designspezifikationen zu beziehen und Prozessbewertungen durchzuführen.

Beim Schweißen von quadratischen und rechteckigen Rohren sind die Schweißumgebung und die Auswahl der Schweißstäbe entscheidende Faktoren für die Qualitätssicherung. Die spezifischen Anforderungen lauten wie folgt:

Quadratrohre sind aufgrund ihrer hohlen Struktur empfindlicher gegenüber der Umwelt.

1. Windbeständigkeit und Feuchtigkeitsschutz:Windschutz ist zu vermeiden. Wenn die Windgeschwindigkeit 2 m/s überschreitet, muss ein Windschutz aufgestellt werden. Bei zu hoher Luftfeuchtigkeit (z. B. über 90 %) oder bei Kondenswasserbildung an der Rohrwand ist das Schweißen strengstens untersagt. Ansonsten besteht die Gefahr einer Porenbildung in der Schweißnaht.
2. Umgebungstemperatur:Wenn die Umgebungstemperatur unter 0 Grad (für Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt) oder 5 Grad (für Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt) liegt, sollte der Schweißbereich innerhalb von 100 mm auf über 15 Grad erhitzt werden (Vorwärmen), um Kaltrisse zu verhindern. Arbeiten im Freien bei Regen oder Schnee sind strengstens untersagt.
3. Sicherheit und Belüftung:Sorgen Sie für eine gute Belüftung im Arbeitsbereich. Insbesondere beim Schweißen in engen Räumen sollte eine Zwangsbelüftungseinrichtung zur Ableitung von Schweißrauch und eventuell angesammeltem Schutzgas (z. B. Ar, CO₂) eingesetzt werden, um Erstickungsgefahr vorzubeugen bzw. die Schutzwirkung zu beeinträchtigen.

Die Auswahl hängt vom Material, der Wandstärke und den Verwendungsanforderungen der Quadrat- und Rechteckrohre ab.

1. Abstimmung basierend auf dem Grundmaterial:
◦ Quadratische und rechteckige Rohre aus kohlenstoffarmem Stahl wie Q235:Die am häufigsten verwendeten Schweißstäbe sind die E43-Serie (z. B. E4303, E4315).
◦ Q345 und andere niedrig-legierte hoch-quadratische und rechteckige Stahlrohre:Um die Festigkeit der Verbindungen sicherzustellen, müssen Schweißstäbe der E50-Serie (z. B. E5015, E5016) ausgewählt werden.
◦ Quadratische und rechteckige Rohre aus Edelstahl:Es ist notwendig, passende Schweißstäbe aus Edelstahl (z. B. A102, A132 usw.) auszuwählen.

Grundprinzip:Der im Schweißdrahthandbuch angegebene Festigkeitsgrad und die chemische Zusammensetzung sollten mit denen des Grundmaterials übereinstimmen oder geringfügig darüber liegen.

2. Wählen Sie basierend auf der Art des Flussmittels (Hauptunterscheidung):

◦ Alkalische Elektroden (z. B. E4315, E5015):Das Flussmittel enthält eine große Menge Carbonat und Fluorid. Das Schweißgut weist eine gute Zähigkeit und eine hohe Rissbeständigkeit auf (insbesondere bei dickwandigen oder kritischen Strukturen), die Prozessleistung ist jedoch etwas schlechter. Es ist empfindlich gegenüber Ölrost und erfordert eine strenge Trocknung (Erhitzen auf 350-400 Grad für 1-2 Stunden) und einen Gleichstrom-Rückwärtsanschluss. Geeignet für wichtige tragende Strukturen, dickwandige Rohre, Stahlmaterialien mit schlechter Schweißbarkeit oder in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen.

◦Saure Schweißstäbe (z. B. E4303):Die Beschichtung enthält eine große Menge an Oxiden. Sie haben eine gute Verarbeitbarkeit (stabiler Lichtbogen, wenig Spritzer, einfache Schlackenentfernung), sind unempfindlich gegenüber Öl und Rost, können sowohl mit Wechsel- als auch mit Gleichstromversorgungen verwendet werden, aber die Plastizität und Zähigkeit der Schweißnaht sind etwas geringer als bei alkalischen Schweißstäben. Sie eignen sich für allgemeine Strukturen, dünnwandige Rohre, Situationen mit geringen Anforderungen oder allgemeiner Sauberkeit.

3. Effiziente Alternativlösungen:
◦ Für die Massenproduktion ist das Schutzgasschweißen mit Massivdraht (z. B. ER50-6) oder Fülldraht die bessere Wahl. Es ist hocheffizient, weist nur minimale Verformungen auf und erzeugt eine saubere und ästhetisch ansprechende Schweißnaht, wodurch es sich besonders für das kontinuierliche Schweißen von quadratischen und rechteckigen Rohren eignet.