Praxis-Tipps Schweißen: Wolframelektroden

Alles über das Schweißzubehör WIG-Nadeln

Fein gearbeitete Schweißnähte, saubere Schweißverbindungen, hochwertige Materialien – willkommen in der Welt des WIG-Schweißens und der Wolframelektroden. Die Wahl der richtigen Wolframelektrode ist für das WIG-Schweißen genauso wichtig wie die Stromdüse beim MAG-Schweißen. Das Angebot an WIG-Nadeln auf dem Markt, wie diese Elektroden auch oft genannt werden, ist genauso bunt wie die Farbkodierung, die jeden einzelnen Wolframelektrodentyp kennzeichnet. In diesem Blogbeitrag möchten wir Ihnen einen guten Überblick über die wesentlichen WIG-Nadeln geben, um Ihnen die Auswahl zu erleichtern, wenn Sie Wolframelektroden kaufen möchten.

Wolframelektroden und ihre Dotierungen

WIG-Schweißnadeln haben als Hauptbestandteil Wolfram, doch sind bis auf die reine Wolframelektrode (WP grün) alle anderen mit weiteren Elementen angereichert, was man als Dotierungen bezeichnet. Man spricht hier auch von Wolframdotierungen.

Doch welche Wolframelektrode ist die richtige für meinen Schweißprozess?

Die Wahl der richtigen Wolframelektrode bzw. ihrer Dotierung hängt maßgeblich von der Schweißaufgabe ab: Schon ob Sie Gleichstrom oder Wechselstrom schweißen wollen, grenzt die Auswahl an Elektroden ein, denn nicht jeder Typ eignet sich auch für Wechselstrom, was beispielsweise für Aluminiumschweißen verwendet wird. Je nach Stromart, Schweißaufgabe und zu schweißendem Material werden reine Wolframelektroden verwendet oder solche, denen oxidische Zusätze meist bestehend aus Seltenen Erden beigemischt sind. Diese Zusätze sind Zirkoniumoxid (ZrO₂), Lanthanoxid (La₂O₃), Ceroxid (CeO₂) oder Thoriumoxid (ThO₂) – und alle haben unterschiedliche Eigenschaften.

Die Dotierungselemente und ihre Wirkung:

• Zirkoniumoxid hält die Verdampfung gegenüber reinen Wolframelektroden geringer und ermöglicht einen stabileren Lichtbogen .
• Lanthanoxid hat besonders gute Zündeigenschaften und gibt den Elektroden eine längere Haltbarkeit.
• Ceroxid verleiht einer Wolframelektrode sehr gute Zünd- und Wiederzündeigenschaften.
• Thoriumoxid schafft einen sehr stabilen Lichtbogen, ist durch seine Radioaktivität allerdings stark gesundheitsschädigend und als Zusatz bei Wolframelektroden mittlerweile in vielen Ländern verboten. Wird Thoriumrauch oder -staub nämlich eingeatmet, kann es sich in der Lunge ablagern und zu einer inneren Strahlenbelastung führen.

Die reine Wolframelektrode (WP grün) ermöglichen einen sehr ruhigen Lichtbogen. Oxidhaltige Elektroden lassen sich dagegen besser zünden, haben eine hohe Strombelastbarkeit und längere Lebensdauer.

Es ist also offensichtlich, dass die Wahl der richtigen WIG-Nadel für eine Schweißaufgabe maßgeblich davon abhängt, worauf man seinen Schwerpunkt beim WIG-Schweißen legt.

Die im Folgenden dargestellte Wolframelektroden-Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die gängigsten Typen und deren Eignung bzw. Eigenschaften. Verschweißen Sie überwiegend hochlegierte Stähle oder Aluminium? Ist Ihnen die Standzeit der Elektrode wichtiger oder ihre Zündfähigkeit? Mit dieser Tabelle können Sie Ihre Vorauswahl erheblich erleichtern.

Tabelle Wolframelektroden-Auswahl

Wolframelektroden-Farben und ihre Anwendung

E3®

Das »beste Stück« kommt zu Anfang: Die E3® ist eine von ABICOR BINZEL entwickelte Wolframelektrode mit einer Mischung aus Oxiden der Seltenen Erden als Dotierungselemente, die sowohl für das Gleichstrom- als auch für das Wechselstromschweißen und praktisch jedes Metall geeignet ist. Sie hat hervorragende Zündeigenschaften und wird daher auch gerne für automatisierte Prozesse eingesetzt. Die Elektrodentemperatur bleibt durchweg niedrig, was wiederum die Strombelastbarkeit sowie die Standzeit im Vergleich zu thorierten Elektroden – die wegen ihrer höchst gesundheitsschädlichen Wirkung nur noch in Ausnahmefällen verwendet werden dürfen – erhöht.

Farbkodierungen mit einer Mischung aus Oxiden der Seltenen Erden ist:

Lila = E3®

WLa

Diese Wolframelektrode mit dem Dotierungselement Lanthanoxid kann ebenso wie die E3® für Gleichstrom- sowie Wechselstromschweißen eingesetzt werden. Sie wird überwiegend zum Schweißen von unlegierten und hochlegierten Stählen, Aluminium-, Titan-, Kupfer- und Magnesiumlegierungen genutzt. Auch im Mikro-Plasma-Schweißen kommt die goldene Wolframelektrode zum Einsatz.

Farbkodierungen mit Lanthanoxid sind:

Gold = WLa 15 – mit 1,3 % bis 1,7 % Lanthanoxid

Schwarz = WLa 10 – mit 0,8 % bis 1,2 % Lanthanoxid

Blau = WLa 20 – mit 1,7 % bis 2,2 % Lanthanoxid

WCe

Durch den Bestandteil von Ceroxid ist diese WIG-Schweißnadel höher belastbar als eine mit reinem Wolfram – allerdings weniger als die E3®- und Lanthan-Elektroden. Dieser Typ Wolframelektrode wird vor allem im mittleren und unteren Stromstärkenbereich eingesetzt zum Schweißen von unlegierten und hochlegierten Stählen sowie Aluminium-, Kupfer-, Nickel-, Titan- und Magnesiumlegierungen. Auch sie eignen sich für das Wechselstromschweißen wie auch für das Gleichstromschweißen, jedoch auch hier weniger gut als die E3®-Elektroden von ABICOR BINZEL.

Farbkodierung mit Ceroxid ist:

Grau = WCe 20 – mit 1,8 % bis 2,2 % Ceroxid

WP

Diese WIG-Nadel besteht aus reinem Wolfram und wird ausschließlich im Wechselstromschweißen eingesetzt. Hier ist sie die ideale Elektrode für das Schweißen von Aluminiumlegierungen, da ihr Schmelzpunkt mit 3.422 °C ideal hoch ist für das Schweißen mit Wechselstrom. Wolfram hat außerdem einen hohen Widerstand sowie eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit.

Farbkodierung mit reinem Wolfram ist:

Grün = W – aus reinem Wolfram ohne Oxidbestandteil

WZr

Durch den Zusatz von Zirkoniumoxid ist die Gefahr, die Schmelze zu verunreinigen, sehr gering. Diese Wolframelektrode wurde speziell für das Schweißen mit Wechselstrom in kerntechnischen Anlagen entwickelt. Zirkoniumoxid sorgt für eine schön stabile Kalotte beim Wechselstromschweißen, allerdings zündet sie beim Gleichstromschweißen sehr bescheiden.

Farbkodierungen mit Zirkoniumoxid sind:

Braun = WZr 03 – mit 0,15 % bis 0,5 % Zirkoniumoxid

Weiß = WZr 08 – mit 0,7 % bis 0,9 % Zirkoniumoxid

Tipp:

Die WZr und die reine Wolframelektrode sollten nur noch mit den alten Ein-Phasen-WIG-Stromquellen verwendet werden.

Hände weg von Wolframelektroden mit Thorium!

WIG-Nadeln mit Thoriumoxid als Dotierungselement sind aufgrund ihrer radioaktiven Eigenschaften extrem gesundheitsschädlich und in mehreren Ländern mittlerweile verboten. In der DGUV-Information 208-049 wird darauf verwiesen, dass thoriumoxidhaltige Wolframelektroden gemäß Abschnitt 4.2 (1) der TRGS 528 „nur noch aus produktspezifischen Anforderungen (zwingend technischen Gründen) verwendet werden“ dürfen und die Vorgaben der Strahlenschutzverordnung zu beachten sind. Also Hände weg von Wolframelektroden mit Thorium!

Gibt es eine Sorte unter den WIG-Nadeln, die man für alle Schweißaufgaben einsetzen kann?

Ja, die gibt es: E3® (lila). Diese Wolframelektrode ist eine langlebige WIG-Schweißnadel, die beste Ergebnisse garantiert. Sie ist nicht nur für den Schweißer und seine Gesundheit die bessere Alternative zu anderen Elektroden, sondern auch für die Umwelt. Schleifstäube, Filterstäube und Reststücke sind nämlich kein Sondermüll, auch Transport und Lagerung bedürfen keiner speziellen Schutzmaßnahmen, weil die E3®-Schweißnadeln absolut frei von radioaktiven Bestandteilen sind.

Die E3®-Wolframelektroden entsprechen der Norm EN ISO 6848 und werden wie alle WIG-Nadeln aus dem Produktportfolio von ABICOR BINZEL im eigenen Produktionsnetzwerk gefertigt und zeichnen sich durch höchste Produktqualität aus. Jede Verpackung unserer E3®-Nadeln besitzt eine Chargennummer, was bei Bedarf die Rückverfolgung garantiert. Auf Wunsch erhalten Sie auch ein Produktionszertifikat und ein Sicherheitsdatenblatt. Fragen Sie uns gerne.

Die Vorteile der E3®-Elektroden auf einen Blick:

• »Coole« Elektrodenspitze
• Hervorragende Zünd- und Wiederzündeigenschaften
• Hohe Lichtbogenstabilität
• Geringer Abbrand
• Hohe Strombelastbarkeit
• Geringe Deformation der Elektrodenspitze
• Für praktisch alle Schweißaufgaben geeignet

Wenn Sie auf Nummer sicher gehen wollen bei der Wahl Ihrer Schweißelektrode beim WIG-Schweißen und Ihnen die Qualität der Schweißnaht wichtig ist, sollten Sie die E3®-Wolframelektrode von ABICOR BINZEL unbedingt testen!

Haben Sie bereits mit der E3® geschweißt? Dann teilen Sie uns gerne in den Kommentaren Ihre Erfahrungen mit.

Happy Welding!

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