Aluminium-Schweißdraht: Anwendungen, Auswahlkriterien und praktische Hinweise

Ein Hersteller, der Aluminium-Schweißdraht für eine neue Produktionslinie bestellt, stellt schnell fest, dass das Zusatzmetall einen ebenso großen Einfluss auf die Verbindungsqualität hat wie die Stromquelle. Wenn die Drahtlegierung nicht zum Grundmetall passt, kann die Schweißnaht nach dem Abkühlen reißen, in der Wärmeeinflusszone erweichen oder sich einfach nur schlecht durch die Schweißpistole führen lassen. Der praktische Ausgangspunkt besteht darin, zu verstehen, dass Aluminium-Schweißdraht kein einzelnes Produkt ist. Dabei handelt es sich um eine Familie von Legierungen, die für unterschiedliche Grundmetalle und unterschiedliche Betriebsbedingungen entwickelt wurden. Für die meisten Industrieanwender beschränkt sich die Antwort auf zwei MIG-Fülllegierungen (ER4043 und ER5356) und einen WIG-Stab, wobei die endgültige Wahl von der Dicke, der zu schweißenden Legierung und der erforderlichen Verbindungsfestigkeit abhängt.

Was Aluminium-Schweißdraht ist und warum die Legierung wichtig ist

Aluminium-Schweißdraht ist ein festes Zusatzmetall, das beim MIG- und WIG-Schweißen verwendet wird. Beim MIG-Schweißen wird der Draht kontinuierlich von einer Spule zugeführt, durch einen Lichtbogen geschmolzen und in die Verbindung eingebracht. Beim WIG-Schweißen wird der Draht meist manuell per Hand in das Schweißbad eingeführt. Der Draht selbst besteht nicht nur aus Aluminium; Es enthält kontrollierte Mengen an Silizium, Magnesium oder anderen Elementen, die den Schmelzpunkt, die Fließfähigkeit und die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht verändern.

Die häufigsten Familien sind 4xxx-Legierungen, die Silizium enthalten, und 5xxx-Legierungen, die Magnesium enthalten. Silizium verbessert die Fließfähigkeit und erleichtert die Herstellung der Schweißnaht bei hoher Geschwindigkeit. Magnesium erhöht die Festigkeit und verbessert die Korrosionsbeständigkeit. Aus diesem Grund ist ein 4043-Draht selten der beste Ersatz für einen 5356-Draht in einem Strukturteil. Sie sind für unterschiedliche Aufgaben konzipiert.

ER4043 vs. ER5356: Ein praktischer Vergleich

Vor der Bestellung einer Spule sollte der Käufer die beiden leistungsstarken Legierungen vergleichen. ER4043 ist ein siliziumreicher Füllstoff mit etwa 4,5 bis 6 % Silizium. Es fließt gut und erzeugt eine helle, glatte Perle. Es ist eine gute Wahl zum Schweißen von wärmebehandelbaren Legierungen wie 6061 und 6005 sowie für Aluminiumguss, bei dem es auf die Klarheit der Oberfläche ankommt. ER5356 ist ein Magnesium-reicher Füllstoff mit etwa 4,5 bis 5,5 % Magnesium. Es erzeugt eine stärkere, duktilere Schweißnaht und sorgt für eine bessere Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Meeres- oder chemisch aggressiven Atmosphären. Der Nachteil besteht darin, dass ER5356 eine sorgfältigere Lichtbogensteuerung benötigt und möglicherweise eine geringere Fahrgeschwindigkeit erfordert.

ER4043

ER4043 ist eine 4xxx-Legierung mit Silizium als Hauptlegierungselement. Der Siliziumgehalt senkt den Schmelzpunkt und erhöht die Fließfähigkeit des geschmolzenen Aluminiums. Aus diesem Grund wird es häufig zum Schweißen von Gussteilen und Legierungen wie 6061 verwendet. Es erzeugt außerdem eine glattere Schweißnaht und erfordert weniger Reinigung. Der Nachteil ist eine geringere Gesamtfestigkeit und eine Tendenz zum Erweichen, wenn die Verbindung nachträglich wärmebehandelt wird. Eine 4043-Schweißnaht wird im Allgemeinen nicht für Anwendungen empfohlen, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit in Salzwasser erfordern.

ER5356

ER5356 ist eine 5xxx-Legierung mit Magnesium als Hauptzusatz. Magnesium festigt das Schweißgut und hält es duktil. Außerdem ist es toleranter gegenüber Oberflächenkontaminationen unter Feldbedingungen. ER5356 ist die Standardwahl für Schweißnähte an 5083-, 5052- und 5456-Platten und wird häufig im Schiffbau, bei Druckbehältern und Strukturrahmen verwendet. Aufgrund seiner höheren Festigkeit ist die Zufuhr etwas schwieriger und es kann eine bessere Schutzgaskonfiguration erforderlich sein.

Wenn Sie in beiden Arten von Aufträgen fertigen, finden Sie einen Lieferanten, der eine konsistente Leistung liefern kann MIG-Aluminium-Schweißdraht in den Qualitäten 4043 und 5356 vereinfacht Ihre Lagerhaltung. Richtig aufgewickelter und in einer versiegelten Spule versandter Draht lässt sich besser transportieren und verringert den Ausschuss.

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MIG vs. WIG: Wählen Sie den Prozess vor dem Draht

MIG-Schweißen ist die schnellere und automatisiertere Option für die Aluminiumherstellung. Es ist eine Spulenpistole oder ein Push-Pull-System erforderlich, da Aluminiumdraht weich ist und Vögel leicht nisten können. Mit der richtigen Einrichtung kann MIG in kurzer Zeit große Mengen Zusatzmetall auftragen, was es ideal für dicke Abschnitte und die Produktion großer Stückzahlen macht. Beim WIG-Schweißen werden eine nicht abschmelzende Wolframelektrode und ein separater Schweißdraht verwendet. Es gibt dem Bediener weitaus mehr Kontrolle über den Wärmeeintrag und ermöglicht sehr saubere, präzise Schweißnähte an dünnwandigen Bauteilen, ist aber viel langsamer und erfordert mehr Geschick.

Für das MIG-Schweißen von Aluminium ist mindestens eine Konstantstrom-Stromquelle (CC) mit einer geeigneten Spulenpistole oder einem Push-Pull-Brenner erforderlich. Die Auskleidung sollte aus Polymer oder Polytetrafluorethylen (PTFE) und nicht aus Stahl bestehen, da Aluminiumdraht den Stahl abschabt und ein Pulver erzeugt, das das System verstopft. Eine U-Nut-Antriebsrolle ist unerlässlich. Wenn Sie sich für WIG entscheiden, benötigen Sie einen Hochfrequenz-Wechselstrom-Wechselrichter und einen Brenner mit freier Sicht auf die Schweißnaht sowie eine Flasche 100 % Argon für dünne Abschnitte.

Die Wahl Ihres Verfahrens bestimmt die Form des Zusatzmetalls, das Sie benötigen. Für MIG benötigen Sie einen Spulendraht; für WIG ein gerader Stab. Dabei handelt es sich nicht nur um ein Bequemlichkeitsproblem. Einige Legierungen sind in beiden Formen erhältlich, ihr Vorschubverhalten und ihre Verbindungseigenschaften können jedoch unterschiedlich sein. Zum Beispiel ein WIG-Schweißdraht wird oft mit genau kontrolliertem Durchmesser hergestellt, um eine reibungslose manuelle Zufuhr in das Becken zu ermöglichen.

WIG-Schweißdraht für Präzisionsaluminiumschweißungen Gerader WIG-Aluminiumdraht mit präzise gesteuertem Durchmesser für eine reibungslose manuelle Zuführung. Geeignet für saubere, präzise Schweißnähte an dünnwandigen Bauteilen und bietet dem Bediener Kontrolle über die Wärmezufuhr. Produkt anzeigen →

Zuführung, Porosität und Lagerung: So vermeiden Sie Fehlschweißungen

Eines der häufigsten Probleme bei Aluminium-Schweißdraht ist nicht der Draht selbst, sondern die Art und Weise, wie er gehandhabt wird. Aluminium ist weich, daher kann eine leichte Biegung oder eine falsch ausgerichtete Spule dazu führen, dass der Draht knickt und sich in der Ummantelung verklemmt. Die Lösung besteht darin, den Liner in der richtigen Größe zu verwenden, die Kontaktspitze so nah wie möglich an der Pistole zu halten und den Liner regelmäßig zu reinigen. Sehr oft müssen Vorschubgeräte, die gut mit Stahldraht funktionieren, mit einem Liner mit größerem Durchmesser und einer speziellen U-Nut-Antriebsrolle für Aluminium aufgerüstet werden.

Porosität ist ein weiterer häufiger Defekt. Aluminium ist ein reaktives Metall. Sein Oberflächenoxid und die Feuchtigkeit auf dem Draht können Wasserstoff in das Schweißbad einbringen, was zu Nadellöchern führt. Deshalb wird hochwertiger Aluminium-Schweißdraht gereinigt, entgratet und trocken verpackt. Suchen Sie nach Spulen, die eingeschweißt und mit einem Trockenmittel versehen sind. Wählen Sie für lange Strecken einen Draht, dessen Oberfläche glatt und frei von Ziehrückständen ist.

Aluminiumdraht hat eine geringere Streckgrenze als Stahl und lässt sich daher leicht verformen. Fällt die Spule auf den Boden, kann sich eine flache Stelle bilden, die den Drahtvorschub unregelmäßig macht. Bewahren Sie Spulen in ihren Originalverpackungen auf, bewahren Sie sie vor Hitze und direkter Sonneneinstrahlung geschützt auf und lassen Sie eine teilweise gebrauchte Spule niemals ohne Staubschutz zurück.

Für geschweißte Baugruppen, die Meeres- oder chemischen Umgebungen ausgesetzt sind, ist ein AlMg6-Aluminiumlegierungsdraht mit höherem Magnesiumgehalt bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit und ein besseres Kaltverfestigungsverhalten. Diese Legierung ist auch für strukturelle Schweißanwendungen erhältlich, bei denen es auf die Festigkeit ankommt.

AlMg6-Aluminiumlegierungsdraht für korrosionsbeständige Schweißnähte AlMg6-Draht mit 5,8–6,8 % Magnesium bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit. Ideal für Marine-, Chemie- und Strukturanwendungen, unterstützt durch ISO 9001-, CE- und IATF 16949-Zertifizierungen. Produkt anzeigen →

Was ein zertifizierter Lieferant bieten sollte

Industrielle Einkäufer benötigen nicht nur ein Preisangebot. Sie müssen darauf vertrauen können, dass jede Spule mit einer verifizierten chemischen Zusammensetzung und einer rückverfolgbaren Chargennummer ankommt. Drei Zertifizierungen verringern das Risiko, nicht den Spezifikationen entsprechendes Material zu erhalten: ISO 9001 weist ein funktionierendes Qualitätsmanagementsystem nach; Die CE-Kennzeichnung deckt die Konformität des Produkts für den europäischen Markt ab; und IATF 16949 ist ein strenger Standard, der in Automobillieferketten verwendet wird. Ein Lieferant, der über diese Zertifizierungen verfügt und seine Qualitätskontrollverfahren vor dem Versand mitteilen kann, ist einem Anbieter vorzuziehen, der nur einen niedrigen Preis anbietet.

Der Lieferant sollte auch in der Lage sein, praktische Hinweise zur Legierungsauswahl, Spulengröße und Zuführbarkeit zu geben. Wenn die Produktionslinie kontinuierlich läuft, benötigen Sie einen Lieferanten, der eine konstante Lieferung gewährleisten und Lagerbestände halten kann. Bei Jiangsu Hetuo Aluminium Wire stellen wir Aluminiumdraht in einem Werk her, das mit diesen Zertifizierungen arbeitet und internationale Industriekunden beliefert. Unser Standort in Lianyungang, China, bietet für Exportaufträge einen direkten Zugang zur Hafenlogistik.

Der Draht wird auf Pappspulen oder Kunststoffspulen in den Größen 1 Pfund, 5 Pfund oder 20 Pfund geliefert. Die gebräuchlichste Produktionsgröße aus Aluminium ist die 12 Zoll (300 mm) Spule, oft auch B300-Spule genannt. Für das manuelle WIG-Schweißen werden Stäbe typischerweise in 1-kg-Kartons verkauft. Lieferanten, die vakuumversiegelte Verpackungen verwenden und Trockenmittel enthalten, tragen dazu bei, den Draht vor Feuchtigkeit zu schützen. Auf der Lieferseite sorgt ein Lieferant mit einer stabilen Exportbilanz und einem Standort in der Nähe eines internationalen Hafens für vorhersehbare Transitzeiten.

Eine schnelle Auswahlprüfung

Beginnen Sie mit dem Grundmetall und der Arbeitsumgebung. Wenn es sich bei dem Teil um ein Gussteil oder ein Strangpressteil der Serie 6xxx handelt, beginnen Sie mit ER4043. Wenn es sich um eine Platte der 5xxx-Serie oder eine Strukturbaugruppe handelt, die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordert, entscheiden Sie sich für ER5356. Bestellen Sie für MIG eine Spule mit dem richtigen Durchmesser und der richtigen Auskleidung; Für WIG bestellen Sie einen abgelängten Stab aus der passenden Legierung. Überprüfen Sie dann die Verpackung, suchen Sie nach einem Analysezertifikat und lagern Sie das Material an einem trockenen, sauberen Ort.

Bevor Sie eine Bestellung abschließen, bitten Sie das technische Team des Lieferanten um Bestätigung, ob die Zusatzlegierung mit Ihrem Grundmetall und der Nachschweißbehandlung kompatibel ist. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie ein eloxiertes Teil schweißen oder die Verbindung später lackiert werden muss. Ein kleiner Fehler in der Bestellphase lässt sich kostengünstig beheben; Ein Schweißriss nach der Herstellung ist teuer.

• Bestätigen Sie die Grundlegierung und die erforderliche Schweißnahtfestigkeit.
• Wählen Sie die Zusatzlegierung: ER4043 für Fließ- und Dünngussteile, ER5356 für Festigkeit und Korrosion.
• Wählen Sie das Verfahren: MIG für hohe Abscheidung, WIG für präzise Steuerung.
• Überprüfen Sie den Drahtdurchmesser anhand der Dicke des Grundmetalls.
• Fordern Sie das Zertifikat über die chemische Zusammensetzung des Drahtes und die Rückverfolgbarkeit der Charge an.