WO2007033916A1 - Schadstoffreduzierendes schutzgasgemisch zum mag-schweissen unlegierter oder niedrig legierter stähle - Google Patents
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- B23K35/38—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
Definitions
- the invention relates to a protective gas mixture for welding unalloyed or low-alloyed steels.
- protective gases consist predominantly of argon and / or helium and have a certain proportion of active gases, which are mixed to promote desired oxidation processes and thus to improve the welding result.
- active gases are usually oxygen, carbon dioxide or a mixture of both used. Oa too high Aktivgasantei! is also unfavorable, an active gas content of about 18% has proven to be particularly favorable.
- a lower proportion of active gas is advantageous, since the active gases lead to the formation of an oxide layer on the surface of the workpiece to be treated, which must be removed in the event of higher quality requirements in a subsequent process step.
- DE 41 38 835 A1 proposes a protective gas mixture which provides a particularly low active gas content of 0.01 to 0.5% by volume, the active gas content being! may consist of oxygen, carbon dioxide or a mixture of these gases.
- the active gas content being! may consist of oxygen, carbon dioxide or a mixture of these gases.
- such a low proportion of active gas in the protective gas is unfavorable for unalloyed or low-alloy steels for metallurgical reasons.
- the object of the present invention is therefore to reduce the emission of pollutants during MAG welding of unalloyed or low-alloyed steels in the immediate field of the user's environment without significantly impairing the welding result.
- the protective gas mixture according to the invention for IVIAG welding of unalloyed or low-alloyed steels is thus characterized by an active-gas content with a carbon dioxide content of 1 to 8% by volume and / or an oxygen content. from 0.3 to 4% by volume.
- the total amount of active gas is preferably below 8% by volume, more preferably below 7% by volume, with 1 to 7% by volume of pure carbon dioxide or 0.5 to 6% by volume of a carbon-oxygen mixture.
- pure oxygen is used as the active gas, the proportion of active gas can advantageously be further reduced to 0.3 to 4% by volume of oxygen.
- the idea according to the invention lies in the fact that the choice of a suitable protective gas composition already suppresses the generation of the pollutants instead of, as in devices according to the state of the art, first allowing the pollutants to form and then consuming to remove them. Due to its relatively low content of active gas, the protective gas according to the invention suppresses unwanted combustion processes and thus the formation of undesirable combustion products, in particular dusts, ozone, nitrogen oxides or the like.
- the compliance with legal limits is easier for the user and the working environment of the welder is significantly improved.
- the use of elaborate apparatus for aspirating the Pollutants can be significantly reduced or completely eliminated,
- the aggravation of the welding task caused by the reduced proportion of active gas can be coped easily with modern welding apparatuses. The invention thus leads to a significant improvement in the working conditions of the welder without affecting the quality of the welding result.
Landscapes
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Abstract
Bei schweisstechnischen Verfahren entstehen in erheblichem Umfang gesundheitsgefährdende Stoffe wie beispielsweise Stickoxide, Ozon, Stäube u.a.. Um den gesetzlichen Vorschriften zum Arbeitsschutz zu entsprechen, müssen aufwändige Einrichtungen wie Belüftungs- und Absaugeinrichtungen eingesetzt werden. Durch Einsatz eines Schutzgases zum MAG-Schweissen unlegierter Stähle mit einem Aktivgasanteil von 1 bis 8 % Kohlendioxid und/oder 0,3 bis 4% wird bei annähernd gleich bleibend gutem Schweißergebnis die Entstehung von Schadstoffen deutlich reduziert.
Description
Schadstoffreduzierendes Schutzgasgemisch zum MAG - Schweißen unlegierter oder niedrig legierter Stähle
Die Erfindung betrifft ein Schutzgasgemisch zum Schweißen von unlegierten oder niedrig legierten Stählen.
Zum Metall-Aktivgasschweißen von unlegierten oder niedrig legierten Stählen kommen Schutzgase zum Einsatz, die überwiegend aus Argon und/oder Helium bestehen sowie einen gewissen Anteil an Aktivgasen aufweisen, die zur Förderung erwünschter Oxidationsprozesse und damit zur Verbesserung des Schweißergebnisses beigemischt werden. Als Aktivgase kommen dabei meist Sauerstoff, Kohlendioxid oder ein Gemisch aus beidem zum Einsatz. Oa ein zu hoher Aktivgasantei! ebenfalls unvorteilhaft ist, hat sich ein Aktivgasanteil von ca. 18% als besonders günstig erwiesen.
Im Bereich hoch legierter Stähle ist dagegen ein niedriger Aktivgasanteil vorteilhaft, da die Aktivgase zur Ausbildung einer Öxidschicht auf der Oberfläche des zu behandelnden Werkstücks führen, die bei höheren Qualitätsansprüchen in einem nachfolgenden Prazessschritt entfernt werden müssen. So wird beispielsweise in άer DE 41 38 835 A1 ein Schutzgasgemϊsch vorgeschlagen, das einen besonders niedrigen Aktivgasantetl von 0,01 bis 0,5 Vol % vorsieht, wobei der Aktivgasantei! aus Sauerstoff, Kohlendioxid oder einem Gemisch dieser Gase bestehen kann. Ein derartig niedriger Aktivgasanteil im Schutzgas ist Jedoch bei unlegierten oder niedrig legierten Stählen aus metallurgischen Gründen unvorteilhaft.
Bei der Entwicklung von Schutzgasen wurde der prozessbedingten Schadstoff- entstehung oder deren Reduzierung bislang keinerlei Rechnung getragen. Der Anwender ist jedoch beim Schweißen in nicht unerheblichen Umfang Emissionen von Schadstoffen wie Stäuben, Stickoxiden oder Ozon ausgesetzt. Um die zunehmend strengeren gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich der Reduzierung der Belastung zu erfüllen, wurde vorgeschlagen, den jeweiligen Arbeitsplatz intensiv zu durchlüften oder mit Absaugeinrichtungen auszustatten. Dies ist in vielen Fällen mit einem erheblichen apparativen Aufwand verbunden und überdies bei einigen Schadstoffen, wie beispielsweise Ozon, nur wenig wirksam. Eine Übersicht über die beim Schweißen
entstehenden Schadstoffe, deren Gefährdungspotenzial sowie vorgeschlagene Gegenmaßnahmen ist dem Artikel „Gefahren beim Schweißen" in „Gesund und Sicher" (Mitteilungsblatt der Norddeutschen Metali-Berufsgenossenschaft) 12/2002, Seite 362 ff. oder der Unfaüverhütungsvorschrift BGV D1 zu entnehmen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Emission von Schadstoffen beim MAG - Schweißen von unlegierten oder niedrig legierten Stählen im unmittelbaren Ärbeϊtsumfeld des Anwenders zu reduzieren, ohne das Schweißergebnis wesentlich zu beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird durch ein Schutzgasgemisch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Schutzgasgemisch zum IVIAG ~ Schweißen unlegierter oder niedrig legierter Stähie zeichnet sich also durch einen Aktivgasanteil mit einem Kohlendioxidanteil von 1 bis 8 Vol-% und/oder einem Sauerstoffantei! von 0,3 bis 4 VoI- % aus. Der gesamte Aktivgasanteil liegt dabei bevorzugt unterhalb von 8 VoI-%, besonders bevorzugt unter 7 Vol-%, mit 1 bis 7 Vol-% reinem Kohlendioxid oder 0,5 bis 6 Vo!~% eines Kohlenstoff-Sauerstoff-Gemisches. Bei Verwendung von reinem Sauerstoff als Aktivgas kann der Aktivgasanteil vorteilhafterweise noch weiter auf 0,3 bis 4 VG!~% Sauerstoff gesenkt werden.
Der erfindungsgemäße Gedanke liegt darin, durch die Wahl einer geeigneten Schutzgaszusam mensetzung bereits die Erzeugung der Schadstoffe zu unterbinden, anstatt, wie bei Einrichtungen nach dem Stande der Technik, die Schadstoffe zunächst entstehen zu lassen und anschließend aufwändig zu entfernen. Das erfindungsgemaße Schutzgas unterdrückt infolge seines relativ niedrigen Aktivgasanteiis unerwünschte Verbrennungsprozesse und damit die Ausbildung unerwünschter Verbrennungsprodukte wie insbesondere Stäube, Ozon, Stickoxide o.a.
Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Schutzgases wird dem Anwender die Einhaltung gesetzlicher Grenzwerte erleichtert und die Arbeitsumwelt des Schweißers wird wesentlich verbessert. Der Einsatz aufwändiger Apparaturen zum Absaugen der
Schadstoffe kann deutlich reduziert werden oder völlig entfallen, Zudem hat sich überraschenderweise gezeigt, dass trotz des relativ niedrigen AktivgasantesSs die Qualität des Schweißergebnisses nur geringfügig beeinträchtigt ist. Dies gilt insbesondere auch für die Werte am unteren Rand des in den Patentansprüchen angegebenen Bereiches für die Aktivgasanteite, Die durch den erniedrigten Aktivgasanteif bedingte Erschwerung der Schweißaufgabe lässt sich mit modernen Schweißapparaturen problemlos bewältigen. Die Erfindung führt also zu einer wesentlichen Verbesserung der Arbeitsbedingungen des Schweißers ohne die Qualität des Schweißergebnisses zu beeinträchtigen.
Claims
1 Schutzgasgemisch zum MAG - Schweißen unlegierter oder niedrig legierter Stähle, gekennzeichnet durch einen Akfivgasanteil von 1 bis 8 Vol-% Kohlendioxid und/oder 0,3 bis 4 Vol.-% Sauerstoff.
2. Schutzgasgβmisch nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivgasanteil im Schutzgasgemisch unter 7 Vol-% beträgt.
3. Schutzgasgemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Aktivgas Sauerstoff mit einem Anteil von 0,3 bis 4 VoI ~% oder Kohlendioxid mit einem Anteil von 1 bis 6 Vol-% zum Einsatz kommt.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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