Entmagnetisieren von Bauteilen zum Prozesssicheren ... · PDF file 2015/10 Page 3 © EWM...

/// Perfection is the principle

Martin Hartke © EWM AG 2015/10 www.ewm-group.com Page 1

Entmagnetisieren von Bauteilen zum Prozesssicheren Schweißen in praktischer Anwendung

M.Sc. SFI/IWE Martin Hartke

2. Ilmenauer schweißtechn. Symposium 13.10.2015 / TU Ilmenau

www.ewm-group.com 2015/10 Page 2 © EWM AG M. Hartke

Inhalt

■ Entmagnetisieren – warum?

■ Ursachen für Magnetismus?

■ Magnetische Felder in Bauteilen

■ Lösungen zum Entmagnetisieren

www.ewm-group.com 2015/10 Page 3 © EWM AG M. Hartke

Probleme während des Schweißens durch magnetische Felder in

ferromagnetischen Werkstoffen

Instabiler Lichtbogen, Spritzer, mangelhafte Nahtqualität, Bindefehler, Schlacke- und Silikateinschlüsse, Porositäten

Entmagnetisieren – warum?

www.ewm-group.com 2015/10 Page 4 © EWM AG M. Hartke

Was ist Magnetismus?

Entmagnetisieren – warum?

B

I*N

1 3

Remanenz („das, was übrig bleibt“) Einen Ferromagneten zu einem Dauermagneten zu machen, bedeutet, ihm seine Remanenz zu „verleihen“! Remanenz = Restmagnetismus Koerzitivfeldstärke

2 Sättigungsgrenze

www.ewm-group.com 2015/10 Page 5 © EWM AG M. Hartke

Magnetische Felder in ferromagnetischen Werkstoffen heben sich auf, da die

Weiß´schen Bezirke im Gleichgewicht sind.

Was ist die Ursache für magnetische Felder?

2.1 Normalzustand Werkstoff (unmagnetisch)

Magnetische Felder in ferromagnetischen Werkstoffen heben sich nicht auf, da die

Weiß´schen Bezirke gerichtet sind und kein Gleichgewichtszustand vorliegt.

www.ewm-group.com 2015/10 Page 6 © EWM AG M. Hartke

Was ist die Ursache für magnetische Felder?

2.1 Normalzustand Werkstoff (unmagnetisch)

Im Werkstoff liegt im Herstellungszustand

ein Gleichgewicht vor

Nach dem Trennen der Halbzeuge liegen Ungleichgewichtszustände

vor, die das magnetische Feld bewirken

www.ewm-group.com 2015/10 Page 7 © EWM AG M. Hartke

Was ist die Ursache für magnetische Felder?

2.1 Normalzustand Werkstoff (unmagnetisch)

Hartmagnetische Bereiche, durch mangelnde Homogenität des Werkstoffs und Unreinheiten bei der Stahlerzeugung,

besitzen Permanentmagnetische Eigenschaften*

* Online source: http://umformtechnikmagazin.de/umformtechnik-fachartikel/ungeliebte-eigenschaften_ 12916_de, ret-rieved on 06-08-2014

www.ewm-group.com 2015/10 Page 8 © EWM AG M. Hartke

Welche Methoden bietet EWM?

2.1 Normalzustand Werkstoff (unmagnetisch)

? • Entmagnetisieren vor dem Schweißen - durch Polaritätswechsel degauss • Entmagnetisieren während des Schweißens - durch Gleichstrom activgauss !

www.ewm-group.com 2015/10 Page 9 © EWM AG M. Hartke

Lösungen zum Entmagnetisieren - degauss

Erzeugung eines magnetischen

Wechselstromfeldes vor dem

Schweißprozess

www.ewm-group.com 2015/10 Page 10 © EWM AG M. Hartke

Lösungen zum Entmagnetisieren - degauss

Durch die sich wechselnde Stromrichtung und eine abfallende Stromamplitude werden die Weiß´schen Bezirke kontinuierlich

in einen Gleichgewichtszustand gebracht. Das Bauteil ist entmagnetisiert. Schweißen ist ohne Probleme möglich.

Magnetic field A

Magnetic field B

www.ewm-group.com 2015/10 Page 11 © EWM AG M. Hartke

1

2

3

Lösungen zum Entmagnetisieren - degauss

2.1

Video siehe: https://www.ewm-group.com/de/ewmprodukte/entmagnetisierung.html

www.ewm-group.com 2015/10 Page 12 © EWM AG M. Hartke

Lösungen zum Entmagnetisieren - activgauss

2.1 Normalzustand Werkstoff (unmagnetisch)

Erzeugung eines Gleichstrom-

Gegenfeldes während des Schweißprozesses

Ziel:

Ausgleich des vorhandenen

magnetischen Feldes im Bauteil

www.ewm-group.com 2015/10 Page 13 © EWM AG M. Hartke

Lösungen zum Entmagnetisieren - activgauss

2.1 Normalzustand Werkstoff (unmagnetisch)

Anzahl Windungen = 10

Bei 250A Maximalstrom lassen sich im

Wurzelbereich über 30mT erzeugen!

Rohr oben

Rohr Mitte

Rohr unten (Wurzel)

Erhöhung der Windungszahl auf 15

ca. 45 mT!

Ø 250 mm t = 32 mm

www.ewm-group.com 2015/10 Page 14 © EWM AG M. Hartke

Praktische Anwendung

Richtwerte zum WSG-Schweißen Richtwerte zum MSG-Schweißen

Feldstärke Ergebnis

< 0,5 mT

0,5 – 1 mT

1 – 2 mT

2 – 5 mT

> 5mT

Feldstärke Ergebnis

< 3 mT

3 – 4 mT

4 – 6 mT

6 – 8 mT

> 8 mT

Entmagnetisieren vor dem Schweißen: Bauteile bis ca. 10m Länge und Feldstärke bis 20mT Entmagnetisieren während dem Schweißen: Bauteile > 10m Länge und Feldstärke >20mT

www.ewm-group.com 2015/10 Page 16 © EWM AG M. Hartke

Praktische Anwendung

Feinkornbaustahl Wurzelschweißung mit MSG IST - Flussdichte >6 mT SOLL - Flussdichte < 2mT

www.ewm-group.com 2015/10 Page 17 © EWM AG M. Hartke

Praktische Anwendung

Feinkornbaustahl Wurzelschweißung mit MSG IST - Flussdichte > 20 mT SOLL - Flussdichte so gering wie möglich

www.ewm-group.com 2015/10 Page 18 © EWM AG M. Hartke

Praktische Anwendung

Feinkornbaustahl Wurzelschweißung mit MSG

www.ewm-group.com 2015/10 Page 19 © EWM AG M. Hartke

Praktische Anwendung

Pipelinebau Wurzelschweißung mit WIG

www.ewm-group.com 2015/10 Page 20 © EWM AG M. Hartke

Wo magnetische Felder sinnvoll sind - Ausblick

/// Perfection is the principle

Martin Hartke © EWM AG 2015/10 www.ewm-group.com Page 21

Herzlichen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit!