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/// 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
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Inhalt
■ Entmagnetisieren – warum?
■ Ursachen für Magnetismus?
■ Magnetische Felder in Bauteilen
■ Lösungen zum Entmagnetisieren
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Probleme während des Schweißens durch magnetische Felder in
ferromagnetischen Werkstoffen
Instabiler Lichtbogen, Spritzer, mangelhafte Nahtqualität, Bindefehler, Schlacke- und Silikateinschlüsse, Porositäten
Entmagnetisieren – warum?
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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
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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.
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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
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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
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Welche Methoden bietet EWM?
2.1 Normalzustand Werkstoff (unmagnetisch)
? • Entmagnetisieren vor dem Schweißen - durch Polaritätswechsel degauss • Entmagnetisieren während des Schweißens - durch Gleichstrom activgauss !
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Lösungen zum Entmagnetisieren - degauss
Erzeugung eines magnetischen
Wechselstromfeldes vor dem
Schweißprozess
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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
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Lösungen zum Entmagnetisieren - degauss
2.1
Video siehe: https://www.ewm-group.com/de/ewmprodukte/entmagnetisierung.html
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Lösungen zum Entmagnetisieren - activgauss
2.1 Normalzustand Werkstoff (unmagnetisch)
Erzeugung eines Gleichstrom-
Gegenfeldes während des Schweißprozesses
Ziel:
Ausgleich des vorhandenen
magnetischen Feldes im Bauteil
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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
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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
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Praktische Anwendung
Feinkornbaustahl Wurzelschweißung mit MSG IST - Flussdichte >6 mT SOLL - Flussdichte < 2mT
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Praktische Anwendung
Feinkornbaustahl Wurzelschweißung mit MSG IST - Flussdichte > 20 mT SOLL - Flussdichte so gering wie möglich
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Praktische Anwendung
Feinkornbaustahl Wurzelschweißung mit MSG
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Praktische Anwendung
Pipelinebau Wurzelschweißung mit WIG
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Wo magnetische Felder sinnvoll sind - Ausblick
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