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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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/// 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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1

2

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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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Herzlichen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit!