WIG-Auftragsschweißen: 7 Prüfungen vor der Systemauswahl

WIG-Auftragsschweißen ist ein Verfahren, bei dem eine aufgeschmolzene Metallschicht auf ein Bauteil aufgetragen wird, dessen Oberfläche andere Eigenschaften als der tragende Grundwerkstoff erfordert. Die für eine fundierte Ausrüstungsanfrage relevanten Angaben beginnen bei der fertigen Oberfläche: Legierung, verbleibende Dicke, Einsatzumgebung und Abnahmekriterien. Die angesetzte Schweißgeschwindigkeit folgt erst danach.

Aktualisiert im September 2026 · Leitfaden zur Verfahrens- und Ausrüstungsauswahl

Was ist WIG-Auftragsschweißen?

WIG-Auftragsschweißen ist ein Schmelzschweißverfahren, bei dem mit einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode Zusatzwerkstoff auf einer Metalloberfläche aufgetragen wird. WIG steht für Wolfram-Inertgasschweißen; die formale englische Verfahrensbezeichnung lautet Gas Tungsten Arc Welding. Schutzgas schützt das flüssige Schweißbad, während sich die aufgetragene Schicht mit dem Grundwerkstoff verbindet.

Die unabhängige Regelung von Zusatzwerkstoff und Lichtbogen unterscheidet das WIG-Verfahren von Verfahren mit abschmelzender Elektrode. Hier erzeugt das Wolfram den Lichtbogen; der Zusatzdraht liefert das aufzutragende Metall. Wählen Sie den Schweißdraht entsprechend der vorgeschriebenen Auftragsschicht aus. Beim Auftragsschweißen zum Plattieren wird Metall zum Schutz der Oberfläche aufgetragen. Der Grundwerkstoff trägt innerhalb einer qualifizierten Werkstoffkombination die Last.

Die Terminologie ist wichtig. In seiner Übersicht zum Plattieren behandelt TWI den Oberflächenschutz durch aufgetragene Werkstoffe. Korrosionsbeständiges Auftragsschweißen ist auf die jeweiligen Einsatzbedingungen ausgerichtet. Hartauftragsschweißen dient der Verschleißbeständigkeit; das Wiederherstellen eines verschlissenen Maßes und das Puffern eines Schweißstoßes zwischen artverschiedenen Metallen verfolgen andere Ziele.

Anfragefalle: Eine Anfragefalle entsteht, wenn die alleinige Forderung nach „Plattieren“ Angebote für unterschiedliche Aufgaben hervorruft. Beschreiben Sie den beanspruchten Bereich und seine erforderliche Funktion, bevor Sie die Maschine erörtern. Eine Ventildichtfläche und eine erodierte Welle können beide zusätzliches Metall erfordern, doch ihre Abnahmekriterien müssen nicht identisch sein.

Kaltdraht oder Heißdraht: Welches WIG-Plattierverfahren eignet sich?

Beim Kaltdraht-WIG-Schweißen wird der Zusatzwerkstoff in den Lichtbogenbereich geführt, während beim Heißdraht-WIG-Schweißen der Draht vor dem Eintritt in das Schweißbad vorgewärmt wird. Durch das Vorwärmen kann sich die zum vollständigen Aufschmelzen des Drahtes benötigte Lichtbogenenergie verringern. Der Vergleich hängt vom Brennerzugang, von der Wärmeregelung und von der geforderten fertigen Auftragsschicht ab.

Konventionelle Widerstandserwärmungssysteme benötigen eine externe Stromquelle zum Erwärmen des Drahtes. Eine weitere Alternative ist die induktive Erwärmung. Fordern Sie vom Lieferanten eine Darstellung des Heizstromkreises und seiner Beziehung zum Werkstück; „Heißdraht“ beschreibt nicht alle Bestandteile des Plattiersystems.

Eine Studie von 2026 zum Heißdraht-GTAW-Plattieren verglich induktiv erwärmten Draht mit Kaltdraht aus superaustenitischem nichtrostendem Zusatzwerkstoff auf kohlenstoffarmem Stahl. In der Einleitung wird die Wechselwirkung mit dem Lichtbogen bei anderen Erwärmungssystemen erörtert, doch dieser Vergleich wurde lediglich als Hintergrundinformation angeführt. Die Studie zeigte nicht, dass jedes Widerstandserwärmungssystem unter dieser Instabilität leidet.

Zur Verdeutlichung umfasst das beispielhafte Anfragebeispiel für eine Bohrungsplattierung ein Angebot für eine ebene Auftragsschweißung mit einer Brenneröffnung sowie ein weiteres Angebot für einen Schweißkopf mit Brennerzugang zur Innenfläche. Eine höhere angegebene Auftragsleistung würde eine Kollision zwischen dem ersten Brenner und der Bohrung nicht verhindern. Bitten Sie beide Lieferanten, Drahtzuführung und Brennerfreiraum sowie eine vollständige Schweißfolge in derselben Zeichnung darzustellen.

Schweißköpfe, Schweißstromregelungen und Vorschubsteuerungen bilden das Verfahrenspaket. Das Bauteil muss außerdem für Orbitalschweißen mit WIG oder für die Bewegung eines rotierenden Kopfes geeignet sein. Bewerten Sie die tatsächliche Konfiguration der WIG-Schweißmaschinen des Lieferanten, bevor Sie deren hervorgehobene Leistungswerte als gleichwertig betrachten.

Warum ist eine geringe Aufmischung beim Auftragsschweißen wichtig?

Bei der Aufmischung vermischt sich aufgeschmolzener Grundwerkstoff mit aufgeschmolzenem Zusatzwerkstoff, wodurch sich die chemische Zusammensetzung des Schweißguts verändert. Eine geringere Aufmischung kann dazu beitragen, die erforderliche Legierungszusammensetzung beizubehalten, ist jedoch nur eines von vielen Abnahmekriterien. Auch die weiteren Anforderungen an eine einwandfreie Verschmelzung, die verbleibende Dicke der Auftragsschweißung und die fertig bearbeitete Oberfläche müssen dem vorgesehenen Anwendungsbereich entsprechen. Wird ein Substrat aus einem Angebot wie Stahlrohren und -blechen von Baling Steel ausgewählt, sind vor dem Auftragsschweißversuch die genaue Werkstoffgüte, der Lieferzustand und die Rückverfolgbarkeit der Schmelze zu dokumentieren.

Die Untersuchung von TWI aus dem Jahr 2010 zur Auftragsschweißung mit Alloy 625 ergab, dass eine gleiche Wärmeeinbringung nicht immer zu einer gleichen Aufmischung führte. Das Kurzschlussbeispiel mit der geringsten Aufmischung wies außerdem eine Raupengeometrie auf, die das Risiko mangelnder Verschmelzung an Überlappungen erhöhen könnte. Aus diesen Ergebnissen ergibt sich weder ein allgemeingültiger Grenzwert für die Aufmischung, noch zeigen sie, dass jede WIG-Schweißnaht mit geringer Aufmischung fehlerhaft ist.

Die Nachweiskette für die fertige Oberfläche ist unser redaktionelles Arbeitsblatt, das die Zeichnung mit dem geprüften Bauteil verknüpft. Jede Zeile zeigt die Übergabe eines Nachweises; die Abnahmewerte müssen aus der maßgebenden Spezifikation und der qualifizierten Schweißanweisung stammen.

Bei einem beispielhaften Bauteil, das eine fertige Schicht von 3 mm erfordert, lässt ein vor der Bearbeitung mit 4 mm gemessener Versuchsauftrag eine Frage offen. Entspricht die Oberfläche nach dem geplanten Abtrag von 1 mm weiterhin der vorgeschriebenen chemischen Zusammensetzung? Diese Maße veranschaulichen den fehlenden Nachweis und dürfen nicht als empfohlene Dicke der Auftragsschicht oder Bearbeitungszugabe verwendet werden.

Legierung der Auftragsschweißung auf Korrosion und Verschleiß abstimmen

Die Auswahl des Zusatzwerkstoffs für die Auftragsschweißung beginnt beim Schadensmechanismus und beim Zustand des Grundwerkstoffs. Korrosionsbeständigkeit, Abrasion und Hochtemperaturverschleiß stellen unterschiedliche Anforderungen an die Legierung. Nickelbasierte, kobaltbasierte und karbidhaltige Werkstoffe sollten anhand belegter Einsatz- und Schweißbedingungen beurteilt werden, statt sie aufgrund bekannter Handelsnamen auszuwählen.

Inconel 625 ist ein häufig eingesetztes Beispiel für eine Nickellegierung in korrosiven Betriebsbedingungen. Für andere Kombinationen aus Verschleiß und Korrosion können Stellite-ähnliche Legierungen und Hartauftragsschweißen mit Kobaltlegierungen in Betracht gezogen werden. Die Werkstoffübersicht von TWI enthält einige Anwendungsbeispiele, rechtfertigt jedoch nicht, einen Zusatzwerkstoff durch einen anderen zu ersetzen. Für den Einsatz in Öl- und Gasfeldern oder einen anderen Anwendungsbereich müssen das Medium, die Temperatur und der erwartete Verschleißmechanismus angegeben werden; anschließend kann der zuständige Schweißfachingenieur mit der metallurgischen Prüfung beauftragt werden. Mit einer Produktanfrage zu Nickellegierungswerkstoffen von TiAlloy lassen sich die verfügbaren Lieferformen ermitteln, die Klassifizierung des Zusatzwerkstoffs und die qualifizierte Schweißanweisung müssen jedoch separat bestätigt werden.

Hartauftragsschweißverfahren als eigene Kategorie behandeln

Andere Schweißmethoden unterstützen andere Auftragsschweißverfahren. Das Plasma-Pulver-Auftragschweißen, häufig als PTA welding bezeichnet, ist eine Technik des Auftragsschweißens. Beim Metall-Schutzgasschweißen, einschließlich Metall-Inertgasschweißen oder MIG welding, wird eine abschmelzende Drahtelektrode verwendet. Beim Unterpulverschweißen wird Schweißpulver eingesetzt; beim Lichtbogenhandschweißen oder SMAW werden umhüllte Elektroden verwendet. Komplexe Karbidlegierungen und Bronze-Auftragsschweißungen erfordern eine eigene Werkstoff- und Verfahrensbewertung.

Einwand des Käufers: Allein die Nennung einer bekannten Legierungsbezeichnung bedeutet nicht, dass eine Auftragsschweißung den vorliegenden Einsatzbedingungen standhält. Bitte legen Sie Ihre Begründung und den vorgeschlagenen Zusatzwerkstoff sowie alle erforderlichen Korrosions-, Härte- und sonstigen einsatzbezogenen Prüfungen vor. Kompatibilität und Einsatzeignung sind getrennte Fragestellungen.

Plattiermaschine auf das Werkstück auslegen

Die Geometrie des Werkstücks bestimmt die Bahn des Schweißbrenners, die erreichbaren Flächen und die mögliche Abstützung des Bauteils. Für eine Bohrung, eine Dichtfläche und einen langen Mantel können unterschiedliche Bewegungen erforderlich sein. Verwenden Sie daher die nachstehende Übersicht als Arbeitsblatt für Ihre Anfrage und reichen Sie sie nach Prüfung jeder vorgeschlagenen Anordnung zusammen mit der tatsächlichen Zeichnung ein.

Auch das Plattieren von Rohren wirft eine Frage auf: Kann die vorgeschlagene Spannvorrichtung die erforderliche Ausrichtung sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Position unterstützen? Vergewissern Sie sich vor der Festlegung der Bewegungsanordnung, dass alle zu plattierenden Flächen frei zugänglich sind.

Einen Realitätsabgleich bietet ein Bericht in einer Fachzeitschrift über das Ventilprojekt von Polysoude und Arc Energy Resources. In ihrem vom Lieferanten stammenden Bericht beschreiben sie Gussteile mit 27 Tonnen, welche die Tragfähigkeit eines vorhandenen Krans mit 15 Tonnen überstiegen. Die Handhabung der Gussteile trug zur Festlegung der Anlagenanordnung bei. Es handelte sich um ihr Projekt und weder um einen Aubrik-Produktionsfall noch um eine unabhängige Vergleichsstudie.

Für unterschiedliche Aspekte der Bewegungsaufgabe bieten die Ausrüstung von Aubrik zum Drehen und Neigen von Werkstücken und die Säulen-und-Ausleger-Plattformen für Schweißbrenner verschiedene Lösungen. Rollenböcke für zylindrische Werkstücke sind weitere Optionen. Nach Bestätigung des Schweißverfahrenspakets, der Lastberechnungen und des Arbeitsbereichs des Brenners kann die Ausrüstung ausgewählt werden.

Welche Nachweise sollten das Auftragsschweißverfahren qualifizieren?

Das Konstruktionsregelwerk, die Spezifikation des Käufers und das Einsatzkriterium bestimmen den Qualifizierungsweg. Die Qualifizierung der Schweißanweisung, die Qualifizierung des Personals und die Abnahme der Produktion stellen unterschiedliche Nachweisebenen dar. Ein Zertifikat der Schweißmaschine oder das Erscheinungsbild einer Probe erfüllt diese 3 Punkte nicht. Vereinbaren Sie die erforderlichen Aufzeichnungen und Prüfbedingungen, bevor der Lieferant einen Versuchsauftrag herstellt.

ISO 15614-7:2016 behandelt ausdrücklich die Qualifizierung von Schweißanweisungen für das Auftragsschweißen; der öffentliche Katalog verzeichnet ihre Bestätigung im Jahr 2022. Der öffentlich angegebene Anwendungsbereich unterscheidet zwischen Reparaturen durch Aufbauauftrag und dem Puffern artverschiedener Metalle. Wenn ein Qualifizierungsweg nach dem ASME-Konstruktionsregelwerk gilt, ist die im Vertrag geforderte Ausgabe von BPVC Section IX, öffentlich in einer Ausgabe von 2025 aufgeführt, zu prüfen.

Das öffentliche Formular QW-484A von ASME ist ein Nachweis über die Schweißerprüfung. Die darin enthaltenen Felder für Biege- und Makroprüfungen an Auftragsschweißungen dürfen nicht mit einem vollständigen Nachweis der Qualifizierung der Schweißanweisung oder sämtlichen Anforderungen an die Produktionsabnahme verwechselt werden. Stellen Sie sicher, dass die verantwortliche Stelle die einschlägigen Qualifizierungen der Schweißanweisung, des Schweißers und des Bedieners der Schweißeinrichtung für die tatsächliche Schweißtechnik festlegt.

Die Integrität des Grundwerkstoffs ist ebenfalls wichtig. In ihrer Heißdraht-GTAW-Studie von 2019 prüften Silwal, Walker und West widerstandserwärmten Zusatzwerkstoff Inconel 625 auf nichtrostendem Stahl 347 bei Primärströmen von 60 bis 100 A und beobachteten im höheren Strombereich Risse in der Wärmeeinflusszone. Eine hergestellte Schicht darf daher nicht isoliert vom Werkstoff betrachtet werden, auf dem sie aufliegt. Die Kombination und die zu erwartenden Bedingungen müssen durch Prüfungen untersucht werden.

Die Sicherheit wird sowohl von den Werkstoffen als auch vom Arbeitsplatz bestimmt. Die NIOSH-Leitlinien zur Schweißrauchabsaugung beschreiben die Risiken legierungsabhängiger Schweißrauche und berücksichtigen nickel- und chromhaltige Werkstoffe. Im OSHA-Merkblatt zu Schweißrauch wird darauf hingewiesen, dass Schutzgase Sauerstoff verdrängen können. Wenig sichtbarer Rauch verringert nicht die Notwendigkeit, Exposition, Lüftung oder die sachgerechte Kontrolle enger Räume zu beurteilen.

Auch die Position sollte in den Versuchsaufzeichnungen erfasst werden. Der Leitfaden von Aubrik zu Schweißpositionen für Blech und Rohr erläutert die Begriffe; welche Positionen eingeschlossen sind, bestimmen die geltenden Qualifizierungsregeln.

Kosten je abgenommenem, auftraggeschweißtem Bauteil vergleichen

Die Kosten je abgenommenem, auftraggeschweißtem Bauteil ergeben sich aus den Gesamtkosten der Charge, geteilt durch die Anzahl der Bauteile, die die vorab festgelegten Freigabekriterien erfüllen. Einzubeziehen sind die Kosten für Verfahrenseinrichtung, Auftragsschweißen, Endbearbeitung und Prüfung sowie die Kosten erfolgloser Arbeiten. Die Kostengrenze muss bei beiden Varianten gleich bleiben. Annahmen zu Kapazität und Lebensdauer sind getrennt von diesen Chargenkosten zu analysieren.

“Aber es geht wirklich nicht einfach darum, dass ein Schweißprozess den anderen überholt”

Diese Aussage fällt in der Erörterung des Fügens und Umrüstens. Sie ist kein Vergleichswert mit gemessenen Plattierkosten. Die Zugehörigkeit der Autoren zu einem Lieferanten ist relevant. Andere, unabhängige Forschungsarbeiten zu den Kosten der drahtbasierten additiven Lichtbogenfertigung erläutern, warum Chargengröße und Nachbearbeitung in die angegebene Kostengrenze einzubeziehen sind. Bei den dortigen Preisen handelt es sich nicht um Preise für WIG-Auftragsschweißen.

Die Eingabewerte wurden für dieses Beispiel frei erfunden; es handelt sich weder um ein Angebot von Aubrik noch um eine Werksleistung. Beide Varianten müssen dieselbe Endanforderung erfüllen. Am Ende des Beispiels bleiben die 2 nicht abgenommenen Bauteile der Variante B Ausschuss, und ihre Bearbeitungskosten verbleiben in der Gesamtsumme der Variante B. Transport, Steuern, Ausrüstungskauf und die Lebensdauerkosten der Bauteile liegen bei beiden Varianten außerhalb der Gesamtsumme.

Die Rechnung lautet $3.000 ÷ 20 = $150 je abgenommenem Bauteil gegenüber $3.420 ÷ 18 = $190. Obwohl Variante B $300 weniger für die Lichtbogenarbeit aufwendet, kehren die höheren nachgelagerten Kosten und die geringere Zahl abgenommener Bauteile den scheinbaren Vorteil um. Der Einkauf legt dieselbe Kostengrenze fest; das Qualitätswesen definiert die Abnahme; die Produktion erfasst Durchlaufzeit und Umrüstung.

Verborgener Engpass: Die höhere Auftragsleistung kann eine Warteschlange bei der Bearbeitung oder Prüfung erzeugen, ohne dass Bauteile schneller freigegeben werden. Eine Studie zur hybriden additiven Bauteilreparatur trennt zudem die Kosten einer lokalen Reparatur von den Kosten umfassenderer Lieferkettenaspekte. Nutzen Sie dieses Chargenarbeitsblatt zusätzlich zu Liefer-, Kapazitäts- und Eigentumskosten als eine Vergleichsgrundlage.

Aussagen zur WIG-Schweißautomatisierung in eine prüfbare Anfrage überführen

Eine prüfbare Anfrage zum WIG-Schweißen umfasst eine reale Bauteilzeichnung sowie ein definiertes Verfahrenspaket und einen Abnahmeplan. Trennen Sie Werkstückaufnahme und Bewegung von Schweißstrom, Drahterwärmung, Schutzgas und Prüfung. Beschreiben Sie, wer die einzelnen Bestandteile liefert und qualifiziert, und fordern Sie Belege für die erforderlichen Auftragsschweißarbeiten an.

Die Studie von 2026 zum induktiv erwärmten Plattieren wirft viele nützliche Fragen zum Erwärmungsverfahren, zur Raupengeometrie und zur Werkstoffprüfung auf. Sie schafft keinen Präzedenzfall für die Produktivität des gesamten Marktes. Automatisiertes WIG-Auftragsschweißen sollte sich anhand von Versuchsergebnissen rechtfertigen lassen und nicht allein aufgrund des Alters einer Steuerung oder einer Angabe zur Schweißgeschwindigkeit.

• Grundwerkstoff, Zusatzwerkstoffspezifikation und zu plattierende Oberfläche angeben.
• Bauteilabmessungen, Masse, Schwerpunkt und Zugang zur Spannvorrichtung angeben.
• Fertige Schicht, Bearbeitungsfolge und Einsatzbedingungen festlegen.
• Maßgebende Spezifikation, Qualifizierungsweg und Freigabenachweise benennen.
• Chargenmix, Umrüstung und erforderliche Zahl abgenommener Bauteile angeben.
• Verantwortung für Verfahrensintegration, Schulung und betriebliche Schutzmaßnahmen zuweisen.

Aubrik hat einen Anwendungsbereich veröffentlicht, der eine Erörterung von Positionier- und Brennermanipulatorsystemen ermöglicht. Ein vollständig qualifiziertes WIG-Auftragsschweißverfahren muss im vereinbarten Lieferumfang bestätigt werden. Senden Sie Aubrik Ihre Bauteilzeichnung und die Anforderungen an die Auftragsschweißung, um diese Abstimmung des Anwendungsbereichs einzuleiten; als Referenz für die Brennerplattform dient das Angebot an Schweißmanipulatoren.

Häufig gestellte Fragen

Bei Fragen zum WIG-Auftragsschweißverfahren werden Verfahrensgeschwindigkeit, Oberflächenschutz und Ausrüstungsauswahl häufig miteinander vermischt. Die folgenden Antworten behandeln diese Aspekte getrennt. Verfahrensbegriffe können den Anstoß für eine Anfrage geben, doch die erforderlichen Werkstoffe, die Geometrie und das akzeptable fertige Bauteil bestimmen den Vergleich der Schweißausrüstung und die Auswahl des Verfahrensdienstleisters.