Warum Aliweld® Secure+ exothermes Schweißen keine Stahlkorrosion verursacht

Galvanische Korrosion tritt zwischen zwei Metallen mit unterschiedlichen Oxidationspotentialen wie Stahl und Kupfer auf.

Es sind jedoch auch andere Bedingungen erforderlich, dank denen das aluminothermische Schweißen von Apliweld® Secure+ die Wellstahl-Kupferkabel-Verbindung nicht oxidiert.

Korrosion ist ein zerstörerischer Angriff auf ein Material durch Reaktion mit seiner Umgebung. Die Folgen von Korrosion führen zu großen Problemen wie Anlagenstillstand, Verlust wertvoller Ressourcen, Produktkontamination, reduzierter Effizienz und kostspieliger Wartung. Sie können auch die Sicherheit gefährden und den technologischen Fortschritt hemmen1.

Korrosionskontrolle erfordert das Verständnis ihrer Mechanismen. Es erfordert auch die Verwendung von korrosionsbeständigen Designs und Materialien oder Schutzsystemen, Geräten und Behandlungen1.

In diesem Text wird die Oxidation einer Stahlkonstruktion beim aluminothermischen Schweißen Apliweld® Secure+ qualitativ dargestellt. Die quantitative Analyse hängt vom Einzelfall ab und wird daher in diesem Artikel allgemeinerer Art nicht behandelt.

Galvanische Korrosion von Metallen

Galvanische Korrosion tritt auf, wenn zwei unterschiedliche metallische Materialien in Gegenwart eines Elektrolyten oder eines elektrisch leitfähigen Mediums in Kontakt gebracht werden. Dieses Phänomen kann zwischen Metallen und Legierungen und anderen leitfähigen Materialien wie Kohlenstoff oder Graphit auftreten1.

Aufgrund der unterschiedlichen Korrosionspotentiale verschiedener Materialien entsteht eine elektrochemische Korrosionszelle1, also eine galvanische Zelle oder Batterie, deren elektrochemische Reaktionen Korrosion erzeugen. Die Neigung von Materialien, durch ein anderes Metall oxidiert oder reduziert zu werden, wird durch die galvanische Spannungsreihe bestimmt.

Der größere Abstand in der galvanischen Reihe zwischen zwei Materialien erhöht das Risiko von galvanischer Korrosion. Diese Reihe gibt jedoch keine Auskunft über die Korrosionsangriffsgeschwindigkeit. Darüber hinaus könnte sich die relative Position der Materialien je nach Umgebung, in der sich die Metalle befinden, ändern1.

warum-apliweld-sicheres-aluminothermisches-exothermes-schweißen-verursacht-keine-stahlkorrosion Nach der Tabelle der galvanischen Reihe werden Metalle in höheren Reihen theoretisch die darunter liegenden oxidieren. Beispielsweise oxidiert Gold Magnesium, Silber oxidiert Cadmium, Zinn oxidiert Aluminium und in diesem Fall oxidiert Kupfer Stahl. Es könnte sich dann die Frage stellen, ob beim aluminothermischen Schweißen mit Apliweld Secure+ das entstehende Kupfer Stahlkonstruktionen oxidiert. Dies ist jedoch nicht der Fall und wird im Folgenden nach einer kurzen Beschreibung des Schweißsystems Apliweld Secure+ erläutert.

Aluminothermisches Schweißen Apliweld® Secure+

Kupferaluminothermisches Schweißen oder exothermes Schweißen wird hauptsächlich in Erdungssystemen in elektrischen Anlagen verwendet. Diese Art des Schweißens löst die Probleme, die mit mechanischen Verbindungen mit Klemmverbindern verbunden sind, wie z. B. menschliches Versagen und Qualitätsverschlechterung im Laufe der Zeit.

Dies liegt daran, dass das aluminothermische Kupferschweißen im Gegensatz zu Verbindungsverbindungen ein chemischer Prozess ist, der eine molekulare und irreversible Verbindung zwischen Kupfer-, Edelstahl-, verzinkten, Bronze- usw. Leitern herstellt. Grundlage des Verfahrens ist eine exotherme chemische Reaktion, bei der das Aluminium das Kupferoxid reduziert, wodurch das Kupfer entsteht, das die zu lötenden Leiter ganz oder teilweise aufschmilzt. Das Ergebnis ist eine Verbindung, die hinsichtlich mechanischer und elektrischer Eigenschaften jeder mechanischen Verbindung überlegen ist. Seine Leitfähigkeit ist gleich oder besser als die der Leiter selbst, ohne den Widerstand zu erhöhen.

Apliweld® Secure+ ist das von Aplicaciones Tecnológicas entwickelte exotherme Schweißsystem, das aus einer Ladung in Tabletten, einem elektronischen Initiator und einer Fernzündung (aktiviert durch Bluetooth) besteht. Apliweld® Secure+ ist auf dem Markt als das exotherme Schweißen positioniert, das mehr Vorteile für Arbeiter bietet, mit besonderem Fokus auf Arbeitssicherheit, und gleichzeitig genauere und effizientere Ergebnisse der Verbindungen in Erdungssystemen ermöglicht. Apliweld® Secure+ ist daher das Werkzeug für jedes exotherme Schweißprojekt.

Nun werden wir den Sonderfall der Verbindung von Wellblech mit dem Kupferkabel durch das exotherme Schweißen Apliweld® Secure+ besprechen.

Faktoren, die die galvanische Korrosion beeinflussen

Die galvanische Reihe ist nur eine der Bedingungen, die für das Auftreten von galvanischer Korrosion erforderlich sind, da mehrere Faktoren das Auftreten von galvanischer Korrosion ermöglichen oder verhindern. Dazu gehören das Vorhandensein eines Elektrolytmediums, die anodischen und kathodischen Bereiche, die Einwirkzeit oder die Kinetik der Reaktion selbst. Für eine qualitative Bewertung werden die ersten beiden untersucht.

Das Elektrolytmedium bezeichnet einerseits die Umgebung, in der die Metalle in Kontakt sind. Wenn also kein Medium vorhanden ist, durch das der Strom fließt, kann keine Korrosion auftreten. Bei einem Elektrolytmedium hingegen tritt Korrosion quantitativ in Abhängigkeit von der Leitfähigkeit des Mediums auf, wobei auch andere Eigenschaften eine Rolle spielen. Typischerweise ist deionisiertes Wasser ein schlechter Leiter, während Regenwasser eine etwas höhere Leitfähigkeit hat und Meerwasser ein klarer Fall eines korrosiven Mediums ist.