Was ist eigentlich "Orbitalschweißen"?

     In Raumfahrt und Astronomie bezeichnet man mit dem Begriff "Orbit" (von lateinisch 'orbita' = Bahn) die Umlaufbahn eines Objektes um einen Himmelskörper.
Anstelle eines Himmelskörpers stellt man sich nun Körper mit kreis- oder kreisringförmigem Querschnitt vor, z. B. zwei stumpf aneinandergesetzte Rohre. Mit Abstand von der Oberfläche der Rohre wird auf einer kreisförmigen Bahn eine Elektrode um die Rohre herumbewegt. Die Elektrode erzeugt einen Lichtbogen. Durch dessen hohe Temperatur wird das Metall der beiden miteinander zu verschweißenden Rohre an der Fügestelle lokal aufgeschmolzen und erstarrt wieder, wenn sich die Elektrode auf ihrer kreisförmigen Bahn weiterbewegt. Ist ein vollständiger Umlauf der Elektrode erfolgt, sind die Rohrenden auf der ganzen Länge des Umfangs miteinander verschmolzen. So wurde eine Orbitalschweißnaht fabriziert, ohne dass Schweißzusatzwerkstoff zugegeben wurde, was auch als „Fusion welding“ bezeichnet wird.

Der beschriebene Vorgang bezieht sich auf das WIG-Orbitalschweißen ohne Zusatzwerkstoff, ein Orbitalschweißverfahren mit nicht abschmelzender (Wolfram)-Elektrode. 

Diese Variante des Orbitalschweißens wird hauptsächlich zur Herstellung von Schweißverbindungen an dünnwandigen Rohren, Rohrformteilen und Fittings (Rohrbögen, T-Stücke, Reduzierungen, Flansche, ... mit Wandstärken bis zu 4 Millimetern) aus rostfreiem Edelstahl und Nickel-Legierungen angewendet. Beim Orbitalschweißen mit „geschlossener Zange“ bewegt sich der Rotor innerhalb einer Spannvorrichtung, welche eine geschlossene Kammer bildet (siehe Bild). Diese Kammer wird mit einem Schutzgas (z. B. dem inerten Edelgas Argon) durchströmt, um das aufgeschmolzene Metall vom Sauerstoff in der Luft abzuschirmen und somit die Oxidation des Metalls zu verhindern. Auch das Rohrinnere wird während des Schweißvorgangs von Argon oder einem anderen geeigneten Schutzgas durchströmt, um Oxidation im Rohrinneren zu vermeiden.
Der richtige Umgang mit Schutz- und Wurzelschutzgasen sowie andere Kenntnisse, die zur Aufrechterhaltung der Korrosionsbeständigkeit von nichtrostenden Edelstählen angewendet werden sollten, sind auch Thema im IMOSI-Schweißer-Seminar „WIG-Edelstahl“.

Bild: Geschlossene Orbitalschweißzange in einseitig geöffnetem Zustand; zu sehen ist u. a. der Zahnkranz des Rotors und die am Rotor befestigte Wolframelektrode. An ein Rohr von 38,1 Millimeter Außendurchmesser soll ein Rohrbogen geschweißt werden.