Edelstahl schweißen – Verfahren, Anwendungen und Herausforderungen

Edelstahl ist ein beliebter Werkstoff, der aufgrund seiner Langlebigkeit und Korrosionsbeständigkeit in den unterschiedlichsten Industrien Anwendung findet. Diese Eigenschaften machen Edelstahl zu einer bevorzugten Wahl für Konstruktionen, die extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, wie in der Baubranche, in der Öl- und Gasindustrie sowie in der Lebensmittelverarbeitung. Da Edelstahl eine andere thermische Eigenschaft als herkömmlicher Stahl besitzt, ist es beim Schweißen von Edelstahl entscheidend, die geeignete Schweißtechnik zu wählen.

Welche Schweißverfahren eignen sich für das Edelstahl schweißen? Welche Herausforderungen können dabei entstehen und wie lassen sie sich überwinden? Und wo kommt das Edelstahl schweißen zum Einsatz? Als Experten im Bereich Schweißtechnik München kennen wir uns bestens mit dem Thema aus und beantworten diese und weitere Fragen im folgenden Beitrag.

Welcher Edelstahl sollte beim Schweißen verwendet werden?

Edelstahl ist eine vielseitige Legierung, die in unterschiedlichen Qualitäten erhältlich ist. Jede Sorte bringt spezifische Eigenschaften mit sich, die sie für bestimmte Aufgaben besonders geeignet machen. Bei der Auswahl der geeigneten Edelstahlart zum Schweißen ist es wichtig, die Einsatzbedingungen und die gewünschten Eigenschaften des Endprodukts zu berücksichtigen. Austenitische Stähle, bekannt für ihre hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Duktilität, sind eine bevorzugte Wahl, wenn hohe Festigkeit und Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse gefordert sind. Ferritische Edelstahlarten bieten ebenfalls gute Korrosionsresistenz, sind jedoch weniger duktil und eignen sich daher für Anwendungen, bei denen Steifigkeit erforderlich ist. Duplex-Edelstähle kombinieren die Vorteile austenitischer und ferritischer Stähle und bieten eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, was sie ideal für den Einsatz in aggressiven Umgebungen macht. Schließlich ist es wichtig, den richtigen Edelstahl mit den spezifischen mechanischen und physikalischen Anforderungen in Einklang zu bringen, um Effizienz und Langlebigkeit auch nach dem Edelstahl schweißen zu gewährleisten.

Edelstahl schweißen – Auswahl des richtigen Schweißverfahrens

Eine der größten Herausforderungen beim Edelstahl schweißen besteht darin, das geeignete Schweißverfahren auszuwählen. Wählt der Schweißer eine ungeeignete Methode, kann die Qualität der Schweißnaht beeinträchtigt werden. Zudem können die gewünschten Materialeigenschaften des Edelstahls negativ beeinflusst werden. Dies kann dazu führen, dass die Schweißverbindung bricht oder rostet, was die Stabilität des gesamten Werkstücks gefährden kann.

Aufgrund des höheren Schmelzpunkts und der stärkeren Materialausdehnung bei hohen Temperaturen erweist sich das Schweißen von Edelstahl als komplexer im Vergleich zu herkömmlichen Stählen.

1.Edelstahl WIG-Schweißen

Dieses Verwahren (WIG steht für Wolfram-Inertgas) eignet sich besonders bei dünnen Werkstücken aus nichtrostendem Stahl. Bei dieser Technik wird ein nicht abschmelzender Wolfram-Elektrodenstab verwendet, um einen Lichtbogen zu erzeugen. Der Schweißbereich wird mit einem Inertgas (z. B. Argon) geschützt, damit das Werkstück vor Oxidation bewahrt wird. Diese Art des Edelstahlschweißens ist ein Verfahren, das hohe Präzision und Kontrolle gewährleistet. Deshalb wird es auch gerne bei dünnen Materialien und anspruchsvollen Vorgängen angewandt. Außerdem eignet es sich gut für rostfreien Edelstahl, da es eine saubere und hochwertige Schweißnaht erzeugt. Nur so kann beim Edelstahl schweißen neben der Ästhetik auch die Korrosionsbeständigkeit erhalten bleiben.

2.Edelstahl MIG-Schweißen

Beim diesem Verfahren (MIG steht für Metall-Inertgas) wird ein abschmelzender Draht als Elektrode verwendet, der kontinuierlich zugeführt wird. Auch hier kommt Inertgas, wie beispielsweise Argon zum Einsatz, um die Schweißnaht zu schützen. Vorteil dieser Technik des Edelstahl Schweißens ist vor allem die schnellere Schweißgeschwindigkeit. Allerdings müssen bei der Präzision Abstriche gemacht werden, weshalb sich diese Art des Schweißen eher für dickere Materialien eignet. Außerdem kann hier die Nahtqualität variieren, was die Legierungen beschädigen und demnach zu Rost führen könnte.

3.Edelstahl Elektrodenschweißen

Es ist auch möglich, Edelstahl mit Elektroden zu schweißen. Dieses Verfahren (auch Lichtbogenhandschweißen genannt) ist allerdings nicht so verbreitet, wie die beiden anderen Verfahren, wenn es darum geht, Edelstahl zu schweissen. Zwar ist es relativ einfach und flexibel in der Anwendung, allerdings bietet Elektrodenschweißen eine geringere Präzision und weniger ästhetisch ansprechende Nähte, weshalb es meist in weniger anspruchsvollen oder sichtbaren Bereichen von Edelstahl-Anwendungen eingesetzt wird. Wichtig ist außerdem, dass darauf geachtet wird, spezielle, hochlegierte Elektroden zu verwenden, die den Legierungselementen des Edelstahls entsprechen. Diese Elektroden helfen dabei, eine Schweißnaht zu erzeugen, die den Korrosionsschutz und die Festigkeit des Edelstahls bewahrt.

Ist auch Edelstahl MAG-Schweißen möglich?

Ähnlich wie beim MIG-Verfahren wird beim MAG-Verfahren ein abschmelzender Draht verwendet. Allerdings wird hier ein aktives Schutzgas (z. B. CO2) eingesetzt, das chemische Reaktionen fördert. Aufgrund dessen eignet sich diese Technik weniger für Edelstahl und kann nur für das Schweißen von unlegierten und niedriglegierten Stählen verwendet werden. Denn das aktive Gas beim MAG-Verfahren kann die Materialeigenschaften von Edelstahl beeinträchtigen.

Häufige Herausforderungen beim Edelstahl schweißen

Verzug und Verformung

Da Edelstahl sich bei hohen Temperaturen stärker ausdehnt und eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit hat, als normaler Stahl, kann es beim Edelstahl schweißen schnell zu Verzug und Verformungen kommen. Wichtig ist also, dass die Wärmeeinbringung reduziert wird, zum Beispiel indem eine geringere Schweißgeschwindigkeit angewendet oder eine pulsierende Stromquelle verwendet wird. Außerdem sollten die Schweißpunkte beim Edelstahl schweißen strategisch gesetzt werden, um die Wärmeausbreitung zu kontrollieren und Verzug zu minimieren.

Rost und Korrosion an der Schweißnaht

Edelstahl ist zwar rostfrei, allerdings können durch das Schweißen Legierungselemente, wie etwa Chrom, oxidieren und so den Korrosionsschutz beeinträchtigen. Deshalb ist es essenziell, dass beim Edelstahl schweißen Inertgase wie Argon verwendet werden. So kann eine Oxidation der Schweißnaht verhindert werden. Um die Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten, sollte die Naht im Nachgang außerdem passiviert werden. Beim Passivieren handelt es sich um ein Veredelungsverfahren, bei dem freies Eisen entfernt wird. Das führt zu einem erhöhten Chromgehalt im Metall, was wiederum die natürliche Korrosionsbeständigkeit verbessert.

Schlackeneinschlüsse und Verunreinigungen

Verunreinigungen durch Schlacke oder Schweißspritzer können beim Edelstahl schweißen zu Schwachstellen und Korrosionsproblemen führen. Um das zu vermeiden, sollten die Werkzeuge im Vorfeld gründlich gereinigt werden. Außerdem müssen beim Edelstahl schweißen in jedem Fall geeignete Schutzgase und Elektroden verwendet werden, wie oben bereits ausführlicher beschrieben wurde.

Rissbildung

Aufgrund seiner hohen thermischen Ausdehnung und der daraus resultierenden Spannung, die nach dem Abkühlen entsteht, neigt Edelstahl zu Rissbildung. Deshalb ist eine Schweißtechnik mit geringer Wärmeeinbringung beim Edelstahl schweißen von Vorteil, wie zum Beispiel das WIG-Schweißen. Außerdem sollte das Werkstück nur langsam abgekühlt und unnötige Wärmezufuhr vermieden werden. Kurze Schweißnähte bieten zusätzlichen Schutz vor Spannungsrissen.

Da Edelstahl auch in vielen Bereichen eingesetzt wird, in denen es auf eine saubere und ästhetische Schweißnaht ankommt, wie z. B. in der Sanitär- oder Lebensmittelindustrie, muss beim Edelstahl schweißen immer auch auf die Optik geachtet werden. Deshalb ist es sinnvoll, Arbeiten dieser Art von einem Profi durchführen zu lassen. So lässt sich sicherstellen, dass neben der Ästhetik auch die Korrosionsbeständigkeit und die vorgegebene Form erhalten bleiben. Als Experten für die Metallverarbeitung München sind wir Ihr kompetenter Partner, wenn es darum geht, Edelstahl professionell zu schweißen.

Edelstahl schweißen – Fazit

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das Schweißen von Edelstahl trotz seiner Herausforderungen zahlreiche Vorteile bietet. Die Wahl des richtigen Schweißverfahrens ist von zentraler Bedeutung, um die charakteristischen Eigenschaften des Edelstahls – wie Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit – zu bewahren. Herausforderungen wie Verzug, Rost und Korrosion sowie Rissbildung können durch fundiertes Fachwissen und die richtige Technik erfolgreich überwunden werden. Dabei spielt der Einsatz von geeignetem Schutzgas und Elektroden eine entscheidende Rolle. Schließlich erfordert das Edelstahl schweißen aufgrund der hohen ästhetischen Anforderungen in verschiedenen Industriezweigen ein hohes Maß an Präzision und Fachkompetenz. Professionelle Schweißer bringen nicht nur handwerkliches Können, sondern auch das nötige Wissen um Materialien mit, um hochwertige Verbindungen herzustellen.

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