Edelstahl-Schweißen

Die Mischung macht's

Herausforderung Edelstahl-Schweißen

Das Schweißen von Edelstahl erfordert gute Materialkenntnis - denn die vielen verschiedenen Legierungen und Stahlarten weisen auch unterschiedliche Schweißeigenschaften auf. Ziel ist es, die positiven Eigenschaften des Materials auch nach dem Schweißvorgang zu erhalten.

Wissenswertes über Edelstahl

Die reinste Form des Stahles

Als Edelstahl werden legierte und unlegierte Stähle mit besonders hohem Reinheitsgrad bezeichnet. Der Anteil der sogenannten Eisenbegleiter Schwefel und Phosphor liegt dabei unter 0,025 %. Edelstahl muss nicht zwingend nichtrostend sein, im Alltag spricht man jedoch meist nur bei rostfreien Stählen von Edelstahl.

Legierungen

Die häufigsten Legierungselemente bei Edelstahl sind Chrom, Nickel, Molybdän, Titan, Niob, Vanadium und Kobalt. Ab einem Mindestanteil von 12 % Chrom wird Edelstahl widerstandsfähig. Auf der Oberfläche bildet sich dann durch den Einfluss von Sauerstoff eine dünne Schicht Chromoxid. Diese schützt den darunterliegenden Stahl vor anderen chemischen Einflüssen.

Auf die Dosis kommt es an

Die Zugabe weiterer Legierungselemente kann die mechanischen und chemischen Eigenschaften von Edelstahl zusätzlich verbessern. Nickel zum Beispiel erhöht die Säurebeständigkeit. Titan oder Niob stabilisieren das Werkstoffgefüge bei höheren Temperaturen. Mangan, Molybdän und Kupfer steigern die Widerstandsfähigkeit gegenüber Säuren und Lochfraß.

Welche Arten von Edelstahl gibt es?

Je nach den Bestandteilen ihres Gefüges unterscheidet man zwischen mehreren Stahlarten:

Austenitische Stähle

Diese Stähle werden auch Chrom-Nickel-Stähle (CrNi-Stähle) genannt und verfügen über einen Nickel-Gehalt von mehr als 8 %. Sie bieten gute mechanische Eigenschaften, sind korrosions- und säurebeständig und lassen sich leicht verarbeiten. Zum Einsatz kommen sie vor allem in aggressiven Umgebungsbedingungen - etwa in der Chemie- oder der Lebensmittelindustrie.

Ferritische Stähle

Es gibt zwei Arten von ferritischen Stählen. Ihr Chromgehalt liegt entweder zwischen 11 und 13 % oder bei 17 %. Erstere werden aufgrund ihres niedrigeren Chromgehalts nur als "korrosionsträge" bezeichnet. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo eine lange Lebensdauer und Sicherheit wichtig sind, das optische Erscheinungsbild hingegen weniger. Beispiele hierfür sind der Container-, Waggon- und Fahrzeugbau.

Ferritisch-austenitische Stähle (Duplexstahl)

Wegen ihrer beiden Gefüge-Bestandteile Ferrit und Austenit werden diese Edelstähle auch oft als Duplexstähle bezeichnet. Sie vereinen zwei besonders gute Eigenschaften: Eine höhere Festigkeit als rostfreier Chrom-Nickel-Stahl und eine höhere Dehnbarkeit und Verformbarkeit als rostfreier Chromstahl. Aufgrund seiner hohen Beständigkeit gegen Flächenkorrosion wird Duplexstahl vor allem in der chemischen und petrochemischen Industrie sowie in der Offshore-Technik eingesetzt.

Martensitische Stähle

Diese Edelstähle haben einen Chromgehalt von 12 - 18 % und einen Kohlenstoffgehalt von über 0,1 %. Sie lassen sich durch Erwärmen und schnelles Abkühlen härten und weisen eine hohe Festigkeit auf, die mit steigendem Kohlenstoffgehalt zunimmt. Zum Einsatz kommen Sie etwa bei der Herstellung von Rasierklingen, Messern und Scheren. Sie sind allerdings weniger korrosionsbeständig als andere Edelstähle.

Vorteile

  • Korrosionsbeständig
  • Temperaturbeständig
  • Hochfest
  • Langlebig 

Nachteile

  • Teurer Grundwerkstoff
  • Geringe Zugfestigkeit

Was gibt es beim Edelstahl-Schweißen zu beachten?

Zum Schweißen von Edelstahl können Sie nahezu jedes Schweißverfahren anwenden. Bei der Auswahl sollten Sie sich nach der Art des Bauteils und den Anforderungen an die Schweißnaht richten. Besonderes Augenmerk gilt der Auswahl des Schweißzusatzes: Bei Verwendung eines falschen Zusatzwerkstoffes besteht die Gefahr, dass die Schweißstelle nicht die gleiche Festigkeit erreicht wie die Umgebung. Dadurch kann der Stahl an dieser Stelle nicht nur reißen, sondern auch rosten. Vor dem Schweißen sollten Sie sich daher vergewissern, um welchen Edelstahl es sich handelt, und den Zusatzwerkstoff entsprechend auswählen.

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