Wann ist Stahl schweißbar?

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021

Die Kunst des Schweißens erfordert nicht nur ein geübtes Handwerk, sondern auch das Wissen um unterschiedliche Materialien. In unserem Artikel klären wir, welche Rolle der Kohlenstoffgehalt für die Schweißbarkeit von Stahl spielt und welche Maßnahmen die Schweißeignung verbessern können. Lassen Sie sich aufklären, um zukünftige Projekte erfolgreich umsetzen zu können.

Ob Stahl schweißbar ist oder nicht, hängt vom Kohlenstoffgehalt ab

AUF EINEN BLICK

Wann ist Stahl schweißbar?

Stahl ist schweißbar, wenn der Kohlenstoffgehalt weniger als 0,22 % beträgt. Bei einem Gehalt zwischen 0,22 % und 0,3 % können Maßnahmen wie Vorwärmen der Schweißstelle, Veränderung der Abkühlgeschwindigkeit oder Spannungsarmglühen die Schweißbarkeit verbessern. Das Kohlenstoffäquivalent berücksichtigt weitere Legierungsbestandteile.

Lesen Sie auch

Kohlenstoffgehalt

Ein sehr wichtiges Kriterium dafür, ob Stahl schweißbar ist oder nicht, ist der Kohlenstoffgehalt der jeweiligen Stahlsorte. Grundsätzlich kann man davon ausgehen, dass ein Stahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,22 % in den meisten Fällen schweißbar sein wird.

Bei Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von zwischen 0,22 % bis rund 0,3 % kann es noch möglich sein, durch geeignete Zusatzvorkehrungen einen Stahl auf bestimmte Art zu schweißen.

Begründung

Bei Stählen mit hohem Kohlenstoffgehalt kommt es beim Schweißen zu Veränderungen und Umwandlungen im Gefüge (Mikrostruktur der Stahlatome). Das kann dazu führen, dass es entweder zu sogenannten Härtespitzen oder auch zur Rissbildung Im Material durch das Schweißen kommt. Beides ist nicht erwünscht.

Härtespitzen

Mit dem Begriff Härtespitzen ist die Bildung von Martensit im Grenzbereich zwischen der sogenannten Wärmeeinflusszone (dort wo das Schweißen den Stahl erwärmt) und dem übrigen Material.

Rissbildung

Auch eine Rissbildung kann drohen, wenn sich das Gefüge an der Schweißstelle verändert oder in härteres Martensit umwandelt. Grund für Rissbildungen können aber auch Eigenspannungen im Werkstück sein, die durch das Schweißen entstehen.

Maßnahmen zur Verbesserung der Schweißbarkeit

Mit einzelnen Zusatzmaßnahmen kann man auch Stähle mit Kohlenstoffgehalten zwischen 0,22 % und 0,3 % noch schweißbar machen, oder ihre Eignung zum Schweißen erhöhen. Diese Maßnahmen sind:

Vorwärmen der Schweißstelle
Vorwärmen des Werkstücks
Veränderung der sogenannten Abkühlgeschwindigkeit beim Schweißen
vorhergehendes Spannungsarmglühen

Kohlenstoffäquivalent

Nicht nur der Kohlenstoffgehalt sondern gegebenenfalls auch andere Legierungsbestandteile können Eigenspannungen im Werkstück beim Schweißen verursachen. Da eine Berücksichtigung im Einzelnen kompliziert ist, verwendet man das sogenannte Kohlenstoffäquivalent. Es gibt an, in welchem Maß sich Legierungsbestandteile die Eignung zum Schweißen beeinflussen.

Tipps & Tricks

Schweißen kann immer auch zu einer Versprödung des Werkstücks an der Schweißstelle führen, das sollte man immer berücksichtigen. Auch sind nicht immer alle Schweißarten für jede Legierung geeignet. Das kann man überprüfen, indem man unter der jeweiligen Werkstoffnummer die Schweißeignung des jeweiligen Werkstoffs nachschlägt.

Artikelbild: jeffbergen/iStockphoto