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Edelstahl schweißen: worauf muss ich achten?

Wie herkömmlicher Stahl lässt sich auch Edelstahl schweißen, um zwei Bauteile miteinander zu verbinden. Damit die Schweißnaht eine lange Lebensdauer aufweist und die Schweißverbindung an sie gerichtete Anforderungen erfüllt, sind fundierte Kenntnisse über Schweißverfahren und Materialien erforderlich. In diesem Ratgeber möchten wir Ihnen wichtige Tipps zum Schweißen von Edelstahl vermitteln.

Allgemeines über Edelstahl

Edelstahl kommt immer dann zum Einsatz, wenn besondere Eigenschaften an den Stahl gestellt werden. Dieser Stahl zeichnet sich durch einen sehr hohen Reinheitsgrad aus. Der Anteil an Phosphor und Schwefel beträgt unter 0,025 Prozent. Zwar ist Edelstahl nicht per se rostfrei, jedoch kommen in zahlreichen Einsatzgebieten überwiegend legierte nichtrostende Edelstähle zum Einsatz.

Veredelung mit Legierungselementen

Um die gewünschten Eigenschaften eines Edelstahls herzustellen, werden vorrangig diese Legierungselemente als Komponenten des vergüteten Stahls verwendet:

  • Chrom
  • Kobalt
  • Nickel
  • Niob
  • Molybdän
  • Titan
  • Vanadium
  • Wolfram

Durch das Ausscheiden verschiedener Bestandteile des Ausgangsstahls und das Hinzufügen von Legierungselementen wird der vergütete Stahl beispielsweise rostfrei und beständig gegen äußere Einflüsse (z. B. säurebeständig, temperaturbeständig).

Anwendungsgebiete von Edelstählen

Zudem können Edelstähle derart bearbeitet werden, dass sie besonders glatte und somit leicht zu reinigende und hygienische Oberflächen aufweisen. Diese Materialeigenschaften sind in diversen Bereichen von elementarer Bedeutung - etwa in der modernen Medizintechnik, in der Lebensmittelindustrie und in der Gastronomie. Aber auch in Laboren, in Chemie verarbeitenden Industrieunternehmen sowie in der Automobilindustrie und in der Architektur ist der Einsatz von Edelstählen unverzichtbar.

In welchen Bereichen wird Edelstahl geschweißt?

Edelstahl ist ein wichtiger Werkstoff in der Industrie und im Alltag. Daher ist das Schweißen von Edelstahl fast überall notwendig, wo diese besondere Stahlart Anwendung findet und wo Bauteile nicht aus einem massiven Stahlblock gefertigt werden können.

Hier einige Beispiele:

  • Bei der Herstellung von Industriemaschinen.
  • Bei der Fabrikation von Fahrzeugen aller Art.
  • In der Fertigung von Gastronomiegerätschaften.
  • Bei der Produktion von Medizinapparaten.

Allerdings wird auch im privaten Bereich und im Hobby Edelstahl geschweißt. Etwa dann, wenn ein DIY Grill gebaut werden soll, ein neues Geländer für die Gartentreppe benötigt wird oder ein Zeltgestänge zu reparieren ist.

Edelstahl schweißen: Die Anforderungen an den Schweißer

Die größte Herausforderung beim Edelstahl schweißen ist die Auswahl des richtigen Schweißverfahrens. Entscheidet sich der Schweißer für das falsche Verfahren, lässt sich keine optimale Schweißnaht erzeugen. Darüber hinaus können die benötigten Materialeigenschaften des Edelstahls beeinträchtigt werden. Die Schweißstelle kann aufbrechen oder rosten und insgesamt kann die Stabilität des Werkstücks gefährdet sein.

Wegen höherem Schmelzpunkt und verstärkter Materialausdehnung unter hohen Temperaturen gestaltet sich das Edelstahl schweißen etwas schwieriger, als es bei herkömmlichen Stählen der Fall ist.

Welche Schweißmethoden eignen sich für das Edelstahl schweißen?

Für das Verbinden von Bauteilen aus Edelstahl lässt sich im Wesentlichen jedes Schweißverfahren nutzen. Somit können die gängigen Verfahren wie MIG/MAG-Schweißen, WIG-Schweißen angewandt werden.

Welches Verfahren konkret zu bevorzugen ist, hängt von

  • der Art des Bauteils,
  • der Materialstärke,
  • den Anforderungen an die Schweißnaht
  • sowie der Stahlsorte ab.

Ebenso gilt es, den Verwendungszweck des Bauteils zu berücksichtigen.

Die richtige Schweißmethode auswählen

Abhängig von der Zusammensetzung des Edelstahls variieren die Eigenschaften des Stahls beim Schweißen. Möchte man zum Beispiel einen ferritischen Edelstahl (Chrom-Edelstahl mit einem Chromgehalt von 10,5 bis 17 Prozent) schweißen, kann die Auswahl der falschen Schweißmethode oder die Verwendung falscher Schweißzusatzstoffe die Bildung von Rissen (Spannungsrisse und Spaltkorrosion) begünstigen.

Austenitische Stähle haben einen Nickelanteil von mehr als 8 % und weisen im Vergleich zu ferristischen Stählen eine etwa doppelt so hohe Zähigkeit auf, wodurch sie sich leichter schweißen lassen. Die Rissbildung ist daher weniger wahrscheinlich.

Dünne Werkstücke aus rostfreiem Stahl lassen sich am besten mit WIG Schweißen bearbeiten. Will man dickere Werkstücke aus Edelstahl schweißen, empfiehlt sich das MIG/MAG-Schweißen, bei dem manuell ein Schweißzusatz zuzuführen ist, da die Wolfram-Elektrode bei diesem Schweißverfahren nicht abbrennt.

Zwar ist das E-Handschweißen bei rostfreiem Edelstahl ebenfalls möglich. Jedoch fällt bei dieser Schweißmethode eine relativ hohe Verschmutzung an, was die Optik und die Hygiene negativ beeinträchtigt. Insofern weder die optische Qualität der Schweißnaht eine wesentliche Rolle spielt, noch besondere Hygieneanforderungen gestellt werden, bietet das Elektroden-Handschweißen diverse Vorteile. Einer davon ist die Möglichkeit, im Freien schweißen zu können.

Richtige Elektroden und Zusatzmittel für das Edelstahlschweißen verwenden

Zum Schweißen werden abschmelzbare Elektroden oder Schweißdrähte verwendet, die mit unterschiedlichen Schweißzusätzen erhältlich sind. Die Verwendung bestimmter Schweißzusätze erlaubt das bessere Verbinden zweier Edelstähle.

Schweißzusatzstoffen sind verschiedene Inhaltsstoffe beigemengt, die sich auf die chemische Reaktion während dem Edelstahl schweißen auswirken. Damit die gewünschten Anforderungen an die Schweißnähte erzielt werden, sind die Inhaltsstoffe exakt auf den Edelstahl-Typ abzustimmen.

Die richtige Drahtbürste beim Edelstahl schweißen

Schlacke bildende Schweißzusätze bieten Korrosionsschutz während dem Schweißprozess. Im Anschluss an den abgeschlossenen Schweißprozess ist ein Entfernen der Schlacke notwendig, um Lochkorrosion zu verhindern.

Für die abschließende Schweißnahtbearbeitung sollte stets die richtige Drahtbürste zum Entfernen der Schlacke genutzt werden. Hierfür ist generell eine Bürste aus dem gleichen Material zu verwenden, aus dem auch der geschweißte Werkstoff besteht. Auf diese Weise lässt sich bei der Bearbeitung der Schweißnaht eine Verunreinigung des Werkstoffs verhindern.

Unter Umständen ist im Rahmen der Nachbearbeitung von Schweißnähten Schleifen und Polieren erforderlich. Hierbei gilt, ebenso wie bei der Drahtbürste, strikt darauf zu achten, dass die Schleifwerkzeuge zuvor nicht mit Eisen in Kontakt geraden sind, um Fremdrost zu vermeiden.

Edelstahl schweißen allgemein

Wie üblich gelten die Regeln für die Stromstärke genauso wie für alle anderen Materialien ebenso.
Also worauf muss ich beim Edelstahl hauptsächlich achten? Die Gasmenge. Denken Sie immer daran, eine höhere Gasmenge einzustellen als für Stahl üblich.
Man erkennt es daran, dass die Seiten der Naht nicht verbrannt sind. Schwarz bis Dunkelgrau und die Schweißnaht selber sollte Anlassfarben aufweisen. Dennoch sollte man nicht Pauschal die Gasmenge nach oben schrauben, da dies auch nicht von Vorteil ist, da sonst Verwirbelungen im Gasstrom entstehen können und dieser wiederum zum Nachteil der Schweißnaht führt.
Als Empfehlung wird dem Schweißer geraten immer eine größere Keramikdüse als üblich zu nutzen um eine bessere Abschirmung der Naht zu erreichen. Bei bestimmten Schweißarbeiten empfiehlt es sich eine Glas - Champagner Düse zu verwenden, z.B. bei Sichtnähten oder bei Schweißnähten mit hohen Anforderungen. Diese Düse ermöglicht einen größeren Bereich zu fluten und damit eine bessere Umhüllung der Schweißnaht zu erhalten. Zumal bei diesen Düsen auch die Sicht auf die Schweißnaht erheblich verbessert wird.
Ein weiterer wichtiger Punkt beim Verschweißen von Edelstahl oder auch bei anderen hochlegierten Metallen ist zu beachten; je filigraner die Arbeit desto mehr muss auf die Sauberkeit aller Komponenten geachtet werden.
Bei einem Material von unter 0,5 mm hat sich aus der Erfahrung gezeigt, dass die Wolframmnadel (grau oder gold) unbedingt korrekt geschliffen sein muss. Als Tipp hat sich erwiesen, die Nadel kurz in Aceton oder Spiritus oder ähnlichem zu waschen. Achtet auch darauf, dass die Masse sauber am Werkstück und möglichst nah an der zu schweißender Stelle angebracht ist.

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