Ja – Edelstahl mit Baustahl zu verschweißen ist eine etablierte Technik im Fertigungs-, Rohrleitungs-, Abgasanlagen- und Stahlbau. Es ist jedoch eine Mischverbindung, was bedeutet, dass Zusatzwerkstoff und einige weitere Details anders gehandhabt werden müssen als beim Schweißen von Edelstahl mit sich selbst.
Warum man das macht
Die Kombination beider Werkstoffe ist aus praktischen Gründen üblich: Baustahl ist günstiger als Edelstahl, daher senkt seine Verwendung dort, wo keine Korrosionsbeständigkeit nötig ist, die Kosten; die Kombination kann bei manchen Konstruktionen das Gesamtgewicht verringern; und sie erlaubt es einer Struktur, die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl genau dort zu bekommen, wo sie gebraucht wird, und sich überall sonst auf die Festigkeit (und die niedrigeren Kosten) von Baustahl zu stützen.
Der Zusatzwerkstoff ist die kritische Entscheidung
Verwenden Sie weder einen gewöhnlichen Kohlenstoffstahl-Zusatz (wie ER70S-6) noch den Zusatz, den Sie normalerweise allein der Edelstahlgüte zuordnen würden (wie ER308L für 304). Beide sind für diese Verbindung falsch:
- ER309L (oder 309LSi, oder 312 bei unsicheren Güten oder rissempfindlichen Kombinationen) ist die Branchenstandardwahl zum Verbinden von 300er-Edelstahl mit Baustahl. Er hat einen höheren Chrom- und Nickelgehalt, gezielt um die Aufmischung von der Kohlenstoffstahl-Seite auszugleichen.
- Warum das wichtig ist: Kohlenstoff von der Baustahl-Seite mischt sich in das Schmelzbad ein. Ohne genug Legierungsgehalt, um diese Aufmischung aufzunehmen, kann die Verbindung ein hartes, sprödes martensitisches Gefüge bilden, das zu Rissen neigt. Das zusätzliche Chrom und Nickel des 309L hält das aufgemischte Schweißgut stattdessen in einem stabilen, duktilen Bereich.
Zentrale Herausforderungen und wie man sie beherrscht
| Herausforderung | Warum es passiert | Wie man es beherrscht |
|---|---|---|
| Schweißnahtrisse | Kohlenstoffaufmischung von der Baustahl-Seite bildet spröden Martensit | ER309L-Zusatz (oder 309LSi/312) verwenden |
| Verzug | Edelstahl dehnt sich beim Erwärmen etwa 50 % stärker aus als Baustahl | Fest einspannen; kleine, unterbrochene Heftnähte verwenden |
| Fortlaufende Korrosion der Baustahl-Seite | Die Verbindung selbst kann in Ordnung sein, aber der Baustahl rostet trotzdem | Die Baustahl-Seite nach dem Schweißen lackieren oder beschichten |
| Galvanische Korrosion an der Verbindung | Verschiedene Metalle in Kontakt mit Feuchtigkeit | Siehe unseren Leitfaden zur Verträglichkeit unterschiedlicher Metalle für den zugrunde liegenden Mechanismus |
Verfahrensschritte
- Bereiten Sie die Baustahl-Seite gründlich vor – schleifen Sie Walzhaut, Rost, Lack und Öl ab. Kohlenstoffstahl-Verunreinigung auf der Edelstahl-Seite ruiniert deren Korrosionsbeständigkeit, halten Sie Werkzeuge und Bürsten also getrennt wie beim reinen Edelstahlschweißen.
- Wählen Sie den Zusatzwerkstoff: ER309L für die meisten Verbindungen von 300er-Serie mit Baustahl, 309LSi für MIG, wo Schmelzbadfließfähigkeit hilft, oder 312, wenn die genaue Edelstahlgüte unbekannt oder die Kombination besonders rissempfindlich ist.
- Stellen Sie das Schutzgas ein: 100 % Argon für WIG; ein Dreikomponentengemisch (etwa 90 % Helium/7,5 % Argon/2,5 % CO2) oder 98 % Argon/2 % CO2 für MIG. Meiden Sie das Standard-Gemisch 75/25 Argon/CO2 – der höhere CO2-Gehalt verursacht Oxidationsprobleme auf der Edelstahl-Seite.
- Schweißen Sie mit leicht zur Baustahl-Seite gerichteter Wärme und ziehen Sie das Schmelzbad hinüber, um es mit der Edelstahl-Seite zu verschmelzen, ohne sie zu überhitzen – das gleicht aus, dass die beiden Metalle Wärme unterschiedlich leiten und sich unterschiedlich ausdehnen.
- Schützen Sie nach dem Schweißen die Baustahl-Seite mit Lack oder einer anderen Beschichtung. Die Schweißverbindung selbst kann einwandfrei und stark sein, doch blanker Baustahl rostet im Einsatz wie überall sonst.
Was man nicht tun sollte
- Verwenden Sie für diese Verbindung weder ER70S-6 (Standard-Baustahldraht) noch ER308L (reiner Edelstahl-Zusatz) – beide riskieren Risse durch Kohlenstoffaufmischung.
- Überspringen Sie die Vorbereitung der Baustahl-Seite nicht – verbliebene Walzhaut oder Rost verunreinigt die Naht.
- Lassen Sie die Baustahl-Seite nicht unlackiert in der Annahme, der Edelstahl „schütze“ sie – das tut er nicht; nur die Zusatzwerkstoff-Verbindung selbst profitiert von der Korrosionsbeständigkeit.
Schweißen Sie Edelstahl mit Edelstahl statt mit Baustahl, funktioniert die Zusatzwerkstoffwahl anders – siehe Wie schweißt man Edelstahl?.
Weiterführende Lektüre: Wie schweißt man Edelstahl? · Ist Edelstahl mit Aluminium und Kupfer verträglich? (Galvanische Korrosion erklärt)
