Technisch ja. Strukturell nein – nicht in tragenden, sicherheitskritischen Anwendungen. Eine Schraube der Festigkeitsklasse Grade 8, die geschweißt wurde, verliert die wärmebehandelte Festigkeit, die sie überhaupt erst zur Grade-8-Schraube macht, und dieser Verlust tritt genau dort auf, wo man ihn nicht sehen kann: im Inneren der Verbindung.
Warum Schweißen die Festigkeit einer Grade-8-Schraube ruiniert
Grade-8-Schrauben erreichen ihre hohe Festigkeit durch Härten und Anlassen von mittelkohlenstoffhaltigem legiertem Stahl – eine Quelle gibt die Standard-Zugfestigkeit mit etwa 150.000 PSI an (ein häufig genannter Wert für diese Güte; betrachten Sie ihn als Richtwert, nicht als garantierte Spezifikation – die tatsächliche Festigkeit sollte anhand des Werkstoffzeugnisses des Lieferanten bestätigt werden). Das Schweißen bringt intensive, lokal begrenzte Hitze ein, die die Wärmeeinflusszone weichglüht, und diese Zone kann auf Grade-5-Festigkeit oder darunter abfallen. Da der höhere Kohlenstoff- und Legierungsgehalt von Grade 8 die Wärmeeinflusszone nach dem Abkühlen zudem anfällig für harte, spröde Stellen macht, besteht die Versagensart unter Vibration oder Stoßlast eher in plötzlichem Reißen oder Bruch als in dem allmählicheren Fließen, das man bei einer niedrigeren, ungehärteten Schraube sehen würde.
Risiken durch die Beschichtung
Die meisten Grade-8-Schrauben tragen eine Zink- oder Gelbchromatierung. Das Durchbrennen dieser Beschichtung beim Schweißen setzt giftige Zinkdämpfe frei („Metalldampffieber“) – hier zählen Belüftung und Atemschutz, nicht nur die Nahtqualität. Beschichtete Schrauben können durch den Schweißprozess auch anfälliger für Wasserstoffversprödung sein, was einen zweiten Grund liefert, das Schweißen beschichteter hochfester Verbindungselemente zu vermeiden.
Wann es (manchmal) akzeptabel ist
| Szenario | Sollte man schweißen? |
|---|---|
| Strukturell / sicherheitskritisch (tragend, Fahrwerk, Lenkung, Heben) | Nein – durch eine schweißbare kohlenstoffarme Schraube/einen Bolzen ersetzen oder eine mechanische Befestigungslösung verwenden |
| Nicht kritisch, dekorativ oder vorübergehende Positionierung (Heften, damit sich eine Mutter nicht dreht, nicht tragende Befestigungen) | Im Allgemeinen akzeptabel |
| Eine festsitzende/abgebrochene Schraube lösen (eine Mutter auf einen abgebrochenen Schraubenstumpf schweißen, um die Hitze zum Lösen zu nutzen) | Eine in Werkstätten weit verbreitete Technik – sie beruht auf der Hitze selbst, nicht darauf, dass die Naht danach strukturelle Festigkeit behält, und widerspricht daher nicht der obigen Kernregel |
Wenn Sie wirklich ein geschweißtes Verbindungselement brauchen
Verwenden Sie eine für das Schweißen spezifizierte Schraube oder einen Bolzen – eine kohlenstoffarme Güte wie ASTM A307 – oder wechseln Sie zu einer rein mechanischen Befestigung. Verlassen Sie sich nicht darauf, dass eine geschweißte Grade-8-Schraube die Last trägt, für die sie vor dem Schweißen ausgelegt war.
Weiterführende Lektüre: Kann man auf Gusseisen schweißen? · Kann man Aluminiumguss schweißen?
