Das Schweißen von Edelstahl unterscheidet sich grundlegend von dem anderer Materialien. Der Unterschied beginnt mit der einzigartigen chemischen Zusammensetzung von Edelstahl.
Vor einiger Zeit hat das Ingenieurteam von EASIAHOME wurde von einem Kunden gefragt, ob Edelstahlmuttern an Kohlenstoffstahldraht geschweißt werden könnten. Die kurze Antwort lautet: „Ja, das können Sie, aber Sie wollen wahrscheinlich nicht.“ Wenn Sie einen korrosionsbeständigen Draht benötigen, ist es in den meisten Fällen am besten, vollständig rostfreien Stahldraht zu verwenden, anstatt Metall zu mischen und aufeinander abzustimmen.
Was ist Edelstahl?
Das Schweißen von rostfreier Stahl unterscheidet sich grundlegend von dem anderer Materialien. Der Unterschied beginnt mit der einzigartigen chemischen Zusammensetzung von Edelstahl. Edelstahl ist wie andere Stähle eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff. Edelstahl unterscheidet sich jedoch dadurch, dass er mindestens 10.5 Prozent Chrom enthält, ein Element, das die resultierende Legierung korrosionsbeständig macht. Verschiedene Formen von Edelstahl, einschließlich Edelstahlblech, Edelstahlplatte, Edelstahlrohr und Edelstahlstange.
Es gibt fünf Arten von rostfreiem Stahl, von denen jedoch in der Regel nur drei in der Fertigungshalle zu finden sind: austenitisch, martensitisch und ferritisch. Am häufigsten kommt Austenit vor. Martensitischer Edelstahl wird für Anwendungen mit harten Oberflächen verwendet. Ferritischer Stahl ist die günstigste Option und wird am häufigsten in Konsumgütern verwendet. Jede dieser Stahlsorten wird nach ihrer Mikrostruktur klassifiziert, die sich auf ihre Duktilität und Festigkeit auswirkt.
Die Mikrostruktur von Stahl hängt von seiner chemischen Zusammensetzung ab. Austenitischer Stahl enthält beispielsweise 16–26 % Chrom (Cr) und 8–22 % Nickel (Ni). Der Cr-Gehalt von martensitischem Stahl liegt im Bereich von 11–28 %. Ferritischer Stahl enthält 12–18 % Cr. Daher muss das mit jedem Stahl verschweißte Material der Zusammensetzung dieses Stahls entsprechen.
Schweißen von Edelstahl vs. Schweißen von Kohlenstoffstahl
Das Schweißen von Edelstahl ist komplexer als das Schweißen von Kohlenstoffstahl. Erstens speichert Edelstahl die Wärme effektiv und verformt sich, wenn es den hohen Temperaturen ausgesetzt wird, die beim Schweißen entstehen. Edelstahl kann sich auch beim Abkühlen verziehen oder reißen, nachdem er durch ein Schweißgerät erhitzt wurde. Selbst wenn ein Stück Edelstahl nach einer schlechten Schweißnaht nicht reißt oder sich verformt, weist es fast immer Kratzer und Schönheitsfehler auf. Jeder Edelstahl stellt den Schweißer vor einzigartige Herausforderungen. Austenitischer Stahl kann bei starker Hitzeeinwirkung oder beim konkaven oder flachen Schweißen reißen. Martensitischer Stahl kann reißen, wenn er nicht richtig vorgewärmt wird. Bei Temperaturen von nur 300 °C zwischen den oberen Schichten verliert ferritischer Stahl an Festigkeit, wenn er nicht mit geringer Wärmezufuhr erhitzt wird.
Der Schlüssel zum erfolgreichen Schweißen von Edelstahl liegt in der Auswahl des richtigen Füllmaterials. Um gute Schweißergebnisse zu erzielen, muss die Qualität des Füllmaterials mit der Qualität des Grundmaterials übereinstimmen. Beim Schweißen von Edelstahl mit anderen Metallen sollten daher andere Schweißarten als das Widerstandsschweißen in Betracht gezogen werden. Beispielsweise sind MIG- und WIG-Schweißungen die bevorzugten Arten zum Schweißen von Edelstahl zusammen mit Kohlenstoffstahl. Wenn verschiedene Metalle miteinander kombiniert werden, beispielsweise beim Schweißen von Edelstahl mit Kohlenstoffstahl, werden Zusatzstoffe benötigt, um die beiden Metalle zu verbinden. Beim MIG-Schweißen werden kontinuierlich Elektrodendrähte in die Schweißnaht eingeschmolzen, wodurch zwei unterschiedliche Metalle miteinander verbunden werden können, ohne dass diese bis zum Schmelzpunkt erhitzt werden. Beim Schweißen von Edelstahl im MIG-Verfahren muss Zusatzwerkstoff verwendet werden, da die Schmelzpunkte zweier verschiedener Metalle sehr unterschiedlich sein können.
Wenn beispielsweise ein Metall bis zum Schmelzpunkt des anderen überhitzt, kann es zu Spannungsrissen und Mikrorissen kommen. Es ist möglich, zwei verschiedene Metalle zu schweißen, aber es ist ein sehr schwieriger Prozess und bringt viele Komplikationen mit sich.
Materialien und Ausrüstung zum Schweißen von Edelstahl
Edelstahl kann stabgeschweißt, mit Metallschutzgas (MIG) oder mit Wolframgas (WIG) geschweißt werden. Die beste Wahl hängt davon ab, was Sie erreichen möchten, da jeder Prozess zu unterschiedlichen Ergebnissen führt. Sie können Edelstahl mit einem Stab schweißen, sollten es aber wahrscheinlich nicht tun.
Es gibt andere, bessere Möglichkeiten. MIG-Schweißgeräte erzeugen mit Edelstahl die stärksten und zuverlässigsten Schweißnähte. Dies ist eine besonders gute Option, wenn Sie etwas Dickeres schweißen. WIG-Schweißgeräte können die richtige Wahl für dünnere Materialien und Schweißnähte sein, die Ästhetik und Präzision erfordern. Trotzdem ist das WIG-Schweißen immer noch eine schwierige Schweißnaht, es sei denn, Sie haben die Erfahrung und Zeit, es richtig auszuführen. Unerfahrene WIG-Schweißer können auf Edelstahl unangenehme Spuren oder Schönheitsfehler hinterlassen.
Obwohl die resultierenden Schweißnähte nicht sehr fein sind, sind MIG-Geräte normalerweise die beste Wahl zum Schweißen von Edelstahl. Wählen Sie eine Maschine mit Brenner und Probedraht. Die meisten Maschinen werden mit einer Pistole geliefert, aber wenn Sie etwas suchen, das präzisere Schweißnähte erzeugt, können Sie Ihre Pistole aufrüsten.
Außerdem müssen Sie einige der Brennerköpfe aufheben, damit sie bei Verschleiß ausgetauscht werden können. Zum Schutz des Brenners können Sie eine Schutzfolie erwerben, mit der Sie schnell und effizient zwischen verschiedenen Drahttypen wechseln können.
Für den Draht selbst müssen Sie einen geeigneten Edelstahldraht verwenden, der normalerweise einen Durchmesser von 0.030 Zoll hat. Für dickere Werkstücke können jedoch Drähte mit einem Durchmesser von 0.035 bis 0.045 Zoll geeignet sein. Da Sie beim Schweißen von Edelstahl die Temperatur überprüfen müssen, um Leistungsprobleme zu vermeiden, müssen Sie ein Temperaturüberwachungsgerät zur Hand haben.
Sie können einen herkömmlichen Stock verwenden, bedenken Sie jedoch, dass dieser nur eine begrenzte Reichweite hat. Weitere Optionen sind elektronische Infrarot-Thermometer und elektronische Oberflächentemperaturfühler. Sie benötigen außerdem Schutzgas, das möglicherweise eine Mischung aus 7.5 Prozent Argon, 90 Prozent Helium und 2.5 Prozent Kohlendioxid erfordert.
Dann müssen Sie eine Bürste zum Schaben und Reinigen von Metall hinzufügen, ein Werkzeug, das Ihnen bei der Vorbereitung Ihres Arbeitsplatzes und letztendlich dabei helfen kann, haltbarere Schweißnähte zu erzielen.
Wenn Sie zum Schweißen bereit sind, entfernen Sie Staub, Schmutz, Öl, Fett oder Wasser mit einer Metallbürste von der Station. Sie können auch dazu beitragen, Verformungen und Risse zu verhindern, indem Sie ein Stück Messing oder Kupfer hinter die Schweißnaht klemmen. Dieser Trick hilft, Wärme zu absorbieren und den Edelstahl warm genug zu halten. Bewahren Sie einen separaten Satz Schweißwerkzeuge aus Edelstahl auf.
Sobald Ihre Werkzeuge mit Kohlenstoffstahl in Kontakt kommen, können sie Kohlenstoffrückstände aufnehmen. Diese Rückstände werden während des Schweißvorgangs auf den Edelstahl übertragen, was schließlich zum Rosten des Produkts führt.
Um die besten Ergebnisse beim Schweißen zu gewährleisten, haben wir die folgenden Tipps zusammengefasst:
1. Sie müssen über die erforderliche Sicherheitsausrüstung verfügen, um mögliche Verletzungen durch Hitze beim Schweißen zu vermeiden.
2. Stellen Sie vor dem Gießen sicher, dass das Metall sauber ist. Die Verwendung einer schmutzigen Metallbasis schwächt Ihr Gelenk.
3. Sie sollten die Metallteile auf einen stabilen Tisch legen. Dies ist notwendig, denn wenn der Tisch dünn ist und beim Platzieren und Schweißen des groben Metalls viel Druck ausgeübt wird, bewegt sich der Tisch.
4 Vermeiden Sie es, Fackeln und Metall mit leeren Händen zu halten, bis der Guss beendet ist. Hängen Sie Ihre Taschenlampe außerdem an einen warmen Ort, bevor Sie sie auf eine ebene Fläche stellen.
5. Halten Sie beim Schweißen bitte eine niedrige Temperatur ein, da sich Edelstahl durch zu viel Hitze verformt. Stellen Sie daher unbedingt die Stromstärke bzw. Heizleistung niedrig ein, um dieses Problem zu vermeiden.
6. Vermeiden Sie die Verwendung grob gefüllter Drähte oder Stäbe, da diese viel Wärme erfordern, die beim Schweißen von Edelstahl nicht erforderlich ist.
7. Korrekt zusammenbauen, damit Sie die richtige Menge an Füllmaterial verwenden und keine Lücken füllen können. Nehmen Sie sich Zeit für die Feinabstimmung Ihrer Arbeitsplatzeinstellungen, um schlechtes Aussehen und Verformungen zu vermeiden.
8. Bewegen Sie sich nicht zu langsam, da sonst zu viel Hitze im Metall entsteht. Daher ist beim Schweißen auf eine hohe Verfahrgeschwindigkeit zu achten.
9. Halten Sie Ihren Arbeitsbereich sauber, sicher und gut belüftet.
10. Obwohl das Schweißen von Edelstahl etwas komplizierter ist als andere Schweißnähte, ist es machbar. Sie können sogar Edelstahl mit Weichstahl verschweißen. Der Einsatz der richtigen Ausrüstung, die Kontrolle der Temperatur und die Wahl des richtigen Zusatzmaterials können zu einer starken und dauerhaften Schweißnaht führen.
Schritte für MIG/TIG
MIG 4 Schritte zum Schweißen von Edelstahl an Baustahl
1. Führen Sie die Spule Ihrer MIG-Maschine durch den Draht und entfernen Sie den Draht mit der Spitze des Brenners. Verlängern Sie den Draht etwa einen Zentimeter über den Brenner hinaus. Sobald die Drähte eingerichtet sind, starten Sie das Gas und beginnen dann mit dem Schweißen.
2. Beginnen Sie beim Schweißen an einem beliebigen Verbindungsende. Halten Sie die Taschenlampe in einem Winkel von 30 Grad über die Fugenkante. Halten Sie den Brenner scharf, damit er das Metall an der Flammenspitze trifft. Wenn die Hitze zunimmt, machen Sie eine Pause und warten Sie, bis die Perlen wieder handhabbar sind.
3. Bewegen Sie den Brenner langsam, um die Fuge zu füllen. Stellen Sie dabei sicher, dass der Brenner einen festen Winkel einnimmt. Wenn Sie den Brenner entfernen, bewegt die Flamme die Perle in Richtung der Verbindung und schmilzt das umgebende Metall.
4. Lassen Sie den Guss abkühlen. Lassen Sie die Hitze des Metalls und des Brenners abkühlen. Vermeiden Sie es, das Metall vor dem Abkühlen zu schütteln. Andernfalls öffnet sich Ihr Gelenk.
WIG-Schweißen von Edelstahl und Baustahl in 6 Schritten
Wenn Sie dünnes Metall haben, ist WIG-Schweißen die beste Wahl. Dieser Ansatz funktioniert auch für kleine Projekte. WIG-Schweißgeräte gibt es in verschiedenen Einstellungen, daher müssen Sie die entsprechenden Einstellungen für Ihr Projekt verwenden. Zu beachten ist außerdem, dass das WIG-Schweißen tendenziell ein langsamerer Schweißprozess ist. Befolgen Sie in jedem Fall die folgenden Schritte:
1. Stecken Sie einen scharfen Wolframstab in die Taschenlampe. Der Draht sollte einen Durchmesser von etwa 1/16 Zoll haben und Sie sollten ihn in der Mitte des Metallzylinders platzieren. Bewegen Sie die Elektrode etwa ¼ Zoll aus der Düse des Brenners heraus.
2. Schalten Sie nach dem Einsetzen des Wolframstabs den Gleichstrom des Schweißgeräts ein. WIG-Schweißgeräte haben zwei Einstellungen, nämlich negative und positive Elektrode. Bei negativen Einstellungen sollte Ihr Gerät mit „DCEN“ gekennzeichnet sein. Stellen Sie sicher, dass Sie die richtigen Einstellungen haben, um richtig schweißen zu können.
3. Ihr WIG-Schweißgerät ist bereit, den Brenner mit der richtigen Einstellung zu starten. Schalten Sie die Taschenlampe ein und halten Sie die Spitze etwa einen Zentimeter über die Metallverbindung. Beginnen Sie an beiden Enden der Verbindung und achten Sie darauf, den Brenner beim Schweißen in einem Winkel von 75 Grad zu halten.
4.Der WIG-Schweißer ist mit einem Fußpedal ausgestattet. Sie müssen kräftig drücken, um den Brenner zu erhitzen. Halten Sie den Brenner und füllen Sie die Verbindung, bis das Metall schmilzt. Sie sollten die Stromstärke am Bedienfeld eingeben und vermeiden, beim Schmelzen des Metalls zu viel Energie zu verbrauchen.
5. Beim Füllen von Nähten den Füllstab in das flüssige Metall klopfen. Halten Sie den Stab gegen die Taschenlampe und bewegen Sie die flüssige Stahlkugel entlang des Metallgelenks. Stellen Sie sicher, dass der Schneidbrenner fixiert ist, um sicherzustellen, dass die Verpackung nicht durch Hitze schmilzt.
6. Lassen Sie es abkühlen, bevor Sie den Schneidbrenner entfernen und das Metall schweißen. Vermeiden Sie es, Metall zu bewegen, bis die Verbindung sicher ist.
Fazit
Edelstahl kann mit MIG- oder WIG-Schweißverfahren mit Weichstahl verschweißt werden. MIG-Schweißen kann verwendet werden, wenn Sie dicke Metalle schweißen oder große Projekte haben. Wenn Sie hingegen dünne Metallteile oder kleine Projekte haben, können Sie das WIG-Schweißen verwenden. Das Schweißen von Edelstahl mit Weichstahl ist nicht schwierig, da beide ähnliche Eigenschaften aufweisen, die das Schweißen erleichtern.
Beim WIG-Schweißen müssen Sie wissen, wie Sie die richtigen Einstellungen verwenden, um eine qualitativ hochwertige Schweißnaht zu erzielen. Stellen Sie beim Schweißen sicher, dass Sie über alle notwendigen Geräte und Sicherheitsvorrichtungen verfügen, um Verletzungen vorzubeugen. Um gute Schweißergebnisse zu erzielen, verwenden Sie E309L-16-Verdrahtungsstreifen, um Risse zu vermeiden. Achten Sie außerdem darauf, Füllmetall 309 zu verwenden, um Korrosion und Rissbildung beim Schweißen zu vermeiden.
