Anwendungstechnische Hinweise - Erl GmbH SCHWEISSEN+ ...

Anwendungstechnische 

Hinweise 

Schweißen von nichtrostenden Stählen 

Schutzgasschweißen von Aluminium 

Lichtbogenlöten


Was sind nichtrostende Stähle? 

A.2 

Anwendungstechnische Hinweise 

In nichtrostenden Stählen ist Chrom das wichtigste Legierungselement. Ab einem hohen Chromgehalt werden Stahlsorten korrosions- und 

hitzebeständig. Es kann sich an der Oberfl äche eine sehr dünne Chromoxydschicht bilden, wodurch das darunterliegende Material nicht angegriffen 

wird. Nichtrostender Stahl muss, damit er rostfrei wird, mind. 12 bis 14 % Chrom enthalten, eine glatte Oberfl äche ist dabei jedoch notwendig. 

Bei höherem Chromgehalt nimmt die Korrosionsbeständigkeit weiter zu. Der Chromgehalt variiert von 12 bis ca. 30 %. Um bessere mechanische 

Eigenschaften und eine noch bessere Korrosionsbeständigkeit zu bekommen, werden andere Legierungselemente zulegiert wie Nickel, Molybdän, 

Titan und Niob. Nickel bis ca. 20% und Molybdän bis ca. 5%. Die Zugfestigkeit und die Dehnung ist bei den nichtrostenden Stählen im kaltgewalzten 

Zustand höher als bei vergleichbaren unlegierten Stählen, die Streckgrenzen sind ungefähr gleich. 

Einteilung der nichtrostenden Stähle 

Ein ferritischer Chromstahl enthält mehr als 12 % Chrom und einen niedrigen Kohlenstoffgehalt (weniger als 0,15 %), ist magnetisch, nicht 

aufhärtend, aber anfällig für Kornwachstum. Im Zusammenhang mit der Gefahr des Kornwachstums sind diese Legierungen nicht einfach zu 

verschweißen. 

Ein martensitischer Chromstahl enthält meistens minimal 12 bis 14 % Chrom und hat einen verhältnismäßig hohen Kohlenstoffgehalt (mehr als 

0,10 %), ist magnetisch und gehärtet. Wegen der Härte sind die martensitischen Chromstähle schwieriger zu verschweißen. Für Ofenteile wird 

oft 1.4006, X10Cr13 angewendet. Dies ist ein 13 %iger Chromstahl. Ein bekannter Typ ferritischen Chromstahls ist der 1.4016 (X6Cr17), AISI 430 

(enthält 17 % Cr), der in der Erdölindustrie bei hohen Betriebstemperaturen eingesetzt wird. 

Ein austenitischer Chrom-Nickel-Stahl enthält mehr als 17 % Chrom und 8 % Nickel und hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt. Er ist nicht 

magnetisch, nicht aufhärtend, unempfi ndlich für Kornwachstum und sehr gut zu schweißen. Die Wärmeausdehnung ist bei diesen Stählen um 

etwa 50 % höher als bei unlegierten Stählen, während die Wärmeleitfähigkeit nur etwa 1/3 beträgt. Die Gruppe der austenitischen Stähle hat die 

weitaus größte Bedeutung. 

Ein ferritisch-austenitischer Chrom-Nickel-Stahl, auch bekannt als Duplex- und Superduplex enthält 22 bis 25 % Chrom und 5 bis 7 % Nickel 

sowie Molybdän, Wolfram, Kupfer und Stickstoff. Diese Stahlsorten haben eine hohe allgemeine Korrosionsbeständigkeit und besitzen hohen 

Widerstand gegen Spaltkorrosion. Der bekannteste Vertreter ist der 1.4462. 

Die am meisten vorkommenden Stahlsorten sind der 1.4306 (X2CrNi19-11), AISI 304L, bekannt als 18/8-rostfreier Stahl und der 1.4571 

(X6CrNiMoTi17-12-2), AISI 316L. 

Behandlung nichtrostender Stähle 

Nichtrostende Stähle werden üblicherweise in einwandfreiem Zustand mit einer gut geschlossenen Chromoxydschicht geliefert. Um diesen 

Zustand so beizubehalten darf die Oberfl äche während des Transports, der Lagerung und der Bearbeitung nicht beschädigt oder verschmutzt 

werden. Schleifstaub, Abdrücke von Gummisohlen, Späne, Flüssigkeiten und andere Oberfl ächenkontaminierungen sind tunlichst zu vermeiden. 

Werkzeuge und Vorrichtungen 

Hilfswerkzeuge wie Klammern, Schablonen, Spannvorrichtungen etc. müssen aus nichtrostendem Stahl hergestellt oder mit Kontaktfl ächen aus 

diesem Werkstoff versehen sein um das Eindrücken von Fremdmaterial zu verhindern. 

Für das Entfernen von Schlackenresten und Schweißspritzern dürfen nur rostfreie Pickhämmer verwendet werden. Masseklemmen müssen fest 

sitzen – lose Anschlüsse sind absolut verboten, da dadurch an den Stromübergängen hohe Temperaturen, somit Spannungen entstehen und die 

Oberfl äche beschädigt wird. 

Bei der Vor- und Nachbearbeitung von nichtrostenden Stählen mittels Schleifen muss folgendes beachtet werden 

• ausschließlich Schleifscheiben benutzen welche vom Hersteller für Edelstahl frei gegeben werden 

• die verwendeten Schleifscheiben nur für Edelstahl einsetzen 

• die Schleifbewegungen längs zur Schweißfuge ausführen (bei Schleifriefen in Querrichtung können beim nachfolgenden Schweißen Bindefehler 

entstehen) 

• die Verschmutzung der umliegenden Blechoberfl äche mit Schleifstaub vermeiden (Abdecken der Oberfl ächen) 

• Schruppscheiben sind mit der Körnung 36-46, Fiberscheiben und Schleifmopteller mit Körnung 90, Schleifband mit Körnung 129 und 

Fiberscheiben zum Feinschleifen mit Körnung 160 bis 220 einzusetzen 

• eine Erwärmung der Oberfl äche von mehr als 300° darf nicht erfolgen 

Tipps zum Heftschweißen 

Heftschweißungen sollen nicht kleiner als die spezifi zierte Wurzelnaht sein und den gleichen Qualitätsstandards derselben entsprechen. Die 

Länge der Heftnaht soll nicht kleiner als das Vierfache der größeren Blechdicke sein und bei Blechdicken von mehr als 50 mm ist eine noch 

stärkere Ausführung in Betracht zu ziehen. Dies kann auch eine zweilagige Schweißung beinhalten. Beim Einsatz niederfester Schweißzusätze für 

höherfeste Grundwerkstoffe ist ebenfalls eine besondere Betrachtung notwendig. 

Beim automatischen oder mechanisierten Schweißen ist die Aufnahme des Heftschweißens in der Schweißanweisung notwendig. Wenn eine 

Heftnaht in der fertigen Schweißnaht verbleibt ist diese entsprechend auszuführen und durch einen qualifi zierten Schweißer vorzunehmen. Die



Heftschweißungen sind rissfrei auszuführen und vor der Überschweißung zu reinigen. Risse sind vor dem Überschweißen vollständig zu entfernen. 

Heftschweißungen welche nicht in der fertigen Naht verbleiben sind vollständig zu entfernen. 

Alle zusätzlichen Hilfsvorrichtungen welche für den Zusammenbau des Bauteiles benötigt werden sind so auszuführen dass diese anschließend 

wieder leicht zu entfernen sind. Die Bauteiloberfl äche muss nach dem Entfernen durch z. B. Meißeln oder Schneiden sauber überschliffen werden. 

Ein Nachweis der Rissfreiheit kann durch entsprechende zerstörungsfreie Prüfmethoden (Farbeindringprüfung) erfolgen. 

Wurzelschutz 

Ein perfektes Schweißgut ohne Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit und mechanischen 

Eigenschaften kann nur erzielt werden, wenn ein Wurzelschutz angewendet wird, der zu sehr niedrigen 

Sauerstoffgehalten führt. 

Optimale Ergebnisse können bei bis zu maximal 20 ppm Sauerstoff (O 2 ) auf der Wurzelseite erzielt werden. 

Dies kann mit mit speziellen Vorrichtungen erreicht und mit einem modernen Sauerstoffmessgerät überwacht 

werden. 

Reines Argon ist das am häufi gsten verwendete Gas für den Wurzelschutz bei nichtrostenden Stählen. 

Formiergas (90 % N 2 + 10 % H 2 ) ist eine ausgezeichnete Alternative für austenitische Standard-Stähle. Das 

Gas enthält eine aktive Komponente Wasserstoff (H 2 ) durch die der Sauerstoffanteil im Schweißbereich 

reduziert wird. Stickstoff kann bei Duplex-Stählen eingesetzt werden um einen Stickstoffverlust im Schweißgut zu verhindern. 

Verbindung von unterschiedlichen Stählen (Schwarz-Weiss-Verbindung) 

Aufgrund der im Mikroschliff unterschiedlichen Färbung werden Verbindungsschweißungen zwischen unlegierten Stählen und nichtrostenden 

Werkstoffen als Schwarz-Weiss-Verbindung bezeichnet. Die größte Herausforderung ist die Vermeidung der Martensitbildung und die damit 

einhergehende Rissanfälligkeit. Dazu sind folgende Maßnahmen zu treffen: 

• Schweißen ohne Zusatz darf generell nicht erfolgen 

• Unlegierte Schweißzusätze führen zu einem vollmartensitischem Gefüge und somit unbrauchbar. 

• Durch die Verwendung überlegierter Schweißzusätze wie dem 1.4370 oder noch besser dem 1.4332 kann ein nahezu martensitfreies Gefüge 

erreicht werden. 

• Die Aufmischung mit dem Grundwerkstoff ist so gering wie möglich zu halten. Dies kann durch eine unterschiedliche Anfasung der Bleche (nahezu 

90° bei dem unlegierten Material und 50-60° beim hochlegierten Werkstoff) und durch das Ausrichten des Lichtbogens zum hochlegierten Stahl 

erreicht werden. 

• Beim Schleifen ist aufgrund der Gefahr von Aufhärtungsrissen sehr vorsichtig zu arbeiten. 

• Mit einer Korrosionsbeständigkeit des nichtrostenden Stahles ist erst ab einem Abstand von ca. 30 mm zur Schweißnaht zu rechnen. 

Empfehlungen zur Schutzgasauswahl zum Schweißen nichtrostender Stähle 

Schutz der Schweißnaht 

Die Hauptaufgaben des Schutzgases bestehen darin, den Schweißbereich während des Schweißvorgangs 

vor atmosphärischen Einfl üssen, also vor Oxidation und Stickstoffnahme, zu schützen und den Lichtbogen 

zu stabilisieren. Die Auswahl des Schutzgases kann einen Einfl uß auf die Eigenschaften des Lichtbogens 

haben. 

MSG-Schweißen 

Die Weiterentwicklung der Schweißmaschinen und die Auswahl des Schutzgases trägt zur Verbesserung 

der Wirtschaftlichkeit beim MSG-Schweißen bei. Dies hat zu einem größeren Einsatz des MSG-Prozesses 

geführt. 

Das Basisgas zum MSG-Schweißen ist ein Inertgas - Argon (Ar) oder Helium (He) oder eine Mischung von 

beiden. Weiterhin kann durch einen geringfügigen Zusatz von Sauerstoff (O 2 ) oder Kohlendioxid (CO 2 ) der 

Lichtbogen stabilisiert und das Fließverhalten und die Qualität des Schweißguts verbessert werden. Für 

nichtrostende Stähle sind außerdem Schutzgase mit geringen Mengen Wasserstoff (H 2 ) erhältlich. 

WIG- und Plasmaschweißen 

Im Normalfall wird zum WIG-Schweißen als Schutzgas Argon, Helium oder eine Mischung aus Beiden 

eingesetzt. In einigen Fällen wird Stickstoff (N 2 ) und/oder Wasserstoff (H 2 ) hinzugefügt, um bestimmte 

Eigenschaften zu erzielen. 

Schutzgase mit Wasserstoff können beispielsweise für viele herkömmliche Edelstähle zur Erhöhung 

der Produktivität eingesetzt werden. Wenn Stickstoff zugefügt wird, können dadurch die Eigenschaften 

des Schweißguts verbessert werden. Oxidierende Gasanteile werden nicht hinzugefügt, weil sie die 

Wolframelektrode zerstören. 

A.3


Gas Grundwerkstoff 

A.4 


MSG Schweißen Austenitisch Duplex Ferritisch Voll austenitisch Super Duplex Nickelbasis-Legierungen 

Ar ● ● a) ● 

He ● ● a) ● 

Ar + He ● ● a) ● 

Ar + (1-3) % O2 ● b) ● b) ● b) ● c) ● b) 

Ar + (1-3) % CO d) 2 

● e) ● e) ● e) ● c) ● e) 

Ar + 30 % He + (1-3) % O2 ● f) ● f) ● f) ● c) ● f) 

Ar + 30 % He + (1-3) % CO d) 2 

● f) ● f) ● f) ● c) ● f) 

Ar + 30 % He + (1-2) % N2 ● g) ● 

Gas Grundwerkstoff 

WIG Schweißen Austenitisch Duplex Ferritisch Voll austenitisch Super Duplex Nickelbasis-Legierungen 

Ar ● ● ● ● ● 

He ● ● ● ● ● ● 

Ar + He ● ● ● ● ● ● h) 

Ar + (2-5) % H2 ● i) ● i) ● i) 

Ar + (1-2) % N2 ● ● 

Ar + 30 % He + (1-2) % N2 ● ● 

● empfohlen bedingt empfohlen 

a) Ar vorzugsweise beim MSG-Impuls-Schweißen. 

b) Besseres Fließverhalten des Schweißbades als mit Ar. 

c) Nicht für 22.12.HT and 27.31.4LCu besser Ar. 

d) Nicht zum Sprühlichtbogenschweißen, wenn ein besonders niedriger Kohlenstoffgehalt gefordert ist. 

e) Besseres Fließverhalten des Schweißbades als mit Ar. Bessere Kurzlichtbogeneigenschaften als bei Ar + (1-3)% CO 2 . 

f) Besseres Fließverhalten des Schweißbades als mit Ar. Bessere Kurzlichtbogeneigenschaften als bei Ar + (1-3)% CO 2 . 

g) Für Qualitäten die mit Stickstoff legiert sind. 

h) Ar + 30 % He bietet bessere Fließeigenschaften als Ar. 

i) Vorzugsweise zum automatischen Schweißen. Hohe Schweißgeschwindigkeit. Risiko der Porosität bei Mehrlagenbetrieb.


Anwendungstechnische Hinweise zum Schutzgasschweißen von Aluminium 

Der Einsatz von Aluminium und seinen Legierungen nimmt ständig zu. Auch in der Zukunft ist mit einem über-proportionalen Zuwachs und der 

Substitution von Stahl speziell, aber nicht nur, im Mobilitätsbereich zu rechnen. Die steigenden Energiekosten machen den Leichtbau zunehmend 

wirtschaftlich. Dies führt dazu, dass Fertigungsbetriebe von der Verarbeitung von Stahl auf Aluminium umsteigen oder direkt Aluminiumverarbeiter 

neu entstehen. 

Da die Fertigungsprozesse und die verwendeten Begriffe von Stahl oft nur wenig abweichen, werden allzu oft grundlegende Fehler in der 

Verarbeitung gemacht, welche zu teurer Nacharbeit, Ausschuss und Terminverzug führen. Tatsächlich sind viele Eigenschaften von Aluminium 

geradezu entgegengesetzt zu Stahl und deren Kenntnis ist für eine sichere Verarbeitung unbedingt nötig. 

Physikalische Größen von chemisch reinem Aluminium (im Vergleich zu Eisen) 

Eigenschaften Einheit Al Fe Verhältnis 

Atomgewicht [g/Mol] 26,98 55,84 ≈ 1 zu 2 

Kristallgitter kubisch flächenzentriert kubisch raumzentriert 

Dichte [g/cm3 ] 2,70 7,87 ≈ 1 zu 3 

Elastizitätsmodul [Gpa] 67 210 ≈ 1 zu 3 

Ausdehnungskoeffizient [1/K] 24 • 10-6 12 • 10-6 ≈ 2 zu 1 

Rp0,2 [MPa] ≈ 10 ≈ 100 ≈ 1 zu 10 

Zugfestigkeit Rm [MPa/] ≈ 50 ≈ 200 ≈ 1 zu 4 

Spezifische Wärme [J/kg•K] ≈ 890 ≈ 460 ≈ 2 zu 1 

Schmelzwärme [J/g] ≈ 390 ≈ 272 ≈ 1,5 zu 1 

Schmelztemperatur [°C] 660 1536 ≈ 1 zu 2,5 

Wärmeleitfähigkeit [W/m•K] 235 75 ≈ 3 zu 1 

Elektrische Leitfähigkeit [m/Ω•mm2 ] 38 ≈ 10 ≈ 4 zu 1 

Oxide Al O 2 3 FeO / Fe O / Fe O 2 3 3 4 

Schmelztemperatur der Oxide [°C] 2050 1400 / 1455 / 1600 bei Fe ähnlich dem Metall 

bei Al ca. 3 x so hoch 

Dichte der Oxide [g/cm3 ] 3,89 5,7 / 5,24 / ≈ 5,0 Fe-Oxide sind leichter als 

Metall; Al-Oxid schwerer 

Tabelle: Physikalische Eigenschaften von Aluminium zu Eisen 

Auswirkungen der Unterschiede in den physikalischen Größen von Stahl zu Aluminium auf das Schmelzschweißen 

Die Unterschiede in Dichte, Elastizitätsmodul und der Festigkeit sind für das praktische Schweißen kaum von Relevanz, natürlich jedoch für die 

Konstruktion der Bauteile. 

Die gute elektrische Leitfähigkeit von Aluminium kann zu Schwierigkeiten beim Zünden des Lichtbogens führen und die ebenso hohe Wärmeleitfähigkeit 

zu Bindefehlern am Nahtanfang und zu vorlaufender Schweißwärme. Auf diese Aspekte wird in weiterer Folge detailliert eingegangen. Die 

gute Wärmeleitfähigkeit kann ebenso zu einer starken Erwärmung von Schweißvorrichtungen und damit zu Dimensionsabweichungen führen, 

denen mit einer entsprechend stabilen Ausführung und eventuell einer zusätzlichen Kühlung begegnet werden muss. Grundsätzlich führen hohe 

Wärmeleitfähigkeit und Ausdehnungskoeffi zient zu einem stärkeren Verzug beim Schweißen von Aluminium. Dies ist in Konstruktion und im 

Vorrichtungsbau zu berücksichtigen. 

Ein ganz besonderes Augenmerk ist auf die Oxidschicht und die Löslichkeit von Wasserstoff zu richten. 

Oxidschicht 

Aluminium bildet an Atmosphäre sofort eine Oxidschicht im Wesentlichen aus amorphem Al 2 O 3 . Sie besteht aus zwei übereinander liegenden 

Teilschichten und zwar 

• einer nahezu porenfreien Grund- oder Sperrschicht aus amorphem Aluminiumoxid und 

• einer porösen wasserhaltigen Deckschicht mit geringen kristallinen Anteilen an Al-Hydroxiden und Bayerit. 


Die Dicke der Oxidschicht nimmt mit Zeit, Temperatur und Sauerstoffangebot zu. Obwohl die Oxidschicht sehr dicht ist, einen Schmelzpunkt von ca. 

2.300° Celsius aufweist und die Aluminium-oberfl äche vor weiterer Korrosion schützt, kann diese auch porös sein und Feuchtigkeit aufnehmen. 

A.5


Abbildung: Aufbau einer natürlichen Oxidschicht (schematisch) 

A.6 


Der Oberfl ächenzustand von Aluminium beeinfl ußt beim MIG und WIG- 

Schweißen 

• die Lichtbogenstabilität (für einen stabilen Lichtbogen ist das 

Vorhandensein von Al-Oxid notwendig) 

• die Geometrie des Lichtbogenbrennfl ecks 

• den Spannungsabfall im Lichtbogen und damit die Lichtbogenlänge 

• die Schweißnahtgeometrie 

• die Schweißnahtgüte 

• die Reproduzierbarkeit des Prozesses speziell beim mechanisierten 

Schweißen 

Da die Ausbildung der Oxidschicht aufgrund der extrem geringen Dicken 

im Nanometerbereich in der Praxis derzeit kaum messbar ist bleibt oft nur die Möglichkeit durch chemische Methoden (Beizen) die Oxidschicht 

vollständig zu entfernen und durch Lagerung unter defi nierten Umgebungs- und Zeitbedingungen beim nachfolgenden Schweißen eine defi nierte 

Schichtdicke zu erzielen. 

Bemerkenswert ist ferner, dass die Dichte des Aluminiumoxids im Vergleich zum Metall höher ist. Bei Eisen haben die Oxide ein geringeres 

Gewicht als das Metall und schwimmen deshalb beim Schmelzschweißen auf der Oberfl äche. Bei Aluminium sinken die Oxide im Schmelzbad 

nach unten und können Oxideinschlüsse verursachen. 

Löslichkeit von Wasserstoff 

Von allen Gasen ist in Aluminium nur Wasserstoff löslich. Verglichen mit der Löslichkeit von Gasen in Eisenlegierungen ist das Lösungsvermögen 

gering. 

Die Löslichkeit von Wasserstoff in Aluminium hängt von dessen Legierungsgehalt und von der Temperatur ab. Die gelöste Menge wird zusätzlich 

vom Wasserstoffangebot bestimmt, das in der Regel als Wasserstoffpartialdruck angegeben wird. Die gelöste Menge wird üblicherweise in ml des 

gelösten Gases pro 100 g Metall angegeben. (1013 mbar und 0° Celsius; 1 ppm = 1,1124 ml/100g) 

Da die Löslichkeit von Wasserstoff in Aluminium während der Abkühlung bei einer Temperatur von ca. 600°C sprungartig (1:20) abnimmt kommt 

es während der Erstarrung des Schmelzgutes häufi g zu Poren bedingt durch Wasserstoff. Bei Reinaluminium ist die Porenanfälligkeit am 

gravierendsten, während bei den Legierungen der Löslichkeitssprung geringer ist. Dies führt naturgemäß zu geringerer Porosität. 

Abbildung: Löslichkeit von Wasserstoff in Aluminium und Eisen 

Oberfl ächenbehandlung vor dem Schweißen 

Diese Umstände führen dazu, dass das Vorhandensein von 

Wasserstoffporen beim MIG-Schweißen von Aluminium nahezu 

unvermeidbar ist. Poren haben negative Auswirkungen auf die statische 

und dynamische Festigkeit der Ver-bindung und können auch sonst 

störend sein. Beim mechanischen Abarbeiten der Nähte treten die 

Poren zutage und stören aus optischen Gründen oder Verringern die 

Lackhaftung. 

Abnahmeorgane bei abnahmepfl ichtigen Bauwerken fi nden die 

Beurteilung schwierig ob die Porigkeit noch akzeptabel ist oder nicht 

und sowohl Hersteller als auch Kunden fi nden es einfach handwerklich 

inakzeptabel. 

Die grundsätzliche Lösung liegt darin, das Wasserstoffangebot so 

gering wie möglich zu halten. Allgemein wird ein Wasserstoffgehalt von 

ca. 0,2 bis 0,3 ml/100g als die Obergrenze dafür gehalten, das keine 

oder kaum Poren auftreten. Dieser Grenzwert wird in der Praxis häufi g 

erheblich überschritten. Quellen des Wasserstoffs sind Grundwerkstoff, 

Zusatzwerkstoff, Schutzgas, Atmosphäre. Eine möglichst saubere Lagerung 

und Verarbeitung der Werkstoffe, Vorbehandlung der Oberfl ächen und 

Vermeidung aller sonstigen Wasserstoffquellen sind oberstes Gebot. 

Aufgrund der oben beschriebenen Eigenschaften ist der Oberfl ächenbehandlung der Grund- und Zusatzwerkstoffe beim Schutzgasschweißen 

von Aluminium ein weitaus höherer Stellenwert zuzuschreiben als beispielsweise bei Stahl. Die Frage ob eine Reinigung vor dem Schweißen 

erforderlich ist kann nur so beantwortet werden: Wenn porenarme, hochfeste und konstante Schweißnähte erzielt werden sollen ist eine gründliche 

Reinigung nach erprobten, festgelegten und reproduzierbaren Verfahrensabläufen unbedingt erforderlich. 

Wir haben die folgenden grundlegenden Richtlinien für die Lagerung, Reinigung, Nahtvorbereitung und das Schweißen zusammengestellt.


Lagerung und Handling 


Grundwerkstoffe 

Bleche und Profi le sollen vertikal und mit einem genügenden Abstand zueinander gelagert werden um eine ausreichende Luftzirkulation zu 

ermöglichen und Kontaktpunkte zueinander zu vermeiden. Das Lager muss überdacht und vorzugsweise beheizt sein, wobei die Temperatur 

möglichst konstant zu halten ist. Eine kontrollierte Luftfeuchtigkeit ist wünschenswert. 

Zusatzwerkstoff 

Ein beheizter Lagerraum mit konstanter Temperatur und falls möglich kontrollierter Luftfeuchtigkeit ist von großer Bedeutung. Vor der Verarbeitung 

sind die Schweißzusätze für mindestens 24 Stunden in der gleichen Umgebung wie die Grundwerkstoffe in Originalverpackung aufzubewahren um 

eine Anpassung der Temperatur mit der Umgebung zu ermöglichen. Ein Schutz vor Staub und anderer Verschmutzung muss jederzeit gewährleistet 

sein. 

Kondensation 

Die atmosphärischen Einfl üsse von Luftfeuchtigkeit und Temperatur können zu verschiedenen Jahreszeiten die Fertigungsbedingungen 

entscheidend verändern. So wie Feuchtigkeit auf einem kühlen Bierglas kondensiert kann dies auch auf Aluminiumoberfl ächen auftreten. Dafür 

maßgebend ist der Temperaturunterschied zwischen Luft und Metall, sowie die relative Luftfeuchtigkeit. In der folgenden Tabelle wird der Taupunkt 

bei verschiedenen Temperaturunterschieden und Luftfeuchten beispielsweise angegeben. Unter www.migweld.de steht ein Taupunktrechner zur 

Verfügung. MIG WELD bietet auch ein Messgerät an, mit welchem Lufttemperatur, Metalltemperatur und die relative Luftfeuchte gemessen werden 

kann und eine direkte Aussage zur Schweißeignung erfolgt. 

(T – T )° Luft Metall Relative Luftfeuchtigkeit (T – T )° Luft Metall Relative Luftfeuchtigkeit 

°C % °C % 

0 100 12 44 

1 93 13 41 

2 87 14 38 

3 81 15 36 

4 75 16 34 

5* 70* 18 30 

6 66 20 26 

7 61 22 23 

8 57 24 21 

9 53 26 18 

10 50 28 16 

11 48 30 14 

Tabelle: Kondensation von Wasser in Abhängigkeit der Temperaturdifferenz von Metall zu Luft 

* Beispiel: Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 70 % kondensiert Feuchtigkeit auf der Metalloberfl äche bei einem Temperaturunterschied von 

nur 5 °Celsius. Das Auftreten von Kondensation ist unbedingt zu vermeiden. 

Nahtvorbereitung 

Plasmaschneiden 

Es ist auf einen möglichst konzentrierten Lichtbogen und auf eine geringe Wärmeeinbringung zu achten. Speziell bei Legierungen der Gruppen 

2XXX, 6XXX, und 7XXX kann es in der Wärmeeinfl usszone zur Rissbildung kommen und die anschließende mechanische Abarbeitung der 

Schnittkante bis zu 3 mm und mehr wird erforderlich. Legierungen der Gruppen1XXX, 3XXX, und 5XXX können hingegen meist ohne weitere 

Bearbeitung verschweißt werden. 

Mechanische Bearbeitung 

Drehen, Fräsen und andere spanabhebende Verfahren sind grundsätzlich am besten geeignet. Schmier- oder Kühlmittel dürfen jedoch nicht 

verwendet werden und die Werkzeuge müssen scharfe Schneidkanten aufweisen um das Schmieren des Metalls zu vermeiden. 

Beim Sägen und Schleifen sollen ausschließlich Produkte verwendet werden welche vom jeweiligen Hersteller für Aluminium empfohlen werden. 

Beim Bürsten ist darauf zu achten, dass Edelstahlbürsten verwendet werden um Einschlüsse von Kohlenstoffstahl im Grundwerkstoff zu vermeiden. 

Der Drahtdurchmesser der Bürsten soll zwischen 0,1 und 0,25 mm bei den weicheren Aluminiumlegierungen und zwischen 0,25 und 0,4 mm 

bei den härteren Legierungen liegen. Zu dünne Drähte werden an deren Enden häufi g verbogen und sind dann nicht mehr in der Lage die 

Verunreinigungen tatsächlich zu entfernen, sondern „verschmieren“ diese dann nur mehr. Zu dicke Drähte erzeugen zu tiefe Riefen im Werkstoff. 

Ähnliche Gesichtspunkte sind beim Reinigen durch Sandstrahlen zu berücksichtigen. Die Auswahl des Strahlgutes soll mit dem Hersteller 

abgestimmt werden. Luftdruckwerkzeuge sollen ihre Abluft nach hinten auslassen um eine Kontamination der Oberfl äche mit Öl zu vermeiden. 

A.7


A.8 


Chemische Reinigung 

Die Reinigung der zu fügenden Bauteile soll möglichst kurz vor dem Schweißvorgang durchgeführt werden. Mögliche Reinigungsmethoden sind 

das Beizen in alkalischen Lösungen und der Einsatz von Lösungsmitteln auf Kohlenwasserstoffbasis (Alkohol, Azeton etc.). Trotz des hohen 

Aufwandes ist dem Beizen der Vorzug zu geben. Der Einsatz von Lösungsmitteln ist in vielen Fällen aufgrund des Arbeitsschutzes bedenklich, da 

Rückstände von Lösungsmitteln durch den Lichtbogen in gesundheitsschädliche Gase und Dämpfe umgewandelt werden. 


Allgemeines 

Das Schmelzschweißen von Aluminium bezogen auf die Menge des abgesetzten Zusatzes wird hauptsächlich mit dem MIG (Metall Inert 

Gas)-Prozess durchgeführt. Neben dem MIG-Schweißen hat das WIG (Wolfram Inert Gas)-Schweißen eine größere Bedeutung im Behälter- 

und Apparatebau und bei der Verarbeitung von Blechdicken unterhalb von 2 mm. Gegenwärtig erfolgt jedoch speziell im Blechdickenbereich 

unterhalb von 2 mm eine Substitution des WIG–Schweißens durch das MIG–Schweißen. Der Grund dafür liegt in den Fortschritten der MIG- 

Impulsschweißtechnik, welche es ermöglicht dünnere Bleche prozeßsicher zu verarbeiten. 

Die Gemeinsamkeit des MIG- mit dem WIG-Prozess liegt im inerten Schutzgas (Argon, Helium oder Gemische aus Argon und Helium) und 

dem Schmelzbad. Die hauptsächlichen Unterschiede liegen in der Elektrode und der verwendeten Stromquelle. Während beim MIG-Schweißen 

als Elektrode der Zusatzwerkstoff selbst verwendet wird und die Stromquelle eine Konstantspannungscharakteristik aufweist, wird beim WIG- 

Schweißen eine nicht abschmelzende Wolframelektrode verwendet und die Stromquelle weist eine Konstantstromcharakteristik auf. 

Während das MIG-Schweißen sehr gut mechanisierbar (Roboter) ist, ist dies beim WIG-Schweißen nur bedingt möglich. Deshalb und wegen der 

grundsätzlich höheren Abschmelzleistung des MIG-Prozesses erfährt das MIG-Schweißen zukünftig eine weiterhin zunehmende Bedeutung. 

Zusatzwerkstoffe 

Die Auswahl des richtigen Schweißzusatzes kann aufgrund der Tabellen in diesem Katalog oder mit dem Werkstoffrechner unter www.migweld.de 

vorgenommen werden. Diese Hilfsmittel können jedoch nicht alle konstruktiven und metallurgischen Besonderheiten und den Festigkeitszustand 

des Grundwerkstoffes berücksichtigen. Aus diesem Grund kann auf eigene Untersuchungen und Versuche vor einer Produktionsfreigabe in 

vielen Fällen nicht verzichtet werden. Die Qualität und die Prozeßsicherheit des Fügevorganges kann mit der Qualität des Zusatzwerkstoffes in 

unmittelbaren Zusammenhang gebracht werden. 

MIG-Schweißen 

Zusatzwerkstoffe von MIG WELD sind hochrein und weisen eine spezielle Oberfl ächenbehandlung auf. Beim MIG-Schweißen ist der 

Zusatzwerkstoff auch gleichzeitig die Elektrode und wird in einem automatischen Prozess von der Drahtspule über ein Drahtvorschubsystem durch 

ein Brennerschlauchpaket und ein Kontaktrohr dem Lichtbogen zugeführt. Der Schweißstrom wird der Drahtelektrode erst kurz vor dem Lichtbogen 

übergeben. Die Gleiteigenschaft und die Reinheit der Oberfl äche sind für einen störungsfreien Ablauf der Drahtförderung ausschlaggebend und 

MIG WELD- Drahtelektroden sind dafür optimiert. Sie zeichnen sich durch einen stabilen und reproduzierbaren Zündvorgang und durch einen 

geringen Gleitwiderstand im Schlauchpaket aus. Ein sehr angenehmer Nebeneffekt der Oberfl ächenreinheit ist die deutlich geringere Bildung 

von Schweißrauch, welcher in nicht unbeträchtlichem Maße durch die Verdampfung von Unreinheiten der Drahtoberfl äche entstehen kann. 

Schweißnähte mit MIG WELD-Drahtelektroden zeichnen sich durch geringste Porosität und höchstmögliche Festigkeit aus. 

Abbildung: Drahtelektrodenvergleich in Bezug auf Schweißrauchemission 

Die geringe Schweißrauchbildung wurde durch Messungen des Berufsgenossenschaftlichen 

Instituts für Arbeitssicherheit, St. Augustin 

anhand von Drahtelektroden der Legierung AlSi5 1,2 mm im Vergleich 

zu anderen handelsüblichen Produkten nachgewiesen. 

Die Drahtfördereinrichtung ist gemäß den Vorschriften des 

Geräteherstellers für die Verarbeitung von Aluminium auszustatten. 

Das betrifft die Formgebung der Drahtvorschubrollen, die Verwendung 

von Kunststoffseelen und die Auswahl der Kontaktrohre. 

Gegenüber der Verarbeitung von Stahldrähten ist der Innendurchmesser 

des Kontaktrohres größer zu wählen. Beispielsweise hat sich ein 

Bohrungsdurchmesser von 1,6 mm des Kontaktrohres für 1,2 mm 

Drahtdurchmesser bewährt. Es ist unbedingt darauf zu achten, dass 

die Drahtelektrode auf ihrem Weg von der Spule bis zum Lichtbogen an 

keiner Stelle scheuert und deren Oberfl äche nicht beschädigt wird. 

Weiters ist zu beachten, dass Reinaluminium und Aluminium-Silizium-Legierungen weicher als Aluminium-Magnesium-Legierungen sind und 

deshalb bei ausschließlich geschobenen Drahtvorschubsystemen mit kürzeren Brennerschlauchpaketen verarbeitet werden sollen. Eine Länge 

von 3 m des Brennerschlauchpaketes soll in diesem Fall nicht überschritten werden, wogegen dieses bei AlMg-Legierungen eine Länge von 

4 m erreichen darf. Bei mechanischen und automatischen Schweißprozessen (Roboter und Automaten) sollen Brennerschlauchpaketlängen von 

1,5 bis 2 m nicht überschritten werden und im Interesse eines störungsfreien Ablaufes ist der Einsatz von gezogenen Drahtvorschubsystemen 

(Drahtantrieb im Schweißbrenner) oder kombinierten Systemen (Push-Pull) zu empfehlen.



Drahtförderung 

Drahtvorschubsysteme für MSG-Schweißanlagen wurden zunächst für die Förderung von Stahldrähten entwickelt, ebenso wie meistens alle 

anderen Schweißbedingungen aus der Stahlschweißung abgeleitet wurden. Stahldrähte haben generell eine gute Gleitfähigkeit und eine hohe 

Knicksteifi gkeit. Beides gilt für Aluminium nicht. Dies macht speziell die Förderung der weichen AlSi und der Reinaluminiumlegierungen sehr 

schwierig. Keinesfalls dürfen Aluminiumdrähte durch eine Drahtführungsseele gezogen werden, da es dadurch zu einer selbstverstärkenden 

Bremswirkung kommt. 

Während es bei Drahtvorschubsystemen mit 7 kg (B300 oder S300) Spulen kaum notwendig ist den Draht durch eine Drahtführungsseele zu 

ziehen ist dies bei Großspulensystemen sehr oft der Fall. Um dieser Problematik zu begegnen wurden in den vergangenen 5 Jahren Abspulsysteme 

mit Push-Push Antrieb entwickelt. Bei derartigen Systemen wird entweder die Drahtspule angetrieben und direkt von einer Drahtfördereinheit 

übernommen oder der Draht aus unmittelbarer Nähe aus einer Fassspule gezogen. Die dem Drahtgebinde direkt zugeordnete Drahtfördereinheit 

schiebt die Drahtelektrode in die Drahtführungsseele mit Überschuß (Push). Eine zweite Drahtfördereinheit befi ndet sich direkt am Schweißbrenner 

und gibt die Prozessdrahtgeschwindigkeit vor. Diese schiebt den Draht das letzte kurze Stück bis zur Stromkontaktdüse (Push). 

Zum Abspulen von B-400 40 kg Spulen sind spezielle Abspulvorrichtungen notwendig, während dies bei 

den Öko-Fässern nicht notwendig ist. Es ist jedoch auf eine möglichst kurze Verbindung des Fasses mit 

dem Drahtvorschubgerät (siehe Abbildung) zu achten. Bei manchen Legierungen kann es sinnvoll sein, die 

Abspulhaube mit einem Abspulfi nger zu versehen und Kugeln einzusetzen. Wir beraten Sie gerne. 

Zünden des Lichtbogens 

Aluminium hat eine wesentlich bessere elektrische Leitfähigkeit als Stahl. 

Dadurch ist es schwierig im Kurzschluss eine ausreichende ohmsche 

Erwärmung (I2*R) des Drahtendes zu erhalten um das Schutzgas zu 

ionisieren und den Lichtbogen zu zünden. Zusätzlich sind die Oberfl ächen 

mit einer harten und isolierenden Aluminiumoxidschicht versehen welche 

vor dem Kurzschluss erst durchbrochen werden muss. Bei konventionellen 

MIG-Stromquellen konnte dieses Zündproblem oft nur durch speziell 

optimierte Drosseln teilweise gelöst werden. Durch die Fortschritte der 

elektronischen Stromquellen ist es möglich geworden den Zündstrom 

ausreichend schnell ansteigen zu lassen und anschließend rasch zu den 

Prozessparametern zurück zu kommen. 

Abbildung: Vorteilhafter Aufbau einer Roboteranlage 

Seit einigen Jahren ist auch eine Lichtbogenzündung mit Drahtrückzug 

verfügbar. Dabei wird die Drahtelektrode langsam zum Werkstück 

gefördert bis der Kurzschluss entsteht. Anschließend wird die Elektrode einige Millimeter zurückgezogen und ein zunächst leistungsarmer 

Lichtbogen gezündet. In weiterer Folge wird der Lichtbogen rasch auf die gewünschten Prozessparameter gebracht. Dadurch bietet sich die 

Möglichkeit den MIG-Lichtbogen typischerweise spritzerfrei und innerhalb eines engen Zeitfensters zu zünden. Diese Art der Lichtbogenzündung 

ist jedoch auf einen Drahtantrieb in unmittelbarer Nähe des Schweißbrenners angewiesen um den Draht exakt bewegen zu können. Dies führt zu 

einem größeren und schwereren Brenner mit Nachteilen sowohl in teilmechanisierten als auch mechanisierten Anwendungen. 

Keine oder zu geringe Aufschmelzung am Nahtanfang und Füllen des Endkraters am Nahtende 

Bedingt durch die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ist es nach dem Zünden des Lichtbogens sehr schwierig ausreichend Wärme zuzuführen 

um den Grundwerkstoff aufzuschmelzen. In weiterer Folge des Schweißprozesses läuft die Wärme im Werkstück derart rasch vor, dass am 

Nahtende ungünstige Bedingungen für eine saubere Endkraterfüllung entstehen. Zu diesem Zweck wurden von den Stromquellenherstellern 

Stromprogramme in die Ablaufsteuerung integriert wodurch am Nahtanfang erhöhte und am Nahtende reduzierte Lichtbogenleistungen eingestellt 

werden können. 

Dies führt tatsächlich zu einer Verbesserung, wenngleich dennoch nicht 

mit Sicherheit Anfangsbindefehler, Poren und Endkraterrisse vermieden 

werden können. Erhöhte Lichtbogenleistung geht beim MSG-Schweißen 

immer auch mit einem höheren Drahtangebot (Drahtvorschubgeschwind 

igkeit) bzw. am Nahtende mit geringerer Drahtzufuhr einher. Genau das 

umgekehrte Verhältnis wäre erforderlich. 

Falls möglich sollten deshalb folgende zusätzliche Maßnahmen ergriffen 

werden: 

• Verwendung von Anlauf- und Auslaufblechen 

• Zünden bzw. Beenden der Schweißnaht im Grundwerkstoff 

• Vorwärmen 

• Gekühlte Schweißvorrichtungen 

Abbildung: Stromprogramm mit erhöhtem Anfangs- und verringertem Endstrom 

Abbildung: Öko-Fass mit Abspulfinger und Kugeln 

A.9


A.10 


Schwarzer Niederschlag auf und neben der Naht 

Bei vielen Anwendungen (Paletten für die chemische und Nahrungsmittelindustrie, Leitern, Gerüste) stört der schwarze Niederschlag. Dieser ist 

zwar relativ einfach durch Bürsten zu entfernen, erfolgt jedoch zusätzliche Arbeitsgänge die an schlecht zugänglichen Stellen oft nur manuell 

durchzuführen sind. 

Der Niederschlag erfolgt aufgrund der Verdampfung und anschließenden Absetzung von Magnesiumoxid. Magnesium ist ein Legierungselement 

von Aluminium welches die Festigkeit des Werkstoffes beträchtlich erhöht und in der Regel unverzichtbar ist. 

Abbildung: EDS-Analyse des schwarzen Niederschlags 

Besonderheiten beim Schutzgasschweißen 

MIG-Schweißen 

Abbildung: Schlecht ausgerichtetes Drahtfördersystem 

Falsch ausgeführte Drahtvorschubrollen 

Drahtvorschubrollen für Aluminium und Kupferdrähte müssen vom 

Hersteller speziell für Aluminium hergestellt sein. Häufi g wird eine 

sogenannte Halbrundnut oder ähnliche Nutform angeboten. 

Magnesiumoxid ist meist in weißer 

Form bekannt. Eine EDS-Analyse 

beseitigt jedoch jeden Zweifel dass 

es sich dabei um MgO handelt, 

welches neben seiner weißen 

Erscheinungsform auch Farben über 

grau, gelb, braun bis hin zu schwarz 

annehmen kann. 

Folgende Möglichkeiten bestehen 

um die MgO-Bildung zu reduzieren: 

• Einsatz von Drahtelektroden mit 

geringem oder ohne Mg-Gehalt 

(AlMg3, AlSi5) 

• Optimierte Impulsparameter für 

möglichst geringe Metalldampfbildung 

• Vermeidung schlechter Nahtzugänglichkeit 

und daraus folgender 

ungünstiger Brenneranstellung 

• Sichere Schutzgasabdeckung um die 

Zufuhr von Sauerstoff gering zu halten 

Drahtabrieb an metallischen Kanten 

Es muss sichergestellt sein, dass die Drahtelektrode während der Förderung von der Spule bis zum 

Kontaktrohr nicht über harte bzw. metallische Kanten gleitet und dadurch beschädigt wird. Neuralgische 

Punkte sind beispielsweise in den nebenstehenden schematischen Abbildungen dargestellt. Führungsrohre 

und Einlaufdüsen nahe den Vorschubrollen sind oft nicht präzise genug eingestellt, haben einen zu kleinen 

Durchmesser, oder weisen einen Grat auf. Ähnliches gilt für die Kontaktrohre die in häufi gen Fällen nicht 

für weiche Drähte geeignet sind. Der Bohrungsdurchmesser von Kontaktrohren muss für Aluminium um ca. 

0,2 mm größer sein als bei Stahl. Kontaktrohre für Stahl sind meist um ca. 0,15-0,2 mm größer gebohrt als 

der Drahtdurchmesser, was somit bedeutet, dass Kontaktrohre für Aluminium um ca. 0,35-0,4 mm größer 

als der Durchmesser des Drahtes gebohrt sein müssen. 

Die Abbildung zeigt häufi ge Fehler in Verbindung mit Drahtvorschubrollen.Der Anpressdruck der 

Drahtvorschubrollen muß so gering wie möglich eingestellt werden. Keinesfalls darf dieser bei auftretenden 

Vorschubstörungen erhöht werden, sondern es muß nach den Gründen für diese Störungen gesucht und 

diese behoben werden. 

Feuchtigkeit und Undichtheit in den Gasschläuchen 

Häufi g ist festzustellen, dass die Ursache für Wasserstoffporosität im Zustand der Gasschläuche begründet 

ist. So kommt es vor, dass Gas- und Wasserschläuche vertauscht wurden und so Wasser in die Gasschläuche 

gelangt ist. Grundsätzlich sollen Gasschläuche nach einem derartigen Vorkommnis ausgetauscht werden, 

da ein vollständiges Trocknen nicht mehr möglich ist. Ein weiterer Grund für Feuchtigkeitsaufnahme liegt in 

porösem oder ungeeignetem Schlauchmaterial. 

Abbildung: Drahtabrieb am Kontaktrohr 

Abbildung: Unpassende Drahtvorschubrollen


Gemäß dem Fick`schen Gesetz diffundieren Massen (Gase) auch durch sonst scheinbar dichte Materialen 

hindurch, falls innen ein geringerer Partialdruck der jeweiligen Komponente herrscht als außen. Feuchtigkeit 

in der Außenluft diffundiert somit durch eine Schlauchwand wenn sich innen trockenes Schutzgas befi ndet. 

Abhilfe kann lediglich durch eine möglichst geringe Permeabilität des Schlauchmaterials, durch kurze 

Schläuche und durch eine größere Wanddicke geschaffen werden. 

Verschmutzung 

Die Drahtvorschubsysteme und speziell alle Teile die mit der Drahtelektrode in Kontakt kommen müssen 

sehr sauber gehalten werden. Die Verwendung von Schmiermitteln und von Schweißspray sind unbedingt 

zu vermeiden. Die Drahtspulen müssen immer abgedeckt werden und vor Staub und Feuchtigkeit geschützt 

sein. 


Reibung im Drahtfördersystem 

Aluminium hat grundsätzlich sehr schlechte Gleiteigenschaften. Dennoch ist es beim MIG-Schweißen notwendig den Draht durch mehrere Meter 

lange Drahtführungsseelen zu fördern. Dem Werkstoff der Drahtführungsseelen kommt daher große Bedeutung zu. Bei geöffneten Spannhebeln der 

Drahtvorschubrollen muss es möglich sein den Draht durch Festhalten mit 2 Fingern und mäßigem Kraftaufwand durch das gesamte Vorschubsystem 

hindurchzuschieben. Einen guten Anhaltspunkt für die Reibung im Drahtfördersystem fi ndet sich bei modernen Schweißstromquellen durch die 

Messung des Motorstroms des Vorschubmotors. Dieser soll kaum über dem Leerlaufwert liegen und soll regelmässig überwacht werden. 

Zu langer Lichtbogen 

Die Einstellung eines zu langen Lichtbogens führt häufi g zur Aufnahme von großen Mengen an Atmosphäre in die Lichtbogensäule. Daraus 

resultiert Porosität und Oxideinschlüsse. Somit müssen die Schweißparameter stets so optimiert werden, dass ein möglichst kurzer Lichtbogen 

eingestellt ist. Dazu ist häufi g viel Erfahrung und die Einfl ussnahme des Schweißanlagenherstellers nötig. 

WIG-Schweißen 

Beim WIG-Schweißen ist zusätzlich darauf zu achten, dass auch angebrochene Packungen von Schweißstäben immer verschlossen bleiben und 

vor Feuchtigkeit und Staub geschützt sind. Beispielsweise ist es günstig nur so viele Schweißstäbe zu entnehmen, wie man für die nächsten Stunden 

der Schweißtätigkeit benötigt. Unmittelbar vor der Verarbeitung kann der Schweißstab mit feiner Stahlwolle gereinigt werden. Der Schweißstab soll 

nicht mit bloßer Hand geführt werden und die verwendeten Handschuhe müssen trocken und fettfrei sein. Es ist darauf zu achten, dass das Ende 

des Schweißstabes solange im Schutzgasstrom des Schweißbrenners verbleibt bis es ausreichend abgekühlt ist um eine übermäßige Oxidation 

zu vermeiden. Die obenstehenden Richtlinien bezüglich Feuchtigkeit und Undichtheit in den Gasschläuchen gelten sinngemäß ebenso für das 

WIG-Schweißen. 

Vorwärmen und Zwischenlagentemperatur 

Vorwärmen kann aus folgenden Gründen angewendet werden: 

• um die Feuchtigkeit vor dem Schweißen zu entfernen, z. B. beim Schweißen auf Baustellen; 

• um Unregelmäßigkeiten beim Kaltstart zu vermeiden; 

• um einen Wärmeausgleich beim Schweißen sehr großer Dickenunterschiede zu erzielen; 

• um die Auswirkungen der Abkühlungen beim Schweißen dicker Teile zu vermindern. 

Die Zeitdauer der Temperaturbeaufschlagung muss so kurz wie möglich sein, um nachteilige Auswirkungen zu vermeiden. Eine zu hohe 

Vorwärmtemperatur kann die Festigkeit der Verbindung negativ beeinfl ussen. Durch die Verwendung von Argon-Helium-Gemischen oder Helium anstelle 

von Argon kann die Vorwärmtemperatur möglicherweise reduziert werden, oder es kann fallweise auf das Vorwärmen vollständig verzichtet werden. 

Grundwerkstoff Maximale Vorwärmtemperatur 

[°C] 

Maximale Zwischenlagentemperatur 

[°C] 

Nichtaushärtbare Legierungen (1xxx, 3xxx, 5xxx, AlSi-Guss, AlMg-Guss) 120 120 

Aushärtbare Legierungen (6xxx, AlSiMg-Guss, AlSiCu-Guss) 120 100 

7xxx 100 80 

Die Zwischenlagentemperatur sollte aus folgenden Gründen überwacht werden: 

• um einer Verminderung der mechanischen Eigenschaften durch Überhitzung vorzubeugen; 

• um die Größe der Erweichungszone in der WEZ zu vermindern; 

• um das Ausmaß der Ausscheidungen in der WEZ, z. B. durch Überaltern, zu vermindern. 

Es wird empfohlen, dass die Temperatur der Verbindung bei Beginn jeder der aufeinanderfolgenden Schweißraupen die entsprechenden Werte, 

die in der Tabelle aufgeführt sind, nicht überschreitet. 

Anodisieren (Eloxieren) 

Beim Anodisieren kann es zu einer Verfärbung der Schweißnaht im Vergleich zum Grundwerkstoff kommen. Silizium führt zu grauen bis schwarzen 

Schweißnähten und Mangan zu einer leicht gelblichen Verfärbung. Somit sind nur die Schweißzusätze AlMg3, AlMg5, sowie die Reinaluminiumlegierungen 

Al99,7 und Al99,5Ti für das Eloxieren einzusetzen. Es soll auf eine möglichst gleiche Legierung des Schweißzusatzes im Vergleich zum Grundwerkstoff 

geachtet werden. Eine Erprobung der jeweils verwendeten Charge vor der Fertigung ist bei farbkritischen Anwendungen sehr zu empfehlen. 

A.11


Schweißnahtfehler und ihre Vermeidung 

A.12 


Fehler Hauptgründe Vorbeugung und Gegenmaßnahmen 

Porosität Verunreinigter Zusatzwerkstoff. Feuchtigkeit an der 

Oberfl äche des Zusatzwerkstoffes. 

Verunreinigter Schweißnahtbereich. Feuchtigkeit an 

der Oberfl äche der Verbindung. 

Verbessern der Sauberkeit des Zusatzwerkstoffes und 

der Umgebung Schweißen oberhalb des Taupunktes 

Reinigen und Trocknen des Schweißnahtbereichs, z. B. 

Vorwärmen. Sicherstellen, dass der Werkstoff vor dem 

Schweißen auf Raumtemperatur ist. 

Ungünstige Schweißpositionen. Wenn möglich, Schweißpositionen PA, PB, PF 

verwenden. 

Zeit für die Entgasung zu kurz. Erhöhen der Wärmeeinbringung und/oder Vorwärmen. 

Ändern der Nahtvorbereitung. 

Unsauberes Schutzgas, infolge Leck im Kühlwasser- Beseitigen des Lecks. 

oder Gasversorgungssystem. 

Unsauberes Schutzgas, infolge Eindringen von 

Feuchtigkeit. Ungeeignete Schlauchqualität. 

Nichtlaminare Gasströmung infolge zu großer oder zu 

kleiner Durchfl ussgeschwindigkeit sowie durch Luftzug. 

Verwenden von Gasen in Übereinstimmung mit EN 

439. Sicherstellen der geeigneten Schlauchqualität, 

ersetzen von brüchigen Schläuchen und die 

Schlauchlänge so kurz wie möglich halten. 

Optimierung der Einstellung für die Gasströmung. 

Vermeiden von Luftzug. 

Lichtbogenspannung zu hoch. Optimieren der Lichtbogenspannung. 

Brenneranstellwinkel zu klein. Richtigen Brenneranstellwinkel anwenden. 

Oxideinschlüsse Bildung von Oxiden im Lichtbogen oder im Schweiß- Siehe Porosität. Optimierung der Einstellung der 

bad durch Aufnahme von Sauerstoff infolge einer 

unterbrochenen oder ungenügenden Gasströmung. 

Gasströmung, vermeiden von Zugluft. 

Unzureichende Reinigung des Nahtbereiches und/oder Sicherstellen, dass der Nahtbereich und die vor- 

der vorhergehenden Schweißraupen. 

hergehenden Schweißraupen gereinigt werden. 

Sauerstoffüberschuss in der Vorwärmfl amme. Optimierung der Flamme. 

Falsche Handhabung der Schweißstäbe beim WIG- Kein Herausziehen des Schweißstabendes aus dem 

Schweißen. 

Schutzgasbereich. 

Risse Erstarrungseigenschaften des Schweißbades Auswahl eines Zusatzwerkstoffes, um eine optimale 

Schweißbarkeit sicherzustellen. Den Endkrater auf das 

Auslaufblech legen, oder mit einem Kraterfüllprogramm 

arbeiten. 

Innere Spannungen Wahl einer Schweißfolge, die die Eigenspannungen 

und den Verzug mindert. 

Wiederaufschmelzen von Bestandteilen mit niedrigem Vermindern der Wärmeeinbringung und der 

Schmelzpunkt, die sich an den Korngrenzen in der Zwischenlagentemperatur. Vermindern der Rissanfälligkeit 

WEZ ausscheiden. 

durch Einsatz einer Ein-Raupen- 

Schweißtechnik. Verminderung der inneren Spannungen. 

Auswählen eines geeigneten Zusatzwerkstoffes (z. B. 

4xxx-Reihe). 

Wolframeinschlüsse Wolframeinschlüsse infolge überhöhter Stromstärke Vermindern der Stromstärke oder Auswahl eines 

oder durch Eintauchen in das Schweißbad. 

grösseren Elektrodendurchmessers. Die Spitze der 

Wolframelektrode nicht in das Schweißbad eintauchen. 

Kupfereinschlüsse Kupfereinschlüsse beim MIG-Schweißen infolge Auswählen eines Brenners und einer Kontakt-spitze, 

Überhitzung. 

die für die Stromstärke geeignet sind. 

Aufnahme von Kupfer aus der Unterlage. Ersetzen der Schweißbadsicherung aus Kupfer, falls 

notwendig, durch solche aus nichtrostendem Stahl, 

Aluminium oder Keramik. 

Weiterführende Literatur 

1. Schweißen und Hartlöten von Aluminiumwerkstoffen, Fachbuchreihe Schweißtechnik, Band 137, H. Schoer, 1998, ISBN: 3-87155-177-5 

2. Schweißtechnisches Handbuch für Konstrukteure, Teil 4: Geschweißte Aluminiumkonstruktionen, Fachbuchreihe Schweißtechnik, Band80/IV, A. Neumann, 1993, ISBN: 3-87155-131-7 

3. DVS-Merkblatt M 0708Bbl. 1 (Ausgabe 7/1993), Lichtbogenschweißen von Stählen und Aluminium 

4. DVS-Merkblatt M 0913 (Ausgabe 4/1994), Metall-Inertgasschweißen von Aluminium 

5. DVS-Merkblatt M 0933 (Ausgabe 9/1991), MIG-Schweißen von Aluminium – Werkstoffe, Schweißparameter 

6. DVS-Merkblatt M 0961 (Ausgabe 4/1999), MIG-Schweißen von Aluminium – Werkstoffspezifische Grundlagen


Lichtbogenlöten 

Allgemeines 


Steigende Forderungen nach der Verminderung von Schäden führen in vielen Branchen zum Einsatz von beschichteten Stahlblechen. Unter den 

verschiedenen Möglichkeiten, den Stahl vor Korrosion zu schützen, kommt dem Zink einerseits wegen seiner günstigen Korrosionseigenschaften 

und andererseits wegen seines niedrigen Preises eine besondere Bedeutung zu. 

Der Korrosionsschutz durch eine Zinkoberfl äche kann durch das nachträgliche Feuerverzinken fertig bearbeiteter Bauteile bzw. Baugruppen 

erfolgen. Dies ist bei komplizierten Werkstücken aus Gründen des Verzuges durch das Eintauchen in fl üssiges Zink oftmals nicht möglich. Eine 

weitere Möglichkeit besteht darin, veredelte - also verzinkte - Flachzeuge weiter zu verarbeiten. Diese vorveredelten Flachzeuge können entweder 

elektrolytisch oder mittels Feuerverzinkung mit Zink beschichtet werden. Die auf das Grundmaterial aufgebrachte Zinkschicht beträgt je nach 

Herstellverfahren typisch zwischen 1 und 20 μm. Große Mengen verzinkten Feinbleches werden im Automobilbau, in der Bauwirtschaft, in der 

Lüftungs- und Klimatechnik, in der Haustechnik, für die Herstellung von Weißware und in der Möbelindustrie eingesetzt. 

Nicht nur wegen seiner Fähigkeit zur Bildung von Deckschichten mit Barrierewirkung, die erst wegkorrodieren muss, bevor der Stahl rostet, hat Zink 

seine große Bedeutung für den Korrosionsschutz von Stahl erlangt, sondern auch wegen seiner kathodischen Schutzwirkung. Kommt es zu einer 

Beschädigung der schützenden Zinkschicht, so bewirkt der Zinküberzug auf Eisen einen kathodischen Schutz. Diese Schutzwirkung wirkt auf die 

Distanz von 1 bis 2 mm der unbeschichteten Fläche. Durch die kathodische Fernschutzwirkung des Zinks werden sowohl die nicht beschichteten 

Schnittkanten der Bleche als auch Mikrorisse, die durch Kaltumformung entstehen sowie die Umgebung von Schweißnähten, in der das Zink 

verdampft, geschützt. Ebenso kann aufgrund des kathodischen Schutzes eine Unterrostung der Zinkschicht von der Schnittkante her weitgehend 

ausgeschlossen werden. 

Lichtbogenlöten von verzinkten Blechen 

Zink beginnt bei etwa 420° Grad Celsius zu schmelzen und bei etwa 906° Grad Celsius zu verdampfen. Diese Eigenschaften wirken sich ungünstig 

auf jeden Schweißprozeß aus, da damit verbunden bereits weit vor dem Schmelzen des Grundwerkstoffes der Verdampfungsprozeß des Zinks 

eingeleitet wird. Die Zinkdämpfe und Oxide können zu Poren, Bindefehlern, Rißbildung und zu einem instabil brennenden Lichtbogen führen. Daher 

ist es für verzinkte Bleche günstiger, wenn weniger Wärme eingebracht wird, beziehungsweise der Grundwerkstoff nicht aufgeschmolzen wird. 

Eine Alternative beim Schweißen verzinkter Bleche ist deshalb der Einsatz von Zusatzwerkstoffen auf Kupferbasis (Bronzen). Besonders bekannt 

sind Drähte mit Kupfersilizium-, (z. B. ML CuSi3) und Aluminiumbronze-Legierungen (ML CuAl8). 

Folgende Vorteile können sich beim Einsatz dieser Drähte ergeben: 

• keine Korrosion der Lötnaht 

• minimaler Spritzerauswurf 

• geringer Abbrand der Beschichtung 

• niedrige Wärmeeinbringung 

• einfache Nachbearbeitung der Naht 

• kathodische Schutzwirkung des Grundwerkstoffes im unmittelbaren Nahtbereich 

Diese Bronzedrähte haben durch den hohen Kupferanteil einen relativ geringen Schmelzpunkt (je nach Legierungsbestandteile etwa 1000 bis 

1080° C). Der Grundwerkstoff wird nicht aufgeschmolzen, d.h. die Verbindung entspricht eher einer Lötung. Bei den Lichtbogenlötprozessen sind 

üblicherweise keine Flussmittel erforderlich. 

Einteilung der Lichtbogenlötprozesse 

Die Lichtbogenlötprozesse können in Metallschutzgas- (MSG-) und Wolframschutzgas (WSG)-Lötprozesse unterteilt werden. Das Prinzip des 

Lichtbogenlötens ist weitgehend identisch mit dem MSG-Schweißen bzw. dem (Wolfram-) Plasma-Schweißen mit drahtförmigem Zusatzwerkstoff. 

A.13


MSG-Löten 

A.14 


Das MSG-Löten unterscheidet sich vom MIG- bzw. MAG-Schweißen durch die Verwendung von Drahtelektroden auf Kupferbasis als 

Zusatzwerkstoff. Dieses Verfahren wird üblicherweise in der Kurz- bzw. Impulslichtbogentechnik in sämtlichen Lötpositionen eingesetzt. Auf eine 

besondere Nahtvorbereitung wird meist verzichtet. 

Abbildung: Schematische Darstellung MSG-Löten 

Kurzlichtbogenprozeß 

Der Kurzlichtbogenprozeß erlaubt ein MSG-Löten mit geringem 

Wärmeeintrag. Bei geringer Lichtbogenleistung kommt es zum 

Tropfenübergang im Kurzschluß (Kurzlichtbogenprozeß). 

Impulslichtbogen 

Die Impulslichtbogentechnologie erlaubt einen kurzschlußarmen, 

gut steuerbaren Werkstoffübergang mit guter Spaltüberbrückbarkeit 

beim Löten von Kehlnähten am Überlappstoß. Im allgemeinen führt 

der Impulslichtbogenprozeß zu fl acherer Nahtausbildung als der 

Kurzlichtbogenprozeß. Da Beschichtungen auch beim MSG-Löten im 

Impulslichtbogen zu Prozeßinstabilitäten führen, ist es günstig, einen 

möglichst kurzen Lichtbogen einzusetzen. Unter argonreichen Schutzgasen 

kann bei optimaler Parameterwahl ein spritzerarmer Lötprozeß eingestellt 

werden. Um die Wärmeeinbringung so gering wie möglich zu halten, muß 

mit einem niedrigen Grundstrom gearbeitet werden. 

Spezielle Anforderungen an die Löteinrichtung 

Das MSG-Löten stellt spezielle Anforderungen an die Stromquelle. Damit 

bei Dünnblechen die Zinkverdampfung möglichst gering bleibt, wird bei 

geringer Leistung gelötet. Deshalb muss die Stromquelle unbedingt 

einen weit nach unten reichenden Regelbereich aufweisen. Gleichzeitig 

muss der Lichtbogen im unteren Leistungsbereich besonders stabil sein. 

Dazu ist eine niedrig eingestellte Grundstromstärke ebenso wichtig wie 

eine schnell reagierende Regelung für kurze Lichtbogenlängen. 

Beim MIG-Löten ist abhängig von Zusatzwerkstoff und Schutzgas eine 

jeweils differenzierte Impulsform erforderlich. Insgesamt gesehen lassen 

sich gute Lötergebnisse auf verzinkten Blechen mit den meisten am Markt 

befi ndlichen Impulsstromquellen erzielen. Es kann jedoch notwendig 

sein, eine entsprechende Kennlinie vom Hersteller zu beziehen. 

Da die üblicherweise verwendeten Zusatzwerkstoffe im Vergleich zu Stahlschweißdrähten weicher sind, müssen an die Fördereinheiten höhere 

Anforderungen gestellt und ähnlich wie bei Al- oder Fülldraht Antriebe mit Halbrundnutrollen verwendet werden. Der Drahtvorschubmotor soll 

zur Sicherstellung konstanter Vorschubgeschwindigkeit drehzahlgeregelt sein. Die Brennerschlauchpakete müssen mit einer Kunststoffseele 

ausgestattet sein. Werden Schlauchpakete mit Längen von mehr als 3 m für den manuellen Einsatz bzw. mehr als 1,5 m für den Robotereinsatz 

benötigt, ist ein zusätzlicher Drahtvorschubmotor z. B. am Brenner empfehlenswert. Für den automatisierten Betrieb sind wassergekühlte 

Schweißbrenner empfehlenswert. 

Verfahrenstechnische Hinweise 

Zusätzliche wichtige Einfl ussgrößen für die Nahtqualität beim MIG-Löten 

sind die Brenneranstellung und -führung. Bei stechend gelöteten Blechen 

wärmt der vorlaufende Lichtbogen die Zinkschicht so weit vor, dass 

sie unmittelbar vor dem Ablösen des Zusatzdrahttropfens bis auf eine 

Restschicht verdampfen kann. Die Wärmeenergie des schmelzfl üssigen 

Zusatztropfens verdampft die verbleibende Restzinkschicht. Da es sich 

lediglich um geringe Mengen an Zinkdampf im noch schmelzfl üssigen 

Lot handelt, reicht die Entgasungszeit bis zum Erstarren aus, um eine 

Porenbildung zu vermeiden. 

WIG-Löten 

Beim manuellen WIG-Löten wird üblicherweise stabförmiges Lot ähnlich 

wie beim autogenen Hartlöten („Flamm löten“) in den Lichtbogen geführt. 

Beim automatisierten WIG-(Kaltdraht-)Löten werden drahtförmige 

Kupferbasiszusätze mechanisch in den Lichtbogen gefördert. Es wird 

überwiegend mit kontinuierlichem Lichtbogen gearbeitet. Wannenlage 

und Fallposition sollten anderen Lötpositionen vorgezogen werden. 


Zum Löten eignen sich alle handelsüblichen WIG-Gleichstromquellen. 

Impulsstromquellen sind nicht erforderlich. Für die meisten Anwendungen 

sind Stromstärken von 20-150 A ausreichend. Zum automatischen Löten 

wird ein Kaltdrahtvorschubgerät benötigt. 

Abbildung: Schematische Darstellung WIG-Löten


Plasma-Löten 


Beim Plasmalöten kann sowohl mit gepulstem als auch mit kontinuierlichem Lichtbogenstrom gearbeitet werden. Wannenlage und Fallposition 

sollten anderen Lötpositionen vorgezogen werden. Im Gegensatz zum MSG-Löten wird beim Plasmalöten der Zusatzwerkstoff nicht stromführend 

in den eingeschnürten Lichtbogen geführt. Das Abschmelzen des Zusatzwerkstoffes ist somit (nahezu) unabhängig von der zugeführten 

Streckenenergie, somit ist die Nahtgeometrie in weiten Bereichen beeinfl ußbar. 

Abbildung: Schematische Darstellung Plasma-Löten 

Werkstoffe für das Lichtbogenlöten 

Plasmalöten mit stromführender Zusatzdrahtzufuhr wird als Plasmaheißdrahtverfahren 

bezeichnet. Diese Verfahrensvariante unterscheidet 

sich grundsätzlich nur in der Art und Weise der stromführenden 

Zusatzwerkstoffzufuhr. Die erhöhte Temperatur des Zusatzwerkstoffes 

kann in Bearbeitungsgeschwindigkeit umgesetzt werden und wird zur 

Reduzierung von Verzug genutzt. 


Sowohl für den Standard- als auch den Impulslötbetrieb ist eine 

Stromquelle mit steil fallender statischer Kennlinie erforderlich. Die 

Stromquelle ist mit einer Zündeinheit zur berührungslosen Zündung des 

Plasmalichtbogens ausgestattet. Üblicherweise handelt es sich um eine 

Hochfrequenzeinheit, die den Lichtbogen direkt zwischen Werkstück 

und Elektrode oder einen Hilfslichtbogen zwischen Elektrode und einer 

Brennerdüse zündet. 

Für manuelle Anwendungen werden im allgemeinen Lötstromstärken 

im Bereich von 5 - 75 A gewählt. Vollmechanisierte oder Roboteranwendungen 

benötigen unter üblichen Bedingungen bis 250 A. 

Plasmabrenner sind grundsätzlich wassergekühlt, um die Prozeßwärme 

abzuführen und produktionsgerechte Standzeiten zu garantieren. Der 

Draht wird extern, nicht stromführend, zugeführt. Durch die Trennung 

von Drahtzufuhrmenge und Lichtbogenstromstärke eröffnet sich die 

Möglichkeit, z. B. Reparaturlötungen durch erneutes Aufschmelzen ohne 

Drahtzufuhr durchzuführen. 

Grundwerkstoffe 

Die Lichtbogenlötprozesse werden im allgemeinen an unbeschichteten und metallisch überzogenen Stahlfeinblechen im Dickenbereich bis 

maximal 3,0 mm eingesetzt. Bei höherfesten Stahlfeinblechen ist zu berücksichtigen, daß die Festigkeit des Lotes i. d. R. niedriger ist als die 

Festigkeit der Grundwerkstoffe. 

Eine Besonderheit ist das Fügen von artverschiedenen Grundwerkstoffen, z. B. von Kupferlegierung mit Stahl. Diese Verbindungen besitzen 

aufgrund der unterschiedlichen Schmelzbereiche der Grundwerkstoffe einen Doppelcharakter: auf der Stahlseite liegt eine Lötverbindung, auf 

der Kupferseite eine Schweißverbindung vor. Auch Edelstahl kann sinnvoll mit den Lichtbogenlötprozessen gefügt werden. Insbesondere die 

geringere Wärmeeinbringung kann bei langen Nähten (mehrere Meter) und dünnen Blechen von erheblichem Vorteil sein, da der Bauteilverzug 

wesentlich verringert wird. Die bessere Spaltüberbrückbarkeit sorgt für eine höhere Verträglichkeit von Bauteiltoleranzen. Als Zusatzwerkstoff wird 

ML CuAl8 empfohlen. Der Farbunterschied zwischen dem Grundwerkstoff und dem Zusatzwerkstoff ist zu beachten. 

Oberfl ächenbeschichtungen und -vorbehandlung 

Bleche mit Zinkschichtdicken bis 15 μm sind im allgemeinen problemlos mittels Lichtbogenlötprozessen zu verbinden. Werden z. B. feuerverzinkte 

oder stückverzinkte Bauteile mit dickeren Zinkschichten verwendet, sollten ergänzende Untersuchungen durchgeführt werden. Für aluminierte 

Grundwerkstoffe werden aluminiumhaltige Lote empfohlen. Zusätzlich können verzinkte Bleche organisch beschichtet sein, was eine Anpassung 

der Bearbeitungsparameter erforderlich macht. 

Damit es zu einer metallurgischen Wechselwirkung zwischen dem Grundwerkstoff und dem benetzenden fl üssigen Lot kommt, sollte die 

Grenzfl äche zum Lot weitgehend metallisch blank und frei von Verunreinigungen sein. Schmutz, Fett, Bearbeitungsrückstände, Wachs, Klebstoffe 

oder Öl führen zu einer Qualitätsminderung (Porenbildung, Bindefehler etc.) und sollten entweder durch chemische und/oder mechanische Oberf 

lächenbehandlungsverfahren entfernt werden. 

Zusatzwerkstoffe und Hilfsstoffe 

Lotwerkstoffe 

Für das Lichtbogenlöten werden hauptsächlich die Drahtelektroden und Schweißstäbe ML CuSi3 und ML CuAl8 eingesetzt. Beim MIG-Löten 

wird hauptsächlich ein Drahtdurchmesser von 1.0 mm verwendet. Traditionell hat sich in Deutschland eher der ML CuSi3 durchgesetzt, während 

in anderen Ländern für ähnliche Aufgaben oft die Legierung ML CuAl8 herangezogen wird. ML CuAl8 wird für das MIG-Löten von Edelstahl 

eingesetzt, sowie für Verbindungen bei denen das optische Aussehen der Nahtoberfl äche wichtig ist. Dies kann beispielsweise in der Möbelindustrie 

von größerer Bedeutung sein. 

A.15


A.16 


MIG WELD Drahtelektroden und Schweißstäbe sind für das Lichtbogenlöten optimiert. Die Drahtelektroden zeichnen sich durch eine für die 

Drahtförderung optimale Härte aus und weisen beste Gleiteigenschaften auf. 

Schutzgase 

Zum Lichtbogenlöten werden üblicherweise Argon oder Ar-Gemische mit Beimischungen von CO 2 oder O 2 eingesetzt. Bei Lotwerkstoffen mit Si- oder 

Sn-Anteil sind geringe Aktivanteile von CO 2 oder O 2 vorteilhaft. Sie stabilisieren den Lichtbogen, verringern die Porenneigung, erhöhen aber den 

Wärmeeintrag in den Grundwerkstoff. Bei Lotwerkstoffen mit Al-Anteilen bieten sich Ar-He-Gemische ohne Aktivanteil an. N 2 -Zusätze stabilisieren 

zwar den Lichtbogen und bewirken eine breite Naht, sie können aber zu ganz erheblicher Porenbildung führen. H 2 als Schutzgaskomponente 

eignet sich zur Steigerung der Lötvorschubgeschwindigkeit, kann aber ebenfalls zu Porosität führen. Zur gezielten Abstimmung des Schutzgases 

auf die Lötaufgabe sollten die Erfahrungen der Schutzgashersteller genutzt werden. 

Stoßarten 

I-Naht Kehlnaht Kehlnaht am Überlappstoß Kehlnaht am abgesetzten Überlappstoß 

Stirnflächennaht Bördelnaht Kehlnaht am Eckstoß 

Arbeitsschutz 

Es sind geeignete Arbeitsplatzabsaugungen bei manuellen Lötstationen erforderlich bzw. falls nötig, Schutzgasbrenner mit geeigneter integrierter 

Absaugung zu verwenden. Werden mit Kupferbasisloten hergestellte Lötnähte abgeschliffen, müssen die MAK-Werte für Feinstäube eingehalten 

werden. Geeignete Arbeitsplatzabsaugungen sind in diesen Bereichen zu installieren. 

Aus Gründen von Arbeitssicherheit und Wirtschaftlichkeit muß auf jeden Fall eine „Zinkoxid-Flockenbildung“ (weißer Belag auf dem Blech bzw. als 

Schwebeteilchen) durch geeignete Reduzierung der Energieeinbringung vermieden werden. 

Weiterführende Literatur 

1. DVS-Merkblatt M 0938-1, Lichtbogenlöten - Grundlagen, Verfahren, Anforderungen an die Anlagentechnik 

2. DVS-Merkblatt M 0938-2, Lichtbogenlöten - Anwendungshinweise 

Laserstrahlhartlöten 

Bei der Großserienproduktion im Fahrzeugbau kommt neben den 

Lichtbogenlötprozessen auch das Laserstrahlhartlöten zum Einsatz. 

Der Laser als Wärmequelle schmilzt den Zusatzwerkstoff und es 

kommt wie beim Lichtbogenlöten ebenfalls zu einem Hartlötprozess. 

Einsetzbare Nahtarten sind die dargestellte Bördelnaht und Kehlnähte. 

Der Prozess ermöglicht sehr hohe Fügegeschwindigkeiten von mehreren 

Metern pro Minute bei gleichzeitig sehr geringer Wärmeeinbringung 

und dadurch geringem Bauteilverzug. Im Automobilbau werden damit 

sogenannte „Class A“ Verbindungen hergestellt. Diese können ohne 

wesentliche Nachbearbeitung im sichtbaren Aussenhautbereich der 

Fahrzeugkarosserie verwendet werden. 

Für eine weitere Steigerung der Schweißgeschwindigkeit kann der Prozess 

durch eine strombelastete Drahtelektrode zum Laserheißdrahtlöten 

erweitert werden. 

Abbildung: Schematische Darstellung Laserlöten

Anwendungstechnische Hinweise - Erl GmbH SCHWEISSEN+ ...

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