Was ist Schweißen?

Schweißen ist das unlösbare Verbinden von Metallen durch örtliches Aufschmelzen, wobei die Schmelzbäder beider Teile zu einem Ganzen zusammenfließen — meist unter Zugabe von Schweißzusatz und geschützt durch ein Gas oder eine Schlackenschicht, die die Luft fernhält.

Anders als bei Schrauben oder Nieten entsteht keine mechanische Kopplung, sondern ein durchgehender Werkstoffübergang. Deshalb ist eine gute Naht im Grundsatz ebenso tragfähig wie der Grundwerkstoff — und deshalb ist eine schlechte Naht sofort ein statisches Problem.

Die wichtigsten Verfahren

MIG/MAG (Schutzgasschweißen) — ein Draht wird kontinuierlich zugeführt und unter Schutzgas abgeschmolzen. Schnell, gut erlernbar, das Arbeitspferd für Stahlbau, Geländer und Blech. MAG (aktives Gas, meist CO2-Gemisch) für Stahl, MIG (inertes Argon) für Aluminium und Edelstahl.
WIG — eine nicht abschmelzende Wolframelektrode trägt den Lichtbogen, der Zusatzwerkstoff wird mit der anderen Hand zugeführt. Langsam, aber das sauberste und am besten beherrschbare Verfahren. Wahl für dünnwandigen Edelstahl, Aluminium und Sichtnähte.
Lichtbogenhandschweißen (E-Hand) — eine umhüllte Stabelektrode; die Umhüllung bildet Gas und Schlacke. Unempfindlich gegen Wind und Verunreinigung, daher auf der Baustelle im Freien und bei größeren Dicken weiterhin verbreitet.

Nahtarten

Kehlnaht — zwei Teile im Winkel, meist 90°. Im Stahlbau die mit Abstand häufigste Naht. Ihr Maß ist das a-Maß: die Höhe des größten Dreiecks, das in den Nahtquerschnitt passt. So steht es auch in der Zeichnung.
Stumpfnaht — zwei Teile in einer Flucht, meist mit vorbereiteter Nahtform (V-, X- oder U-Naht), damit die Naht vollständig durchgeschweißt ist.
Überlappnaht und Lochnaht bei Blechkonstruktionen.

Wo es schiefgeht

Ungenügender Einbrand. Die Raupe liegt sauber auf, ist aber nicht mit dem Grundwerkstoff verwachsen. Ursache: zu geringer Strom, zu hohe Schweißgeschwindigkeit oder eine zu schmutzige Oberfläche.
Schlackeneinschlüsse beim Mehrlagenschweißen, weil die vorige Lage nicht vollständig entschlackt und gebürstet wurde.
Poren durch Feuchtigkeit, Fett, Farbe, Rost oder Zugluft, die das Schutzgas wegbläst. Naht blank schleifen oder bürsten und windgeschützt schweißen.
Verzug und Schrumpfung. Schweißgut schrumpft beim Abkühlen und zieht das Bauteil krumm. Mit Heftnähten arbeiten, abschnittsweise und wechselseitig schweißen.
Überdimensionieren. Eine dickere Naht ist nicht automatisch besser: sie bringt mehr Wärme ein, erzeugt mehr Verzug und kostet mehr Zeit. Das a-Maß der Zeichnung einhalten.

Regelwerk und Sicherheit

Für tragende Stahlbauten gilt in Europa die Ausführungsnorm EN 1090; je nach Ausführungsklasse sind ein zertifizierter Betrieb, geprüfte Schweißer und beschriebene Schweißanweisungen erforderlich. Bei einem tragenden Stahlrahmen ist das keine freie Wahl.
Schutzkleidung und ein automatischer Schweißhelm mit passender Schutzstufe sind Pflicht; die Strahlung verursacht innerhalb von Minuten Verblitzen der Augen und verbrennt ungeschützte Haut.
Absaugung oder Lüftung. Schweißrauch ist gesundheitsschädlich; bei Edelstahl entstehen Chrom- und Nickelverbindungen mit strengen Grenzwerten.
Brandwache und freies Umfeld. Funken fliegen meterweit und glühen lange nach. Brennbares entfernen und den Bereich nach Arbeitsende noch eine Zeit kontrollieren.