Draht für nichtrostenden Stahl: 308LSi, 316LSi oder 309L, wann welcher

Drei Legierungen, drei verschiedene Aufgaben

In einer Werkstatt, die nichtrostenden Stahl schneidet und schweißt, genügen meist drei Positionen im Lager. 308LSi für Chrom-Nickel-Stähle vom Typ 18/8, 316LSi für Stähle mit Molybdän und 309L für alles, was zwei verschiedene Werkstoffe verbindet. Der Rest des Katalogs sind Sonderfälle.

Die Regel der Auswahl ist einfach: Das Schweißgut soll eine Zusammensetzung haben, die dem Grundwerkstoff nahekommt oder reicher ist, niemals ärmer. Eine Verarmung an Chrom und Nickel in der Naht bedeutet, dass die Verbindung als Erstes korrodiert, auch wenn der Rest der Konstruktion zwanzig Jahre hält.

Auswahl nach Stahlsorte

1.4301 und 1.4307, also das klassische 18/8

Für 1.4301 (X5CrNi18-10, Gegenstück zu AISI 304) und 1.4307 (X2CrNi18-9, also 304L) verwenden Sie einen Draht vom Typ 308L. Das ist der häufigste Fall in der Blechbearbeitung, bei Geländern, Wasserbehältern und Konstruktionen für Großküchen.

Die Ausführung für MIG/MAG trägt die Bezeichnung EN ISO G 19 9 L Si und AWS ER308LSi. Die Ausführung für WIG trägt W 19 9 L oder W 19 9 L Si, je nachdem, ob der Hersteller das Silizium auch in den Stäben anhebt.

1.4401 und 1.4404, also Stähle mit Molybdän

Für 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2, AISI 316) und 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2, also 316L) brauchen Sie einen Draht 316L. Das Molybdän in der Zusammensetzung erhöht die Beständigkeit gegen Lochkorrosion, es ist also der Werkstoff für Anlagen mit Chloriden, für die Lebensmittelindustrie mit chemischer Reinigung und für Konstruktionen an der Küste.

Ersetzen Sie 316L nicht durch einen Draht 308L, denn dann verlieren Sie das Molybdän in der Naht und verlagern den Korrosionspunkt genau an die Verbindungsstelle. Der umgekehrte Ersatz, also 316L für 1.4301, ist technisch zulässig, aber ohne Grund teurer.

Mischverbindungen und Schwarzstahl

309L ist eine Übergangslegierung. Sie hat etwa 23 Prozent Chrom und 12 Prozent Nickel, nach der Aufmischung mit dem Grundwerkstoff ergibt sie also weiterhin ein austenitisch-ferritisches Gefüge, das nicht heiß reißt. Sie setzen ihn dort ein, wo nichtrostender Stahl auf unlegierten Stahl trifft.

Typische Anwendungen: das Anschweißen eines nichtrostenden Flansches an ein Rohr aus Schwarzstahl, die Instandsetzung von Auskleidungen, die Pufferlage vor dem Auftragen von Austenit, das Verbinden von 1.4301 mit dem Stahl S235. Ohne diesen Draht wird eine Naht aus 308L, die mit Eisen aus dem Schwarzstahl aufgemischt ist, martensitisch und reißt.

Zuordnungstabelle

Grundwerkstoff	Typ des Schweißguts	EN ISO	AWS	Produkt von Böhler
1.4301, 1.4307 (304, 304L)	308L	G 19 9 L Si	ER308LSi	BÖHLER EAS 2-IG (Si), Avesta 308L-Si/MVR-Si
1.4401, 1.4404 (316, 316L)	316L	G 19 12 3 L Si	ER316LSi	BÖHLER EAS 4 M-IG (Si), Thermanit GE-316L Si
Nichtrostender Stahl an unlegierten Stahl	309L	G 23 12 L	ER309L	BÖHLER CN 23/12-IG
1.4301 an 1.4404	316L	G 19 12 3 L Si	ER316LSi	BÖHLER EAS 4 M-IG (Si)
Schwer schweißbar, gemischt, Instandsetzung	307	G 18 8 Mn	ER307 (mod.)	BÖHLER A 7 CN-IG

Die letzte Zeile ist die Notfallposition, zu der Instandsetzungswerkstätten greifen. Das Schweißgut 18 8 Mn hat viel Mangan, ist rissbeständig und verträgt die Aufmischung mit einem Werkstoff unbekannter Zusammensetzung. Es lohnt sich, eine Spule davon im Regal zu haben.

Stabilisierte Sorten

1.4541 (X6CrNiTi18-10, also 321) und 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2, also 316Ti) haben einen Titanzusatz, der den Kohlenstoff statt des Chroms bindet. Für sie verwendet man mit Niob stabilisiertes Schweißgut, den Typ 347 für 1.4541 und den Typ 318 für 1.4571, in der Linie Böhler entsprechend SAS 2-IG und SAS 4-IG.

In der Werkstattpraxis werden auch 308L für 1.4541 und 316L für 1.4571 zugelassen, wenn die Konstruktion nicht bei erhöhter Temperatur arbeitet. Bei Anlagen über 400 Grad machen Sie diese Abkürzung nicht, denn die Stabilisierung wird dort aus genau dem Grund gebraucht, aus dem dieser Stahl gewählt wurde.

Warum das Schweißgut etwas Ferrit enthalten soll

Reiner Austenit reißt heiß. Beim Erstarren sammeln sich Verunreinigungen an den Korngrenzen, und beim Schrumpfen reißt die Naht entlang der Achse der Raupe auf. Einige Prozent Deltaferrit im Gefüge zerschlagen diesen Mechanismus und lösen Schwefel und Phosphor.

Deshalb sind die Drähte 308L und 316L so ausgelegt, dass das Schweißgut als Richtwert 5 bis 10 Ferritnummern hat, und 309L noch mehr. Vermischen Sie das nicht, indem Sie einer austenitischen Verbindung ohne Not einen Nickeldraht zugeben, und überhitzen Sie die Verbindung nicht, denn eine hohe Zwischenlagentemperatur senkt den Ferritanteil.

Das praktische Anzeichen für fehlenden Ferrit ist ein Längsriss in der Mitte der Nahtoberfläche, meist im Endkrater am Ende der Raupe. Wenn Sie ihn bei richtigem Draht sehen, prüfen Sie zuerst die Aufmischung mit dem Grundwerkstoff und das Füllen der Endkrater.

Was L und was Si bedeutet

L, also abgesenkter Kohlenstoff

Der Buchstabe L bedeutet höchstens 0,03 Prozent Kohlenstoff im Schweißgut. Der Grund ist einer: Beim Abkühlen durch den Bereich von etwa 450 bis 850 Grad bindet der Kohlenstoff das Chrom zu Karbiden an den Korngrenzen. Das Chrom schützt den Stahl dann nicht mehr, und die Verbindung korrodiert interkristallin, meist entlang der Schmelzlinie.

Bei dünnen Blechen und einer Lage ist das Problem klein. Bei Mehrlagennähten auf dickem Material, wo jede weitere Lage die vorhergehende erwärmt, ist die Ausführung ohne L mitunter ein Fehler, den man in den ersten zwei Betriebsjahren der Anlage nicht sieht.

Si, also erhöhtes Silizium

Silizium senkt die Oberflächenspannung des Schmelzbads. Ein Draht mit Si benetzt die Flanken sanfter, ergibt eine flache Nahtoberfläche und weniger Einbrandkerben, deshalb sind die Ausführungen mit Si für MIG/MAG bestimmt. Beim WIG-Schweißen, wo Sie das Schmelzbad ohnehin von Hand führen, ist der Nutzen geringer.

Deshalb ist in der Linie Böhler eine Position mit dem Zusatz (Si) ein Draht für MIG/MAG, und derselbe Name ohne Zusatz ein WIG-Stab. BÖHLER EAS 4 M-IG (Si) hat die Klassifizierung G 19 12 3 L Si, und BÖHLER EAS 4 M-IG in Stabform hat W 19 12 3 L. Es ist dieselbe Legierung in zwei Ausführungen.

Achten Sie auf eine Einzelheit: BÖHLER CN 23/12-IG ist als G 23 12 L und ER309L klassifiziert, ohne das Symbol Si. Varianten 309LSi gibt es in anderen Linien, wenn in Ihrer WPS also ER309LSi steht, prüfen Sie den Code auf dem Etikett und nicht nur den Handelsnamen.

Das Schutzgas, ohne das der Rest keine Bedeutung hat

Verfahren	Gas	Anmerkungen
MIG/MAG, Sprüh- und Impulslichtbogen	Argon mit geringem CO2-Zusatz, als Richtwert 2 Prozent (Gruppe M12)	stabiler Lichtbogen, minimale Aufkohlung der Naht
MIG/MAG, Alternative	Argon mit Sauerstoffzusatz, als Richtwert 2 Prozent (Gruppe M13)	glattere Nahtoberfläche, dunklere Anlauffarben zum Beizen
WIG	Argon (I1)	Reinheit mindestens 99,99 Prozent
Formieren der Wurzel	Argon oder ein Gemisch mit Stickstoff	ohne das oxidiert die Wurzel und verliert die Korrosionsbeständigkeit
Was nicht zu verwenden ist	reines CO2 (C1)	kohlt das Schweißgut auf und zerstört die Wirkung des abgesenkten Kohlenstoffs

Das Schweißen von nichtrostendem Stahl in reinem CO2 ist der häufigste Fehler in Werkstätten, die von Schwarzstahl umstellen. Der Draht kann der richtige sein, der Code auf dem Etikett mit der Dokumentation übereinstimmen, und die Verbindung verliert dennoch ihre Beständigkeit. Stellen Sie sich eine eigene Flasche und einen eigenen Druckminderer hin, damit das beim Wechsel niemand verwechselt.

Durchmesser und Ströme

Drähte für MIG/MAG für nichtrostenden Stahl gibt es vor allem in 0,8, 1,0 und 1,2 mm. Thermanit GE-316L Si hat zusätzlich 0,9, 1,6 und 2,0 mm, was beim mechanisierten Schweißen nützlich ist. Die WIG-Stäbe BÖHLER CN 23/12-IG erhalten Sie in 1,6, 2,0, 2,4 und 3,2 mm.

Für Blech von 1,5 bis 3 mm nehmen Sie 0,8 mm und einen Strom von als Richtwert 60 bis 130 A. Für 4 bis 8 mm nehmen Sie 1,0 mm und 120 bis 220 A. Über 8 mm und bei Mehrlagennähten 1,2 mm und 180 bis 300 A. Nichtrostender Stahl leitet die Wärme schlechter ab als Schwarzstahl, halten Sie sich also an niedrigere Werte als bei derselben Dicke eines unlegierten Stahls.

Verwenden Sie im Drahtvorschub eine Teflonseele oder eine Kunststoffseele und keine aus Stahl. Eine Stahlspirale reichert den Draht mit Eisenpartikeln an, die anschließend als rostige Punkte auf der Nahtoberfläche korrodieren. Dasselbe gilt für die Bürste: für nichtrostenden Stahl nur nichtrostender Draht, niemals dieselbe Bürste wie für Schwarzstahl.

Drei Fehler, die am meisten kosten

• Dasselbe Gas wie für Schwarzstahl: Eine aufgekohlte Naht korrodiert trotz richtigem Draht.
• Kein Formieren der Wurzel bei Rohren und Behältern: Eine oxidierte Wurzel ist ein fertiger Herd für Lochkorrosion.
• Zu hohe Zwischenlagentemperatur: Bleiben Sie bei Austenit unter 150 Grad, sonst steigt das Risiko von Ausscheidungen und Verzug.

Alle drei zeigen sich nach Monaten und nicht gleich nach dem Schweißen. Deshalb zählt bei der Abnahme von Aufträgen aus nichtrostendem Stahl das Verfahren und nicht die Nahtoberfläche allein.

Wir wählen den Draht für Ihre Stahlsorte

Schreiben Sie uns, welchen Werkstoff, welche Dicke, welches Verfahren und welches Gas Sie haben, wir nennen Ihnen eine konkrete Position aus der Linie Böhler Welding, für die wir autorisierter Distributor sind. Drähte für MIG/MAG finden Sie in der Kategorie Massivdrähte MIG/MAG, Stäbe in der Kategorie WIG-Stäbe. Wenn Sie dabei auch eine Maschine für dünnen nichtrostenden Stahl suchen, sehen Sie in die Kategorie Gebrauchte WIG, wo jedes Exemplar in unserem Service geprüft ist und den Zustand A, B oder C hat.