Physikalische Eigenschaften der Werkstoffe
Wärmeleitung, Ausdehnung, Schmelzpunkt, elektrische und magnetische Eigenschaften
AI generated Jeder Werkstoff bringt physikalische Eigenheiten mit: Wärmeleitung, Ausdehnung, Schmelzpunkt, elektrische und magnetische Eigenschaften. Sie entscheiden, wie sich ein Metall beim Schweißen verzieht, wie viel Wärme es wegführt und ob es magnetisierbar ist. Wer sie kennt, vermeidet Verzug, Blaswirkung und Nahtfehler.
Neben Festigkeit und Gefüge bringt jeder Werkstoff physikalische Eigenschaften mit, die beim Schweißen oft mehr Probleme machen als die Festigkeit. Die vier wichtigsten solltest du kennen.
Wärmeleitfähigkeit. Sie sagt, wie schnell ein Metall die eingebrachte Wärme wegführt. Aluminium und Kupfer leiten Wärme hervorragend — deshalb brauchst du dort viel mehr Leistung, um überhaupt ein Schmelzbad zu halten, und die Wärme fließt blitzschnell ins Bauteil ab. Stahl und vor allem nichtrostender Stahl leiten deutlich schlechter; dort staut sich die Wärme, und es entsteht schneller Verzug.
Wärmeausdehnung. Metalle dehnen sich beim Erwärmen aus und ziehen sich beim Abkühlen zusammen. Der ist bei (Edelstahl) fast doppelt so groß wie bei Ferrit. Deshalb verzieht sich Edelstahl beim Schweißen deutlich stärker als Baustahl — und deshalb muss man bei Edelstahl mehr heften, vorwärmen und die Nahtfolge planen.
Schmelzpunkt & . Reine Metalle schmelzen bei einer Temperatur, Legierungen über einen Bereich. Das bestimmt, wie breiig das Schweißbad wird und wie anfällig es für ist (mehr dazu im Artikel Erstarrung der Schmelze).
Elektrische & magnetische Eigenschaften. Die elektrische Leitfähigkeit bestimmt den und die Stromführung; die magnetischen Eigenschaften beeinflussen die Blaswirkung — die Ablenkung des Lichtbogens durch Magnetfelder. Ferritische Stähle sind magnetisch, austenitische Edelstähle nicht. Beim Gleichstromschweißen dicker ferritischer Teile kann die den Lichtbogen seitlich wegdrücken.
Diese vier Eigenschaften hängen zusammen und erklären typische Werkstattprobleme:
• Verzug bei Edelstahl: hohe Ausdehnung + schlechte Wärmeleitung → Wärme staut sich lokal → starke Schrumpfung.
• Kalte Aluminium-Nähte: hohe Wärmeleitung → das Bauteil zieht die Wärme weg, bevor das Schweißbad richtig aufschmilzt.
• Blaswirkung: Magnetfelder an dicken, magnetisierbaren Teilen lenken den Lichtbogen ab.
Die Gegenmittel sind immer dieselben: Wärme dort zuführen, wo sie gebraucht wird, Verzug durch Heften und Nahtfolge steuern, und bei Blaswirkung Polung oder Schweißrichtung wechseln.