Was sind Zusatzwerkstoffe – und warum die Wahl zählt
Der Zusatzwerkstoff ist das Material, das beim Schweißen abgeschmolzen wird und die Verbindung zwischen den Bauteilen bildet – sei es als Draht, Stab oder umhüllte Elektrode. Seine Zusammensetzung sollte zum Grundwerkstoff passen, damit die Naht die gleichen mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit) erreicht wie das Bauteil selbst. Ein falsch gewählter Zusatzwerkstoff führt zu spröden, rissanfälligen oder korrodierenden Nähten – die Auswahl ist deshalb genauso wichtig wie das richtige Gerät oder Schutzgas.
Die drei zentralen Auswahlkriterien sind immer:
- Grundwerkstoff: (un-/niedriglegierter Stahl, Edelstahl, Aluminium …) – der Zusatz muss dazu passen.
- Schweißverfahren: (WIG, MIG/MAG, E-Hand) – jedes nutzt eine eigene Form des Zusatzwerkstoffs.
- Durchmesser: abgestimmt auf Materialstärke und Stromstärke.
WIG-Schweißstäbe
Beim WIG-Schweißen brennt der Lichtbogen zwischen einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode und dem Werkstück. Der Zusatzwerkstoff wird als gerader Stab von Hand zugeführt – ähnlich wie beim Löten. WIG-Stäbe gibt es passend für nahezu jeden Werkstoff.
Typische Variante
- Unlegierter/niedriglegierter Stahl: z. B. Stäbe vom Typ W3Si1/W4Si1 für Baustähle.
- Edelstahl (rostfrei): z. B. Typ 308L/316L, abgestimmt auf die jeweilige Edelstahlsorte (austenitisch).
- Aluminium: z. B. AlMg- oder AlSi-Stäbe, je nach Aluminiumlegierung.
Auswahlkriterien
- Stab-Legierung passend zum Grundwerkstoff (bei Edelstahl auf die richtige Sorte achten).
- Durchmesser (häufig 1,6 / 2,0 / 2,4 / 3,2 mm) abgestimmt auf Materialdicke und Strom.
- Schutzgas: in der Regel reines Argon.
WIG liefert die saubersten Nähte – entsprechend wichtig ist ein zum Werkstoff exakt passender Stab.
MIG/MAG-Massivdraht
Beim MIG/MAG-Schweißen wird ein endloser Draht automatisch über den Brenner zugeführt und unter Schutzgas abgeschmolzen. Massivdraht ist ein durchgehend voller Metalldraht (im Gegensatz zum gefüllten Fülldraht).
Typische Varianten
- Stahl (un-/niedriglegiert): Drähte vom Typ G3Si1 (oft auch als SG2 bezeichnet) und G4Si1 (SG3) – Standard für Baustähle. Schutzgas: meist Argon-CO₂-Mischgas (ca. 80/20) oder CO₂.
- Edelstahl: Drähte wie 308LSi / 316LSi, passend zur Edelstahlsorte. Schutzgas: argonreiche Mischgase mit geringem Aktivanteil.
- Aluminium: AlMg- oder AlSi-Drähte (z. B. AlMg4,5Mn, AlSi5). Schutzgas: reines Argon, ggf. mit Helium.
Auswahlkriterien
- Drahtlegierung passend zum Grundwerkstoff.
- Durchmesser (häufig 0,8 / 1,0 / 1,2 mm) passend zu Materialstärke, Strom und Vorschubrollen.
- Passende Kontaktdüse und Vorschubrollen-Nut zum Drahtdurchmesser.
- Bei Aluminium: weicher Draht braucht geeignete Rollen und möglichst kurze/gerade Drahtführung (Knickgefahr).
Fülldraht (Flux-Cored)
Fülldraht ist ein röhrenförmiger Draht mit einem Pulverkern. Dieses Pulver übernimmt – ähnlich der Umhüllung einer Stabelektrode – Aufgaben wie Schlackebildung, Lichtbogenstabilisierung und teils den Schutzgas-Ersatz. Man unterscheidet zwei Hauptarten:
Selbstschützender Fülldraht (Self-Shielded, „gasloser" Draht)
Das Pulver erzeugt beim Abschmelzen selbst eine Schutzwirkung – es ist kein externes Schutzgas nötig. Das macht diese Drähte ideal für Arbeiten im Freien und bei Wind, wo Schutzgas weggeweht würde. Beliebt bei einfachen Geräten ohne Gasanschluss und für Reparaturen draußen.
Gasgeschützter Fülldraht (Gas-Shielded)
Benötigt zusätzlich Schutzgas, kombiniert aber die Vorteile von Fülldraht (guter Einbrand, hohe Abschmelzleistung) mit hoher Nahtqualität. Verbreitet im professionellen Bereich und bei dickeren Materialien.
Eigenschaften von Fülldraht allgemein
- Höhere Abschmelzleistung und oft tieferer Einbrand als Massivdraht.
- Gut für dickere Materialien und Zwangslagen.
- Bildet eine Schlacke, die nach dem Schweißen entfernt werden muss.
- Self-Shielded-Varianten sind windunempfindlich und brauchen kein Gas.
Für Fülldraht sind häufig andere Vorschubrollen (gerändelt) und ggf. eine Umpolung am Gerät nötig – Bedienungsanleitung beachten.
Massivdraht vs. Fülldraht – der direkte Vergleich
| Kriterium | Massivdraht | Fülldraht (self-shielded) | Fülldraht (gasgeschützt) |
|---|---|---|---|
| Schutzgas nötig | ja | nein | ja |
| Outdoor/Wind | empfindlich | sehr gut | empfindlich |
| Abschmelzleistung | mittel | hoch | hoch |
| Einbrand | mittel | tief | tief |
| Schlacke/Nacharbeit | minimal | ja | ja |
| Nahtoptik | sehr sauber | gröber | gut |
| Typischer Einsatz | Werkstatt, dünn–mittel | Baustelle, Reparatur, draußen | Profi, dickere Bauteile |
Kurzfazit
In der Werkstatt mit Gasanschluss ist Massivdraht der saubere Standard. Für Arbeiten im Freien oder ohne Gasflasche ist selbstschützender Fülldraht die praktische Wahl. Gasgeschützter Fülldraht ist die Profi-Option für hohe Leistung bei dicken Bauteilen.
Stabelektroden inkl. Umhüllungstypen
Beim E-Hand-Schweißen wird eine umhüllte Stabelektrode verwendet: ein Metallkern (der Zusatzwerkstoff), umgeben von einer Umhüllung (Umhüllung = „Ummantelung"). Diese Umhüllung verbrennt beim Schweißen mit, bildet Schutzgas und Schlacke, stabilisiert den Lichtbogen und beeinflusst maßgeblich das Schweißverhalten. Die Art der Umhüllung ist deshalb das wichtigste Unterscheidungsmerkmal von Stabelektroden.
Die drei wichtigsten Umhüllungstypen
Rutil (R, RR) – die einsteigerfreundliche
Sehr leicht zu zünden und wieder zu zünden, ruhiger Lichtbogen, feintropfiger Werkstoffübergang.
Schöne Nahtoptik, leicht entfernbare Schlacke.
Mittlerer Einbrand; mechanische Werte gut, aber nicht so hoch wie bei basischen Elektroden.
Ideal für: Einsteiger, dünnere Bleche, allgemeine Stahlarbeiten, Sichtnähte.
Basisch (B) – die hochwertige
- Höchste Zähigkeit und Risssicherheit der Naht, sehr gute mechanische Eigenschaften auch bei tiefen Temperaturen.
- Gut für dickere Bauteile, tragende Konstruktionen und Wurzelschweißungen.
- Anspruchsvoller in der Handhabung (Lichtbogen weniger „sanft"), Elektroden müssen meist trocken gelagert / rückgetrocknet werden, da sie Feuchtigkeit anziehen.
- Ideal für: sicherheitsrelevante und dickwandige Verbindungen, Stahlbau.
Zellulose (C) – die für Fall-/Steignähte
- Tiefer Einbrand, schnelles Schweißen, gut für Schweißen in Fallposition (z. B. Rohrleitungsbau).
- Spritzerreicher, gröbere Naht.
- Ideal für: Pipeline-/Rohrschweißen, Steig- und Fallnähte.
- Daneben gibt es Mischtypen (z. B. rutil-basisch RB, rutil-zellulose RC, rutil-sauer RA) sowie Spezialelektroden für Edelstahl, Guss und Hartauftragungen.
Übersicht Umhüllungstypen
| Umhüllung | Kennbuchstabe | Lichtbogen/Handhabung | Mechanische Werte | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|---|
| Rutil | R / RR | sehr leicht, ruhig | gut | Einsteiger, dünne Bleche, Sichtnähte |
| Basisch | B | anspruchsvoller | sehr hoch (zäh, risssicher) | tragende/dicke Bauteile, Stahlbau |
| Zellulose | C | tiefer Einbrand, spritzig | gut | Rohr-/Pipelinebau, Fall-/Steignähte |
| Mischtypen | RB, RC, RA | je nach Mischung | je nach Mischung | universelle Anwendungen |
Hinweise zu Stabelektroden
Durchmesser (z. B. 2,0 / 2,5 / 3,2 / 4,0 mm) passend zu Materialdicke und Strom wählen; Faustregel für die Stromstärke: rund 30–45 A pro Millimeter Elektrodendurchmesser (Herstellerangabe beachten).
Polung beachten: basische Elektroden werden meist am Pluspol geschweißt; Hersteller-Datenblatt prüfen.
Lagerung: trocken lagern; basische und manche Spezialelektroden sind besonders feuchtigkeitsempfindlich und ggf. vor Gebrauch rückzutrocknen.
Auswahlhilfe nach Werkstoff
| Grundwerkstoff | WIG-Stab | MIG/MAG-Draht | Stabelektrode | Schutzgas (WIG/MIG-MAG) |
|---|---|---|---|---|
| Un-/niedriglegierter Stahl | W3Si1 / W4Si1 | G3Si1 (SG2) / G4Si1 | Rutil oder basisch | Argon (WIG) / Ar-CO₂-Mischgas (MAG) |
| Edelstahl (rostfrei) | 308L / 316L | 308LSi / 316LSi | Edelstahl-Spezialelektrode | Argon bzw. argonreiches Mischgas |
| Aluminium | AlMg / AlSi | AlMg / AlSi | (selten, meist WIG/MIG) | reines Argon, ggf. + Helium |
Bei Edelstahl und Aluminium immer die konkrete Legierung des Grundwerkstoffs berücksichtigen und den dazu passenden Zusatzwerkstoff wählen – im Zweifel das Datenblatt prüfen oder uns fragen.