Warum ist niedriglegierter Stahl besser schweißbar als hochkohlenstoffhaltiger Stahl?

Niedriglegierte Stähle enthalten wenige Legierungselemente, hochlegierte Stähle hingegen viele. Legierungselemente werden meist hinzugefügt, um die Härte und Dauerfestigkeit des Stahls zu erhöhen. Durch den Zusatz von Elementen wie Chrom ist legierter Stahl zudem korrosionsbeständig. Niedriglegierte Stähle sind in der Regel schweißbar, jedoch müssen die Einsatzbedingungen, die Nahtanordnung und die Werkstoffgruppe bekannt sein. Die meisten Schweißverfahren eignen sich für niedriglegierte Stähle, sofern sorgfältig darauf geachtet wird, Schweißfehler zu vermeiden. Die Kenntnis der Werkstoffzusammensetzung – ob vom Blech oder aus einer chemischen Analyse – ist entscheidend, da sie die Schweißbarkeit maßgeblich beeinflusst.

Der Kohlenstoffgehalt von hochkohlenstoffhaltigem Stahl, oft auch Werkzeugstahl genannt, liegt zwischen 0,60 und 1,70 Prozent. Er lässt sich vergüten, ist aber schlecht schweißbar. Je höher der Kohlenstoffgehalt, desto stärker härtet die Wärmeeinflusszone, desto häufiger kommt es zu Kaltbrüchen und desto schlechter wird die Schweißbarkeit. Auch niedriglegierte Stähle werden zunehmend schwieriger zu schweißen, wenn die Härte der Wärmeeinflusszone mit steigendem Kohlenstoff- oder Legierungsgehalt zunimmt.

Kohlenstoffstahl ist eine breite Stahlsorte mit vielfältigen chemischen Zusammensetzungen. Obwohl er hauptsächlich aus Eisen besteht, können verschiedene Zusätze (z. B. der Kohlenstoffgehalt) seine Schweißbarkeit erheblich beeinflussen. Bei Schweißprojekten ist es daher entscheidend, die verwendete Kohlenstoffstahlsorte zu kennen. Sind wichtige Variablen wie Zusätze oder der Kohlenstoffgehalt der einzelnen Sorten unbekannt, kann es zu Schweißfehlern kommen.

Abschluss:
Die Elementzusammensetzung von Stahl variiert je nach Stahlsorte. Daher werden Stähle hauptsächlich anhand ihrer chemischen Zusammensetzung klassifiziert. Es gibt zwei Stahlsorten: legierten Stahl und Kohlenstoffstahl. Der grundlegende Unterschied zwischen legiertem Stahl und Kohlenstoffstahl besteht darin, dass legierter Stahl neben Eisen und Kohlenstoff viele weitere Elemente enthält, während Kohlenstoffstahl nur geringe Mengen anderer Komponenten aufweist.