Wer Edelstahl schweißen will, braucht eine passende Güte und ein Verfahren, das wenig Wärme in die Naht bringt. Hier erfahren Sie, wie Sie Verzug und Anlauffarben vermeiden und woran Sie an einem Geländer saubere Nähte erkennen.
Kann man Edelstahl schweißen?
Ja, Edelstahl lässt sich gut schweißen, wenn Sorte und Verfahren zusammenpassen. Austenitische Stähle wie 1.4301 mit etwas Delta-Ferrit gelten als so unproblematisch, dass im bauaufsichtlich geregelten Bereich keine Verfahrensprüfung verlangt wird.
Ferritische Chromstähle sind dagegen ab über 6 mm Wanddicke nur bedingt schweißgeeignet, weil sie bei hoher Temperatur verspröden. Wenn die eingebrachte Wärme weder zu groß noch zu klein ist, schweißen Sie Duplex-Stähle gut.
Welcher Edelstahl sich gut schweißen lässt
| Edelstahlgruppe | Schweißeignung | Hinweis |
|---|---|---|
| Austenitisch, z. B. 1.4301 | Gut schweißbar | Für geschweißte Bauteile LC-Güten oder mit Titan oder Niob stabilisierte Stähle |
| Duplex | Gut schweißbar, mit Bedingung | Wenn die Wärmeeinbringung weder zu groß noch zu klein ist |
| Ferritische Chromstähle | Über 6 mm Wanddicke nur bedingt | Verspröden bei hoher Temperatur |
Für geschweißte Bauteile empfehlen sich kohlenstoffarme LC-Güten oder mit Titan oder Niob stabilisierte Stähle, weil sie interkristalline Korrosion vermeiden, also Rost entlang der Korngrenzen.
Wenn Sie ein Edelstahlrohr für einen Handlauf verschweißen, lohnt vorab der Blick auf die Werkstoffnummer. Welcher Schweißzusatz zu Ihrer Sorte passt, zeigt das ISER-Merkblatt 823 in einer Zuordnung von Grundwerkstoff und Zusatz.
Auch bei passender Güte verhält sich Edelstahl unter dem Lichtbogen anders als Baustahl, was sich zuerst an der Form des Bauteils zeigt.
Warum sich Edelstahl stärker verzieht
Edelstahl hält die Wärme dort, wo sie entsteht. Der Stahl 1.4301 leitet sie mit 15 W/(m·K) nur etwa ein Drittel so gut wie Baustahl mit 50 W/(m·K) und dehnt sich mit 16,0 statt 12,0 je 10⁻⁶/K stärker aus.
Baustahl und 1.4301 im Vergleich
| Eigenschaft | Baustahl | 1.4301 |
|---|---|---|
| Wärmeleitfähigkeit in W/(m·K) | 50 | 15 |
| Wärmeausdehnung in 10⁻⁶/K | 12,0 | 16,0 |
Die Wärme staut sich also an der Naht. Beim Abkühlen zieht sich diese Zone zusammen, und das Bauteil verzieht sich. Dagegen helfen vier Maßnahmen:
- Eine untergelegte Kupferschiene nimmt die Wärme auf und führt sie von der Naht ab.
- Eine niedrige Streckenenergie bringt je Zentimeter Naht weniger Wärme ein.
- Spannvorrichtungen halten die Teile in Form, bis die Naht abgekühlt ist.
- Kurz gesetzte Heftpunkte liegen bei 1,0 bis 1,5 mm Blechdicke nur 20 bis 40 mm auseinander.
Wie viel Wärme überhaupt in die Naht gelangt, hängt dabei stark vom gewählten Verfahren ab.
Welches Schweißverfahren passt?
Edelstahl schweißen Sie vor allem mit WIG, MAG oder E-Hand, wobei für dünne Geländerrohre WIG die passende Wahl ist.
Schweißverfahren im Vergleich
| Verfahren | Eignung | Schutzgas |
|---|---|---|
| WIG (Wolfram-Inertgas) | Alle Schweißpositionen, dünne Bleche und Wurzellagen | Argon |
| MAG (Metall-Aktivgas) | Deutlich höhere Abschmelzleistung | Argonreiches Mischgas mit wenig Sauerstoff oder Kohlendioxid |
| E-Hand (Stabelektrode) | Überwiegend auf der Baustelle | Keine Gasflasche nötig |
WIG
Das Wolfram-Inertgas-Schweißen eignet sich für alle Schweißpositionen und besonders für dünne Bleche und Wurzellagen. Damit passt es zu den dünnwandigen Rohren von Handlauf und Geländerpfosten.
MAG
Auch das Schutzgasschweißen mit Drahtelektrode eignet sich für Edelstahl. Bei nichtrostenden Stählen wird dabei fast ausschließlich MAG statt MIG eingesetzt, mit einem argonreichen Mischgas, das einen geringen Anteil Sauerstoff oder Kohlendioxid enthält.
Das Metall-Aktivgas-Verfahren erreicht deutlich höhere Abschmelzleistungen als WIG und lohnt sich damit bei längeren Nähten und dickeren Wänden. Wie sich die Schutzgasverfahren unterscheiden, erklärt der Messer Blog zum Schutzgasschweißen mit Edelstahl.
E-Hand
Auf der Baustelle wird überwiegend mit Stabelektroden geschweißt. Das Verfahren braucht keine Gasflasche und bleibt damit beweglich, wenn ein Geländer vor Ort angepasst werden muss.
Über die Qualität der Naht entscheiden danach Draht und Gas.
Zusatzdraht und Schutzgas
Der Zusatzdraht richtet sich nach der Sorte des Grundwerkstoffs. Für 1.4301 nennt die Zuordnung im ISER-Merkblatt 823 einen artgleichen Zusatz vom Legierungstyp 19 9 L. Auch die Zusätze für molybdänlegierte Sorten wie 1.4571 passen dafür. Ferritische Edelstähle mit 11 bis 13 oder rund 17 Prozent Chrom schweißen Sie meist mit austenitischem Draht, weil die Verbindung zäher wird.
Das Schutzgas schirmt beim Schweißen Edelstahl vor der Oxidation ab und entscheidet damit über die Farbe der Naht:
- WIG: Als Schutzgas dient Schweißargon, das die heiße Naht von der Luft trennt.
- MAG: Ein argonreiches Mischgas mit geringem Anteil Sauerstoff oder Kohlendioxid schützt die Naht beim Drahtschweißen.
- Wurzelschutz: Bei einseitig zugänglichen Nähten braucht auch die Rückseite ein Schutzgas, was Schweißer als Formieren bezeichnen.
Wo dieser Schutz nicht ganz gelingt, zeigt sich das an bunten Verfärbungen rund um die Naht.
Was hilft gegen Anlauffarben?
Gegen Anlauffarben helfen Bürsten, Schleifen und Beizen, wobei das Beizen die ursprüngliche Korrosionsbeständigkeit sicher wiederherstellt. Nötig ist das, weil Anlauffarben an der Naht die Bildung der schützenden Passivschicht verhindern. An diesen Stellen kann der Edelstahl dann örtlich korrodieren.
Je glatter die Oberfläche danach ist, desto besser widersteht sie Korrosion. So gehen Sie bei der Nacharbeit vor:
- Schleifen Sie zum Schluss mit Körnung 180 bis 240 oder feiner.
- Tragen Sie Beizpaste ausschließlich mit säurefesten Pinseln auf.
- Spülen Sie die Paste nach dem Beizen vollständig von der Oberfläche.
- Geben Sie der Passivschicht nach dem Spülen zwei bis acht Stunden, bis sie sich voll ausgebildet hat.
An einem Geländer, das täglich im Blick und in der Hand ist, zahlt sich diese Sorgfalt besonders aus.
Edelstahlgeländer schweißen
Ob Sie ein Edelstahlgeländer schweißen oder lieber stecken und schrauben, hängt vor allem vom Anschluss ab. Für einen Bausatz brauchen Sie kein Schweißgerät, geschweißt wird dagegen etwa dort, wo Edelstahl an ein Bauteil aus Baustahl anschließt.
Geschweißte Verbindung
Schließt Edelstahl an Baustahl an, braucht es einen Zusatz, der ein austenitisches Schweißgut mit wenig Ferrit ergibt, für S355J2 an 1.4301 etwa eine Stabelektrode vom Typ E 23 12 L.
Wird in Ihrer Werkstatt auch Baustahl bearbeitet, entfernen Schleifen und Bürsten Fremdrost und Eisenstaub nicht sicher, dann hilft erst das Beizen. Vorbeugend gilt: Nehmen Sie nur Bürsten aus nichtrostendem Stahl und Schleifmittel, die nie Baustahl berührt haben.
Gesteckt oder geschraubt
Ein Edelstahlgeländer liefert Stahlfux in der Regel als Bausatz, dessen Pfosten gegen eine geringe Gebühr in der Werkstatt von Stahlfux vormontiert werden. Mit handwerklichen Fähigkeiten ist die Montage dann gut zu bewältigen, auch beim Edelstahlgeländer für die Treppe.
Braucht es dennoch eine Schweißnaht, stellt sich die Frage, wer sie setzt.
Selbst schweißen oder Betrieb beauftragen?
Eine Halterung für die Werkbank schweißen Sie mit Übung selbst. Ein Geländer, das vor einem Absturz schützt, ist dagegen ein Sicherheitsbauteil, für dessen Standsicherheit jemand geradestehen muss. Wer es selbst schweißt, übernimmt diese Verantwortung.
Ob Sie ein Geländer selbst schweißen sollten, entscheidet sich nicht am Schweißgerät, sondern an der Frage, ob Sie jede Naht später prüfen und für sie einstehen können
Hinzu kommt der Schweißrauch. Im IFA-Projekt 3149 der DGUV sehen Sie die Messwerte beim Schweißen von 3 mm dickem 1.4301. Trotz Absaugung lagen Chrom(VI)-Verbindungen in 7 von 9 Einstellungen über dem Beurteilungsmaßstab, Nickel in 5 von 9 über dem Grenzwert.
Eine Absaugung allein reicht bei Chrom-Nickel-Stahl also oft nicht. Ein Geländer als Absturzsicherung geben Sie deshalb besser an einen Betrieb mit Schweißaufsicht, wie sie bei Stahlfux ein Schweißfachmann übernimmt.
Entscheidungshilfe
| Situation | Empfehlung |
|---|---|
| Das Bauteil schützt vor einem Absturz | Betrieb beauftragen, mit Schweißaufsicht |
| Kein Absturzschutz, Schweißrauch lässt sich nicht wirksam abführen | Betrieb beauftragen oder Bausatz mit vormontierten Pfosten wählen |
| Kein Absturzschutz, Schweißrauch lässt sich wirksam abführen | Selbst schweißen, mit Übung |
Wer die Arbeit lieber teilt, wählt ein Geländer aus Edelstahl als Bausatz mit vormontierten Pfosten. Vor dem Anbringen lohnt ein genauer Blick auf die Verbindungen.
Saubere Nähte am Geländer erkennen
Edelstahl schützt sich durch eine Passivschicht, die sich nach Beschädigung neu bildet, solange Sauerstoff vorhanden ist. Saubere Nähte erkennen Sie daran, dass diese Schutzschicht auch in der Nahtzone intakt ist. Anlauffarben, Zunder und Fremdstoffe stören sie örtlich, dort beginnt Korrosion.
Prüfen Sie an den gelieferten Teilen vor allem drei Punkte:
- Neben der Naht sind keine Anlauffarben und kein Zunder zu sehen.
- Auf der Oberfläche sind keine braunen Punkte von Fremdrost, wie sie eine normale Drahtbürste hinterlässt.
- Eisenabrieb, Schleifmittel oder Strahlgut haften nicht auf dem Edelstahl.
Sehen Sie sich dabei jede Naht an, auch an den Pfosten im Außenbereich. Fällt Ihnen etwas auf, fotografieren Sie die Stelle und sprechen den Hersteller an, bevor Sie das Geländer montieren.
Häufig gestellte Fragen
Kann man Edelstahl mit Baustahl verschweißen?
Ja, Edelstahl lässt sich mit Baustahl verschweißen, wenn Sie einen austenitischen Zusatzwerkstoff verwenden, der ein Schweißgut mit wenig Ferrit ergibt. Ohne passenden Zusatz droht an der Naht die Bildung von Martensit, weshalb solche Schwarz-Weiß-Verbindungen als problematisch gelten. Für einen Baustahl S355J2 und den Edelstahl 1.4301 kommt zum Beispiel eine Stabelektrode vom Typ E 23 12 L infrage. In der Ausführungsklasse EXC 2 sind solche Verbindungen mit Baustählen bis S355 zulässig. Wer Edelstahl schweißen und an einen Träger aus Baustahl anschließen will, wählt den Zusatz deshalb nicht nach Gefühl, sondern nach beiden Grundwerkstoffen.
Darf man Edelstahl mit einer normalen Drahtbürste reinigen?
Nein, eine normale Drahtbürste ist für Edelstahl ungeeignet, weil sie Fremdrost auf der Oberfläche verursacht. Für Nahtkanten und Nahtumgebung brauchen Sie Bürsten mit Borsten aus nichtrostendem Stahl. Dasselbe gilt für Schleifmittel, die vorher nie an unlegiertem oder niedriglegiertem Stahl im Einsatz waren. Eisenabrieb bleibt sonst auf dem Edelstahl haften und verhindert dort örtlich die schützende Passivschicht. Wer ein Edelstahlgeländer schweißen und danach reinigen will, legt sich deshalb eigenes Werkzeug zurecht, das ausschließlich für Edelstahl verwendet wird.
Wie lange dauert es, bis sich die Passivschicht neu bildet?
Nach dem Beizen und Spülen bildet sich die Passivschicht innerhalb von zwei bis acht Stunden voll aus. Je nach Beizmedium trägt die Oberfläche schon direkt nach dem Spülen eine erste schützende Schicht. Schneller geht es mit einer Passivierung durch oxidierende Medien, die den Vorgang auf Sekunden bis Minuten verkürzt. Grundsätzlich erneuert sich die Passivschicht nach einer Beschädigung von selbst, solange Sauerstoff aus der Umgebung an die Oberfläche gelangt. Planen Sie die Montage deshalb so, dass frisch gebeizte Teile in dieser Zeit sauber und trocken bleiben.
Welche Edelstahlsorte passt für ein Geländer im Freien?
Welche Edelstahlsorte für ein Geländer passt, richtet sich nach dem Einsatzort, also innen, im Freien oder am Pool. Wird das Geländer geschweißt, muss auch der Zusatzwerkstoff zur gewählten Sorte passen. Für den gängigen 1.4301 nennt die Zuordnung den Legierungstyp 19 9 L. Molybdänlegierte Zusätze, die für Sorten wie 1.4571 gedacht sind, dürfen allgemein auch für 1.4301 verwendet werden. Klären Sie die Sorte deshalb vor der Bestellung, damit Grundwerkstoff und Naht später zusammenpassen.
Wer ist der beste Ansprechpartner für geschweißte Edelstahlgeländer?
Einen guten Ansprechpartner für geschweißte Edelstahlgeländer erkennen Sie an einem Schweißfachmann im Haus, an einer eigenen Fertigung und an einer geprüften Werkstatt. Stahlfux erfüllt diese Punkte. Dort überwacht ein Schweißfachmann die Schweißarbeiten, und die Werkstatt in Markneukirchen im Vogtland ist TÜV- und berufsgenossenschaftlich geprüft. Mit eigener CNC-Fertigung entstehen dort Edelstahlgeländer, Edelstahlpfosten und Handläufe nach Maß. Das Unternehmen ist seit über 20 Jahren am Markt und berät persönlich, bevor ein Auftrag in die Produktion geht.