Schweißelektroden: Alles, was Sie vor dem Kauf wissen müssen

Von | 20. August 2024
© Dmitry Kalinovsky / 123RF

Wussten Sie, dass die Wahl der richtigen Schweißelektrode den Unterschied zwischen einer starken, langlebigen Schweißnaht und einem potenziellen Sicherheitsrisiko ausmachen kann? Schweißelektroden sind beim Schweißprozess unverzichtbar, doch viele unterschätzen die Bedeutung der richtigen Auswahl. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, wie Sie garantiert die passende Schweißelektrode für Ihr Projekt finden und welche Fehler Sie unbedingt vermeiden sollten.

Das Wichtigste in Kürze

  • Schweißelektroden (auch Stabelektroden genannt) bestehen aus einem Metallstab und einer in der Regel mineralischen Umhüllung und stellen das verbindende Material beim Elektroschweißen dar. Die Schweißelektrode wird für den Prozess mit einer entsprechenden Schweißstromquelle verbunden, sodass durch einen elektrischen Kurzschluss beim Berühren des metallischen Werkstücks ein Lichtbogen entsteht, der das zu verschweißende Material mit dem des Werkstücks verbindet.
  • Die Ummantelung der Schweißelektrode kann von sauer bis basisch aufgestellt sein und dient dazu, den Lichtbogen beim Schweißen zu stabilisieren, den Ausbrand der Legierungsbestandteile auszugleichen und die Schweißnaht gleichmäßiger werden zu lassen.
  • Weil die Elektroden-Ummantelung beim Schweißen Gase bildet, kann der Lichtbogen stabilisiert werden, die Ausbringung beim Schweißen gleichmäßiger und stärker erfolgen und das Oxidieren der Schweißnaht verhindert werden – sie ist also besonders wichtig für bestmögliche Ergebnisse.

Ratgeber: Fragen, mit denen Sie sich beschäftigen sollten, bevor Sie Schweißelektroden kaufen

Weil es ganz verschiedene Schweißelektroden für diverse Metalle und Legierungen gibt, aber oft auch unterschiedliche Dicken der Schweißstäbe zum sinnvollen Verschweißen benötigt werden, können Sie in der Regel nicht jedes beliebige Produkt für alle Arbeiten verwenden. Um einen Fehlkauf zu vermeiden, sollten Sie genau wissen, welche Schweißelektrode Sie für die optimalen Ergebnisse an Ihrem Werkstück benötigen.

Schweißelektroden

 

Wie wählt man den richtigen Schweißelektroden-Typ je nach Material und Anwendung aus?

Die Wahl der richtigen Schweißelektrode ist entscheidend für die Qualität und Festigkeit der Schweißnaht. Jedes Material und jede Anwendung erfordert einen spezifischen Elektroden-Typ, der die besten mechanischen Eigenschaften und Schweißeigenschaften bietet. Im Folgenden finden Sie eine Anleitung zur Auswahl der richtigen Elektrode für verschiedene Materialien und Anwendungen.

Materialien und ihre empfohlenen Elektroden:

  • Kohlenstoffstahl: Die gängigsten Elektroden sind die Typen E6010 und E7018. E6010 eignet sich ideal für tiefe und hochpenetrierende Schweißnähte, während E7018 für Anwendungen bevorzugt wird, die hohe Festigkeit und weniger Spritzer erfordern.
  • Edelstahl: Es werden Elektroden wie E308L für allgemeine Schweißarbeiten an Edelstahl und E316L für Anwendungen empfohlen, die eine höhere Korrosionsbeständigkeit erfordern.
  • Aluminium: Aluminium-Elektroden wie E4043 eignen sich zum Schweißen von Aluminiumlegierungen und bieten eine gute Fließfähigkeit und Rissbeständigkeit.
  • Gusseisen: Für das Schweißen von Gusseisen sind Nickel-Elektroden wie ENi-CI ideal, da sie eine starke und spröde Schweißnaht bieten.

Spezifische Anwendungen und Elektrodenauswahl:

  • Strukturelles Schweißen: Für Arbeiten, die hohe Festigkeit und Langlebigkeit erfordern, wie z. B. im Brücken- oder Hochbau, ist die Elektrode E7018 aufgrund ihrer hohen Zähigkeit und Schlagfestigkeit eine ausgezeichnete Wahl.
  • Reparaturen: Bei Reparaturarbeiten, insbesondere bei oxidierten oder kontaminierten Metallen, wird die Verwendung der Elektrode E6010 aufgrund ihrer Durchdringungs- und Reinigungsfähigkeit empfohlen.
  • Hochfeste Arbeiten: Für Anwendungen, die hochfeste Schweißnähte erfordern, ist E7018 aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit ideal.
Material Empfohlene Elektrode Anwendung
Kohlenstoffstahl E6010, E7018 Strukturen, Reparaturen
Edelstahl E308L, E316L Allgemeine Schweißarbeiten, Korrosionsbeständigkeit
Aluminium E4043 Aluminiumlegierungen
Gusseisen ENi-CI Reparatur von Gusseisen

Sie benötigen Schweißelektroden für den universellen Einsatz?

Wenn mehrere verschiedene Metalle beziehungsweise Legierungen in einem Schweißvorgang mit der Elektrode bearbeitet werden sollen, ist die rutile Schweißelektrode hierfür ideal. Mit dem Kürzel R oder RR bezeichnet, kann die Standardelektrode für diverse Vorgänge gut verwendet werden. Der Tropfenübergang gilt bei rutilen Schweißelektroden als fein bis mittelfein, sodass das Erzeugen einer gleichmäßigen Naht nicht schwer wird.

Basisch-rutile (RB) Schweißelektroden hingegen liefern eine hohe Zähigkeit und sind genauso vielseitig verwendbar – allerdings ist eine Nachbearbeitung der Naht erforderlich und das Schweißen sollte eher vom Profi vorgenommen werden, da hierbei höhere Anforderungen zustande kommen.

Die Schweißnaht soll möglichst stabil und reißfest sein?

In manchen Positionen und in Bezug auf gewisse Werkstoffe kommt es darauf an, dass die verschweißte Stelle hohen Belastungen standhalten kann. Rutile Schweißelektroden liefern zwar eine ansehnliche Naht, basische Schweißelektroden (B) gelten jedoch als bessere Wahl, wenn es um die Zähigkeitseigenschaften geht. Daher kommen basische Schweißelektroden auch dort zum Einsatz, wo die Wanddicke des Werkstücks stark ist, das Werkstück selbst nicht optimal geeignet ist oder aber die Schweißposition ungünstig liegt. Einziger Nachteil: Basische Schweißelektroden hinterlassen auch recht unansehnliche Schweißnähte.

Rohre sollen wie Pipelines verschweißt werden?

Profis verwenden für das Verschweißen von Pipelines und Rohren aller Art, bei denen meist eine Fallnaht erforderlich ist, Zelluloseelektroden (C). In engen Fugen überzeugt diese Elektrodenart nämlich durch einen guten Schlackenabgang – die Schlacke kann sehr leicht gelöst werden, ohne die Fuge zu verstopfen und damit die Schweißnaht nutzlos zu machen. Meist reicht ein einfaches Abklopfen zum Entfernen der Schlacke schon aus.

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Entscheidung: Welche Arten von Schweißelektroden gibt es und welche ist die Richtige für Sie?

Grundsätzlich kann man also zwischen drei grundlegend verschiedenen Arten von Schweißelektroden unterscheiden:

  • rutilen Schweißelektroden (R oder RR)
  • basischen Schweißelektroden (B)
  • Cellulose Schweißelektroden (C)

Hinzu kommt, dass die Schweißelektroden jeweils aus verschiedenen Metallen bestehen, die zum Werkstück und dessen Legierung passen müssen (beispielsweise Edelstahl-Schweißelektroden, wie Sie sie in unserem Rosentaler Schrauben Shop vorfinden können).

 Arten von Schweißelektroden

Wie bereits erwähnt, sind rutile Schweißelektroden universell einsetzbar, liefern gute Eigenschaften hinsichtlich des Wiederzündens und für den Einsatz geeignet, wo es auf ein gutes Aussehen von Nähten ankommt – beispielsweise an Außenelementen einer Autokarosserie.

Basische Schweißelektroden erfordern einen erfahreneren Schweißer, der mit dem schwergängigen Material gut arbeiten kann – aber liefern optimale Ergebnisse, wenn es um die Haltbarkeit und Zähigkeit der Schweißnaht geht.

Cellulose Schweißelektroden sind bekannt für ihre geringe Schlackenbildung, die sie für Fallnähte perfekt einsetzbar macht. Auch mechanisch gesehen liefert diese Art der Schweißelektrode gute Eigenschaften, sodass eine gute Beständigkeit möglich ist.

Kaufkriterien: Anhand dieser Faktoren können Sie Schweißelektroden vergleichen und bewerten

Im Folgenden möchten wir Ihnen zeigen, anhand welcher Faktoren Sie Schweißelektroden vergleichen und bewerten können. Dadurch wird es Ihnen leichter fallen zu entscheiden, ob sich eine bestimmte Schweißelektrode für Sie eignet oder nicht.

Zusammengefasst handelt es sich dabei um:

  • Durchmesser der Schweißelektrode
  • Metallart und Legierung der Schweißelektrode

Durchmesser der Schweißelektrode

Natürlich kommt es bei der Auswahl der Schweißelektrode nicht nur auf deren Ummantelung an – denn diese allein kann nicht dafür sorgen, dass die Schweißnaht nach der Arbeit dick und stabil genug ist, beziehungsweise, sich für das entsprechende Werkstück optimal eignet. Ist das Werkstück beispielsweise nur 1-2 mm dick, sollte Ihre Schweißelektrode mindestens 1,6 mm bis 2,00 mm Durchmesser oder etwas mehr haben. Der Durchmesser darf weder zu klein, noch zu groß sein, da die Naht sonst instabil, beziehungsweise zu wulstig wird – es kommt also neben etwas Feingefühl beim Schweißen auch auf die richtige Wahl an.

Für ein 4 bis 8 mm dickes Werkstück reicht eine Schweißelektrode mit Durchmesser von 2,5 bis 3,2mm beispielsweise meist aus. Wir bieten Ihnen in unserem Schrauben Shop Schweißelektroden für Edelstahl an, die einen Durchmesser von wahlweise 1,6 bis 3,2 mm haben – damit dürften Sie das Richtige für Ihre Zwecke finden können.

Legierung der Schweißelektrode

Bei uns im Schrauben Shop können Sie vorwiegend Edelstahl Schweißelektroden entdecken, die für viele Anwendungen optimal geeignet sind. Es gibt aber auch Nickel-Schweißelektroden zu kaufen, die hauptsächlich für Gusseisen-Schweißarbeiten gedacht sind und daher nicht allzu oft zum Einsatz kommen.

Häufige Probleme beim Einsatz von Schweißelektroden und deren Lösungen

Der Schweißprozess ist nicht immer perfekt, und es können häufig Probleme auftreten, die die Qualität der Arbeit beeinträchtigen. Im Folgenden stellen wir einige der häufigsten Probleme beim Einsatz von Schweißelektroden vor und zeigen Ihnen, wie Sie diese lösen können, um eine optimale Schweißnaht zu erzielen.

Risse in der Schweißnaht

Risse können durch die Schrumpfung des Metalls beim Abkühlen oder durch Verunreinigungen im Grundmaterial oder in der Elektrode entstehen.

Lösung: Verwenden Sie die geeignete Elektrode für das Material, das Sie schweißen. Erwärmen Sie das Grundmaterial gegebenenfalls vor, um die Abkühlgeschwindigkeit zu reduzieren und Risse zu vermeiden. Reinigen Sie außerdem die Oberfläche gründlich vor dem Schweißen, um Verunreinigungen zu entfernen.

Porosität in der Schweißnaht

Porosität entsteht, wenn Gase beim Abkühlen in der Schweißnaht eingeschlossen werden. Dies kann durch übermäßige Feuchtigkeit in der Elektrode, eine unsachgemäße Schweißgeschwindigkeit oder das Vorhandensein von Verunreinigungen verursacht werden.

Lösung: Lagern Sie die Elektroden an einem trockenen Ort, um eine Feuchtigkeitsaufnahme zu vermeiden. Verwenden Sie die richtige Schweißtechnik, um die Bildung von Poren zu vermeiden, und reinigen Sie die Metalloberfläche gründlich, bevor Sie mit dem Schweißen beginnen.

Schlechte Haftung der Schweißnaht

Dies kann auftreten, wenn der Schweißstrom zu niedrig ist oder die Elektrode nicht für das Material geeignet ist.

Lösung: Passen Sie die Einstellungen des Schweißgeräts an, um sicherzustellen, dass der Strom korrekt ist. Stellen Sie sicher, dass Sie die richtige Elektrode für den zu schweißenden Metalltyp verwenden.

Wartung und ordnungsgemäße Lagerung von Schweißelektroden

Die ordnungsgemäße Wartung und Lagerung von Schweißelektroden ist entscheidend für ihre Leistung und die Qualität der Schweißnaht. Im Folgenden finden Sie einige bewährte Verfahren, um Ihre Elektroden in einwandfreiem Zustand zu halten.

  • Lagerung unter trockenen Bedingungen: Schweißelektroden sollten an einem trockenen Ort gelagert werden, um zu verhindern, dass sie Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnehmen, was Porosität und Defekte in der Schweißnaht verursachen kann. Verwenden Sie luftdichte Behälter oder vakuumversiegelte Beutel, um Elektroden zu lagern, die nicht sofort verwendet werden.
  • Vermeidung von extremen Temperaturen: Halten Sie die Elektroden von Wärme- oder Kältequellen fern, da Temperaturschwankungen Kondensation im Behälter verursachen und die Elektroden korrodieren können. Lagern Sie die Elektroden an einem temperaturgeregelten Ort.
  •  Vorwärmen der Elektroden vor Gebrauch: Wenn die Elektroden über einen längeren Zeitraum gelagert wurden, ist es ratsam, sie vor dem Gebrauch vorzuwärmen, um eventuell aufgenommene Feuchtigkeit zu entfernen. Dieser Vorgang kann in einem speziellen Elektrodenofen bei der vom Hersteller angegebenen Temperatur durchgeführt werden.

Trivia: Wissenswerte Fakten rund um das Thema Schweißelektroden

Schweißelektroden hatten nicht immer den Aufbau, den sie heute besitzen. So wurde die Ummantelung, die den Lichtbogen stabilisiert und die Eigenschaften beim Schweißen verbessert, erst im Jahre 1908 von dem Schweden Oscar Kjellberg entwickelt und patentiert.

Ebenfalls sehr interessant und wissenswert ist, dass die Ummantelung der Schweißelektroden das Schmelzgut beim Schweißen abschirmt. Schutzgase wehren Stickstoff und Sauerstoff vom Schmelzgut ab und sorgen dadurch dafür, dass diese nicht spröde wird oder Poren bildet, durch welche es an Beständigkeit und Reißfestigkeit fehlen würde. Die Ummantelung der Schweißelektroden ist also eine sehr wichtige Erfindung, auf die Sie heute sicher nicht mehr verzichten wollen würden. Weil auch der „Ertrag“ beim Schweißen erhöht und die Ausbrennung der Legierungen minimiert werden, ist die Wirtschaftlichkeit dieser Schweißelektroden deutlich besser.

Fazit

Die sorgfältige Auswahl und der richtige Einsatz von Schweißelektroden sind entscheidend für die Qualität und Langlebigkeit Ihrer Schweißnähte. Ob es um das Verschweißen von Edelstahl, Aluminium oder Gusseisen geht, die Wahl der richtigen Elektrode macht den Unterschied.

Jetzt ist es an der Zeit, Ihre Projekte mit den besten Schweißelektroden auf ein neues Niveau zu heben. Entdecken Sie unser breites Sortiment an hochwertigen Schweißelektroden in unserem Online-Shop auf Rosentaler Schrauben und finden Sie genau die Elektrode, die Ihren Anforderungen entspricht. Verpassen Sie nicht die Gelegenheit, Ihre Schweißarbeiten zu perfektionieren!

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