Schweißzusatz

Schweißzusätze sind im Umfeld von Betonabbruch, Spezialrückbau und Felsbearbeitung ein zentrales Thema. Ob bei der Fertigung, der Instandhaltung oder beim Verschleißschutz von Werkzeugträgern und Greif- bzw. Schneidkomponenten: Die Wahl des geeigneten Zusatzwerkstoffs entscheidet über Lebensdauer, Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Bei den Produkten der Darda GmbH – etwa Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräte im Überblick, Kombischeren, Multi Cutters, Stahlscheren, Tankschneider, Hydraulikaggregate und Steinspaltzylinder – wirken hohe statische und dynamische Lasten, Abrasion durch Gestein und Beton sowie wechselnde Temperaturen und Feuchtigkeit. Ein passender Schweißzusatz hilft, Risse zu vermeiden, Kanten funktionsgerecht zu regenerieren und hochbelastete Baugruppen zuverlässig zu verbinden.

Definition: Was versteht man unter Schweißzusatz

Unter Schweißzusatz (auch Schweißzusatzwerkstoff oder Zusatzwerkstoff) versteht man Werkstoffe, die beim Schweißen oder Auftragschweißen dem Fügebereich zugeführt werden. Sie erzeugen Naht- bzw. Auftragsschichten, gleichen Spalte aus und stellen die geforderten mechanischen Eigenschaften der Verbindung sicher. Gängige Formen sind Stabelektroden, Massivdrähte, Fülldrähte und Pulver/Flussmittel für spezielle Verfahren. Zusammensetzung und Kennwerte – etwa Festigkeit, Zähigkeit, Wasserstoffgehalt und chemische Analyse – werden so gewählt, dass sie zum Grundwerkstoff, zur Beanspruchung und zum Schweißprozess passen.

Bedeutung von Schweißzusätzen für Betonzangen und Stein- und Betonspaltgeräte

Betonzangen sowie Stein- und Betonspaltgeräte arbeiten im Grenzbereich zwischen mechanischer Kraftübertragung und hochabrasivem Kontakt mit Beton, Armierungen und Gestein. Schweißzusätze werden hier vor allem für drei Aufgaben eingesetzt: das sichere Fügen tragender Strukturen, die fachgerechte Reparatur von Rissen und Kanten sowie das Hartauftragschweißen zum Verschleißschutz. Ein ungeeigneter Zusatz kann zu Härterissen, unzureichender Zähigkeit oder vorzeitigem Kantenverschleiß führen. Ein geeigneter, möglichst wasserstoffarmer Schweißzusatz mit abgestimmter Festigkeit und Kerbschlagzähigkeit erhöht die Betriebszuverlässigkeit von Greifarmen, Messerhaltern, Gehäusen und Lageraufnahmen maßgeblich.

Werkstofftypen und Schweißprozesse

Die Auswahl des Schweißzusatzes hängt eng am Verfahren. In der Instandsetzung von Abbruchwerkzeugen sind folgende Kombinationen verbreitet:

• E-Hand (Lichtbogenhandschweißen) mit Stabelektroden: robust, tolerant gegenüber Schmutz und beengten Lagen; gute Option für Baustelleneinsätze und dickwandige Bauteile.
• MAG-Schweißen (Metall-Aktivgasschweißen) mit Massivdraht: hohe Abschmelzleistung, wirtschaftlich in der Serien- und Werkstattfertigung.
• Fülldrahtschweißen: selbstschützende oder gasgeschützte Fülldrähte; praxistauglich für dicke Querschnitte, Hartaufträge und lageunabhängiges Schweißen.
• WIG-Schweißen: präzise Kontrolle des Einbrandes, geeignet für Wurzel- und Reparaturnähte, wenn höchste Nahtqualität gefragt ist.

Bei Hartaufträgen an Zangenkanten, Führungen oder Prallflächen sind verschleißbeständige Fülldrähte und Elektroden üblich. Für tragende Schweißverbindungen in Auslegern, Konsolen und Gehäusen kommen zähfeste, wasserstoffarme Zusätze zum Einsatz, die zum Grundwerkstoff (oft vergütete Feinkornstähle) passen.

Auswahlkriterien für Schweißzusätze im Betonabbruch und Spezialrückbau

Die Bedingungen in Betonabbruch, Entkernung und Felsabbruch erfordern eine gezielte Auswahl. Wichtige Kriterien sind:

• Festigkeit und Zähigkeit: angepasste oder leicht untermatching ausgelegte Zugfestigkeit, ausreichende Kerbschlagzähigkeit – besonders bei niedrigen Temperaturen.
• Wasserstoffgehalt: niedriger diffusibler Wasserstoff zur Minimierung von Kaltrissen in belasteten, dickwandigen Bauteilen.
• Kompatibilität mit Grundwerkstoffen (z. B. Feinkornstähle, verschleißfeste Stähle, Gusswerkstoffe) und Wärmeeinflusszonen.
• Schweißposition und Bauteildicke: Wahl von Durchmesser, Typ und Prozessstabilität für PA–PF.
• Verschleißmechanismus: Abrasion durch Gestein/Beton, Mischverschleiß mit Stößen, ggf. Korrosion – darauf abgestimmte Hartauftragchemie.
• Baustellen-tauglichkeit: Feuchteresistenz, Zündverhalten, Spritzerarmut, Lichtbogenstabilität.

Hartauftragschweißen an Greif- und Schneidbereichen

Bei Betonzangen, Stahlscheren, Kombischeren, Multi Cutters und Tankschneidern werden Kanten und Auflageflächen laufend belastet. Ein Hartauftrag kann die Standzeit deutlich erhöhen, wenn der Aufbau zum Lastfall passt:

• Chromkarbid-gefüllte Aufträge für hohe Abrasionsbeständigkeit auf Beton und Gestein.
• Martensitische oder metalldrallhaltige Aufträge für Mischbeanspruchungen mit Stößen.
• Mehrlagige Strategien: zähe Pufferlage zur Spannungsentschärfung, darüber verschleißharte Decklage.

Wichtig ist eine kontrollierte Wärmeeinbringung. Zu hohe Zwischenlagentemperaturen fördern Aufmischung und reduzieren Härte, zu niedrige Temperaturen steigern die Rissgefahr. Kanten werden oft in Segmenten aufgebaut, um Schrumpfspannungen zu steuern.

Schweißzusätze für hochfeste und dickwandige Bauteile

Rahmen und Zylinderaufnahmen von Stein- und Betonspaltgeräten sowie Gehäuse von Hydraulikaggregaten bestehen häufig aus vergüteten Feinkornstählen oder dickwandigen Konstruktionsstählen. Hier sind erforderlich:

• Wasserstoffarme Zusätze (z. B. basische Elektroden, geeignete Fülldrähte) mit geringer Feuchteaufnahme.
• Abgestimmte Festigkeit (matching oder leicht untermatching) zur Vermeidung spröder Nahtbereiche.
• Ausreichende Kerbschlagzähigkeit in Naht und Wärmeeinflusszone für wechselnde Lasten.

Bei Gussreparaturen (z. B. Halterungen, Klauen) sind nickelhältige Elektroden oder speziell legierte Fülldrähte verbreitet, oft mit moderater Vorwärmung und kurzen Raupen, um Spannungen zu minimieren.

Verarbeitung: Vorwärmen, Zwischenlagentemperatur und Nachbehandlung

Die richtige Temperaturführung ist ein Schlüsselfaktor für rissarme Verbindungen:

1. Vorwärmen bei dickwandigen, hochfesten oder restriktiven Geometrien reduziert Abkühlraten und Wasserstoffrisiken.
2. Zwischenlagentemperatur im empfohlenen Bereich halten; zu hohe Temperaturen mindern Zähigkeit und Härte, zu niedrige fördern Kaltrisse.
3. Nachwärmen/Spannungsabbau je nach Werkstoffgruppe sinnvoll; bei Hartauftrag meist begrenzt, um die Verschleißhärte zu erhalten.

Basische Stabelektroden sollten trocken gelagert und bei Bedarf rückgetrocknet werden. Fülldrähte sind vor Feuchte zu schützen. Ein kurzer Lichtbogen und angemessene Wärmeeinbringung (Heat Input) verbessern Gefüge und Zähigkeit.

Qualitätssicherung und Prüfung

Damit Schweißzusätze ihre Aufgabe erfüllen, ist eine einfache, aber konsequente Qualitätssicherung ratsam:

• Chargendokumentation des Schweißzusatzes und Nachweis der Lagerbedingungen.
• Sicht- und Maßprüfung der Naht, gefolgt von geeigneten zerstörungsfreien Prüfungen (z. B. Farbeindring-, Magnetpulverprüfung) an sicherheitsrelevanten Zonen.
• Härtemessungen bei Hartaufträgen und in der Wärmeeinflusszone, um Sprödigkeit zu vermeiden.

In der Praxis werden Prüfungen so gewählt, dass sie zur Beanspruchung der Bauteile in Betonzangen, Stahlscheren, Steinspaltzylindern und Halterungen passen.

Einsatzbereich-spezifische Aspekte

Betonabbruch und Spezialrückbau

Hohe Lastwechsel und Stöße im Betonabbruch und Spezialrückbau erfordern zähe, wasserstoffarme Zusätze. Hartaufträge schützen Greif- und Schneidkanten vor Abrasion durch Beton und Armierungen. Bei Reparaturen an Betonzangen sind Pufferlagen unter harten Deckschichten bewährt.

Entkernung und Schneiden

Bei Kombischeren, Stahlscheren, Multi Cutters und Tankschneidern sind Schneidkanten und Führungsbahnen kritisch. Auftragschweißungen mit stoßfester Legierung halten Kanten stabil, ohne zu spröde zu werden.

Felsabbruch und Tunnelbau

Gesteinskontakt führt zu intensiver Abrasion. Chromkarbidreiche Hartaufträge und zähe Zwischenlagen sind vorteilhaft. Bei Stein- und Betonspaltgeräten sind tragende Schweißnähte an Gehäusen und Aufnahmen besonders zu überwachen.

Natursteingewinnung

Gleichmäßige, aber abrasive Beanspruchung: Hartauftrag mit guter Abrasionsbeständigkeit und ausreichender Bindefestigkeit. Bei Steinspaltzylindern sind dichte, rissfreie Nähte wichtig, um Spannungsrisse zu vermeiden.

Sondereinsatz

Ungewöhnliche Werkstoffe oder Medien (z. B. feuchte Umgebungen) verlangen angepasste Zusatzwerkstoffe und sorgfältige Trocknung, um Feuchteporen und Kaltrisse zu verhindern.

Typische Anwendungen und Nahtausführungen an Produkten der Darda GmbH

• Betonzangen: Rissreparaturen an Greifarmen, Auftragschweißungen an Kanten, Verstärkungen an Lagerlaschen.
• Stein- und Betonspaltgeräte: Schweißnähte an Gehäusen, Konsolen und Befestigungsaufnahmen; Pufferlagen an Kontaktflächen.
• Kombischeren, Stahlscheren, Multi Cutters: Regenerieren von Messerauflagen, Fasenauftrag, Kantenaufbau in Segmenten.
• Tankschneider: maßhaltige Reparaturen an Trägern und Führungsteilen; spritzerarme Prozesse bevorzugt.
• Hydraulikaggregate: Schweißarbeiten an Rahmen, Schutz- und Trägerstrukturen, mit kontrollierter Wärmeeinbringung fern sensibler Dichtungen.

Prozesssicherheit, Arbeitsschutz und Umwelt

Für sichere Ergebnisse sind geeignete Absaugung, persönliche Schutzausrüstung und eine saubere Schweißzone wesentlich. Herstellerangaben zu Schweißzusätzen, insbesondere zu Verarbeitungstemperaturen, Trocknung und Zwischenlagentemperaturen, sollten beachtet werden. Auf Baustellen ist eine stromnahe Erdung sinnvoll, damit Schweißstrom nicht über Lager oder Hydraulikkomponenten abfließt.

Lagerung, Trocknung und Handhabung von Schweißzusätzen

• Trockene, gemäßigte Lagerung verhindert Feuchteaufnahme und Wasserstoffprobleme.
• Rücktrocknung basischer Elektroden nach Vorgaben des Herstellers.
• Saubere Zuführung von Drähten, intakte Drahtförderung, trockene Schutzgase.
• Kennzeichnung der Rollen/Packungen und Trennung der Werkstofftypen, um Verwechslungen auszuschließen.

Fehlerbilder und Abhilfe

• Poren: Feuchte Zusätze, unzureichende Oberflächenvorbereitung – Trocknung verbessern, Bauteil reinigen, Gasfluss prüfen.
• Risse: zu hohe Härte/Spannung, zu geringe Vorwärmung – Wasserstoffarmut sicherstellen, Pufferlagen nutzen, Temperaturführung anpassen.
• Unzureichende Verschleißbeständigkeit: falsche Hartauftragschemie oder zu hohe Aufmischung – Decklagenwahl prüfen, Wärmeeinbringung reduzieren, Mehrlagenaufbau.

Normative Orientierung und Dokumentation

Als unverbindliche Orientierung dienen anerkannte Normen für Zusatzwerkstoffe (z. B. EN ISO 2560 für Stabelektroden, EN ISO 14341 für Massivdrähte, EN ISO 17632 für Fülldrähte). Maßgeblich sind stets die technischen Datenblätter des jeweiligen Schweißzusatzes und eine dokumentierte Verfahrensweise, die zum Bauteil und Einsatzbereich passt.

Praxisempfehlungen für langlebige Reparaturen

1. Bauteil analysieren: Werkstoff, Dicke, Zwang, Rissursache und Verschleißmechanismus bestimmen.
2. Schweißzusatz wählen: zäh, wasserstoffarm für tragende Zonen; verschleißhart mit Pufferlagen für Kanten.
3. Fügen/Hartauftragen planen: Nähte segmentieren, Wärmeeinbringung steuern, Zwischenlagen prüfen.
4. Nacharbeiten: Kanten profilieren, Übergänge verrunden, ggf. Nachschliff zur Spannungsreduktion.
5. Prüfen und dokumentieren: Sicht-/ND-Prüfung, Härtekontrolle, Temperaturprotokoll bei kritischen Reparaturen.

Richtig ausgewählte und verarbeitete Schweißzusätze tragen maßgeblich dazu bei, die Funktion von Betonzangen, Stein- und Betonspaltgeräten und weiteren Werkzeugen der Darda GmbH im harten Einsatz sicherzustellen – vom Betonabbruch über den Tunnelbau bis zur Natursteingewinnung.