Verzinkten Stahl schweißen – 6 Tipps
Grundsätzlich ist es möglich, verzinkten Stahl zu schweißen. Allerdings müssen dabei einige Dinge beachtet werden.
Insgesamt sollte Stahl nach dem Verzinken nur noch dann geschweißt werden, wenn es nicht anders geht und unbedingt erforderlich ist. Vor allem bei Reparaturen und Instandhaltungsarbeiten bleibt aber oft keine andere Möglichkeit, als Bleche, Rohre oder gleich ganze Konstruktionen aus verzinktem Stahl neu zu schweißen.
Und grundsätzlich lässt sich verzinkter Stahl auch schweißen. Doch damit die Schweißnaht hält, der Korrosionsschutz gewährleistet ist und der Schweißer seine Gesundheit nicht unnötig gefährdet, sollten ein paar Punkte berücksichtigt werden.
Hier sind sechs Tipps zum Schweißen von verzinktem Stahl:
Inhalt
- 1 Tipp Nr. 1: Die Verzinkung sorgfältig entfernen.
- 1.1 Tipp Nr. 2: Ein geeignetes Schweißverfahren auswählen.
- 1.2 Tipp Nr. 3: Auf die Qualität der Schweißnaht achten.
- 1.3 Tipp Nr. 4: Atemschutz tragen.
- 1.4 Tipp Nr. 5: Die Verzinkung nach dem Schweißen wiederherstellen.
- 1.5 Tipp Nr. 6: Dünne Bleche und Rohre aus verzinktem Stahl nicht schweißen.
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Tipp Nr. 1: Die Verzinkung sorgfältig entfernen.
Eine gute und sorgfältige Vorbehandlung des Materials ist beim Schweißen immer unerlässlich. Soll ein Bauteil aus verzinktem Stahl geschweißt werden, heißt das, dass die Verzinkung entfernt werden muss.
Denn Zink schmilzt schon bei 419 °C und verdampft ab einer Temperatur von 906 °C. Wird die Zinkschicht vor dem Schweißen nicht beseitigt, können Zinkeinschlüsse Poren entstehen lassen oder sogar zu Rissen führen.
Die Verzinkung lässt sich am besten entfernen, indem die entsprechende Stelle mechanisch abgeschliffen wird. Beim Schleifen sollte der Schweißer aber darauf achten, dass die benachbarten Bereiche keine eisenhaltigen Schleifpartikel abbekommen. Ansonsten besteht die Gefahr, dass die Verzinkung an den Stellen, an denen sie eigentlich intakt bleiben soll, beschädigt wird. Das wiederum hätte negative Auswirkungen auf den Korrosionsschutz.
Tipp Nr. 2: Ein geeignetes Schweißverfahren auswählen.
Nachdem die Zinkschicht entfernt ist, kann geschweißt werden. Auf der Baustelle ist dabei ein E-Hand-Elektrodenschweißprozess wie beispielsweise die Lichtbogenhandschweiße eine gute Wahl.
Bei Schweißarbeiten in der Werkstatt empfiehlt sich ein herkömmliches MSG-Schweißverfahren, wobei hier insbesondere das MAG-Schweißen gut geeignet ist. Dass die Schweißparameter auf den Grundwerkstoff abgestimmt sein müssen, versteht sich von selbst.
Tipp Nr. 3: Auf die Qualität der Schweißnaht achten.
Ein sorgfältiges Entfernen der Verzinkung ist auch für die Qualität der Schweißnaht wichtig. Denn Zinkeinschlüsse mindern die Streckgrenze, was dazu führt, dass das Bauteil nicht mehr so belastbar ist. Die hohe Temperatur beim Schweißen wiederum kann zur Folge haben, dass die Zinkschicht an beiden Seiten der Schweißnaht verbrennt oder verdampft.
Dabei entstehen Zinkoxiddämpfe, die sich als grauweiße Wolken erheben und dem Schweißer die Sicht nehmen. Das Ergebnis davon können ein unruhiger Schweißverlauf, Spritzer oder sogar Poren im Schweißgut sein. Um eine gute Schweißnahtqualität sicherzustellen und sich den Schweißvorgang nicht unnötig zu erschweren, sollte der Schweißer die Verzinkung also wirklich sorgfältig entfernen.
Tipp Nr. 4: Atemschutz tragen.
Die Zinkschicht auf dem Stahl beeinträchtigt nicht nur die Sicht beim Schweißen. Die Zinkoxiddämpfe, die beim Verbrennen und Verdampfen der Verzinkung entstehen und folglich im Schweißrauch enthalten sind, sind zudem giftig. Beim Schweißen von verzinktem Stahl ist eine gute Belüftung und eine solide Absaugvorrichtung deshalb Pflicht.
Zu seinem eigenen Schutz sollte der Schweißer außerdem nicht auf einen Atemschutz verzichten. Und er sollte sich möglichst so positionieren, dass er nicht im Schweißrauch steht.
Tipp Nr. 5: Die Verzinkung nach dem Schweißen wiederherstellen.
Die Verzinkung gewährleistet den Korrosionsschutz der stählernen Bauteile. Die Zinkschicht nach dem Schweißen einfach wegzulassen, ist deshalb keine gute Idee. Optimal wäre, die neue Verzinkung durch Flammspritzen aufzubringen. Allerdings ist das oft nicht unsetzbar und zudem nur selten wirtschaftlich.
Andererseits gibt es Normen, die bei der Wiederherstellung der Verzinkung berücksichtigt werden müssen. So gilt grundsätzlich, dass die Zinkschicht nach dem Schweißvorgang in der Stärke und mit der Schutzwirkung wiederhergestellt werden muss, in der sie vor dem Schweißen vorhanden war.
Die DIN EN 1090-2 besagt dazu, dass die jeweiligen Oberflächen mit einer zinkhaltigen Fertigungsbeschichtung und einem Beschichtungssystem gereinigt, vorbereitet und behandelt werden müssen, das in seiner Schutzwirkung einer Feuerverzinkung gleichkommt.
Die DIN EN ISO 1461 wiederum regelt, wie groß die ausgebesserten Flächen maximal sein dürfen. Gleichzeitig gilt, dass ein einzelner Bereich ohne Verzinkung höchstens 10 cm² groß sein darf und die Summe aller Stellen ohne Schutzschicht höchstens 0,5 Prozent der Gesamtoberfläche des Bauteils ausmachen darf. Werden diese Werte überschritten, muss das gesamte Bauteil neu verzinkt werden.
Um die Verzinkung nach dem Schweißen auszubessern, kann das Zink thermisch aufgespritzt oder als Zinkstaubbeschichtung aufgebracht werden. Eine andere Möglichkeit ist, mit einem Lot auf Zinkbasis zu arbeiten. Generell muss die Dicke der Zinkschicht im ausgebesserten Bereich bei mindestens 100 µm liegen. Außerdem muss der Korrosionsschutz gewährleistet sein.
Auf der Baustelle fährt der Schweißer am besten, wenn er mit dem Pinsel eine Zinkstaubbeschichtung aufträgt. Bei dieser Beschichtung sollte der Anteil an Zinkstaub als Pigment bei mindestens 90 Prozent liegen. Ein Zinkspray hingegen reicht in aller Regel nicht aus, um die Verzinkung normgerecht wiederherzustellen und den Korrosionsschutz zu gewährleisten.
Tipp Nr. 6: Dünne Bleche und Rohre aus verzinktem Stahl nicht schweißen.
Beim Feuerverzinken verbinden sich der Stahl und das Zink dauerhaft miteinander und beim Erstarren entsteht eine schützende Beschichtung. Je dünner ein Bauteil ist, desto nachteiliger sind Einschlüsse der Zinkschicht, weil der Zinkanteil im aufgeschmolzenen Material steigt. Statt dünne Bleche und dünnwandige Rohre aus verzinktem Stahl zu schweißen, ist es deshalb besser, solche Bauteile zu löten.
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