Aktivgas-Sauerstoffanteil
Der Sauerstoffanteil im Aktivgas bestimmt die Benetzung und das Fließverhalten des Schmelzbades. 1–8 % O₂ verbessern die Nahtoberfläche und stabilisieren den Lichtbogen. Zu viel Sauerstoff oxidiert Legierungselemente, erzeugt Oxideinschlüsse und macht die Naht spröde.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Sauerstoff ist oberflächenaktiv: Er senkt die Oberflächenspannung des flüssigen Stahls. Dadurch benetzt das Schmelzbad besser und fließt flacher. Der Lichtbogen brennt ruhiger, der Tropfenübergang wird feintropfiger. Gleichzeitig reagiert Sauerstoff mit Eisen, Mangan und Silicium zu Oxiden. Diese Oxide schwimmen als Schlacke auf oder bleiben als Einschlüsse im Gefüge. Überschüssiger Sauerstoff kann mit Kohlenstoff zu CO-Gas reagieren und Poren verursachen.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Zu wenig Sauerstoff (unter 1 %) führt zu schlechter Benetzung, hoher Spritzerbildung und unruhigem Lichtbogen. Zu viel Sauerstoff (über 8 %) oxidiert Legierungselemente wie Mangan und Silicium. Die Naht verliert an Zähigkeit, wird spröde und neigt zu Poren und Heißrissen. Die Schweißraupe zeigt starke Anlauffarben und die mechanischen Gütewerte sinken.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Für unlegierte und niedriglegierte Stähle sind Sauerstoffanteile von 2–5 % im Argon-CO₂-Gemisch üblich. Bei dickeren Blechen oder Sprühlichtbogen kann der Anteil bis 8 % steigen. Verwenden Sie Zusatzwerkstoffe mit ausreichend Desoxidationsmitteln (Mn, Si). Kontrollieren Sie die Gaszusammensetzung mit einem Durchflussmesser und mischen Sie nie selbst. Überschreiten Sie 8 % O₂ nicht, weil sonst die Kerbschlagarbeit stark abfällt. Für hochlegierte Stähle wie CrNi beträgt der O₂-Anteil maximal 2 % oder es wird reines Argon mit CO₂ verwendet.