Desoxidation
Desoxidation bindet gelösten Sauerstoff in der Metallschmelze an stark sauerstoffaffine Elemente wie Silicium, Mangan oder Aluminium. Diese Oxide steigen auf und werden als Schlacke abgeschieden. Ohne Desoxidation entstehen Poren und spröde Einschlüsse in der Schweißnaht.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Im flüssigen Stahl ist Sauerstoff atomar gelöst. Beim Erstarren sinkt die Löslichkeit für Sauerstoff schlagartig. Der Sauerstoff will als Gas entweichen oder verbindet sich mit Eisen zu Eisenoxid. Beides schädigt die Schweißnaht. Bei der Desoxidation gibt man Elemente mit höherer Sauerstoffaffinität zu, etwa Silicium, Mangan oder Aluminium. Diese Elemente binden den Sauerstoff sofort als feste oder flüssige Oxide. Die Oxide steigen wegen geringerer Dichte auf und werden als Schlacke abgeschöpft. So bleibt im Stahl fast kein freier Sauerstoff zurück.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Ohne ausreichende Desoxidation bilden sich beim Erstarren Gasblasen. Diese Poren schwächen die Naht und können zu Leckagen führen. Gleichzeitig entstehen harte, spröde Oxideinschlüsse, die als Kerben wirken und die Zähigkeit herabsetzen. Bei dynamischer Belastung brechen solche Nähte frühzeitig. Zu viel Desoxidationsmittel ist ebenfalls schädlich: Der Überschuss an Silicium oder Mangan verschiebt das Gefüge zu höherer Härte und kann Heißrisse fördern.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Praktiker wählen den Zusatzwerkstoff nach dem Grundwerkstoff und der Oberfläche. Für unlegierten Stahl nimmt man Draht oder Stabelektrode mit ausreichend Mangan und Silicium (z. B. G3Si1 mit 1,5 % Mn und 0,8 % Si). Bei verrosteten oder verzunderten Blechen erhöht man den Desoxidationsanteil oder reinigt die Nahtflanke vorher mechanisch. Die Schlacke muss nach jedem Lagenwechsel vollständig entfernt werden, damit keine Oxide eingeschlossen werden.