Steghöhe
Die Steghöhe ist der nicht angeschrägte, gerade Steg an der Unterkante einer Schweißfuge. Er wirkt als Wärme- und Schmelzbadbarriere und verhindert das Durchbrennen der Wurzel. Die Steghöhe bestimmt die Durchschweißung und damit Festigkeit und Zähigkeit der Naht.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Bei einer V-Naht oder ähnlichen Fugenform wird das Blech an der Oberkante angeschrägt, aber an der Unterkante bleibt ein gerader Steg stehen. Dieser Steg hat eine bestimmte Höhe, die Steghöhe. Beim Schweißen schmilzt der Lichtbogen das Material auf. Der Steg wirkt als definierte Restwandstärke an der Wurzel. Das flüssige Schmelzbad dringt in die Fuge ein und muss den Steg vollständig aufschmelzen, um eine durchgeschweißte Wurzel zu erreichen. Ist der Steg zu dünn, brennt das Bad durch die Rückseite. Ist der Steg zu dick, schmilzt die Wurzel nicht vollständig auf und es bleibt ein nicht aufgeschmolzener Rest, der als Bindefehler wirkt. Die Wärmeeinbringung und die Wärmeableitung spielen eine Rolle: Der Steg speichert Wärme und leitet sie ab. Bei zu schneller Abkühlung kann im Stegbereich Martensit entstehen.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Eine zu geringe Steghöhe führt zu Durchbrennen, Wurzelrückfall, unkontrollierten Schweißbadverlusten und möglicher Wurzelporosität. Eine zu große Steghöhe verursacht Bindefehler an der Wurzel, mangelnde Durchschweißung, Kerbwirkung, reduzierte Tragfähigkeit und Rissinitiierung. Die Steghöhe beeinflusst indirekt das Abkühlverhalten der Wurzelzone: Ein dicker Steg leitet Wärme schneller ab und kann zu schneller Abkühlung mit Martensitbildung führen, besonders bei höherfesten Stählen. Dadurch sinkt die Zähigkeit und die Gefahr von Kalt- oder Wasserstoffrissen steigt. Auch Heißrisse sind möglich, wenn der Steg nicht richtig aufgeschmolzen wird und das Schmelzbad unter Spannung erstarrt.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Die Steghöhe muss je nach Blechdicke und Schweißverfahren gewählt werden. Übliche Richtwerte: Bei Blechdicken bis 8 mm: 1 bis 1,5 mm. Bei 8 bis 15 mm: 1,5 bis 2,5 mm. Über 15 mm: 2 bis 3 mm. Beim WIG-Schweißen eher geringer, beim MAG-Schweißen etwas größer. Vor dem Schweißen die Steghöhe mit Lehre oder Messschieber über die gesamte Nahtlänge prüfen – sie muss gleichmäßig sein. Ist die Steghöhe zu groß, kann man die Fuge nacharbeiten (Steg reduzieren) oder die Schweißparameter anpassen: höhere Stromstärke oder spezielle Wurzeltechnik. Ist die Steghöhe zu gering, hilft Gegenschweißen oder das Stützen der Wurzel mit Keramik- oder Kupferunterlage. Praxisregel: Steghöhe so wählen, dass bei den vorhandenen Schweißparametern eine sichere Durchschweißung ohne Durchbrennen erreicht wird – meist etwa 1 bis 2 mm, abhängig vom Wärmeeinbringen.