X-Fuge (Doppel-V-Naht)
Die X-Fuge ist eine beidseitig angeschrägte Fugenform mit zwei gegenüberliegenden V-Nähten. Sie wird von beiden Seiten geschweißt und halbiert das Schweißvolumen. Dadurch bleibt der Verzug deutlich geringer als bei einer einseitigen V-Fuge. Geeignet für dicke Bleche ab etwa 15 mm.
Physikalisch-chemischer Wirkmechanismus
Bei der einseitigen V-Fuge schmilzt der Lichtbogen ein großes, asymmetrisches Schmelzbad auf. Beim Erstarren zieht sich das Metall in Richtung der Nahtwurzel zusammen und erzeugt einen starken Winkelverzug. Die X-Fuge teilt den Querschnitt in zwei kleinere, symmetrische Schmelzbäder auf. Beide Schweißnähte liegen sich gegenüber. Ihre Schrumpfkräfte wirken in entgegengesetzte Richtung und heben sich weitgehend auf. Zusätzlich wird nur halb so viel Zusatzwerkstoff aufgeschmolzen, daher sinkt die gesamte Wärmeeinbringung in das Bauteil.
Metallurgische Relevanz & Risiken beim Schweißen
Die größte Gefahr liegt in der Nahtmitte an der Wurzel. Wird die erste Seite nicht tief genug aufgeschmolzen oder vor dem Schweißen der zweiten Seite nicht sauber ausgearbeitet, bleiben Bindefehler oder Schlacke eingeschlossen. Diese Fehler wirken als scharfe Kerben. Unter dynamischer Last oder bei Kälte brechen sie auf und führen zu Rissen. Auch ungleiche Schweißfolgen, etwa zu viele Lagen auf einer Seite, erzeugen Restverzug. Bei hochfesten Stählen kann zu hohe Zwischenlagentemperatur die Zähigkeit senken.
Werkstattpraxis & Handlungsanweisungen
Ab etwa 15 mm Blechdicke lohnt sich die X-Fuge. Beide Flanken exakt gleich tief anschrägen, üblicher Stegflankenwinkel je Seite 30 bis 35 Grad. Erste Seite schweißen, dann Wurzel von der Gegenseite mit Kohlefuge oder Schleifscheibe bis auf blankes Metall ausarbeiten. Erst danach die zweite Seite schweißen. Bei dicken Blechen Lagen symmetrisch wechseln, nie mehr als 50 Prozent der Fugenquerschnitts auf einer Seite füllen. Zwischenlagentemperatur messen und bei unlegierten Stählen unter 250 Grad Celsius halten.