Edelstahl schweißen: Wärmeeinbringung, Vorwärmen und Zwischenlagentemperatur

Von Robert Lahnsteiner, Schweißfachingenieur (SFI/IWE) · Stand: November 2026

Warum Edelstahl wenig Wärme verträgt

Austenitische Stähle leiten die Wärme schlecht und dehnen sich stark aus. Die Wärme bleibt an der Naht, das Bauteil verzieht sich stärker als Baustahl. Deshalb gilt: Wärmeeinbringung begrenzen, Zwischenlagentemperatur einhalten, in der Regel nicht vorwärmen.

Nach DVS 0931 kann zu viel Wärme je nach Werkstoff zu folgenden Schäden führen:

• mehr Verzug und Eigenspannungen,
• unerwünschte Ausscheidungen wie Karbide oder Sigma-Phase,
• Grobkorn und Zähigkeitsverlust in der Wärmeeinflusszone,
• Heißrisse, vor allem bei vollaustenitischen Stählen,
• höhere Anfälligkeit für interkristalline Korrosion,
• stärkere Oxidation und Anlauffarben.

Die Werkstoffkennwerte im Vergleich stehen unter Was Edelstahl nichtrostend macht, die Ursachen für Heißrisse unter Gefüge, Deltaferrit und Heißrisse.

Streckenenergie und Wärmeeinbringung berechnen

Die Streckenenergie ist die elektrische Leistung des Lichtbogens je Zentimeter Naht. Die Wärmeeinbringung ist der Teil davon, der tatsächlich ins Bauteil geht. Dafür wird die Streckenenergie mit dem thermischen Wirkungsgrad des Verfahrens multipliziert.

Streckenenergie E [kJ/cm] = U [V] · I [A] · 60 / (v [cm/min] · 1000)

Wärmeeinbringung Q [kJ/cm] = k · E

Für das MSG-Schweißen setzt DVS 0931 den Wirkungsgrad k = 0,8 an. Beim WIG-Schweißen ist er deutlich geringer, nach DIN EN 1011-1 etwa 0,6. Für E-Hand gilt ebenfalls 0,8, für Unterpulver 1,0.

Beispiel MAG: 24 V, 180 A, 30 cm/min ergibt E = 24 · 180 · 60 / (30 · 1000) = 8,6 kJ/cm und Q = 0,8 · 8,6 ≈ 6,9 kJ/cm.

Ausrechnen lässt sich das mit dem Rechner für die Wärmeeinbringung.

So bleibt die Wärmeeinbringung niedrig

• schneller schweißen,
• Stromstärke und Spannung verringern,
• dünneren Draht nehmen, etwa bei Steignähten,
• Strichraupen statt breiter Pendellagen, mehr Lagen mit kleinerem Querschnitt.

Vorwärmen und Zwischenlagentemperatur

Austenitische Stähle werden in der Regel nicht vorgewärmt. Wichtiger ist die Zwischenlagentemperatur: Die nächste Lage darf erst geschweißt werden, wenn die Naht unter den Grenzwert abgekühlt ist.

Werkstoffgruppe	Vorwärmen	Zwischenlagentemperatur	Quelle
Austenitisch (1.4301, 1.4404, 1.4571 …)	nein; nur in Sonderfällen bis 150 °C	150 bis höchstens 180 °C	DVS 0931
Vollaustenitisch (1.4539 …), Nickelbasis	nein	100 bis 120 °C	DVS 0931
Duplex (1.4462, 1.4362 …)	meist nein; ab etwa 10 bis 20 mm Wanddicke 80 bis 120 °C	höchstens 150 °C (DVS 0931) bzw. 250 °C (DVS 0946)	DVS 0931, DVS 0946
Superduplex (1.4410, 1.4501 …)	meist nein	höchstens 150 °C	DVS 0946
Weichmartensitisch (1.4313)	ab etwa 30 mm mindestens 100 °C	100 bis 150 °C	DVS 0931
Ferritisch (1.4016, 1.4512 …)	mehrlagig je nach Dicke 200 bis 300 °C	–	DVS 0931

Richtwerte. Die Angaben der Stahl- und Zusatzhersteller sowie die Schweißanweisung gehen vor. Bei Duplex nennen die beiden DVS-Merkblätter unterschiedliche Grenzen. Wer auf der sicheren Seite bleiben will, rechnet mit 150 °C.

• Messen statt schätzen: Die Temperatur wird neben der Naht mit Kontaktthermometer oder Temperaturmessstift geprüft.
• Nicht künstlich abkühlen: Druckluft oder Wasser zwischen den Lagen sind bei Duplex nach DVS 0946 ausdrücklich nicht zulässig. Auch Zugluft und Kälte beeinflussen die Abkühlung.
• Vollausteniten nicht vorwärmen: Bei Stählen wie 1.4539 steigt sonst die Heißrissgefahr, besonders beim Schweißen ohne Zusatz an dünnen Blechen.
• Ferritische Stähle neigen in der Wärmeeinflusszone zu Grobkorn und Chromkarbiden. Sie werden mit möglichst kleinem Schmelzbad geschweißt, also mit dünnen Elektroden und niedriger Streckenenergie.

Vorwärmtemperaturen für un- und niedriglegierte Stähle liefert der Vorwärmtemperatur-Rechner. Für nichtrostende Stähle ist er nicht gedacht.

Duplex: nicht zu viel und nicht zu wenig

Duplexstähle haben ein Wärmefenster. Ist die Wärme zu niedrig, kühlt die Naht zu schnell ab, es bildet sich zu wenig Austenit, Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit sinken. Ist sie zu hoch, drohen Sigma-Phase und andere intermetallische Ausscheidungen.

• Streckenenergie nach DVS 0946: Duplex 5 bis 25 kJ/cm, Superduplex 2 bis 15 kJ/cm.
• Austenitanteil im Schweißgut: 30 bis 70 %, wenn nicht lösungsgeglüht wird.
• Stickstoff im Stahl und im Schutzgas fördert die Bildung von Austenit. Moderne Duplexstähle enthalten meist über 0,15 % N und brauchen deshalb kaum Vorwärmung. Nach dem ISER-Merkblatt besteht bei den üblichen Lichtbogenverfahren kaum die Gefahr von zu wenig Austenit.
• Schweißfolge so planen, dass die Teile zwischen den Lagen abkühlen können.

Die Abkühlzeit lässt sich mit dem Rechner für die Abkühlzeit t8/5 abschätzen. Mehr zu den Gasen und zum Gefüge steht unter Duplex und Superduplex.

Verzug begrenzen

Gegen den Verzug helfen vor allem wenig Wärme und kurze Heftabstände.

• mit niedriger Streckenenergie schweißen,
• Wärme über Kupferschienen ableiten, die zugleich die Wurzel stützen,
• in Vorrichtungen schweißen,
• enger heften als bei Baustahl,
• symmetrisch und im Pilgerschritt schweißen, damit sich die Spannungen ausgleichen.

Heftabstände nach Blechdicke: Nahtvorbereitung und Heften.

Wärmebehandlung nach dem Schweißen

Austenitische Schweißverbindungen werden im Allgemeinen nicht wärmebehandelt, weil sich beim Glühen unerwünschte Ausscheidungen bilden können.

Bei Duplexstählen kommt, wenn überhaupt, nur das Lösungsglühen in Frage. Nach DVS 0946 geschieht das bei 1020 bis 1050 °C mit 5 Minuten Haltezeit nach dem Durchwärmen und anschließendem Abschrecken in Wasser. Bei ferritischen und martensitischen Stählen richtet sich die Wärmebehandlung nach Werkstoff und Zusatz.

Häufige Fragen

Muss ich Edelstahl vorwärmen?

Austenitische Stähle in der Regel nicht. Ausnahmen sind dicke ferritische Chromstähle, weichmartensitische Stähle ab etwa 30 mm und gelegentlich dicke Duplexbauteile.

Wie heiß darf die Naht vor der nächsten Lage sein?

Bei Standard-Austeniten 150 bis 180 °C, bei Vollausteniten und Nickelbasis 100 bis 120 °C, bei Superduplex 150 °C.

Darf ich die Naht mit Wasser abkühlen?

Bei Duplex nicht, das schließt DVS 0946 aus. Bei Austeniten ist es metallurgisch weniger kritisch, aber Wasser darf keine Rückstände wie Chloride oder Schmutz in der Naht hinterlassen.

Warum zählt die Wärmeeinbringung mehr als die Stromstärke?

Weil auch die Geschwindigkeit entscheidet. Dieselbe Stromstärke bringt bei langsamer Pendellage viel mehr Wärme ein als bei einer schnellen Strichraupe.

Weiterlesen: Fachbeiträge zum Schweißen nichtrostender Stähle

Die Reihe vom Werkstoff über Verfahren, Gas und Nahtschutz bis zur geprüften Naht. Den Überblick gibt die Seite Schweißen nichtrostender Stähle.

1. Was Edelstahl nichtrostend macht
2. Gefüge, Deltaferrit und Heißrisse
3. Den Schweißzusatz wählen
4. Verfahren im Überblick
5. Schutzgase
6. Nahtvorbereitung und Heften
7. Wurzelschutz und Formieren
8. Anlauffarben, Beizen, Passivieren
9. Duplex und Superduplex
10. Edelstahl mit unlegiertem Stahl verbinden
11. Nahtfehler und Korrosionsschäden
12. Prüfung und Arbeitsschutz