Rotskydd och formering av rostfritt stål: gaser, spolningsteknik, förspolningstid

Av Robert Lahnsteiner, internationell svetsingenjör (IWE) · Uppdaterad: november 2026

På svetsens baksida är den heta metallen i kontakt med luft. Utan skyddsgas bildas där anlöpningsfärger och glödskal, och korrosionsbeständigheten sjunker. Vid formering ersätts luften vid roten med en rotgas.

Det är särskilt viktigt där roten inte längre kan nås i efterhand, till exempel i rörledningar. Där kan anlöpningsfärger varken slipas bort eller betas. Enligt DVS 0931 måste roten då skyddas även vid MAG-svetsning. Vid flersträngssvetsar är det lämpligt att behålla skyddet efter rotsträngen, eftersom de följande strängarna värmer upp roten igen.

Alla anlöpningsfärger är inte lika skadliga: gul sänker beständigheten bara lite, röd och grå betydligt. Eftersom det alltid finns en temperaturgradient vid svetsning åtföljs blått praktiskt taget alltid av rött. Mer om detta i Anlöpningsfärger, betning, passivering.

Strängt taget avser ”formeringsgas” endast blandningen av kväve och väte. Det allmänna begreppet är rotgas.

Argon fungerar alltid. Kväve och vätehaltiga gaser är billigare eller skyddar bättre, men passar inte för alla material.

Sammanfattat efter DVS 0937 och DVS 0931. Vätehalten i rotgaser är högst 25 %.

• Väte binder syre och skyddar därför bättre mot anlöpningsfärger än en gas utan väte. Det är olämpligt för gaskänsliga material som titan och för finkornstål med en sträckgräns från 420 MPa. För ferritiska och martensitiska stål är det endast i begränsad omfattning lämpligt.
• Duplex kan med fördel formeras med kvävehaltig gas, vilket förbättrar seghet och korrosionsbeständighet. Vätehaltiga gaser är möjliga endast med högst 10 % H₂, helst 5 %, och endast utan spalt, så att inget väte kommer in i ljusbågen.
• Titanstabiliserade stål som 1.4571 får med kvävehaltig gas ett guldgult skikt av titannitrid på roten. Det ligger endast på svetsen, inte bredvid, vilket skiljer det från en anlöpningsfärg. Någon inverkan på korrosionsbeständigheten är inte känd. Krävs missfärgningsfria svetsar används här argon eller argon-väte.
• Kostnader: finns argon från en tank ändå tillgängligt via en ringledning, talar inget emot att använda det även för formering, så länge det passar materialet.

Skyddsgaserna för ljusbågen: Skyddsgaser.

Uppgiften låter enkel: ersätt en avgränsad luftvolym med skyddsgas. Virvlar och blandning gör det svårt. En bra spolning når säkert den krävda restsyrehalten med lite gas och tid, och utsätter ingen för fara.

Tänk på densiteten

Argon och argon-väte är tyngre än luft, kväve och formeringsgas lättare. Tunga gaser leds in nedtill och ut upptill, lätta gaser tvärtom. I stora behållare avgör detta resultatet och gasförbrukningen. I små rör med en formeringsanordning spelar densiteten knappast någon roll.

Mindre är ofta mer

Dubbelt gasflöde betyder inte halva förspolningstiden. För mycket gas virvlar upp luften och gör undanträngning till utspädning. Ett mindre, lugnt gasflöde spolar ofta snabbare.

Ju mindre den spolade volymen är, desto snabbare och billigare blir spolningen. Formeringsanordningar begränsar utrymmet till området kring svetsen.

• Gasdusch som förs för hand bakom svetsen, för behållare och åtkomliga rör.
• Uppblåsbara tätningsballonger, täckmanschetter eller formeringskammare för längre rörledningar; rörpluggar i båda ändar för korta rör.
• Diffusorer av sintrad metall, eller en tuss rostfri stålull, bromsar den inströmmande gasen och förhindrar virvlar. De måste hållas torra och rena, annars för de in fukt i gasen.
• En egen gasutloppsöppning är obligatorisk. Om gasen bara kommer ut genom spalten sjunker roten in, och när rundsvetsen sluts kan smältan blåsas ut. Dimensionera öppningen så att endast ett lätt övertryck uppstår.
• Vattenlösligt formeringspapper bildar en kammare i röret och spolas ut efteråt. Håll tillräckligt avstånd till svetsen, annars förkolnar det. För slutsvetsar finns lösliga tätningskulor av majsstärkelse.

För rörledningar anger DVS 0937 en formel som första riktvärde. Den beror på innerdiameter, spolningslängd, gasflöde och önskad restsyrehalt.

t [s] = 6 · π · dᵢ² [mm] · l [m] / (400 · Q [l/min]) · k

Faktorn k är 5,3 för 1000 ppm, 7,6 för 100 ppm, 8,3 för 50 ppm, 8,6 för 30 ppm och 10 för 10 ppm. Den anger hur många rörvolymer gas som måste strömma igenom.

Exempel: rör med 50 mm innerdiameter, 2 m spolningslängd, 10 l/min, mål 100 ppm: cirka 3 minuter och knappt 30 l gas.

Det kan beräknas med kalkylatorn för förspolningstid.

Formeln är ett startvärde för egna försök. Endast en mätning visar om restsyrehalten verkligen har nåtts. I serieproduktion kan det beprövade förfarandet också visas på ett provstycke och dokumenteras i svetsprocedurspecifikationen.

Tändarprovet vid gasutloppet visar bara att gas kommer ut, inte hur mycket syre det finns vid roten. Endast en restsyremätare är tillförlitlig.

• Mätområde: mätaren bör kunna mäta under 10 ppm.
• Vätehaltiga gaser: vanliga zirkoniumoxidsensorer påverkas av väte och behöver en omkoppling. Optiska sensorer mäter oberoende av det och utan uppvärmningstid.
• Mätpunkt: så nära svetsen som möjligt, nära väggen. Mätt vid gasutloppet kan värdet vara högre, eftersom luft strömmar in genom fogar som ännu är öppna.
• Svetsordning: i gasens strömningsriktning, fogen vid gasinloppet först.

Bildas anlöpningsfärger trots ren formering är fukt från slangen ofta orsaken.

Beroende på material låter slangar fukt och syre diffundera genom väggen, även under tryck. PVC-slangar tar upp mycket fukt, till exempel under en helg på ett vått verkstadsgolv, och avger den till gasen länge efteråt. En kort spolning hjälper då inte. För höga krav hjälper specialslangar med låg diffusion; ännu bättre är fasta ledningar av rostfria rör. Undvik om möjligt snabbkopplingar i tilloppsledningen.

Det finns två faror vid formering: antändbara blandningar med vätehaltiga gaser och kvävning.

Väte

• Under cirka 5,5 % H₂ (formeringsgas) eller 4,2 % H₂ (argon-väte) kan gasen inte bilda en antändbar blandning med luft. Formeringsgas 5 (95 % N₂, 5 % H₂) är säker i detta avseende, formeringsgas 10 är det inte.
• Fackla inte längre av den utströmmande gasen; led den i stället ut i det fria genom en slang.
• Vid förspolning tränger man först undan luften med kväve eller argon och leder först därefter in den vätehaltiga gasen. Efter svetsningen spolas med kväve, därefter ventileras. På så sätt möter vätet aldrig luftens syre.

Kvävning

Alla rotgaser är luktfria, färglösa och smaklösa. Syrebrist ger ingen förvarning. Ventilera stora behållare långsamt efter svetsningen och led gasen ut i det fria, inte in i verkstaden. Anslutande rörledningar som gasen strömmar in i fylls också med tiden.

Fler anvisningar om arbetsskydd: Provning och arbetsskydd.

Måste jag alltid formera vid TIG-svetsning av rostfritt stål?

Alltid när rotsidan måste vara korrosionsbeständig och anlöpningsfärger inte kan tas bort där i efterhand. För öppna svetsar som betas senare kan formeringen utelämnas.

Argon eller formeringsgas?

Argon fungerar för alla material. Tack vare vätet skyddar formeringsgas bättre mot anlöpningsfärger och är ofta billigare, men den passar endast för austenitiska stål, nickelmaterial och i begränsad omfattning duplex.

Hur mycket restsyre är tillåtet?

Det bestäms av kraven på svetsen, till exempel svetsprocedurspecifikationen eller kunden. DVS 0937 anger förspolningstiderna för 1000 till 10 ppm.

Räcker det att öka gasflödet?

Oftast inte. Mer gas virvlar upp luften och spolar ofta sämre. Bättre: en diffusor, en mindre volym, rätt inflödesriktning.

Serien går från materialet via process, gas och rotskydd till den provade fogen. En översikt finns på Svetsning av rostfritt stål.

1. Vad som gör stålet rostfritt
2. Mikrostruktur, deltaferrit och varmsprickor
3. Välja tillsatsmaterial
4. Processerna i översikt
5. Skyddsgaser
6. Värmetillförsel och mellansträngstemperatur
7. Fogberedning och häftsvetsning
8. Anlöpningsfärger, betning, passivering
9. Duplex och superduplex
10. Foga rostfritt med olegerat stål
11. Svetsfel och korrosionsskador
12. Provning och arbetsskydd