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Wie Elektrodenbezeichnungen funktionieren

Jede AWS Zusatzwerkstoffklassifizierung kodiert wesentliche Informationen über den Schweißzusatzwerkstoff in einer strukturierten alphanumerischen Zeichenfolge. Die Bezeichnung teilt dem Schweißer und Ingenieur genau mit, wofür die Elektrode oder der Draht konzipiert ist. Das Verständnis dieses Systems ist grundlegend für die Erstellung einer korrekten Schweißanweisung und die Auswahl des richtigen Schweißzusatzwerkstoffs für die Verbindung.

Nehmen Sie die gängigste Baustahl-Schweißelektrode, E7018, als Beispiel. Jedes Zeichen in der Bezeichnung hat eine spezifische Bedeutung:

Das Präfix E kennzeichnet einen Elektroden-Schweißzusatzwerkstoff. Die nächsten beiden Ziffern (70) stellen die Minimum Zugfestigkeit in ksi dar (70 ksi = 490 MPa). Die dritte Ziffer (1) gibt die Positionseignung an: 1 bedeutet alle Positionen (flach, horizontal, vertikal, über Kopf), während 2 nur flach und horizontal bedeutet. Die vierte Ziffer (8) bezeichnet den Beschichtungstyp und die Stromcharakteristik — in diesem Fall eine Eisenpulver-Niedrigwasserstoff-Beschichtung, die für AC- oder DC+-Betrieb ausgelegt ist.

Für GMAW/GTAW-Draht ändert sich das Präfix zu ER (Elektrode-Stab), und die Bezeichnung folgt einem anderen Muster. ER70S-6 gliedert sich wie folgt auf: ER = Elektrode/Stab, 70 = 70 ksi Zugfestigkeit, S = Massivdraht, 6 = Desoxidationschemie. Für Fülldraht verwendet E71T-1: E = Elektrode, 7 = 70 ksi, 1 = alle Positionen, T = röhrenförmig (Fülldraht), 1 = gasgeschützter Verwendbarkeitsbezeichner.

Wichtige A5.x Spezifikationen

AWS veröffentlicht separate A5.x-Spezifikationen für jede Kombination von Grundwerkstofftyp und Schweißverfahren. Die folgende Tabelle behandelt die Spezifikationen, die am häufigsten in der Baustahl-Fertigung gemäß D1.1 referenziert werden.

Die gezeigten Klassifizierungen sind Bezeichnungs-namen, die über alle Ausgaben hinweg unverändert bleiben; mechanische Eigenschaften und Prüfmethoden können zwischen den Ausgaben variieren. Verweisen Sie immer auf die in Ihren Vertragsunterlagen angegebene Ausgabe.

Das A5.36 Einheitliche Bezeichnungssystem

AWS A5.36 stellt eine grundlegende Änderung in der Klassifizierung von Fülldraht- und Metallpulverelektroden dar. Vor A5.36 fielen Kohlenstoffstahl-FCAW-Elektroden unter A5.20 und niedriglegierte FCAW-Elektroden unter A5.29. Diese beiden Spezifikationen verwendeten unterschiedliche Bezeichnungssysteme, was den Querverweis erschwerte und die in der Bezeichnung selbst kodierten Informationen einschränkte.

A5.36 ersetzt beide durch ein einziges, einheitliches System, das deutlich mehr Informationen in jeder Bezeichnungszeichenfolge kodiert. Die Bezeichnung E71T1-C1A2-CS1 gliedert sich wie folgt auf:

Der Schutzgasbezeichner (C = CO2, M = Mischgas) teilt dem Benutzer genau mit, mit welchem Gas die Elektrode getestet und klassifiziert wurde. Die Schlagzähigkeitsklasse (A = keine Schlagzähigkeitsanforderung, A2 = −20°F Schlagzähigkeit) und der Chemie-Suffix (CS = Kohlenstoffstahl, NI = Nickellegierung) liefern Informationen, die im alten A5.20-System das Nachschlagen von Ergänzungstabellen erforderten.

Bestehende A5.20- und A5.29-Bezeichnungen bleiben für Elektroden gültig, die unter diesen Spezifikationen klassifiziert wurden. A5.36-Bezeichnungen werden von einigen Herstellern für die Entwicklung neuer Elektroden verwendet. Hinweis: D1.1:2025 hat A5.36-Verweise zurückgezogen und Elektroden wieder A5.18, A5.20, A5.28 und A5.29 zugeordnet. Beim Erstellen einer Schweißanweisung gemäß D1.1:2025 verweisen Sie auf die A5.18/A5.20/A5.28/A5.29-Klassifizierung. A5.36-Bezeichnungen können weiterhin unter anderen Regelwerken gelten.

Zusatzwerkstoff auf einer D1.1 Schweißanweisung

Die Zusatzwerkstoffklassifizierung ist eine der wichtigsten Angaben auf einer Schweißanweisung. Gemäß D1.1 wird die Auswahl des Zusatzwerkstoffs durch Tabelle 5.7 geregelt, die Grundwerkstoffgruppen mit kompatiblen Zusatzwerkstoffgruppen abgleicht. Der Zusatzwerkstoff muss eine passende oder übertreffende Festigkeit zum zu verbindenden Grundwerkstoff aufweisen.

Für vorqualifizierte Schweißanweisungen (Abschnitt 5) muss der Zusatzwerkstoff in Tabelle 5.7 für die entsprechende Grundwerkstoffgruppe aufgeführt sein. Die Verwendung eines Zusatzwerkstoffs außerhalb von Tabelle 5.7 erfordert eine Schweißanweisung-Qualifizierung durch Prüfung gemäß Abschnitt 6. Das Schweißanweisung-Formular erfordert drei Zusatzwerkstoffangaben: die A5.x-Spezifikationsnummer (z. B. A5.18), die Elektrodenklassifizierung (z. B. ER70S-6) und den Handelsnamen oder die Marke des Herstellers.

Zusatzwerkstoff ist eine Wesentliche Variable sowohl unter Tabelle 5.5 (vorqualifizierte Schweißanweisung Wesentliche Variablen) als auch unter Tabelle 6.6 (qualifizierte Schweißanweisung Wesentliche Variablen). Eine Änderung der Zusatzwerkstoffklassifizierung — zum Beispiel der Wechsel von ER70S-6 zu ER70S-3 — erfordert eine neue oder überarbeitete Schweißanweisung. Eine Änderung der A5.x-Spezifikation (z. B. von A5.18 zu A5.28) erfordert immer ein neues Schweißverfahren.

Die Zusatzwerkstoffklassifizierung bestimmt auch die Vorwärmung Kategorie gemäß Tabelle 5.11. Niedrigwasserstoff-Elektroden (E7018, E71T-1, ER70S-6) fallen unter Kategorie B, die niedrigere Vorwärmtemperaturen erfordert. Nicht-Niedrigwasserstoff-Elektroden (E6013, E71T-11) fallen unter Kategorie A, die höhere Vorwärmung erfordert. Diese Unterscheidung wirkt sich direkt auf die Fertigungskosten und den Zeitplan aus, wodurch die Zusatzwerkstoffauswahl eine kritische frühe Entscheidung bei der Entwicklung der Schweißanweisung ist.

„Die Zusatzwerkstoffauswahl ist das Erste, was ich auf einer Schweißanweisung überprüfe. Wenn die Elektrodenklassifizierung nicht mit Tabelle 5.7 für die Grundwerkstoffgruppe übereinstimmt, ist die Schweißanweisung nicht konform, bevor der Schweißer überhaupt einen Lichtbogen zündet. Die meisten Zusatzwerkstoffablehnungen, die ich sehe, betreffen E71T-11, das dort verwendet wird, wo E71T-1 spezifiziert war — der selbstschützende Draht erfüllt die Wasserstoffanforderungen für die Anwendung nicht.“

— Field observation, Stahlbaufertigung Prüfung practice

Die Zusatzwerkstoffklassifizierung gemäß AWS A5 liegt in der Verantwortung des Ingenieurs gemäß der Schweißanweisung, aber der Schweißer ist dafür verantwortlich, die Chargennummer des Stabes oder Drahtes an jedem Arbeitsplatz mit der Schweißanweisung abzugleichen. Der häufigste Fehler in der Werkstatt ist die Verwendung von Restzusatzwerkstoff aus einem anderen qualifizierten Schweißverfahren — die Rückverfolgbarkeit der Chargennummer ist bei D1.5-Brückenarbeiten nicht verhandelbar und wird bei D1.1-Hochfestigkeitsanwendungen zunehmend durchgesetzt.

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— Schweißaufsicht observation, Fertigung shop, 2026