Formieren von Edelstahl: Wurzelschutz in Schweißanweisung und Verfahrensprüfung

Wurzelschutz in der Schweißanweisung (ISO 15609-1)

ISO 15609-1:2019 legt fest, was eine Schweißanweisung (WPS) für Lichtbogenschweißprozesse enthält, und zählt die Angaben in Abschnitt 4 auf. Unter 4.4.7 „Backing“, bei den Angaben für alle Schweißverfahren, steht die Art der Badsicherung, zum Beispiel durch Werkstoff, durch Gas oder durch Pulver (sinngemäß; Originalwortlaut englisch). Formieren ist damit eine Angabe der Schweißanweisung: Wird mit Wurzelschutz durch Gas geschweißt, gehört das dort hinein. Die Norm sagt zugleich, dass die Liste der Angaben je nach Anwendung zu ergänzen oder zu kürzen sein kann.

Das Muster einer Schweißanweisung in Anhang A ist informativ, also ein Beispiel und keine Anforderung. Es sieht für das Formiergas eigene Felder vor: die Gasbezeichnung und den Gasdurchfluss, jeweils getrennt für Schutzgas und Wurzelschutz. Werte nennt das Muster nicht.

Formiergas in der Verfahrensprüfung (ISO 15614-1)

ISO 15614-1:2017 gilt für das Lichtbogen- und Gasschweißen von Stählen und das Lichtbogenschweißen von Nickel und Nickellegierungen (sinngemäß). Sie regelt in Abschnitt 8.5.6 („Backing gas“), wann eine Änderung am Wurzelschutzgas eine neue Verfahrensprüfung verlangt. Die Norm kennt zwei Prüfstufen. Stufe 2 ist die umfangreichere und deckt Stufe 1 mit ab, nicht umgekehrt; legt weder Vertrag noch Anwendungsnorm eine Stufe fest, gelten alle Anforderungen der Stufe 2 (sinngemäß).

Für Stufe 2 nennt Abschnitt 8.5.6 (sinngemäß):

• Werkstoffgruppen 1 bis 6: Ein Wechsel zwischen den Gasgruppen I, N1, N2 und N3 verlangt keine neue Prüfung.
• Werkstoffgruppe 8 (austenitische nichtrostende Stähle) und Gruppen 41 bis 48 (Nickel und Nickellegierungen): Ein Wechsel zwischen den Gasgruppen I, N und R verlangt keine neue Prüfung.
• Werkstoffgruppe 7 (ferritische, martensitische oder ausscheidungsgehärtete nichtrostende Stähle) und Gruppe 10 (austenitisch-ferritische nichtrostende Stähle, Duplex): Jede Änderung in der Klassifikation des Wurzelschutzgases verlangt eine neue Prüfung.
• Eine Verfahrensprüfung an einer Stumpfnaht ohne Wurzelschutzgas deckt eine Schweißanweisung mit Wurzelschutzgas der Gruppen I, N1, N2 und N3 nach ISO 14175, nicht umgekehrt. Eine Hauptgruppe deckt ihre Untergruppen.
• Werden Fertigungsnähte auf einer Badsicherung aus Werkstoff mit einer Dicke von mehr als 5 mm geschweißt, ist das Weglassen des Wurzelschutzgases zulässig.

Für Stufe 1 gilt eine eigene Regel, nur wenn Vertrag oder Anwendungsnorm diese Stufe vorgeben: Bei Untergruppe 7.1 (ferritische nichtrostende Stähle) und den Gruppen 41 bis 48 verlangt das Weglassen des Wurzelschutzgases oder der Wechsel von einem inerten Gas zu einem Gemisch mit nicht inerten Anteilen eine neue Prüfung, das Hinzufügen nicht. Bei allen übrigen Gruppen verlangen Hinzufügen und Weglassen keine neue Prüfung (sinngemäß).

Einordnung: Abschnitt 8.5.6 gehört zu Abschnitt 8 der Norm, dem Geltungsbereich der Verfahrensprüfung (im Original „Range of qualification“). Er sagt, welche Änderungen am Wurzelschutzgas eine vorhandene Verfahrensprüfung abdeckt. Eine Vorgabe, wann mit Wurzelschutz zu schweißen ist, enthält er nicht. Aus „keine neue Prüfung“ folgt deshalb nicht, dass der Wurzelschutz entbehrlich wäre — auch nicht bei austenitischen Stählen. I, N und R sind Gasgruppen der Klassifikation nach ISO 14175; ihre Zusammensetzungen nennt der Abschnitt nicht, diese Seite deshalb auch nicht. Die Gruppenbezeichnungen folgen ISO 15608; welche Güten in den Gruppen 7, 8 und 10 liegen, steht in Werkstoffgruppen nach ISO 15608.

EN 15085-4: eine Empfehlung zu Anlauffarben

Die EN 15085-4:2023 legt die Fertigungsanforderungen an Schweißarbeiten an Schienenfahrzeugen und ihren Komponenten fest. Ihr Abschnitt 5.4.5 zu nichtrostenden Stählen ergänzt die Empfehlungen der EN 1011-3:2018 und ist selbst als Empfehlung formuliert (im Original „should be considered“). Er behandelt die Anlauffarben nach dem Schweißen: Zunder und Anlauffarben an Stählen der Werkstoffgruppen 7, 8 oder 10 unterbrechen die passive Oberfläche und lassen sich durch Schleifen oder Beizen und Passivieren entfernen (sinngemäß). Den Wurzelschutz durch Gas nennt der Abschnitt selbst nicht; die EN 1011-3, deren Empfehlungen er ergänzt, lag für diese Seite nicht vor. Die Einzelheiten zu den Anlauffarben stehen unter Anlauffarben an Edelstahl.

EN 1090-2: ein Verweis auf EN 1011-3

Im Stahlbau nach EN 1090-2:2018 steht zum Wurzelschutz durch Gas keine eigene Anforderung. Nach Abschnitt 7.1 muss das Lichtbogenschweißen ferritischer und nichtrostender Stähle den Anforderungen und Empfehlungen von EN 1011-1, EN 1011-2 und EN 1011-3 entsprechen, soweit sie zutreffen (sinngemäß). EN 1011-3 enthält laut Titel Empfehlungen zum Lichtbogenschweißen nichtrostender Stähle. Was sie zum Wurzelschutz sagt, gibt diese Seite nicht wieder: Ihr Text lag für diese Seite nicht vor. Ob sich über diesen Verweis eine Vorgabe zum Formieren ergibt, bleibt hier deshalb offen.

Was der Betrieb festlegt und festhält

Ein eigenes Formierprotokoll verlangt keine der zitierten Fundstellen. Was der Betrieb zum Formieren festhält, ergibt sich aus drei Stellen:

• Schweißanweisung: die Art des Wurzelschutzes nach ISO 15609-1 Abschnitt 4.4.7 — und, wenn das eigene Formular dem Muster aus Anhang A folgt, Gasbezeichnung und Gasdurchfluss für den Wurzelschutz.
• Restsauerstoff (Betriebsfestlegung): Ob vor dem Schweißen der Restsauerstoff gemessen wird und welcher Grenzwert gilt, legt der Betrieb selbst fest — keine der zitierten Normstellen nennt einen Wert. Wer einen Grenzwert festlegt, schreibt ihn als Betriebsfestlegung mit seiner Herkunft in die eigenen Fertigungsvorgaben.
• Sichtprüfung der Wurzel (Betriebsfestlegung): Wo die Wurzelseite zugänglich ist, wird sie nach dem Schweißen angesehen und das Ergebnis festgehalten.

EdelstahlNorm führt die Nachweise der Schweißtechnik — Schweißanweisungen, Verfahrensprüfungen, Schweißerqualifikationen, Zusatzwerkstoffe und Prüfmittel. Werkstoffspezifische Nachbehandlungen wie Beizen oder Passivieren führt die Software nicht.

Dieser Text ist eine Einordnung, keine Rechtsberatung und kein Normersatz. Zitiert wird nach ISO 15609-1:2019, ISO 15614-1:2017 (die Änderung Amd 1:2019 berührt Abschnitt 8.5.6 nicht), ISO 15608:2025, EN 15085-4:2023 und EN 1090-2:2018; maßgeblich ist der Wortlaut der jeweils gültigen Fassung.