DGUV Information 209-020 - Beurteilung der Gefährdung durch Schweißrauche (bishe...

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Anhang 3, Nationale und internationale Forschungsergebnisse ...
Anhang 3
Beurteilung der Gefährdung durch Schweißrauche (bisher: BGI 616)

Anhangteil

Titel: Beurteilung der Gefährdung durch Schweißrauche (bisher: BGI 616)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 209-020
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Anhang 3 – Nationale und internationale Forschungsergebnisse zur Emissionscharakterisierung von Schweißrauchen in Laboruntersuchungen in der "Fume-Box"

Die Beurteilung der berechneten Schweißrauchkonzentration und der Gesundheitsgefährdung erfolgt in gleicher Weise wie im Abschnitt 3 (Bilder 3-5 bis 3-18).

Tabelle 1:
Menge und Zusammensetzung der beim MIG-Schweißen von Aluminium-Legierungen entstehenden Schweißrauche

GrundwerkstoffSchweißzusatzwerkstoff (Drahtelektrode)Schweißrauche
BezeichnungBezeichnungChemische Zusammensetzung
(Gew.-%)
Emission
(mg/s)
Quantitative Analyse
(Gew.-%)
AlMgMnCrTiSiAlMgMnSiZn
Al 99,5S - Al 99,5 TiBasis---0,15-1,552,80,150,020,090,52
Al Mg 4,5 MnS - Al Mg 4,5 MnBasis4,90,70,150,15-21,051,23,670,330,060,03
Al Zn 4,5 Mg 1S - Al Mg 4,5 MnBasis4,90,70,150,15-29,050,43,470,290,130,5
Al Mg Si 1S - Al Si 5Basis----50,851,60,190,032,20,37
  Ozon-Emission
 I.E = 50 mg/min bis 90 mg/min
 II.E = 0,5 mg/min bis 31 mg/min
 III.E = 0,5 mg/min bis 18 mg/min
 IV.E = 70 mg/min bis 170 mg/min

Tabelle 2:
Zusatzwerkstoff-Grundwerkstoff-Kombinationen beim Lichtbogenhandschweißen mit mittel- und hochlegierten Stabelektroden

GrundwerkstoffStabelektrode
DIN-KurznameWerkstoff-Nr.Mittlere chemische Zusammensetzung
(Gew. %)
DIN-BezeichnungRichtanalyse des Schweißgutes168
(Gew. -%)
CrNiCrNiSonst.
X5 CrNi18 91.430117,0 - 20,08,5 - 10,5DIN 8556E 199 nC R2619,0 - 19,59,0 - 10,0-
X5 CrNi18 91.430117,0 - 20,08,5 - 10,5 E 19 9 nC B20+19,0 - 19,5ca. 10,0-
X5 CrNi18 91.430117,0 - 20,08,5 - 10,5 E 199 Nb R2619,0 - 19,59,0 - 10,0-
X5 CrNiMo 18 101.440116,5 - 18,510,5 - 13,5 E 19 12 3 nC R2618,0 - 19,011,5 - 12,0-
X20 CrMo 131 412012,0 - 14,01,0 E 18 8 Mn6 R2618,0 - 19,08,0 - 8,5-
X 20 CrMo 131.412012,0 - 14,01,0 E 29 9 R26ca. 29,0ca. 9,0-
X5 CrNi 18 91.430117,0 - 20,08,5 - 10,5 E 19 9 MPR26 160ca. 19,0ca. 9,0-
X5 CrNi 18 91 430117,0 - 20,08,5 - 10,5 E 19 9 R26 160ca. 19,0ca. 9,0-
         
NiCr15Fe2.481614,0 - 17,072,0DIN 1736S-NiCr16FeMn13,0 - 17,067,0 - 69,0-
X10 NiCrAITi32 201.487619,0 - 23,030,0 - 34,0 S-NiCr20Mo9Nbca. 22,0ca. 61,0-
         
St 37-21.0112--DIN 8555E 20-40 crstzca. 27,0-Ca. 67,5 Co
         
GG (Grauguss)---DIN 8573E-Ni-BG1-ca. 97,5-
GG (Grauguss)--- E-NiCu-BG1-ca. 66,0Ca. 30,0 Cu
GG (Grauguss)--- E-NiFe-BG1-53,0 - 54,0-
         
10CrMo 9 101.73802,0 - 2,5-DIN 8575E Cr Mo 2 R 25ca. 2,4--

Tabelle 3:
Zusatzwerkstoff-Grundwerkstoff-Kombinationen beim Schutzgasschweißen (MIG/MAG-Schweißen) mit mittel- und hochlegierten Drahtelektroden

GrundwerkstoffDrahtelektrode
Richtanalyse der Drahtelektrode169
(Gew.-%)
DIN-KurznameDIN-BezeichnungCrNiMn
X5 CrNi18 9DIN 8556SG X2 CrNi 19 919,0 - 20,09,5 - 10,7ca 1,7
X5 CrNiMo 18 10 SG X2 CrNiMo 19 1218,4 - 19,011,3 - 11,8ca 1,8
X5 CrNiMo 18 10 SG X5 CrNiMoNb 19 1219,0 - 19,611,4 - 11,5ca 1,6
X20 CrMo 13 SG X5 CrNiMn 18 818,5 - 19,38,0 - 9,06,0 - 7,0
      
NiCr 15 FeDIN 1736S-NiCr20Nbca. 20,0ca 72,0ca 3,0
X10 NiCrAITi 32 20 S-NiCr21Mo9Nbca. 22,0ca 61,0ca 1,0
      
10CrMo 9 10DIN 8575SG CrMo 2ca. 2,8-ca 1,1

Tabelle 4:
Schweißrauchemission und -zusammensetzung bei Verwendung von Hochleistungsstabelektroden mit unterschiedlichen Legierungsanteilen in der UmhüllungElektrode: E 19 9 R26 160; 3,25 mm DC+

VarianteSchweißstrom
(A)
Spannung
(V)
Rauchemission
(mg/s)
Rauchzusammensetzung
(Gew.-%)
LeitkomponenteBerechn. Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
CrCr(VI)MnNi
hüllenlegiert 
KernstabUmhüllung17011020,03,063,01,82,30,8Cr(VI)5,5
0,02 % Cr30,6 % Cr12020,54,073,52,02,40,9Cr(VI)5,0
0,48 % Mn2,6 % Mn13021,55,255,01,82,21,3Cr(VI)5,5
0,04 % Ni12,4 % Ni14022,05,785,32,02,61,3Cr(VI)5,0
 
kernstab- und hüllenlegiert 
KernstabUmhüllung17111032,53,394,03,53,90,3Cr(VI)2,8
20,30 % Cr16,8 % Cr12033,54,444,03,43,90,4Cr(VI)2,9
1,40 % Mn3,2 % Mn13034,55,543,93,94,00,3Cr(VI)2,5
10,68 % Ni5,6 % Ni14035,56,304,03,93,90,3Cr(VI)2,5

Durch den Einsatz hüllenlegierter Stabelektroden lassen sich Cr(VI)-Anteile bis auf die Hälfte reduzieren.

Tabelle 5:
Schweißrauchemission bei Verwendung von Stabelektroden nach DIN 8556

StabelektrodeHerstellerDurchmesser
(mm)
Stromart/PolungSchweißparameterbereichSchweißrauchemission
(mg/s)
E 18 8 Mn6 R 26A5,0= +150 A/21,5 V - 170 A/22,5 V7,5-9,5
   150 A/21 V - 170 A/22 V6,0-8,5
 B5,0= +145 A/21,5 V - 170 A/23 V5,5-9,5
   145 A/22,5 V - 175 A/24,5 V5,0-7,5
  4,0= +105 A/19,5 V - 135 A/21,5 V2,5-5,0
   105 A/21,5 V - 135 A/24 V2,5-3,5
  2,5= +55 A/20 V - 85 A/24 V2,0-4,0
   55 A/22,5 V - 85 A/24,5 V2,0-4,0
E 19 9 nC R26B5,0= +220 A/29 V10,0
   220 A/29,5 V10,5
 C5,0= +230 A/34,5 V15,5
   230 A/35 V15,5
 B4,0= +150 A/27 V3,5
   150 A/27 V4,0
 C4,0= +110 A/27,5 V - 150 A/30 V4,0-6,5
   150 A/30 V7,0
 D4,0= +140 A/27,5 V3,0
   140 A/28,5 V3,5
 B2,5= +80 A/27 V2,0
 C2,5= +50 A/24,5 V - 70 A/26 V2,0-2,5
   70 A/30 V3,5
E 19 9 nC B20+C4,0= +120 A/23 V -140 A/25 V5,5-6,0
 D4,0= +140 A/26 V5,0
 C2,5= +70 A/22,5 V2,0
 D2,5= +70 A/23 V2,0
E 19 9 Nb R26B5,0= +160 A/31 V - 190 A/34 V5,5-10,0
 C5,0= +160 A/31 V - 200 A/34,5 V7,5-12,0
   160 A/28,5 V - 220 A/31,5 V7,0-15,5
      
 C4,0= +110 A/29 V - 170 A/32 V4,0-9,5
   110 A/30 V - 170 A/32 V4,5-9,0
 B3,25= +80 A/26 V -115 A/29 V2,0-4,5
 C3,25= +70 A/27 V -130 A/30,5 V2,5-6,0
   70 A/27 V - 130 A/30,5 V3,0-6,0
E 1912 3 nC R26B3,25= +80A/23 V - 110 A/25 V2,5-5,0
 C3,25= +80 A/25 V - 110 A/27 V2,5-6,0
 D3,25= +80 A/24 V - 110 A/26 V2,5-3,5
 B4,0= +110 A/27 V - 140 A/28 V4,5-7,5
 C4,0= +110 A/26 V - 140 A/28 V4,5-7,5
 D4,0= +110 A/24 V - 140 A/26 V2,5-,4,5
E 29 9 R26A5,0= +130 A/22 V - 170 A/25 V2,0-4,0
 B5,0= +130 A/22 V - 170 A/25 V3,0-6,5
 A2,5= +50 A/27 V - 80 A/29 V1,0-3,0
 B2,5= +50 A/28 V - 70 A/28 V1,0-2,5

Die Variabilität bei der Zusammensetzung der Umhüllung führt selbst bei ähnlichen Elektroden zu stark unterschiedlichen Rauchemissionen. Höhere Strom- und Spannungswerte führen zu höheren Schweißrauch-Emissionsraten. Für die verschiedenen Elektrodentypen lassen sich hinsichtlich der Schweißrauchentstehung einige gleichwertigen Tendenzen feststellen.

Tabelle 6:
Schweißrauchemission bei Verwendung von mittellegierter und hoch nickelhaltiger Stabelektroden

StabelektrodeHerstellerDurchmesser
(mm)
Stromart/PolungSchweißparameterbereichSchweißrauchemission
(mg/s)
E CrMo 2 R25D2,5= -80 A/18 V - 110 A/22 V1,0-4,0
   = -80 A/20 V - 110 A/23 V2,0-4,0
  3,25= -110 A/17, 5 V - 140 A/20 V1,5-2,5
  4,0= -140 A/1 8,5 V - 180 A/21 V2,5-3,5
E-NiFe-BG1A2,5= -70 A/14 V - 100 A/17 V2,0-3,5
  3,25= -90 A/17 V - 150 A/17 V4,0-7,0
E-NiCu-BG2A3,25= -70A/17 V- 110A/19V3,0-6,0
E NiCr20Mo9NbA5,0= +130 A/23 V - 160 A/26 V3,5-6,0
E NiCr16FeMnA5,0= +130 A/23,5 V - 160 A/25 V4,0-6,5
  4,0= +90 A/22,5 V - 130 A/24 V3,0-5,5
  2,5= +50 A/20 V - 80 A/23 V1,5-4,5
E NiCr15FeMnD5,0= +120 A/23 V - 170 A/24,5 V4,0-7,5
  4,0= +90 A/23 V - 140 A/25 V3,0-7,0
  2,5= +50 A/20 V - 80 A/22 V1,5-4,5

Höhere Strom- und Spannungswerte führen zu höheren Schweißrauch-Emissionsraten. Für die verschiedenen Elektrodentypen lassen sich hinsichtlich der Schweißrauchentstehung einige gleichwertigen Tendenzen feststellen.

Tabelle 7:
Schweißrauchzusammensetzung bei mittel- und hochlegierten Stabelektroden ( 3,25 mm)

StabelektrodeHerstellerStromart/PolungSchweißparameterbereichRauchzusammensetzungLeitkomponenteBerechn. Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
CrCr(VI)NiMn
E CrMo2 R25D= -110 A/17,5 V - 140 A/20 V1,2-1,40,8-1,20,15,1-5,6Cr(VI)8,3
E 19 9Nb R29B= +80 A/26 V - 115 A/29 V2,5-3,52,4-2,70,14-0,491,1-1,6Cr(VI)3,7
 C= +70 A/27 V - 130 A/31 V3,1-3,82,6-2,90,18-0,452,3-2,5Cr(VI)3,4
 C-70 A/27 V - 130 A/30 V3,7-4,21,6-3,20,64-0,782,4-2,7Cr(VI)3,1
E 19 12 3NC R26B= +80 A/23 V - 110 A/25 V2,6-3,92,5-3,80,2-0,31,1-1,3Cr(VI)2,6
   80 A/26 V - 110 A/26,5 V3,1-3,43,0-3,20,1-0,41,1-1,3Cr(VI)3,1
 C= +80 A/25 V - 110 A/27 V3,2-3,52,8-3,10,3-0,52,5-2,8Cr(VI)3,2
   80 A/27 V - 110 A/29 V2,8-3,62,3-2,70,7-0,92,3-2,8Cr(VI)3,7
 D= +80 A/24 V - 110 A/26 V2,8-3,82,2-3,30,2-0,82,2-2,4Cr(VI)3
  -80 A/25 V - 110 A/27 V2,8-3,42,2-4,20,9-1,22,2-2,7Cr(VI)3,1
S-NiCr16FeMnA= +70 A/22 V - 110 A/24 V2,-3,51,9-2,25,1-5,55,3-6,1Cr(VI)4,5
S-NiCr15FeMnD= +70 A/22 V - 100 A/24 V2,2-2,81,5-1,93,1-4,75,8-7,5Cr(VI)5,2
S-NiCr20Mo9NbA= +70 A/23 V - 100 A/25,5 V3,1-4,22,5-2,93,2-3,80,8-1,0Cr(VI)3,4
Efür Lichtbogenhandschweißen (Stabelektrode)
Sfür Stabelektrode
SRKSchweißrauchkonzentration

Hier ist die Leitkomponente immer Cr(VI)-Verbindungen (Chromate).

  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration über 3 mg/m3A, gilt 3 mg/m3A als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration unter 3 mg/m3A, gilt die jeweils berechnete SRK für die Leitkomponente als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

    Nach der neuen GefStoffV soll die Exposition auf ein Minimum von Cr(VI) reduziert werden. D.h. 3 mg/m3soll weit unterschritten werden.

Tabelle 8:
Einfluss der Umhüllungsbestandteile Kalium, Natrium und Chrom auf die Cr(VI)-Anteile im Schweißrauch bei hochlegierten Cr/Ni-Stabelektroden verschiedener Hersteller

ElektrodentypHerstellerUmhüllungsbestandteileSchweißrauchbestandteile
(Gew.-%)
Cr(VI)/Cr
(Gew.-%)
Berechn.
Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
KNaCrCr(VI)172Cr
E 18 8 Mn6 R 26A3,920,923,642,1-2,63,6-5,145-613,8
B1,890,255,201,6-2,44,1-6,337-414,17
E 18 8 Mn6 B20+A0,120,990,152,7-2,93,3-3,974-823,44
E 19 9 nC R26A1,251,177,442,6-3,32,6-3,687-1003
B3,060,178,042,72,9933,7
C3,891,537,921,7-3,42,3-4,263-872,9
D2,390,759,932,62,9903,8
E 19 9 nC B20+A0,557,342,402,3-2,52,5-2,882 - 964
C1,980,169,312,4-3,44,7-5,746-722,9
D0,171,606,154,76,9682,1

Das Verhältnis der Mengen an Kalium- und Natriumwasserglas als Bindemittel in der Umhüllung der Stabelektrode ist maßgeblich verantwortlich für die verschiedenen Anteile der Cr(VI)-Verbindungen am Gesamt-Chromgehalt.

Tabelle 9:
Chemische Zusammensetzung der Schweißrauche beim Lichtbogenhandschweißen mit hochlegierten Stabelektroden

StabelektrodeHerstellerDurchmesser
(mm)
Stromart/PolungStrom/Spannung
(A)/(V)
Schweißrauchzusammensetzung
(%)
CaCr173FFeKMnNaNiTisonstige
E CrMo 2 R25D3,25= -140/201,11,10,28,214,84,41,00,026,8 
E 18 8 Mn6 R26A3,25= +120/243,44,53,610,314,510,13,01,48,0 
 B5,0= +170/221,65,54,111,210,19,52,71,83,4 
E 18 8 Mn6 B20+A3,25= +110/24,521,63,46,95,30,415,06,60,500,15 
E 19 9 nC R26A3,25= +110/28,50,93,21,63,120,63,07,70,22,2 
E 19 9 nC B20+A3,25= +90/21,56,72,69,53,74,63,321,10,31,6 
E 199 Nb R26B3,25= +110/280,33,35,84,115,61,6,20,41,6 
 C3,25= +125/301,52,94,93,721,71,81,20,34,0 
E 19 123 nC R26B5,0= +220/300,33,35,93,88,31,15,40,41,1 
 C3,25= +110/281,42,94,62,59,21,91,00,44,0 
 D3,25= +110/270,72,64,82,216,22,05,10,42,3 
E 29 9 R26A3,25= +100/25,50,96,84,58,315,92,24,91,23,4 
 B3,25= +100/260,66,14,87,710,31,85,21,22,0 
E-NiCr20Mo9NbA3,25= +100/25,56,52,72,00,40,70,724,52,91,5 
S-NiCr16FeMnA3,25= +100/24,56,72,82,50,61,84,322,74,71,5 
S-NiCrl5FeMnA3,25= +100/24,54,02,01,50,60,24,724,53,31,7 
E 20-40 crstzD3,0= +100/22,51,612,92,42,29,00,52,40,72,119,5 % Co
E-NiFe-BG1A3,25= -150/1719,90,055,33,41,00,32,92,3-19,9 % Ba
E-NiCu-BG1A3,25= +110/23,513,60,014,41,21,10,62,70,7-22,0 % Ba
7,18 % Cu
E-Ni-BG1A3,25= -130/1717,40,065,41,10,80,23,11,2-23,1 %Ba

Tabelle 10:
Schweißrauchemission beim MAG/MIG-Schweißen mit mittel- und hochlegierten Stabelektroden

DrahtelektrodeHerstellerDurchmesser
(mm)
SchutzgasSchweißparameterbereichSchweißrauchemission
(mg/s)
SG X2 CrNi 19 9A1,6Ar +2 % O2100 A/14 V - 200 A/16 V0,5-2,5
250 A/25 V - 350 A/28 V1,5-2,5
SG X2 CrNiMo 19 12B0,8Ar +2 % O260 A/17 V - 120 A/21 V0,5-1,5
140 A/26 V -180 A/30 V0,5-1,5
 D0,8Ar +2 % O260 A/17 V - 120 A/21 V1,0-1,5
140 A/25 V -180 A/30 V0,5- 1,5
B1,2Ar +2 % O2100 A/16 V - 180 A/18 V0,5-2,0
220 A/27 V - 320 A/31 V2,0-4,5
D1,2Ar +2 % O2100 A/16 V - 180 A/18 V1,5-2,5
220 A/27 V - 320 A/31 V1,5-4,5
D1,6Ar + 2 % O2180 A/18 V - 230 A/20 V2,5-4,5
240 A/27 V - 300 A/28 V1,0-3,0
SG X5 CrNiMoNb 19 12A0,8Ar +2 % O260 A/16 V - 90 A/18 V0,5-1,0
120 A/26 V -180 A/30 V0,5-2,0
 A1,6Ar +2 % O2100 A/14 V - 200 A/16 V0,5-2,0
250 A/26 V - 350 A/30 V1,0-4,0
B0,8Ar +2 % O260 A/16 V - 120 A/19 V0,5-1,5
150 A/26 V - 210 A/30 V0,5-2,5
SG X15 CrNiMn 18 8B0,8Ar60 A/18 V - 120 A/21,5 V0,5-2,5
120 A/27,5 V - 220 A/33 V0,5-2,5
 D0,8Ar60 A/18 V - 120 A/21,5 V1,5-6,5
140 A/27,5 V - 220 A/33 V0,5-2,5
D1,6Ar140 A/ 18 V - 180 A/21 V3,0-6,0
200 A/27 V - 300 A/31 V1,5-3,0
S-NiCr20NbA1,2Ar120 A/17 V - 180 A/19 V0,5-4,0
  210 A/28,5 V - 270 A/33,5 V0,5-1,5
1,6Ar150 A/16 V - 210 A/19 V0,5-1,5
  240 A/28 V - 300 A/31 V1,0-3,0
S-NiCr21Mo9NbA1,2Ar120 A/18 V - 180 A/20 V0,5-1,0
210 A/29,5 V - 270 A/31,5 V0,5
SG CrMo 2D0,8Ar +2 % O260 A/16 V - 120 A/19 V0,3- 1,0
  150 A/28 V - 200 A/31 V1,0-3,0
1,6Ar +2 % O2100 A/14 V - 200 A/16 V1,0-3,5
  250 A/26 V -350 A/29 V2,5-4,0
Höhere Strom- und Spannungswerte führen zu höheren Emissionsraten.

Tabelle 11:
Schweißrauchzusammensetzung beim MAG/MIG-Schweißen mit hoch chrom- und nickelhaltigen Drahtelektroden

SchweißzusatzHerstellerDrahtdurchmesser
(mm)
SchweißparameterbereichSchweißrauchzusammensetzung
(Gew. -%)
CrNiMnCr(VI)LeitkomponenteBerechn. Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
SG-X2 Cr Ni 18 9D1,2120 A/19,5 V - 190 A/22 V9,0-10,45,7-6,53,1-3,70,3-0,5Ni7,7
210 A/29 V - 250 A/31,5 V11,7-15,04,3-5,712,1-15,00,5-0,9Mn3,3
SG-X2 CrNiMo 19 12D0,860 A/17 V - 120 A/21 V8,9-9,74,6-5,68,1-9,00,5-0,6Mn5,5
140 A/26 V - 180 A/30 V10,6-11,03,2-4,215,1-23,80,6-0,9Mn2,1
 B1,2100 A/16 V - 180 A/18 V7,9-9,55,9-7,66,5-7,10,6-1,0Ni6,5
220 A/27 V - 320 A/30 V9,6-12,95,8-6,17,8-10,80,3-0,5Mn4,6
D1,6100 A/14 V - 200 A/16 V9,0-10,64,1-5,87,1-9,60,4-0,7Mn5,2
250 A/25 V - 350 A/27 V10,8-14,13,6-4,78,2-13,80,1-0,2Mn3,6
SG-X5 CrNiMoNb1912B1,2100 A/15 V - 180 A/18 V11,1-12,57,8-9,18,5-10,80,6-0,8Mn4,6
220 A/27 V - 300 A/29 V15,2-19,96,6-6,710,0-14,40,3-0,6Mn3,5
 A1,6100 A/13 V - 200 A/16 V7,1-9,33,1-4,58,7-9,70,4-0,6Mn5,2
250 A/25 V - 350 A/28 V8,8-9,83,0-4,69,5-11,40,3-0,6Mn4,4
S - NiCr20NbA1,2120 A/17 V - 180 A/19 V10,2-11,242,0-47,26,2-7,90,8-0,9Ni1,0
210 A/28,5 V - 270 A/3,5 V8,8-13,129,4-36,46,7-12,90,5-1,0Ni1,4
  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration über 3 mg/m3A, gilt 3 mg/m3A als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration unter 3 mg/m3A, gilt diese als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

Tabelle 12:
Schweißrauchentstehung beim Lichtbogenhandschweißen und beim MAG/MIG-Schweißen (gleicher Chrom und Nickel-Gehalt: 19/12)

SchweißzusatzSchweißstrom I
(A)
Spannung U
(V)
Rauchemission Rm
(mg/s)
Stabelektrode
E 19 12 3 nC R26
 
3,2580
90
100
110
23
24
25
25
2,5
2,7
3,7
4,8
4,0110
120
130
140
27
27
27
28
4,5
5,4
6,5
7,2
Drahtelektrode
SG X2 CrNiMo 19 12
 
0,860
90
120
140
160
180
17
20
21
25
28
30
0,6
0,9
1,3
0,4
0,7
1,6
1,2100
140
180
220
260
320
16
17
18
27
29
31
0,6
1,1
1,9
1,9
3,3
4,4

Tabelle 13:
Zusatzwerkstoff-Grundwerkstoff-Kombinationen beim Metall-Schutzgasschweißen (MAG/MIG) mit mittel- und hochlegierten Drahtelektroden

GrundwerkstoffDrahtelektrodeRichtanalyse der Drahtelektrode
(Gew. -%)
Schutzgas
DIN-KurznameDIN-BezeichnungDurchmesser
(mm)
NiCrMn
GG (Grauguss)DIN 8573
SG NiFe
1,2ca. 52,0 - 60,0--Corgon 2
X8 Ni 9DIN 1736
S-NiCr 20 Nb
1,2≥ 67,018,0 - 22,02,5 - 3,5Ar
Nickel174DIN 1736
S-NiTi 4
1,2≥ 93,0-≤ 0,5Ar
X8 Ni 9DIN 8556
SG X 20 CrNiMnW 17 13
1,212,0 - 14,016,0 - 18,06,0 - 8,0Argon
X10 CrNiTi 18 9DIN 8556
SG X 10 CrNiMn 18 8
1,28,0 - 9,517,0 - 20,05,5 - 7,5Argon
X10 CrNiTi 18 9DIN 8556
SG X 5 CrNiNb 19 9
1,28,0 - 10,018,0 - 20,0≤ 2,0Argon
GG (Grauguss)175DIN 8573
S2 SG NiFe
1,2ca. 52,0 - 60,0- Argon
St 37-2NiMoCr1,61,450,201,70CO2
St 37-2DIN 8573
SG NiFe
1,2ca. 52,0 - 60,0--Cargon 2

Tabelle 14:
Menge und Zusammensetzung der beim Metall-Schutzgasschweißen (MAG/MIG) mit mittel- und hochlegierten Drahtelektroden entstehenden Schweißrauche

GrundwerkstoffDrahtelektrodeSchutzgasUs (V)Is (A)Schweißrauchemission
(mg/s)
Schweißrauchzusammensetzung
(Gew.-%)
NiCrMn
GG (Grauguss)DIN 8573
SG NiFe
Corgon 22317013,429,8n. b.176n. b.
X8 Ni 9DIN 1736
S-NiCr 20 Nb
Ar252101,930,213,8n.b.
NickelDIN 1736
S-NiTi 4
Ar252501,66≈ 61n.b.n.b.
X8 Ni 9DIN 8556
SG X 20 CrNiMnW 17 13
Argon S2282005,12,587,6ca. 35
X10 CrNiTi 18 9DIN 8556
SG X 10 CrNiMn 18 8
Argon S2282104,11,578,67n.b.
X10 CrNiTi 18 9DIN 8556
SG X 5 CrNiNb 19 9
Argon S2272102,01,9312,42n.b.
GG (Grauguss)DIN 8573
SG NiFe
Argon S22517016,5n.b.n.b.n.b.
St 37-2NiMoCrCO2251907,30,690,26,1
St 37-2DIN 8573
SG NiFe
Corgon 2241706,5n.b.n.b.n.b.
GG (Grauguss)177DIN 8573
SG NiFe
Corgon 22417015,7n.b.n.b.n.b.

Tabelle 15:
Menge und Zusammensetzung der beim Schweißen von hochlegierten Werkstoffen entstehenden Schweißrauche: Vergleich zwischen Metall-Schutzgasschweißen (MAG/MIG) und Lichtbogenhandschweißen

Metall-SchutzgasschweißenMetall-Lichtbogenhandschweißen
GrundwerkstoffDrahtelektrodeSchweißrauchemission
(mg/s)
Schweißrauchzusammensetzung
(Gew.-%)
StabelelektrodeSchweißrauchemission
(mg/s)
Schweißrauchzusammensetzung
(Gew.-%)
NiCr178NiCr179
GG (Grauguss)DIN 8573
SG NiFe
13,429,8-DIN 8573
E NiFe BGl
3,41,6-
X8 Ni 9DIN 1736
S-NiCr 20 Nb
1,930,213,8DIN 1736
S-NiCr 15 FeMn
4,25,04,3
X8 Ni 9DIN 8556
SG X 20 CrNiMnW 17 13
5,12,587,6DIN 8556
E 1713 Mn 9 W3B 20+
3,81,52,5
X10 CrNiTi 189DIN 8556
SG X 10 CrNiMn 15 8
4,11,578,67DIN 8556
E 18 8 Mn 6 B 20+
3,20,73,7
X10 CrNiTi 189DIN 8556
SG X 5 CrNiNb 19 9
2,01,9312,42DIN 8556
E 19 9 nC R26
2,50,44,2

Tabelle 16:
Lichtbogenhandschweißen mit hochlegierten und NE-Metall umhüllten Stabelektroden;Emission und chemische Zusammensetzung der Schweißrauche

GrundwerkstoffSchweißzusatzwerkstoff (Stabelektrode)Schweißrauche
BezeichnungBezeichnungChemische Zusammensetzung
(Gew.-%)
Emission
(mg/s)
Chemische Zusammensetzung
(Gew.-%)
NiCrsonst. NiCr180CuCoMnCaBa
 DIN 1733 
KupferS-CuSn--9813,29--11,3-n.b.--
KupferS-CuNi 30 Fe29-32-67-70 Cu10,591,52-11,5-0,823,35-
 DIN 1736 
NickelS-NiTi 393--6,324,40---n.b.n.b. 
NickelS-NiCu 30 Mn62-27-35 Cu6,273,25-5,97-2,044,32-
X 8 Ni 9S-NiCr 15 FeMn6715,5-17,0-4,225,004,30--9,702,10-
 DIN 8555 
St 37 - 2E.20 - 60zct-24,0-32,048-54 W12,27-11,88---n.b. 
St 37-2E20 - 40zct-29,0-31,061 -65 Co6,351,6016,00-11,63,700,10-
St 37 - 2E 10 - 65 z-32,0-35,0-9,260,1014,50-26,71,202,40-
St 37 - 2E 10 - 65 zt-20,0-24,0-20,68-6,96---n.b.-
 DIN 8556 
X10 CrNiTi 18 9E 30 B20+ 27,0-30,0-3,43-6,05--n.b.n.b. 
X10 CrNiTi 18 9E 25 20 B20+19-2224,0-27,0-2,641,106,11--n.b.n.b.-
X10 CrNiTi 18 9E 25 20 R2619-2224,0-27,0-7,561,406,78--n.b.n.b.-
X10 CrNiTi 18 9E 18 36 B20 +34-3816,0-19,0-4,482,904,90--n.b.n.b.-
X 8 Ni 9E 1713 Mn9 W 3 B20+12-1416,0-18,0-3,821,502,50--14,02,60-
X10 CrNiTi 18 9E 19 9 nC R268-1118,0-21,0-2,520,404,20--3,300,80-
X10 CrNiTi 18 9E 18 8 Mn 6 B20+7,5-917,0-20,0-3,200,703,70--19,617,40 
 DIN 8573 
GG (Grauguss)E NiCu BG1   6,565,08-8,72-0,8211,80n.b.
GG (Grauguss)E Ni BG 192--3,251,00---0,1013,2026,0
GG (Grauguss)E NiFe BG 152--3,451,60---0,2019,3032,0
n.b. - nicht bestimmt

Tabelle 17:
Metall-Schutzgasschweißen mit mittel- und hochlegierten Drahtelektroden;Emission und chemische Zusammensetzung der Schweißrauche

GrundwerkstoffSchweißzusatzwerkstoff (Drahtelektrode)Schweißrauche
BezeichnungBezeichnungDurchmesser
(mm)
Chemische Zusammensetzung
(Gew.-%)
Emmission
(mg/s)
Quantitative Analyse
(Gew.-%)
LeitkomponenteBerechn. Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
NiCrMnNiCr181Mn
GG (Grauguss)DIN 8573
SG NiFe
1,2ca. 52,0-60,0  13,429,80n.b.n.b.Ni1,7
X8 Ni 9DIN 1736
S-NiCr 20 Nb
1,2≥ 67,018,0-22,02,5-3,51,930,2013,80n.b.Ni1,7
Nickel182DIN 1736
S-NiTi 4
1,2≥ 93,4 ≤ 0,51,66≈ 61,00n.b.n.b.Ni0,8
X8 Ni 9DIN 8556
SG X 20 CrNiMn W 17 13
1,212,0-14,016,0-18,06,0-8,05,12,587,60ca. 35Mn1,4
X10 CrNiTi 18 9DIN 8556
SG X 10 CrNiMn 18 8
1,28,0-9,517,0-20,05,5-7,54,11,578,67n.b.Ni32,0
X10 CrNiTi 18 9DIN 8556
SG X 5 CrNiMb 19 9
1,28,0-10,018,0-20,0≤ 2,02,01,9312,42n.b.Ni26,0
GG (Grauguss)DIN 8573
SG NiFe183
1,2ca. 52,0-60,0  16,5n.b.n.b.n.b.  
St 37-2NiMoCr1,21,450,201,707,30,690,206,1Mn8,2
St 37-2DIN 8573
SG NiFe184
1,2ca. 52,0-60,0  6,5n.b.n.b.n.b.  
  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration über 3 mg/m3A, gilt 3 mg/m3A als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration unter 3 mg/m3A, gilt diese als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

Tabelle 18:
MIG-Schweißen mit Nickelbasis-Zusatzwerkstoffen;Emission und chemische Zusammensetzung der Schweißrauche

ZusatzwerkstoffeSchutzgaseEmissionrate (mg/s)Analyse der Schweißrauche
(Gew.-%)
NiCr185MoCuTiLeitkomponenteBerechn. Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
SG-NiCr 23 Mo 16Cronigon(r) He 30 S2,2043,911,88,4--Ni1,1
SG-NiTi 4Cronigon(r) He 30 S2,8068,5- -1,1Ni0,73
SG-NiMo 28 CrArgon1,0550,0-4,8--Ni1,0
SG-NiMo 28 CrVarigon(r) He 501,5656,1-11,2--Ni0,9
SG-NiMo 28 CrCronigon(r) He 50 S1,0151,8-4,3--Ni1,0
SG-NiMo 28 CrCronigon(r) He 50 S1,9650,0-5,3--Ni1,0
SG-CuNi 30 FeCronigon(r) He 50 S3,5818,7--61,5-Cu0,16

Beim Schweißen mit CuNi 30 Fe enthalten die Rauche sehr hohe Cu-Anteile. Die Einhaltung des Cu-Grenzwertes ist hier sehr schwierig. Das Tragen von mit Frischluft belüfteten Helmen - zusätzlich zur unmittelbaren Schweißraucherfassung (Absaugung) - wird hier dringend empfohlen.

Tabelle 19:
MIG-Schweißen mit Nickelbasis-Zusatzwerkstoffen (Impulslichtbogen, 1,2 mm);Emission und chemische Zusammensetzung der Schweißrauche

Zusatzwerkstoffe
chemische Zusammensetzung
(Gew.-%)
Schweißrauche
chemische Zusammensetzung
(Gew.-%)
 NiCrFeCuMoTiandere ElementeEmissionsrate186 (Bereiche)
(mg/s)
NiCr(VI)MnMoFeCoCu
1≥ 93----3,0-0,6-3,056-87187------
2≥ 62--32,0-2,5Mn 3,52,0-2,723-31188-7-10189---40-53190
3≥ 59-39,0---Mn 1,01,5-1,840-50191---12-25192--
4≥ 35206,0-5,52,0Co 20,01,6-1,8300,8-2,9-8,7-
5≥ 66-1,0-28,0--0,8-1,449--10---
6≥ 67202,0---Mn 3,0
Nb 2,0
0,5-2,431-381930,4-0,519412-15195----

Beim Zusatzwerkstoff 1 und 2 ist die niedrigste Emission bei der Anwendung von Argon als Schutzgas.

Beim Zusatzwerkstoff 3 und 4 ist die niedrigste Emission bei der Anwendung von Argon/Helium 50 - 50 als Schutzgas.

Beim Zusatzwerkstoff 5 ist die niedrigste Emission bei der Anwendung von Dreistoffgas (0,05 % CO2, 50 % He, Rest Ar) als Schutzgas.

Beim Zusatzwerkstoff 6 ist die niedrigste Emission bei der Anwendung von Argon als Schutzgas.

Tabelle 20:
Zusatzwerkstoff-Grundwerkstoff-Kombinationen beim Schweißen mit bariumhaltigen Elektroden

GrundwerkstoffDIN-BezeichnungStabelektrode
Richtanalyse des reinen Schweißgutes196
(Gew.-%)
FeMnCrNisonstige
St 37DIN 1913E 51 55 B10Basis1,2   
St 37E 51 22 RR (C) 6Basis0,5   
X5 CrNi 18 9DIN 8556E 18 8 Mn 6 MPR 36 160Basis6,018,08,0 
X5 CrNi 18 9E 18 8 Mn 6 R 26Basis6,019,08,0 
St 37DIN 8555E 6-60Basis0,49,0  
Messing, Grauguss 25DIN 1733S-CuSn 7    Cu: Basis, Sn: 5,8
GraugussDIN 8573E-Ni-1972,0-4,0  BasisCu:30
GraugussE-NiCu-1983,5  Basis 
GraugussE-NiFe-19943,0-45,0  53,0-54,0 
GraugussOhne NormbezeichnungNi-Elektrode   Basis 
GraugussNiFe-Elektrode40,0  60 
St 37Fülldraht A200    ohne Angaben
St 37Fülldraht B201    ohne Angaben
St 37Fülldraht C202    ohne Angaben

Tabelle 21:
Schweißrauchemission bei Verwendung von Stabelektroden zum Schweißen von Gusseisen

StabelektrodeHerstellerDurchmesser
(mm)
Stromart/
Polung
SchweißparameterbereichSchweißrauchemission
(mg/s)
Ni-ElektrodeB2,5= +80 A/1 8 V - 110 A/20 V4,0 - 7,5
3,25= +120 A/15 V - 150 A/20 V5,5 - 12,5
4= +150 A/18 V - 180 A/21 V11,0 - 17,0
5= +180 A/20 V - 210 A/21,5 V12,5 - 18,0
E Ni BG3D3,25= -70 A/11 V - 110 A/11 V1,0 - 2,0
5= -120 A/17 V - 160 A/20 V4,0 - 9,0
5120 A/20 V - 160 A23 V5,0 - 8,0
E Ni BG1A2,5= -50 A/16 V - 100 A/19 V3,0 - 5,0
4= -90 A/17 V - 150 A/15 V3,0 - 4,5
5= -120 A/17 V - 180 A/21 V4,5 - 10,5
5120 A/18 V - 180 A/20 V4,5 - 9,0
5= +120 A/18 V - 180 A/21 V5,5 - 15,5
E NiFe BG1A2,5= +50 A/18 V - 80 A/24 V2,5 - 7,5
3,25= +80 A/17,5 V - 120 A/2 1 V4,5 - 10,0
4,0= +110 A/18 V - 140 A/21,5 V7,0 - 11,0
E NiFe BG1A3,25= -90 A/12,5 V - 150 A/13,5 V2,0 - 3,0
4= -100 A/15 V - 180 A/18 V3,5 - 8,0
E NiCu BG3D3,25= -90 A/12 V - 120 A/14 V1,5 - 3,0
3,25110 A/16,6 V3,5
 = +110 A/16 V7,5
4= -110 A/15 V - 140 A/15 V2,5 - 3,5
E NiCu G3C3,25= -80 A/13 V - 110 A/14,5 V2,5 - 4,5
4= -110 A/14 V - 150 A/15 V3,0 - 5,5
Die Schweißrauchemission steigt mit steigender Stromstärke und Spannung. Höhere Elektrodendurchmesser führen zu höheren Rauchemissionen als niedrige Durchmesser. Auch minusgepolte Stabelektroden führen häufig zu einem Anstieg der Rauchemission.

Tabelle 22:
Schweißrauchemission bei Verwendung verschiedener bariumhaltiger Stabelektroden

StabelektrodeHerstellerDurchmesser
(mm)
Stromart/
Polung
SchweißparameterbereichSchweißrauchemission
(mg/s)
E 51 22 RR (C) 6B2,5= -70 A/21 V - 100 A/23 V2,5 - 5,0
3,25= -130 A/24 V - 160 A/28 V6,5 - 9,5
4= -170 A/22 V - 200 A/24 V6,5 - 10,0
5= -190 A/24 V - 240 A/27 V9,0 - 13,0
5190 A/24 V - 240 A/27 V7,5 - 12,0
E 18 8 Mn 6 MPR 36 160A2,5= +75 A/18 V - 105 A/19 V1,5 - 3,0
3,25= +110 A/18 V - 150 A/20 V2,0 - 4,0
4= +140 A/19 V - 200 A/23 V3,0 - 6,5
5= +210 A/22 V - 260 A/26 V7,5 - 12,5
5210 A/22 V - 260 A/26 V5,0 - 10,5
E 18 8 Mn 6 R26B2,5= +55 A/20 V - 85 A/24 V2,0 - 4,0
2,555 A/22,5 V - 85 A/24,5 V2,0 - 4,0
3,25= +75 A/20 V - 105 A/23,5 V1,5 - 3,5
3,2575 A/21,5 V - 105 A/24 V2,0 - 3,5
4= +105A/19,5V-135A/21,5V2,5 - 5,0
4105 A/21,5 V -135 A/24 V2,5 - 3,5
5= +145 A/21,5 V - 170 A/23 V5,5 - 9,5
5145 A/22,5 V - 175 A/24,5 V5,0 - 7,5
Die Schweißrauchemission steigt mit steigender Stromstärke und Spannung. Höhere Elektrodendurchmesser führen zu höheren Rauchemissionen als niedrige Durchmesser. Auch minusgepolte Stabelektroden führen häufig zu einem Anstieg der Rauchemission.

Tabelle 23:
Chemische Zusammensetzung der Schweißrauche bariumhaltiger Stabelektroden ( 3,25 mm)

StabelektrodeHerstellerStromart/
Polung
Strom/Spannung
(A)/(V)
Schweißrauchzusammensetzung
(Gew.-%)
 
BaCaCrCuFeKMnNaNiSrLeitkomponenteBerechn. Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
E 51 55 B10A+ -140/250,148,0  16,516,43,65,2  Mn13,8
E 51 22 RR(C)6B= -160/270,400,02  27,410,84,5n.b.  Fe10,9
E 18 8 Mn 6
MPR 36160
A= -150/210,210,255,0 14,88,818,24,31,6 Mn2,7
E 18 8 Mn6 R26B= +100/223,20,474,2 6,616,014,21,60,9 Mn3,5
E 6-60 umhülltA= -100/220,989,8  10,619,01,2n.b.  Fe28,3
E Ni BG 1A= -130/1334,04,6  1,24,20,16n.b.0,650,10Ba1,5
Ni-ElektrodeB= +140/1624,88,2  1,30,650,305,913,40,32Ba2
E Ni G3C= -110/1337,510,9  1,55,80,16n.b.2,70,38Ba1,3
E Ni BG3D= -110/1131,012,6  2 64,50,082,60,85n.b.Ba1,35
E NiFe BG1A= +120/2029,97,1  5,6n.b.0,97n.b.5,3n.b.Ba1,7
NiFe-ElektrodeB= +110/200,517,3  4,90,340,725,54,424,8Ni11,4
E NiFe G3C= -110/1431,93,8  1,14,40,17n.b1,1n.b.Ba1,6
E NiFe BG1A= -150/1323,78,8  2,14,90,25n.b.1,1n.b.Ba2,1
E NiCu BG1A= +110/2023,46,2 8,11,34,60,68n.b.4,2n.b.Ba2,1
E NiCu G3C= -110/1429,83,1 1,60,766,50,28n.b.1,1n.b.Ba1,7
E NiCu BG3D= -110/1324,310,4 1,72,30,760,576,50,67n.b.Ba2,0
Ni-Elektrode
(60% BaCO3)203
E= +140/1541,41,0  0,780,242,05,34,40,25Ba1,2
Ni-Elektrode
(7,5 % BaCO3)204
E= +140/176,21,0  n.b.0,221,810,222,414,6Ni2,2
n. b. = nicht bestimmt

Im Bereich sehr hoher BaCO3-Anteile von mehr als 30 % in der Umhüllung wurde ein signifikanter Einfluss auf die Rauchentstehung festgestellt. Bei Schweißrauchen mit hohem Barium(Ba)-Anteil im Schweißrauch ist "Barium-Verbindungen" die Leitkomponente. Die entsprechende "berechnete Schweißrauchkonzentration" liegt immer unter 3 mg/m3A. Eine wirksame Absaugung im Entstehungsbereich dieser Rauch ist notwendig.

  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration (SRK) über 3 mg/m3A, gilt 3 mg/m3A als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration (SRK) unter 3 mg/m3A, gilt die jeweils berechnete SRK für die Leitkomponente als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

Tabelle 24:
Chemische Zusammensetzung der Schweißrauche einiger bariumhaltiger Fülldrahtelektroden (DC-)

ElektrodeStromart/
Polung
Strom/Spannung
(A)/(V)
Schweißrauchemission
(mg/s)
Schweißrauchzusammensetzung
(Gew.-%)
 
BaCaFeKMnNiMgAlLeitkomponenteBerechn. Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
Fülldraht A= -310/233531,70,1410,61,00,20,308,03,8Ba1,6
Fülldraht B= -265/213830,4n.b.13,10,921,40,236,7n.b.Ba1,6
Fülldraht C= +545/33425,4n.b.38,7n.b.1,6n.b.3,17,8Fe7,75
n.b. = nicht bestimmt
  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration (SRK) über 3 mg/m3A, gilt 3 mg/m3A als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

  • Liegt die berechnete Schweißrauchkonzentration (SRK) unter 3 mg/m3A, gilt die jeweils berechnete SRK für die Leitkomponente als "Obergrenze" für die Gesamt-Schweißrauchkonzentration am Arbeitsplatz.

Tabelle 25:
Einfluss des Grundwerkstoffes auf die chemische Zusammensetzung der Schweißrauche bariumhaltiger Fülldrahtelektroden (DC-)

GrundwerkstoffSchweißrauchzusammensetzung
(Gew.-%)
BaCaCuFeKMnNaPbSrZn
Messing5,45,920,10,841,10,091,30,840,0530,3
GG (Grauguss) 258,28,57,42,85,40,434,70,240,084,0
Die hohen Anteile von Zink im Schweißrauch sind auf das Verdampfen von Zink aus dem Grundwerkstoff zurückzuführen. Dieses Zink-Verdampfen führt auch zu einem Anstieg der Rauchemission.

Tabelle 26:
Schweißrauchkomponenten bei unterschiedlicher Umhüllungszusammensetzung bariumhaltiger Elektroden (Elektrodendurchmesser 4 mm, DC+, 140 A/17 V)

Umhüllungsanteile
(%)
Schweißrauchkomponenten
(Gew.-%)
BaCO3SrCO3CBaNiSr
60 10,541.44,40,25
4517,58,018,14,93,6
3035,25,316,49,37,6
1552,92,67,019,36,4
7,561,71,36,222,414,6
Die chemische Zusammensetzung der Umhüllung beeinflusst die Zusammensetzung der Schweißrauche. Höhere Anteile von Bariumcarbonat in der Umhüllung führen zu höheren Anteilen von Bariumverbindungen im Schweißrauch. Durch den Einsatz von SrCO3 erfolgt eine drastische Reduzierung der Bariumanteile im Schweißrauch bei gleichzeitigem Anstieg des Nickelanteiles.

Tabelle 27:
Schweißrauchemission und Schweißrauchzusammensetzung beim Lichtbogenhandschweißen mit einigen legierten Stabelektroden nach DIN 1733, DIN 1736, DIN 8555, DIN 8556 und DIN 8575 (Stabelektrodendurchmesser: 4,0 mm)

StabelektrodeSchweißstrom
(A)
Stromart/
Polung
Schweißrauchemission
(mg/s)
Schweißrauchzusammensetzung
(Gew.-%)
FeMoF-Cr(III)Cr(VI)NiCuPbCoV
DIN 8575 
E Kb CrMo 1150= +7204,8190,080,350,0060,020,08  
E Kb CrMo 2150= +7184,2150,150,500,0100,020,10  
E Kb CrMo 5155= +7 4,518 1,220,0100,010,14  
E Kb CrMo 9160= +8 4,0200,022,000,0100,010,13  
DIN 8556 
E 19 9 nC R150= +463,0171,04,00,500,020,10  
E 19 9 3 nC R150= +562,8181,14,50,560,020,07  
E 1912 2 Nb R140= +4,5 2,714 3,40,700,040,12  
E 1912 3 nC R140= +4,373,0161,23,50,70    
E 1912 3 Nb R130= +4,583,0151,03,80,60    
E 22 12 3 nC R150= +365,0141,45,80,510,020,10  
E 18 8 Mn 6 B135= +4,571,7190,83,00,600,020,01  
E 25 20B140= +545,0231,04,21,000,010,02  
DIN 8555 
E1-130170= +10252,2100,21,00,020,050,01  
E3-50170= +13333,390,20,60,010,030,020,3 
E4-60175= +17343,6100,41,40,020,080,02 0,17
E5-45150= +7221,2121,24,60,040,070,03  
E6-55155= +10302101,04,00,050,060,02  
E10-60150= +22420,562,710,80,100,030,01  
E9-200135= +5106,4131,87,41,200,020,05  
DIN 1736 
S-NiTi 3100= +6,3     4,4    
S-NiCr 15120= +6,00,68,0240,52,003,80,010,04  
FeMn130= +72,82,48 0,013,36,000,01  
S-NiCu 30 Mn             
DIN 1733 
S-CuSn150= +13,3      11,3   
S-CuNi 30 Fe130= +12 1   1,511,0   

Tabelle 28:
Schweißrauchemission und Schweißrauchzusammensetzung beim Schweißen mit verschiedenen Fülldrähten

Fülldrahttyp nach DIN/AWS etc.Schweißrauchemission
(mg/s)
Schweißrauchzusammensetzung
(Gew.-%)
FeMnCrCr(VI)NiCuSonstigeLeitkomponente205Berechn. Schweißrauchkonzentration
(mg/m3)
T694Mn2NiCrMo B(M) 32061645,86,2--1,40,9K: 4,2,
Mg: 1,8
Fe6,5
H5T694Mn2NiCrMO2077,947,18,9< 0,02-1,10,11K: 0,8,
Mg: 2,4
Mn5,6
MSG 5-GF-40-P2088,232,82,63,11,1--Mo: 0,6Cr(VI)4,5
MSG 3-GF-45-P20910,228,72,94,52,30,9-Mo: 0,8Cr(VI)2,2
TZ 19 9 H R M 32106,28,91,87 21,87,4--Cr(VI)2,7
TZ 19 9 H R M 32117,931,11,88,84,378--Cr(VI)1,2
Tmol P M 2 H52124,649,91,1----Mo: 0,9Fe6
T 42 2P M 1 H 102133,735,62,3-----Fe8,4
T CrMo 1 B M2 H52146,348,72,70,8< 0,02--Mo: 1,2Fe6,2
T 23 12 L R M 32159,642,03,48,97,39,4--Cr(VI)0,7
T 2312 L P M121610,243,13,69,27,210,3--Cr)VI)0,7
T 23 12 2 L P M 12177,538,70,710,74,111,6-Mo: 2,2Cr(VI)1,2
E 101 T5-K32189,333,31,2--2,4-Mo:0,4Fe9
MFX2CrNi 24 122197,828,11,610,54,75,3--Cr(VI)1,1
EI 10T5-K42208,533,81,20,20,11,4-Mo: 0,7Fe8,9
MF20-45-CTZ2216,511,80,218,52,3--Co: 22,3Co0,45
MF8-200-ZRKN2226,218,04,310,94,87,5--Cr(VI)1
168

Herstellerangaben

169

Herstellerangaben

170

Herstellerangaben

171

Herstellerangaben

172

Als Chromate von Na und K

173

Vorwiegend als Chrom(VI)-Verbindungen (Chromote)

174

Als Grundwerkstoff diente eine Nickelplattierung auf Grauguss, die mit Hilfe einer Stabelektrode mit Reinnickel-Kerndraht für Gusseisenkaltschweißung erstellt worden war.

175

Grauguss auf Vorwärmtemperatur T =100 C vorgewärmt.

176

n. b. = nicht bestimmt

177

auf Tv = 400 C vorgewärmt

178

Vorwiegend als Chrom(III)-Verbindungen

179

Vorwiegend als Chrom(VI)-Verbindungen (Chromate)

180

vorwiegend als Cr(VI)-Verbindung (Chromat)

181

Beim MAG-Schweißen von CrNi-Stählen liegt Chrom fast ausschließlich als Cr(III) vor

182

Als Grundwerkstoff dient hier eine Nickelplanierung auf Grauguss, die mit Hilfe einer Stabelektrade mit Reinnickel-Kerndraht für Gusseisenkaltschweißung erstellt wurde

183

Schutzgas: Argon S2

184

Schutzgas: Corgon 2

185

Die Bestimmung von Cr(VI) war bei dieser Untersuchung nicht möglich, da der übliche Lösungsweg nicht möglich war. Aus der Literatur ist bekannt, dass vorwiegend Cr(III) Verbindungen entstehen.

186

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

187

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

188

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

189

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

190

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

191

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

192

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

193

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

194

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

195

je nach Schutzgas-Zusammensetzung

196

Herstellerangaben

197

je nach Hersteller Umhüllungstyp BG1, BG3 oder G3

198

je nach Hersteller Umhüllungstyp BG1, BG3 oder G3

199

je nach Hersteller Umhüllungstyp BG1, BG3 oder G3

200

selbstschützende Fülldrahtelektroden

201

selbstschützende Fülldrahtelektroden

202

selbstschützende Fülldrahtelektroden

203

Elektroden- 4 mm

204

Elektroden- 4 mm

205

Fe, Mn und Co als Oxide; Cr(VI) als Chromate

206

Basisch, CO2

207

Metallpulver o. Schlacke, M21

208

Mittellegierte Metallpulver, M21

209

Mittellegierte Metallpulver, Schlacke, hochbasisch, M21

210

Hochlegiert, rutile Schlacke, M21

211

Hochlegiert, rutile Schlacke, CO2

212

Niedriglegiert, Rutil, M21

213

Unlegiert, Rutil, M21

214

Basisch, hochlegiert, M21

215

Hochlegiert, Rutil, CO2

216

Hochlegiert, Rutil, CO2

217

Hochlegiert, Rutil, M21

218

Hochbasisch, legiert, CO2

219

Hochlegiert, Rutil, M21

220

Mittellegiert, basisch, CO2

221

Für Stellit M21

222

Ohne Schutzgas