Schweißgutmenge und Anzahl der Lagen
Nahtquerschnitt, Schweißgut je Meter, Zusatzwerkstoff mit Verlusten, Anzahl der Lagen und Lichtbogenzeit — für V-, X-, I- und Kehlnähte.
Die Fläche ist alles
Aus dem Nahtquerschnitt folgt jede weitere Zahl: das Schweißgut, der Verbrauch, die Zeit und damit auch die Kosten. Und der Querschnitt hängt fast allein an der Nahtvorbereitung — Öffnungswinkel, Spalt und Steg. Fünfzehn Grad weniger Öffnungswinkel (45° statt 60° bei 12 mm) sparen rund ein Fünftel des Materials und entsprechend viel Zeit.
Wie viele Lagen
Gesamtfläche geteilt durch die Fläche einer Lage. Die Fläche einer Lage hängt vom Verfahren und vom Strom ab und liegt beim E-Hand-Schweißen bei etwa 20 bis 40 mm², beim MAG deutlich darüber. Zur Kontrolle: eine Lage sollte nicht mehr als das Dreifache des Elektroden- oder Drahtdurchmessers an Breite bekommen, sonst läuft das Bad vor dem Lichtbogen her.
| Verfahren | Ausbringung | Leistung, kg/h | Querschnitt je Lage, mm² |
|---|---|---|---|
| E-Hand, rutil (111) | 0,65 | 1,3 | 25 |
| MAG, Massivdraht (135) | 0,93 | 3,2 | 35 |
| Fülldraht (136) | 0,85 | 4,2 | 45 |
| WIG (141) | 0,95 | 0,6 | 12 |
Von hier weiter
Für die Bestellung von Elektroden geht es zum Elektrodenverbrauch, für die Kalkulation zu den Nahtkosten. Welche Vorbereitung überhaupt passt, schlägt die Nahtvorbereitung vor.
Schweißgut je Meter für V- und X-Nähte — Tabelle
Die Schweißgutmenge für die häufigsten Blechdicken bei den Vorgaben des Rechners. Gerechnet mit derselben Formel — mit denselben Eingaben zeigt der Rechner oben also exakt dasselbe.
| t, mm | V: Querschnitt, mm² | V: Schweißgut, kg/m | V: Lagen MAG | X: Querschnitt, mm² | X: Schweißgut, kg/m | X: Lagen MAG |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 23,4 | 0,183 | 1 | — | — | — |
| 8 | 40,5 | 0,318 | 2 | — | — | — |
| 10 | 62,6 | 0,492 | 2 | — | — | — |
| 12 | 89,9 | 0,706 | 3 | 58,2 | 0,457 | 2 |
| 15 | 140,3 | 1,102 | 5 | 86,7 | 0,680 | 3 |
| 20 | 249,8 | 1,961 | 8 | 146,9 | 1,153 | 5 |
| 25 | 391,0 | 3,069 | 12 | 223,0 | 1,750 | 7 |
| 30 | 563,9 | 4,427 | 17 | 315,0 | 2,472 | 9 |
Öffnungswinkel 60°, Spalt b = 2 mm, Steg c = 2 mm (Vorgaben des Rechners), Überhöhung +10 %, eine MAG-Lage etwa 35 mm². X ab 12 mm — dünnere Bleche werden einseitig vorbereitet.
Was die Tabelle zeigt
Das Schweißgut einer V-Naht wächst fast mit dem Quadrat der Dicke: 10 mm sind 0,492 kg/m, 20 mm schon 1,961 kg/m — das Vierfache bei doppelter Dicke. Die X-Naht braucht bei 20 mm 1,153 kg/m, also 41 % weniger, und fünf MAG-Lagen statt acht. Deshalb schlägt der Rechner für die Nahtvorbereitung die X-Naht schon ab über 12 mm vor — sofern man von beiden Seiten herankommt.
Rechenbeispiele Schritt für Schritt
Beispiel 1: Blech 12 mm, V-Naht 60°, MAG, 1 m
Querschnitt: (10² · tan 30° + 2 · 12) · 1,10 = (57,7 + 24) · 1,10 ≈ 89,9 mm².
Schweißgut: 89,9 · 0,00785 ≈ 0,706 kg/m. Draht bei 0,93
Ausbringung: etwa 0,759 kg. Lagen: 89,9 / 35 ≈ 2,6, also 3 —
in der Praxis 4, weil die Wurzel dünner gelegt wird. Lichtbogenzeit bei
3,2 kg/h: etwa 0,22 h, also 13 Minuten je Meter.
Beispiel 2: dieselbe Naht mit der Stabelektrode
Das Schweißgut bleibt gleich — 0,706 kg/m, denn es hängt nur an der Geometrie. Es ändern sich Zusatzwerkstoff und Zeit: bei 0,65 Ausbringung gehen etwa 1,09 kg Elektroden je Meter weg, der Lichtbogen brennt etwa 0,54 h (1,3 kg/h), und bei 25 mm² je Lage sind es 4 Lagen plus Wurzel. Wie viele Elektroden welchen Durchmessers das sind, rechnet der Elektrodenverbrauch.
Beispiel 3: was Winkel, Spalt und Steg ausmachen
Beim selben 12-mm-Blech verkleinert ein Winkel von 50° statt 60° den Querschnitt auf 77,7 mm² (−14 %). Ein Spalt von 3 mm statt 2 vergrößert ihn auf 103,1 mm² (+15 %), genauso wie ein Steg von 1 mm statt 2. Ein Millimeter Abweichung bei der Kantenvorbereitung kostet also über zehn Prozent Draht und Zeit — die Fuge misst man deshalb vor dem Schweißen, nicht danach.
Beispiel 4: Drahtbestellung für 25 m Naht
25 m V-Naht an 12 mm: 25 · 0,706 ≈ 17,6 kg
Schweißgut, 17,6 / 0,93 ≈ 19,0 kg Draht. Eine 15-kg-Spule
reicht nicht — es braucht zwei. Wie viele Meter Draht auf der Spule sind und für
wie viel Naht der Rest reicht, zeigt der
Spulenrechner.
Zusatzwerkstoff für ein ganzes Bauteil: Reihenfolge
- Nähte erfassen. Jeden Stoßtyp einzeln: Dicke, Vorbereitung, Länge. Bequem geht das im Schweißplan.
- kg/m je Typ bestimmen — aus der Tabelle oder mit dem Rechner, wenn Winkel, Spalt oder Steg von den Vorgaben abweichen.
- Mit den Längen multiplizieren und aufsummieren. Doppelseitige Nähte und X-Nähte zählen ganz, nicht „je Seite“.
- Durch die Ausbringung teilen (Tabelle oben): so wird aus Schweißgut die Masse an Draht oder Elektroden.
- Auf Gebinde runden — Spulen, Elektrodenpakete — und erst dann bestellen.
Lagenquerschnitt ohne Makroschliff abschätzen
Die Vorgaben im Rechner (25 mm² für E-Hand, 35 für MAG, 45 für
Fülldraht, 12 für WIG) sind typisch, aber jeder schweißt anders. Den eigenen
Querschnitt kann man aus den Parametern abschätzen: Drahtquerschnitt mal
Drahtvorschub, geteilt durch die Schweißgeschwindigkeit, mal Ausbringung. Ein
1,2-mm-Draht hat 1,13 mm²; bei 8 m/min Vorschub und 30 cm/min
Schweißgeschwindigkeit ergibt das
1,13 · 800 / 30 · 0,93 ≈ 28 mm² je Lage. Diesen Wert ins Feld
„Querschnitt einer Lage“ eintragen, und die Lagenzahl passt zu dir. Den
Drahtvorschub für Draht und Strom liefert der
Drahtvorschubrechner.
Typische Fehler bei der Schweißgutberechnung
- Überhöhung vergessen. Das Fugendreieck allein reicht nicht — Decklagen- und Wurzelüberhöhung fressen die 10 %, die der Rechner aufschlägt.
- Spalt aus der Zeichnung statt aus der Werkstatt. Eine auf Stoß oder mit weiterem Spalt geheftete Naht hat einen anderen Querschnitt (Beispiel 3).
- Kehlnaht mit dem a-Maß gerechnet. Der Rechner fragt nach der Schenkellänge z. Das a-Maß rechnet der a-Maß-Rechner in z um; ein Verwechsler bedeutet halbes oder doppeltes Schweißgut.
- Lichtbogenzeit als Arbeitszeit. Die Stundenzahl muss noch durch den Lichtbogenanteil an der Schicht geteilt werden.
- Eine Ausbringung für alles. Dasselbe Schweißgut sind 0,76 kg MAG-Draht, aber 1,09 kg Elektroden.
Häufige Fragen
Warum kommt in der Praxis eine Lage mehr heraus?
Weil die Wurzellage immer dünner ausfällt als der Durchschnitt: sie geht als schmale Raupe in den Spalt und trägt wenig Fläche bei. Der Rechner teilt die Gesamtfläche gleichmäßig auf — rechne mit einer Lage Zuschlag.
Woher kommt die Fläche einer Lage?
Aus dem Verfahren und dem Strom, gemessen am Makroschliff. Der Rechner belegt sie aus dem Verfahren vor, aber jede Werkstatt hat ihre eigenen Werte — wer sie einmal am eigenen Schliff bestimmt hat, rechnet ab dann genauer.
Ist mehr Lagen besser?
Metallurgisch meist ja: jede folgende Lage wärmebehandelt die vorhergehende und verfeinert das Korn, weshalb mehrlagige Nähte zäher sind. Wirtschaftlich nein — jede Lage kostet Zeit. Der Kompromiss steht in der WPS.
Wie viel Schweißgut braucht ein Meter V-Naht an 10 mm Blech?
Etwa 0,492 kg/m bei 60° Öffnungswinkel, 2 mm Spalt und 2 mm Steg (Querschnitt 62,6 mm² mit Überhöhung). MAG-Draht bei 0,93 Ausbringung: etwa 0,53 kg, Elektroden bei 0,65: etwa 0,76 kg. Andere Dicken stehen in der Tabelle auf dieser Seite.
Wie viele Lagen braucht ein 20-mm-Blech?
Bei der V-Naht 60° gibt der Rechner 8 MAG-Lagen aus (Querschnitt etwa 250 mm² bei 35 mm² je Lage), bei der X-Naht 5. Mit der Stabelektrode 10 bzw. 6. Zu jedem Ergebnis eine Lage für die dünnere Wurzel dazurechnen.
Wie rechnet man Schweißgut in Draht oder Elektroden um?
Durch die Ausbringung des Verfahrens teilen: MAG-Massivdraht 0,93, Fülldraht 0,85, Rutilelektrode 0,65, WIG-Stab 0,95. Ein Kilogramm Schweißgut sind also etwa 1,08 kg MAG-Draht oder etwa 1,54 kg Elektroden.
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