Schutzgas beim WIG-Schweißen: welches Gas und wie viel
Welches Schutzgas das WIG-Schweißen braucht, wie viel davon, wann Helium sich lohnt und was am Wurzelschutz hängt — plus was nie an den Brenner gehört.
Jede WIG-Naht liegt unter einer Gasglocke, und die Auswahl ist schmaler, als der Flaschenwagen vermuten lässt. Für nahezu alle Arbeiten heißt die Antwort reines Argon. Zu entscheiden ist eigentlich nur, wie viel davon, wann etwas anderes als Argon sich lohnt und wo auf der Rückseite der Naht ein zweiter Anschluss gebraucht wird.
Warum WIG überhaupt ein Inertgas braucht
Das I in WIG steht für Inertgas, und darin liegt die ganze Anforderung. Eine Wolframelektrode arbeitet bei Temperaturen, in denen sie sich bereitwillig mit Sauerstoff verbindet — eine ungeschützte Spitze oxidiert binnen Sekunden und leitet nicht mehr sauber. Dem Schmelzbad geht es genauso: an Luft nimmt es Sauerstoff und Stickstoff auf und erstarrt porig und spröde.
Andere Verfahren lösen das anders. E-Hand und Fülldraht bringen ihr Pulver mit, das zu Schlacke und Schutzgas verbrennt. WIG hat weder das eine noch das andere. Das Gas ist der komplette Schutz — deshalb lohnt es sich, hier genau zu sein.
Das erklärt auch, warum ein Gas, das am MIG-Brenner hervorragend funktioniert, eine WIG-Naht ruiniert. Dazu weiter unten mehr.
Argon: der Standard, und meistens die Antwort
Schweißargon mit 99,996 % Reinheit (Güte 4.6) deckt den überwiegenden Teil aller WIG-Arbeiten ab — Baustahl, Edelstahl, Aluminium, Nickellegierungen, Kupfer, Titan. Es ist vollständig inert, schwerer als Luft und legt sich deshalb über das Bad statt davonzuziehen, und es ionisiert bei niedriger Spannung: der Lichtbogen zündet leicht und bleibt auch bei kleinen Stromstärken stabil.
Für reaktive Werkstoffe — Titan, Zirkonium, Tantal — geht man auf 99,999 % (Güte 5.0). Diese Metalle nehmen auf, was der Schutz durchlässt, und zwischen 4.6 und 5.0 liegt der Unterschied zwischen einer silbernen Naht und einem Ausschussteil. Für das Formiergas auf der Rückseite gilt dasselbe.
Was Argon nicht ist: ein Reinigungsmittel. Es schützt, was bereits sauber ist. Öl, Feuchtigkeit, Zunder und Oxidschichten müssen vorher herunter, gleich welches Gas in der Flasche steckt.
Wie viel Gas — die Gasmenge
Zu wenig Durchfluss lässt das Bad offen liegen. Zu viel ist schlimmer, als die meisten erwarten: ab einem gewissen Punkt wird die Strömung turbulent, reißt Umgebungsluft mit in den Schutz und erzeugt genau die Verunreinigung, die das Gas verhindern sollte.
Ein verbreiteter Startwert ist etwa das Doppelte der Düsennummer in Kubikfuß pro Stunde:
| Düsengröße | Startwert |
|---|---|
| Nr. 6 | 5–6 l/min |
| Nr. 8 | 7–8 l/min |
| Nr. 10 | 9–11 l/min |
| Nr. 12 | 11–14 l/min |
Vier Dinge verschieben den tatsächlichen Wert:
- Eine Gaslinse beruhigt die Strömung und erlaubt meist weniger Gas bei größerer Schutzfläche — oft die billigste Verbesserung an einer WIG-Ausrüstung überhaupt.
- Zugluft. Ein offenes Hallentor bläst einen Schutz weg, der auf dem Tisch tadellos funktioniert. Dann das Bauteil abschirmen, statt den Durchfluss hochzudrehen.
- Die Lage. Über Kopf und steigend geht Gas verloren, das in der Wannenlage liegen bleibt.
- Die Gasnachströmzeit. Das Gas muss laufen, bis Elektrode und Endkrater abgekühlt sind. Üblich ist eine Sekunde je 10 A Schweißstrom; bei Titan deutlich länger.
Was die Tabelle auch sagt — maßgeblich ist die qualifizierte Anweisung. Bei normgebundener Arbeit legt die WPS Gas und Menge fest, und das ist die Zahl, die zählt.
Wann sich Helium lohnt
Helium hat ein höheres Ionisationspotenzial als Argon, der Lichtbogen wird bei gleichem Strom also heißer — mehr Einbrand, höhere Schweißgeschwindigkeit, breitere Naht. Zwei Fälle sprechen dafür:
- Dickes Aluminium und Kupfer, wo Argon allein die Wärme nicht schnell genug einbringt, bevor der Werkstoff sie ableitet.
- Mechanisiertes Schweißen, wo die höhere Geschwindigkeit das teurere Gas bezahlt.
Nachteile hat es reichlich. Helium ist leichter als Luft und braucht deshalb etwa die zwei- bis dreifache Menge für denselben Schutz, und es kostet erheblich mehr. Der Lichtbogen zündet schwerer und verzeiht bei kleinem Strom weniger.
Die meisten Betriebe nehmen es daher nicht rein. Argon-Helium-Gemische mit üblicherweise 25 bis 75 % Helium liefern einen Teil des Wärmegewinns und behalten die leichte Zündung und die niedrige Menge des Argons.
Für austenitischen Edelstahl gibt es eine dritte Möglichkeit: Argon mit bis zu etwa 5 % Wasserstoff. Das läuft heißer und sauberer und erlaubt mehr Tempo. Die Grenze ist streng: niemals bei Baustahl, Duplex, martensitischem Edelstahl oder Titan — dort führt Wasserstoff zu Rissen und Versprödung.
Das Gas auf der anderen Seite: Formieren und Wurzelschutz
Bei einer durchgeschweißten Naht sieht die Wurzel dieselbe Luft wie die Decklage. Zwei Werkstoffgruppen machen das Formieren unverzichtbar:
- Edelstahl und Nickellegierungen. Eine unformierte Wurzel oxidiert zu einer rauen, dunklen, korrosionsanfälligen Oberfläche — im Englischen sugaring —, gegen die keine Technik auf der Decklagenseite hilft.
- Titan, wo die Anforderung noch strenger ist und die Schleppgasdüse ebenso zählt wie das Formieren.
Formiert wird mit Argon, und die Luft muss vor dem Zünden wirklich verdrängt sein. Für Edelstahlwurzeln liegt der übliche Zielwert bei unter etwa 50 ppm Restsauerstoff im formierten Volumen, bei Titan noch darunter. Ein Sauerstoffmessgerät ist hier mehr wert als jede Schätzung — die Farbe der fertigen Wurzel sagt hinterher, was man vorher hätte wissen müssen.
Bei Rohren hält ein aufblasbarer oder mechanischer Formierdamm das Volumen klein. Eine ganze Rohrlänge zu fluten, um eine einzige Naht zu schützen, verbraucht außerordentlich viel Gas.
Was nie an einen WIG-Brenner gehört
- CO₂. Es zerfällt im Lichtbogen und setzt Sauerstoff frei, der die Elektrode angreift und das Bad verunreinigt.
- Argon-CO₂- und Argon-Sauerstoff-Gemische. Das sind MIG/MAG-Gase. Schon die kleinen Sauerstoffanteile, die einen MIG-Lichtbogen stabilisieren, zerstören eine Wolframelektrode.
- Stickstoff als Schutzgas. Gegenüber den meisten Schweißgütern ist er nicht inert; als Formiergas wird er in manchen Duplex-Anweisungen eingesetzt, das ist eine andere Aufgabe.
- Technisches Argon oder Ballongas. Die Reinheit ist für das Schweißen nicht spezifiziert, und der Feuchtegehalt zeigt sich als Porosität.
Was TIP TIG damit zu tun hat
TIP TIG ist ein WIG-Verfahren mit Heißdraht und läuft unter demselben Schutz wie jede andere WIG-Arbeit: 100 % Argon, auf jedem schweißbaren Werkstoff — Bau- und Edelstahl, Duplex, Nickellegierungen, Titan, Aluminium, Kupfer. Es gibt kein Sondergemisch zu kaufen und nichts am Flaschenwagen zu ändern.
Der Unterschied liegt im Verbrauch. Weil das Verfahren erheblich schneller schweißt, brennt der Lichtbogen je Meter Naht kürzer, und es geht weniger Gas in dieselbe Verbindung. Beim Keyhole-Verfahren, das die volle Wandstärke in einer Lage durchschweißt statt eine Fuge in vielen Lagen zu füllen, sinkt der Gasverbrauch auf einen Bruchteil — es sind schlicht weniger Lagen zu schützen.
Kurz gefasst
Reines Argon mit 99,996 % beantwortet fast jede WIG-Frage; für Titan und andere reaktive Werkstoffe geht man auf 99,999 %. Die Gasmenge stellt man nach der Düsengröße ein und korrigiert nach Gaslinse, Zugluft und Lage — und zu viel verunreinigt so sicher wie zu wenig. Helium kommt dazu, wenn Argon die nötige Wärme nicht mehr einbringt, Wasserstoff nur bei austenitischem Edelstahl. Jede durchgeschweißte Naht in Edelstahl, Nickellegierung oder Titan wird formiert. Und die MIG-Gase bleiben am MIG-Gerät.