Fülldraht schweißen ohne Gas: Wann taugt es wirklich?

Schweißer mit Schweißhelm und Lederhandschuhen schweißt an einem Stahlrohr, Funken sprühen, eine Rauchfahne steigt auf — Foto: saldahnae / Pixabay, Pixabay-Inhaltslizenz

Das Wichtigste

Selbstschützender Fülldraht wird mit dem Brenner am Minuspol geschweißt und eignet sich für unlegierten Stahl bis etwa 8 mm, auch im Freien.
Er spart die Gasflasche, erzeugt aber Schlacke und laut TRGS 528 sehr viel Rauch.
Für saubere Sichtnähte, Edelstahl und Aluminium bleibt MIG/MAG mit Gas die bessere Wahl.

Fülldraht schweißen ohne Gas funktioniert, wenn drei Dinge stimmen: Der Brenner hängt am Minuspol, die Vorschubrolle ist gerändelt, und der Draht wird gezogen statt geschoben. Für unlegierten Stahl bis rund 8 mm Blechdicke, für Arbeiten im Freien und für gelegentliche Reparaturen ist das Verfahren eine brauchbare Lösung ohne Gasflasche.

Der Preis dafür ist hoch. Die Technische Regel für Gefahrstoffe TRGS 528 stuft „Fülldraht-Schweißen ohne Schutzgas“ beim Schweißrauch in die höchste Gefährdungsklasse „sehr hoch“ ein, eine Stufe über dem MAG-Schweißen mit Massivdraht. Nach jeder Lage muss Schlacke runter, und eine Sichtnaht wird selten so glatt wie mit Gas.

Schweißrauch aus Fülldraht gehört nicht in die Lunge. In Werkstatt und Garage wird er direkt an der Entstehungsstelle abgesaugt, so verlangt es die TRGS 528 für Betriebe vorrangig vor jeder anderen Lüftung. Verzinkte, lackierte oder ölige Teile vorher blank schleifen: Die Beschichtung verdampft sonst im Lichtbogen und erhöht laut DGUV Information 209-096 die Rauchmenge.

Wie Fülldraht ohne Gas funktioniert

Ein Fülldraht ist ein Röhrchen aus Stahl, gefüllt mit Pulver. Beim selbstschützenden Draht bildet die Füllung im Lichtbogen Gase und Schlacke, die das flüssige Metall vor Sauerstoff und Stickstoff aus der Luft abschirmen. Die Norm EN ISO 17632 führt solche Drähte nach dem EWM-Schweißlexikon als selbstschützende Fülldrähte, „die ohne zusätzlich zugegebenes Schutzgas verschweißt werden“.

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Mediadaten

Normativ ist das ein eigenes Verfahren. Das Metall-Lichtbogenschweißen mit Fülldrahtelektroden ohne Gasschutz trägt die Prozessnummer 114, so nennt es auch das Merkblatt DVS 0941-6 des Deutschen Verbands für Schweißen und verwandte Verfahren. Fülldraht mit Schutzgas läuft dagegen als 136 (aktives Gas) oder 137 (inertes Gas), wie das Schweißlexikon MIG/MAG von EWM erläutert. Beide Drahtsorten sehen auf der Spule gleich aus. Auf dem Etikett steht deshalb die Klassifizierung, beim Lincoln-Draht NR-211-MP etwa „EN 758 T42 Z S N 1“ nach der inzwischen durch EN ISO 17632 ersetzten Norm: T für Fülldraht, 42 für die Festigkeitsklasse, N für den Betrieb ohne Schutzgas.

Fülldraht ohne Gas und MIG/MAG mit Gas im Vergleich

Viele Hobbygeräte können beides. Der Unterschied liegt in Polung, Drahtführung und Nacharbeit. Die Tabelle fasst die Angaben von EWM, Lincoln Electric, Miller und der TRGS 528 zusammen. Geführt wird der Fülldrahtbrenner ziehend, Miller nennt 5 bis 15 Grad Anstellwinkel; ab 20 bis 25 Grad nehmen Spritzer zu.

Merkmal	Fülldraht ohne Gas (114)	MAG mit Massivdraht (135)
Schutz der Schmelze	Füllung des Drahts	Gas aus der Flasche
Polung am Brenner	Minus (DC−)	Plus (DC+)
Vorschubrolle	V-Nut, gerändelt	V-Nut, glatt
Freie Drahtlänge (Miller)	rund 19 mm	etwa halb so lang
Wind im Freien	unempfindlicher	Gasschutz wird verweht
Nacharbeit	Schlacke abklopfen	keine Schlacke
Rauch nach TRGS 528	Klasse „sehr hoch“	Klasse „hoch“

Miller empfiehlt eine freie Drahtlänge von rund 3/4 Zoll, also etwa 19 mm, und damit ungefähr das Doppelte des MIG-Werts. Lincoln gibt für den NR-211-MP dagegen den Abstand vom Kontaktrohr zum Werkstück an, der die Lichtbogenlänge mit einschließt: 13 mm beim 0,8-mm-Draht, 13 bis 16 mm bei 0,9 mm. Die beiden Werte sind deshalb nicht direkt vergleichbar.

Wann sich Fülldraht ohne Gas lohnt

Das Verfahren spielt seine Stärke draußen aus. Miller beschreibt Fülldraht ohne Gas als „toleranter gegenüber Wind, Verunreinigungen und Außenbedingungen“ als MIG. Am Weidezaun, am Anhänger auf dem Hof oder an einer Stahlkonstruktion auf der Baustelle verweht beim Gasschweißen jeder Windstoß die Schutzglocke, und die Naht wird porös.

Der zweite Grund ist die fehlende Flasche. Wer zwei- oder dreimal im Jahr ein Gartentor oder eine Halterung schweißt, spart sich Miete oder Kauf der Gasflasche und den Transport. Reine Fülldrahtgeräte haben aber teils keinen Gasanschluss und lassen sich später nicht auf MAG erweitern. Vor dem Kauf lohnt deshalb ein Blick in die Bedienungsanleitung, ob Gasanschluss und umsteckbare Polung vorhanden sind.

Lincoln listet für seinen NR-211-MP ausdrücklich Dünnblech und verzinkten Stahl als Einsatzgebiete und eine maximale Blechdicke von 7,9 mm für die Durchmesser 0,8 bis 1,1 mm. Bis 12,7 mm sieht der Hersteller nur die dicken Drähte ab 1,7 mm vor.

Wo die Grenzen liegen

Rauch: Die TRGS 528 setzt Fülldraht ohne Schutzgas in allen drei Wirkungskategorien auf „sehr hoch“, also für atemwegsbelastende, toxische und krebserzeugende Stoffe. In einer geschlossenen Garage ohne Absaugung ist das kein Arbeitsplatz.
Schlacke: Sie muss nach jeder Raupe vollständig entfernt werden. Lincoln warnt, dass sich Schlacke in engen Fugen oder bei zu langsamer Schweißgeschwindigkeit in der Naht einschließen kann.
Werkstoff: Die verbreiteten Rollen wie der NR-211-MP sind für unlegierten Baustahl ausgelegt. Aluminium wird im MIG-Verfahren unter inertem Gas geschweißt, das stellt auch die DGUV-Tabelle zu den Prozessgasen so dar.
Optik: Spritzer und die raue Oberfläche unter der Schlacke machen Sichtnähte an Möbeln oder Geländern mühsam.
Tragende Bauteile: Lincoln betont im Datenblatt, dass die angegebenen Festigkeitswerte aus genormten Prüfnähten stammen und im eigenen Bauteil abweichen können. Anhängerkupplungen, Geländer oder Lastaufnahmen gehören in die Hände eines Fachbetriebs.

Einstellwerte laut Hersteller

Viele Anleitungen nennen Einstellungen ohne Herkunft. Belastbarer ist das Datenblatt des Drahts. Lincoln gibt für den Innershield NR-211-MP mit 0,9 mm Durchmesser, Polung DC− und 13 bis 16 mm Kontaktrohrabstand diese Werte an:

Drahtvorschub	Spannung	Strom ca.	Abschmelzleistung	Schweißgut
1,3 m/min	14–15 V	30 A	0,4 kg/h	0,3 kg/h
2,8 m/min	16–17 V	115 A	0,7 kg/h	0,6 kg/h
3,8 m/min	17–18 V	130 A	1,0 kg/h	0,8 kg/h
5,1 m/min	18–19 V	155 A	1,4 kg/h	1,1 kg/h

Die Werte gelten nur für diesen Draht. Andere Fabrikate brauchen andere Einstellungen, und auch die DGUV verweist darauf, die Parameter der Drahthersteller einzuhalten, weil ein instabiler, stark spritzender Lichtbogen mehr Rauch erzeugt. Geräte mit Stufenschalter statt Voltanzeige treffen die Werte nur ungefähr. Dann hilft eine Probenaht auf einem Reststück gleicher Dicke.

Rechenbeispiel: Wie lange reicht eine 1-kg-Rolle?

Bei 2,8 m/min schmilzt der 0,9-mm-Draht laut Datenblatt 0,7 kg pro Stunde ab. Eine 1-kg-Rolle reicht damit für 1 kg ÷ 0,7 kg/h ≈ 1,4 Stunden reine Lichtbogenzeit, also gut 85 Minuten. Als Schweißgut bleiben bei der angegebenen Ausbringung von 78 Prozent rund 0,78 kg in der Naht. Der Rest geht als Schlacke, Spritzer und Rauch verloren.

MIG/MAG-Gerät auf Fülldraht ohne Gas umrüsten

Polung bei selbstschützendem Fülldraht: Brenner am Minuspol, Masse am Pluspol. Beim Schweißen mit Gas und Massivdraht ist es umgekehrt. Grafik: Redaktion

Die Reihenfolge der Arbeitsschritte, zusammengestellt aus den Angaben von EWM, Lincoln Electric und Miller:

Netzstecker ziehen.
Polung tauschen: Brennerleitung an Minus, Masseklemme an Plus. Bei vielen Geräten sitzen die Anschlüsse im Drahtfach neben dem Vorschub, die genaue Lage steht in der Bedienungsanleitung.
Vorschubrolle wechseln: gerändelte V-Nut passend zum Drahtdurchmesser. Glatte Rollen rutschen auf dem Fülldraht oder quetschen das Röhrchen.
Andruck der Vorschubrolle nur so fest einstellen, dass der Draht gleichmäßig läuft. Zu hoher Druck verformt ihn.
Kontaktrohr passend zum Durchmesser einschrauben, also 0,9 mm für 0,9-mm-Draht.
Gasflasche abdrehen oder abklemmen, sie wird nicht gebraucht.
Werkstück blank schleifen: Lincoln nennt Feuchtigkeit, Rost, Öl und Farbe an erster Stelle der Ursachen für Poren.
Absaugung an die Schweißstelle stellen und eine Probenaht auf einem Reststück ziehen.

Typische Fehler und was hilft

Poren in der Naht sind der häufigste Ärger. Die Fehlerliste im Innershield Welding Guide von Lincoln nennt als Abhilfe in dieser Reihenfolge: Fuge säubern, Spannung senken, Kontaktrohrabstand vergrößern, Drahtvorschub erhöhen. Eine zu hohe Spannung erzeugt beim selbstschützenden Draht also eher Poren, nicht weniger.

Brennt die Naht wulstig und schmal auf, ist die Spannung zu niedrig oder der Vorschub zu hoch. Stößt der Draht durch das Schmelzbad auf den Grund und drückt den Brenner hoch, empfiehlt Lincoln mehr Spannung oder weniger Drahtvorschub. Schlackeneinschlüsse entstehen, wenn die Schlacke vor den Lichtbogen läuft. Dagegen hilft ein ziehender Brenner und ein Tempo, das vor dem Schmelzbad bleibt.

Ein Fehler, der erst später auffällt: Fülldraht nimmt Feuchtigkeit auf. Lincoln schreibt, dass Innershield-Drähte vor der Umgebungsluft geschützt werden müssen, um Poren und Rost zu vermeiden. Angebrochene Rollen kommen deshalb in eine verschlossene Tüte mit Trockenmittel, nicht ins Regal der feuchten Garage.

Häufige Fragen

Kann man mit einem MIG/MAG-Gerät Fülldraht schweißen?

Ja, wenn sich die Polung umstecken lässt und eine gerändelte Vorschubrolle für den Drahtdurchmesser verfügbar ist. Fülldraht mit Schutzgas wird in der Regel wie Massivdraht am Pluspol geschweißt. Der selbstschützende Draht verlangt den Brenner am Minuspol, so steht es im EWM-Schweißlexikon.

Ziehen oder schieben?

Ziehen. Miller fasst es als Merksatz zusammen: Wo Schlacke entsteht, wird gezogen. Lincoln rät beim selbstschützenden Draht ausdrücklich, nie stechend zu schweißen.

Kann man dünne Bleche mit Fülldraht schweißen?

Bedingt. Lincoln führt Dünnblech als Anwendung des NR-211-MP und gibt für 0,8 mm Draht schon ab 30 A Einstellwerte an. Miller empfiehlt bei Durchbrandgefahr, den Draht an der Vorderkante des Schmelzbads zu halten und senkrechte Nähte fallend zu schweißen. Für Karosseriebleche unter 1 mm ist MAG mit Gas trotzdem leichter zu beherrschen.

Welche Nachteile hat Fülldraht ohne Gas?

Mehr Rauch, Schlacke auf jeder Raupe, mehr Spritzer und eine rauere Naht. Dazu kommt Verlust beim Draht: Laut Lincoln-Datenblatt landen je nach Durchmesser und Einstellung nur 69 bis 89 Prozent davon in der Naht.

Fazit

Fülldraht ohne Gas ist das richtige Verfahren für Stahlreparaturen im Freien und für alle, die selten schweißen und keine Gasflasche vorhalten wollen. Polung auf Minus, gerändelte Rolle, ziehende Brennerführung und die Werte aus dem Datenblatt des Drahts sind die Grundlage für brauchbare Nähte. Wer regelmäßig in der Werkstatt schweißt, saubere Sichtnähte braucht oder Edelstahl und Aluminium verarbeitet, fährt mit MIG/MAG und Gas besser. Ohne Absaugung sollte drinnen keine Rolle Fülldraht verschweißt werden.

Quellen

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