Beim Schweißen kommt es auch immer wieder auf die Lage an. Damit ist die Position gemeint, in der geschweißt wird bzw. wo die Schweißfuge sich während des Schweißvorganges befindet. Dafür gibt es eine ganze Reihe von verschiedenen Möglichkeiten. Von vertikal bis horizontal bis zu allem was dazwischen liegt – mit der Lage der Schweißfugen sind ganz eigene Herausforderungen verbunden.
Wie wird die Lage der Schweißfuge bestimmt oder beschrieben?
Die Oberfläche für das Schweißen und die Nahtachse, über die geschweißt wird, bestimmen maßgeblich, wie gearbeitet werden kann. Dabei gibt es an den extremen Enden der Skala zwei Schweißpositionen: die ideale Lage und ihr genaues Gegenteil.
Die Wannenlage – die ideale Schweißposition
Die ideale Position für das Schweißen ist die sogenannte Wannenlage. Dabei liegt die Schweißnaht horizontal und die Werkstücke bilden mit ihrer Kante eine Wanne, in der sich das Schmelzbad befindet. Die Wannenlage existiert dabei in verschiedenen Varianten.
Ganz einfach kann eine Wannenlage zwischen zwei Werkstücken liegen, die mit einer Stumpfnaht verbunden werden. Dabei sind beide sich gegenüberliegenden Kanten abgeschrägt, so dass sie ein V bilden – das ist der absolute Idealfall, die einfachste aller Wannenlagen.
Eine Wannenlage kann auch entstehen, wenn eine Kehlnaht zwischen zwei Werkstücken gesetzt wird. Dabei liegen beide im 90°-Winkel zueinander, sind aber jeweils um 45° geneigt, so dass die zu setzende Naht sich wieder genau in einer Wanne befindet. Auf diese Weise kann auch ein Rohr an ein anderes Werkstück befestigt werden.
Die Überkopfposition – die größte Herausforderung
Die Wannenlage ist die Schweißposition, die sich am einfachsten bearbeiten lässt. Das Gegenteil davon ist die Überkopfposition. Auch hier liegt die Fuge der Schweißnaht horizontal – sie ist jedoch umgedreht und überkopf, so dass die Naht direkt nach unten zeigt.
Alle anderen Schweißpositionen lassen sich zwischen der Wannenlage und der Überkopfposition einordnen. Dabei geht es nicht um die Geometrie der Werkstücke – es geht einfach darum, in welcher Position geschweißt wird. Dazu kommt die Schweißrichtung: Diese unterscheidet danach, ob steigend oder fallend gearbeitet wird.
Welche Codes werden für die Schweißpositionen verwendet?
Die Schweißpositionen selbst sind genormt. Sie ergeben sich aus der DIN EN ISO 6947. Nach der Normierung ergeben sich sieben Positionen, die als die Hauptschweißpositionen bekannt sind. Für sie alle gibt es einen Code – und sie gelten für alle Schweißverfahren, egal ob MAG-, WIG- oder andere Verfahren.
Während die DIN EN ISO 6947 eine Norm mit internationaler Gültigkeit ist, weichen die Bezeichnungen in den USA davon ab. Dort wird mit G eine Stumpfnaht und mit F eine Kehlnaht beschrieben.
Die 7 Hauptpositionen nach DIN EN ISO 6947 und dem amerikanischen System
| Deutsch (DIN EN ISO 6947) | Amerikanisch | Bezeichnung | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| PA | 1G | Wannenposition | Die Oberfläche der Schweißnaht befindet sich zur Senkrechten in einem Winkel von 0°. |
| PB | 2F / 2FR (rotierendes Rohr) | Horizontalposition Kehlnaht | Die Schweißnaht befindet sich zwischen der 1-Uhr- und 2-Uhr-Position; die Oberfläche zeigt in einem Winkel von 45° zur Senkrechten. |
| PC | 2G | Querposition | Die Oberfläche der Schweißnaht nimmt einen Winkel von 90° gegenüber der Senkrechten ein. |
| PD | 4F | Horizontal-Überkopfposition | Die Oberfläche der Schweißnaht steht in einem Winkel von 135° zur Senkrechten. |
| PE | 4G | Überkopfposition | Die Oberfläche der Schweißnaht nimmt gegenüber der Senkrechten einen Winkel von 180° ein. |
| PF | 3G steigend | Steigposition | Die Achse der Schweißnaht steht senkrecht; es wird steigend geschweißt. |
| PG | 3G fallend | Fallposition | Die Achse der Schweißnaht steht senkrecht; es wird fallend geschweißt. |
Zusätzliche Rohrschweißpositionen
Für Rohre gibt es weitere, eigene Schweißpositionen:
| Deutsch (DIN EN ISO 6947) | Amerikanisch | Beschreibung |
|---|---|---|
| PH | 5G steigend | Das Rohr ist fixiert; es wird steigend geschweißt. |
| PJ | 5G fallend | Das Rohr ist fixiert; es wird fallend geschweißt. |
| PK | — (keine amerikanische Entsprechung) | Orbitalschweißen eines Rohres. |
Welche Herausforderungen stellen die Schweißpositionen?
Nicht alle Schweißpositionen sind gleich schwierig. Die Wannenlage gilt als einfachste Position: Das Schmelzbad liegt in der natürlichen Schwerkraftrichtung und lässt sich gut kontrollieren. Mit zunehmender Abweichung von der Horizontalen steigen die Anforderungen an den Schweißer erheblich.
Steigend vs. fallend schweißen
Die Richtung, in der geschweißt wird, hat erheblichen Einfluss auf das Ergebnis. Beim steigenden Schweißen (PF / 3G steigend) arbeitet der Schweißer gegen die Schwerkraft – das Schmelzbad neigt zum Ablaufen. Beim fallenden Schweißen (PG / 3G fallend) läuft das Material mit der Schwerkraft und muss aktiv kontrolliert werden, um Fehler wie Bindefehler oder Schlackeneinschlüsse zu vermeiden.
Überkopfschweißen
Die Überkopfposition (PE / 4G) ist die anspruchsvollste aller Grundpositionen: Das Schmelzbad wirkt der Schwerkraft entgegen und droht herauszufallen. Hier ist höchste Konzentration, besondere Technik und in der Regel langsames, kontrolliertes Arbeiten gefragt. Schweißer, die die Überkopfposition beherrschen, zählen zu den erfahrensten Fachkräften.
Rohre und Orbitalschweißen
Beim Schweißen fixierter Rohre (PH, PJ) durchläuft der Schweißer in einem einzigen Durchgang mehrere Positionen – von Wannenlage über Querposition bis zur Überkopfposition. Das erfordert ein ständiges Anpassen der Technik. Das Orbitalschweißen (PK) löst dieses Problem durch eine automatisierte Elektrode, die das Rohr umläuft – besonders gefragt in der Pharmaindustrie, im Rohrleitungsbau und der Lebensmitteltechnik.
Fazit
Von der Wannenposition, die sich am einfachsten schweißen lässt, bis zur Überkopfposition, die die größte Herausforderung darstellt – alle Schweißpositionen und Richtungen sind nach DIN EN ISO 6947 genormt. Während die Norm international gültig ist, gehen die Amerikaner ihren eigenen Weg; sie folgen damit aber im Wesentlichen dem gleichen Ansatz. Für Rohre ergeben sich zusätzliche Positionen, die besondere Anforderungen an Technik und Erfahrung stellen. Qualifizierte Schweißer müssen alle relevanten Positionen sicher beherrschen und je nach Auftrag flexibel zwischen ihnen wechseln können.
Häufige Fragen zu den Schweißpositionen
Die Schweißposition beschreibt die Lage der Schweißfuge und damit die Körperhaltung des Schweißers während des Schweißvorgangs. Sie bestimmt maßgeblich, wie das Schmelzbad fließt und wie leicht es kontrolliert werden kann. Je nach Position variieren Anforderungen an Technik, Erfahrung und Schweißparameter erheblich. Falsch gewählte oder schlecht ausgeführte Positionen führen zu Nahtfehlern, Schlackeneinschlüssen oder Bindefehlern.
Die Schweißpositionen sind in der DIN EN ISO 6947 international genormt. Diese Norm definiert sieben Hauptschweißpositionen mit Codes (PA, PB, PC, PD, PE, PF, PG) sowie weitere Positionen speziell für Rohre (PH, PJ, PK). Sie gilt für alle Schweißverfahren – MAG, WIG, Elektrode und andere. In den USA werden abweichende Bezeichnungen verwendet (G für Stumpfnaht, F für Kehlnaht).
Die Wannenlage (PA / 1G) is die einfachste Schweißposition: Die Schweißnaht liegt horizontal und das Schmelzbad befindet sich in einer natürlichen Mulde. Die Schwerkraft unterstützt den Prozess – das Schmelzbad bleibt stabil und lässt sich leicht kontrollieren. Diese Position liefert in der Regel die besten Schweißergebnisse mit dem geringsten Aufwand.
Bei der Überkopfposition (PE / 4G) wirkt die Schwerkraft dem Schweißprozess entgegen: Das Schmelzbad droht herauszufallen. Der Schweißer muss mit besonderer Technik, niedrigerer Streckenenergie und langsamerem, kontrollierten Arbeiten vorgehen. Diese Position erfordert viel Erfahrung und gilt als eine der anspruchsvollsten Qualifikationen für Schweißer.
Beim steigenden Schweißen (PF / 3G steigend) arbeitet der Schweißer von unten nach oben – gegen die Schwerkraft. Das Schmelzbad neigt zum Ablaufen, was eine höhere Kontrolle erfordert. Beim fallenden Schweißen (PG / 3G fallend) wird von oben nach unten gearbeitet – das Material läuft mit der Schwerkraft, was die Gefahr von Bindefehlern erhöht. Beide Positionen sind genormt und gelten als anspruchsvoller als die Wannenlage.
Beim Orbitalschweißen (PK) umläuft eine automatisierte Elektrode ein fixiertes Rohr und schweißt dabei in einem Durchgang alle Positionen – von der Wannenlage über die Querposition bis zur Überkopfposition. Es wird besonders in Bereichen eingesetzt, wo höchste Nahtqualität und Reproduzierbarkeit gefordert sind: Pharmaindustrie, Lebensmitteltechnik, Rohrleitungsbau und Halbleiterfertigung.