Dipl.-Ing. Dirk Rittershaus, Dr.-Ing. Vilia Elena Spiegel-Ciobanu
Bezüglich der Rauche und Gase sind es in erster Linie die Rauche, die mit ihren unterschiedlichen Zusammensetzungen und Mengen eine Gesundheitsgefahr darstellen.
Die chemische Zusammensetzung der Rauche hängt vorwiegend vom eingesetzten Zusatzwerkstoff ab. So sind z. B. bei der Bearbeitung von unlegiertem und niedrig legiertem Stahl die Hauptbestandteile der Schweißrauche: Eisenoxid, Siliziumdioxid, Kaliumoxid, Manganoxid, Natriumoxid, Titandioxid, Aluminiumoxid.
Diese Komponenten treten in Anteilen auf, abhängig von der Umhüllungsart. So enthalten z. B. Rauche sauerumhüllter Stabelektroden bis zu 10 % Manganoxid. Somit kann hier Manganoxid neben Eisenoxid eine zusätzliche Hauptkomponente im Schweißrauch werden.
Bei Sonderelektroden mit Kupferbestandteilen kann das Kupferoxid eine zusätzliche Hauptkomponente sein.
Die hoch legierten umhüllten Stabelektroden enthalten zusätzlich zu Eisen und den bereits aufgeführten Umhüllungselementen auch Chrom bis zu 20 % und Nickel bis zu 30 % im Kerndraht.
Beim Lichtbogenhandschweißen mit diesen Stabelektroden entsteht Schweißrauch, dessen chemische Zusammensetzung bis zu 16 % Gesamtchrom (Chromverbindungen) und 1 % bis 3 % Nickel(oxid) enthalten kann. Die Chromverbindungen liegen bis zu 90 % als Chrom(VI)-Verbindungen (hier Chromate) vor.
Hier sind Chrom(VI)-Verbindungen (= "Chromate") die Leitkomponente im Schweißrauch.
Chrom(VI)-Verbindungen
Die Chrom(VI)-Verbindungen sind größtenteils als krebserzeugende Stoffe – Kategorie 2 – eingestuft.
Rauche basisch umhüllter Stabelektroden enthalten deutlich höhere Chrom(VI)-Anteile als die rutilumhüllten.
Beim Lichtbogenhandschweißen mit Reinnickel oder Nickelbasiswerkstoffen ist Nickeloxid die Leitkomponente, obwohl im Schweißrauch max. 5 % Nickeloxid vorhanden ist.
Nickeloxide
Nickeloxide sind als krebserzeugende Stoffe – Kategorie 1 – eingestuft. Da hier die Gefährdung durch krebserzeugende Stoffe im Rauch gegeben ist, sind am Arbeitsplatz gezielte Schutzmaßnahmen, insbesondere lüftungstechnischer Art, vorzusehen.
Neben Nickeloxid im Schweißrauch entsteht – abhängig von der Legierungsart (z. B. mit Kupferanteilen) – evtl. Kupferoxid als weitere Hauptkomponente. Bei Elektroden zum Auftragsschweißen, deren chemische Zusammensetzung Cobalt beinhaltet, muss das Cobaltoxid beachtet werden.