Übersicht: Schweißnahtfehler

Übersicht: Schweißnahtfehler

Wenn eine Schweißverbindung einen Schweißnahtfehler aufweist, so zeugt das von einer verminderten Qualität bei der Fertigung. Ob und in welchem Umfang sich der Schweißnahtfehler auf die Gebrauchstauglichkeit des Werkstücks auswirkt, lässt sich aber nicht allein danach beurteilen, dass ein Schweißnahtfehler vorliegt.

Deshalb wird in den DIN-Normen EN ISO 6520-1 und EN ISO 5817 für Schweißnahtfehler der Begriff “Unregelmäßigkeiten”, im Englischen “imperfections”, verwendet. Dabei definiert die DIN-Norm EN ISO 6520-1 eine Unregelmäßigkeit als eine “Fehlstelle in der Schweißung oder eine Abweichung von der vorgesehenen Geometrie”. Bei einem Schweißnahtfehler handelt es sich nach dieser Definition um eine “unzulässige Unregelmäßigkeit”.

Übersicht: Schweißnahtfehler beim Schmelzschweißen

Die DIN-Norm EN ISO 6520-1 beschreibt die Unregelmäßigkeiten, die bei den Schmelzschweißverfahren auftreten können. Dabei werden die Schweißnahtfehler in sechs Gruppen eingeteilt:

1.       Risse:

Ein Riss liegt vor, wenn sich das Material in festem Zustand örtlich trennt. Entstehen kann ein Riss entweder, wenn das Material abkühlt, oder als eine Folge von Spannungen, die in der Schweißnaht selbst oder in der Wärmeeinflusszone aufgetreten sind. Je nachdem, in welche Richtung ein Riss verläuft und wo er auftritt, werden mehrere Rissarten voneinander unterschieden.

 

2.       Hohlräume:

Ein Hohlraum kann die Folge von einem Gaseinschluss sein. Ist der Hohlraum kugelförmig, wird von einer Pore gesprochen. Poren können als Porenzellen und Porennester auftreten oder sich gleichmäßig im erstarrten Schweißgut verteilen. Eine weitere Variante ist ein Hohlraum, der einen Gaskanal bildet und parallel zur Achse der Schweißnaht verläuft. Schrumpft das Material, wenn das Schweißgut erstarrt, und führt dies dazu, dass ein Hohlraum entsteht, wird dieser Hohlraum als Lunker bezeichnet.

 

3.       Feste Einschlüsse:

Lagern sich Fremdstoffe im Schweißgut ab, wird von einem festen Einschluss gesprochen. Bei diesen Fremdstoffen kann es sich um Schlacke, Flussmittel- oder Oxidreste, aber auch um Fremdmetall handeln. Oxidbeläge, die sich als Film ablagern, wenn die Schweißstelle unzureichend vor einem Luftzutritt geschützt war, werden ebenfalls in diese Gruppe eingeordnet.

 

4.       Bindefehler und eine ungenügende Durchschweißung:

Ein Bindefehler liegt vor, wenn das Schweißgut und der Grundwerkstoff nicht fest miteinander verbunden sind. Gleiches gilt, wenn die verschiedenen Lagen bei einer mehrlagigen Schweißung keine feste Verbindung bilden. Eine ungenügende Durchschweißung ist gegeben, wenn der tatsächliche Einbrand geringer ausfällt als der vorgesehene Einbrand.

 

5.       Form- und Maßabweichungen:

Abweichungen von der vorgesehenen Geometrie der Schweißnaht in fast allen Varianten werden in diese Gruppe eingeordnet. Dies können beispielsweise Überhöhungen an der Schweißnaht oder der Schweißnahtwurzel, ein zu schroffer Übergang der Schweißnaht oder ein Überlauf des Schweißguts an der Schweißnahtwurzel oder auf der Schweißnahtoberfläche sein.

Auch ein durchgehendes Loch als Folge von einer durchgebrannten Schweißnaht, Unterwölbungen im Bereich der Schweißnaht und sämtliche Schweißnahtversatze zählen hierzu. Gleiches gilt, wenn die Abmessungen der Schweißnaht von den vorgeschriebenen Maßen abweichen.

 

6.       Sonstige Unregelmäßigkeiten:

Liegt eine Unregelmäßigkeit vor, die keiner der fünf anderen Gruppen zugeordnet werden kann, wird von einer sonstigen Unregelmäßigkeit gesprochen. Beispiele hierfür sind Zündstellen, Spritzer, Kerben oder auch unerwünschte Verfärbungen.

Die Grenzwerte, die bei der Beurteilung von Unregelmäßigkeiten zugrunde gelegt werden, sind in der DIN-Norm EN ISO 5817 definiert.

Übersicht: Schweißnahtfehler beim Pressschweißen

Unregelmäßigkeiten, die bei Pressschweißverbindungen auftreten können, werden durch die DIN-Norm EN ISO 6520-2 beschrieben. Wie beim Schmelzschweißen werden auch hier sechs Gruppen voneinander unterschieden. Dabei weist der Buchstabe P darauf hin, dass es sich um Unregelmäßigkeiten beim Pressschweißen handelt. Ansonsten haben die Gruppen die gleichen Bezeichnungen:

·         P1 – Risse: Risse treten vor allem beim Punktschweißen auf. Dabei können die Risse unterschiedliche Formen haben und in verschiedene Richtungen verlaufen. Beim Stumpfschweißen treten mitunter Risse in der Stauchwulst auf, die dann oft auch Einschlüsse aufweisen.

·         P2 – Hohlräume: Beim Pressschweißen sind Hohlräume als Gaseinschlüsse und als Poren möglich.

·         P3 – Feste Einschlüsse: Als Fremdstoffe beim Pressschweißen lagern sich meist Oxide ein. Bei Stumpfschweißverbindungen sind auch Verunreinigungen der Restschmelze möglich.

·         P4 – Bindefehler: Unregelmäßigkeiten in Form von Bindefehlern können sowohl beim Stumpfschweißen als auch bei der Folienrollennahtschweißung auftreten.

·         P5 – Form- und Maßabweichungen: Beim Stumpfschweißen können Form- oder Maßabweichungen die Folge von einer zu großen Stauchwulst oder von einem Versatz der Schweißkanten sein. Beim Widerstandspunktschweißen drohen solche Unregelmäßigkeiten, wenn die Linsengeometrie oder die Eindrucktiefe von den Vorgaben abweichen. Beim Stumpfschweißen von Rohren kann es zu Form- oder Maßabweichungen kommen, wenn sich der Rohrdurchmesser im Schweißbereich erweitert.

·         P6 – sonstige Unregelmäßigkeiten: Alle Unregelmäßigkeiten, die zu keiner der anderen fünf Gruppen passen, werden unter den sonstigen Unregelmäßigkeiten zusammengefasst.

Neben den Beschreibungen der Unregelmäßigkeiten beinhaltet die DIN-Norm EN ISO 6520-2 eine Tabelle, in der zusammengefasst ist, bei welchen Pressschweißverfahren mit welchen Unregelmäßigkeiten zu rechnen ist.

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