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Zerstörungsfreie Prüfmethoden in der Schweißtechnik

Aufgrund des stetig steigenden Kostendrucks müssen auch in der Schweißtechnik sämtliche Ressourcen effizient eingesetzt werden. Dieser Umstand hat auch auf das Prüfverfahren in diesem Bereich einen entscheidenden Einfluss.

Hier gilt es nämlich, die Bauteile so auf Qualitätsmängel zu prüfen, dass dadurch ihre Verwendbarkeit nicht beeinträchtigt wird oder diese gar beschädigt werden – zerstörungsfreien Prüfmethoden eben, kurz ZfP. Heute sind sie ein fixer Bestandteil hinsichtlich der Qualitätssicherung und Schadensverhütung in der Schweißtechnik.

Darüber hinaus wird das Prüfverfahren im Sinne der Effizienzsteigerung aber auch so früh wie möglich durchgeführt, um etwaige Fehler bzw. funktionsbeeinträchtigende Mängel nicht erst am fertigen Bauteil zu erkennen. Denn: Qualität kann im Nachhinein nicht in der Schweißnaht geprüft werden.

Aus diesem Grund werden die nötigen Prüfschritte bereits im Zuge der Planung von Bauteilen, der Vorfertigung von Baugruppen bzw. dem Zusammenbau auf ihre Machbarkeit hin untersucht, um dann die jeweiligen prüftechnischen Belange entsprechend berücksichtigen zu können. Nur so kann sichergestellt werden, dass die Bauteile ohne Probleme hergestellt und makellos ausgeliefert werden können.

Die Prüfverfahren (EN ISO 9712)

Hier ein Überblick über die gängigsten zerstörungsfreien Prüfmethoden in der Schweißtechnik:

• Die visuelle Prüfung (VT), auch Sichtprüfung genannt, ist die erste Prüfung und muss auf jeden Fall vorgenommen werden.

• Die Eindringprüfung (PT) bzw. Farbeindringverfahren wird eingesetzt, um zur Prüfoberfläche hin offene Fehlstellen zu erkennen.

• Mittels Magnetpulverprüfung (MT) werden vor allem Oberflächenfehler bzw. oberflächennahe Fehler detektiert. Dies geht allerdings nur bei ferromagnetischen Werkstoffen (Fe, Co, Ni) oder deren Legierungen.

• Auch die Wirbelstromprüfung (ET) wird zur Erkennung von Oberflächenfehlern eingesetzt, wobei aber auch eine bestimmte Tiefenwirkung vorhanden ist – vor allem bei geringen Frequenzen.

• Die Durchstrahlungsprüfung (RT) vermittelt ein genaues Bild der Dicken- und Dichteverteilung eines Werkstückes und wird zur Ermittlung von Innenfehlern eingesetzt.

• Die Ultraschallprüfung (UT) kommt vor allem im Frequenzbereich zwischen 0,5 MHz und 6 MHz zur Anwendung und dient der Prüfung auf Fehler im Volumen der Werkstoffe sowie auf deren Oberflächen.

• Die Schallemissionsprüfung (AT) ermittelt Verformungen oder Risse der Werkstoffe durch charakteristische Schallimpulse. Ein Beispiel: das sogenannte Zinngeschrei.

Zudem kommen auch noch andere Prüfverfahren wie die Dichtheitsprüfung (LT), Infrarotthermografie (TT) oder auch automatisierte Methoden zum Einsatz.

Normen im Bereich zerstörungsfreie Prüfmethoden

Um die Art der Fehler entsprechend bewerten zu können und ihre Annahmegrenzen genau zu definieren, wurden Normen für die Benennung von Ungänzen, Durchführungsnormen für Prüfverfahren und Bewertungsnormen verfasst. Sie geben letztlich vor, welche der identifizierten Fehleranzeigen zulässig, registrierpflichtig oder aber unzulässig sind.

• EN ISO 6520-1:2007 – Einteilung von geometrischen Unregelmäßigkeiten an Metallen Teil 1 Schmelzschweißen

• EN ISO 5817:2007 – Schmelzschweißverbindungen an Stahl, Nickel, Titan und deren Legierungen (ohne Strahlschweißen) – Bewertungsgruppen von Unregelmäßigkeiten

• EN ISO 17635:2010 – allgemeine Regeln für metallische Werkstoffe (ISO 17635:2010)

(Quelle: EWE I LEHRGANG/4.7 – Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung/Ing. Robert Vesely/©RVe2011-11)

Folgende Schweißfehler können auftreten

• Risse sind im Grunde Unregelmäßigkeiten, die während der Abkühlung oder Spannungen entstehen können. Dazu zählen unter anderem Mikro-, Längs-, Querrisse oder sternförmige Risse uvm.

• Hohlräume sind beispielsweise Poren, Porosität, Porennest, Porenzeile oder Oberflächenporen.

• Feste Einschlüsse können Schlacken-, Flussmittel- oder Oxideinschlüsse bzw. metallische Einschlüsse sein.

• Bei Bindefehlern und ungenügende Durchschweißung unterscheidet man zwischen Flanken-, Lagen- und Wurzelbindefehlern.

• Zu den Form- und Maßabweichungen zählen etwa Kerben aller Art, Schweißgutüberlauf oder Kanten- bzw. Winkelversatz.

• Sonstige Unregelmäßigkeiten – hierzu gehören unter anderem die Phänomene Zündstelle, Schweiß- und Wolframspritzer oder auch Ausbrechungen.

Fazit ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFMETHODEN IN DER SCHWEISSTECHNIk

Auch in der Schweißtechnik muss immer effizienter gearbeitet werden. Aus diesem Grund haben sich mittlerweile auch zerstörungsfreie Prüfmethoden durchgesetzt, bei denen die Werkstoffe nicht in ihrer Funktion beeinträchtigt werden und dadurch weiterverwendet werden können. Diese Verfahren sind hochspezifisch und helfen die Vielzahl an Fehlern, die beim Schweißen auftreten können, zu detektieren.

 

Anleitung zum Schweißen

 

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