Was ist Schweißnahtqualitätsprüfung? - 10 häufige Schweißnahtfehler

Schweißqualitätsprüfung

Um die zufriedenstellende Leistung einer Schweißkonstruktion sicherzustellen, muss die Qualität der Schweißnähte durch geeignete Prüfverfahren bestimmt werden. Daher werden sie unter Bedingungen getestet, die den gleichen oder strengeren Bedingungen entsprechen wie denen, denen die geschweißten Konstruktionen im Feld ausgesetzt sind.

Diese Seite enthält Tipps zur Sichtprüfung. Die folgenden Seiten enthalten Inspektionsmethoden für MSG- und physikalische Schweißnahtprüfungen.

Diese Tests zeigen schwache oder fehlerhafte Abschnitte, die korrigiert werden können, bevor das Material für den Einsatz im Feld freigegeben wird. Die Tests bestimmen auch das richtige Schweißdesign für Waffenausrüstung und verhindern Verletzungen und Unannehmlichkeiten für das Personal.

NDT bezieht sich auf zerstörungsfreie Prüfung. Es ist ein Prüfansatz, bei dem die Schweißnaht bewertet wird, ohne Schäden zu verursachen. Es spart Zeit und Geld, einschließlich der Verwendung von visueller Ferninspektion (RVI), Röntgenstrahlen, Ultraschallprüfung und Flüssigkeitspenetrationsprüfung.

Bei den meisten Schweißnähten wird die Qualität anhand der beabsichtigten Funktion geprüft. Wenn Sie ein Teil an einer Maschine befestigen und die Maschine ordnungsgemäß funktioniert, wird die Schweißnaht oft als korrekt angesehen. Es gibt mehrere Möglichkeiten festzustellen, ob eine Schweißnaht korrekt ist:

• Verteilung: Das Schweißmaterial wird gleichmäßig auf die beiden miteinander verbundenen Materialien verteilt.
• Abfall: Die Schweißnaht ist frei von Abfallstoffen wie Schlacke. Die Schlacke sollte sich nach dem Abkühlen vom Projekt lösen. Es sollte leicht entfernt werden. Auch beim MIG-Schweißen sollten Rückstände des Schutzgases problemlos entfernt werden können. WIG, das sauberste Verfahren, sollte auch abfallfrei sein. Wenn Sie bei Tig Verschwendung sehen, bedeutet dies normalerweise, dass das zu schweißende Material nicht gründlich gereinigt wurde.
• Porosität: Die Schweißoberfläche sollte keine Unregelmäßigkeiten oder porösen Löcher (als Porosität bezeichnet) aufweisen. Löcher tragen zur Schwäche bei. Wenn Sie Löcher sehen, weist dies normalerweise darauf hin, dass das Grundmetall verschmutzt war oder eine Oxidbeschichtung hatte. Wenn Sie MIG oder WIG verwenden, weist die Porosität darauf hin, dass beim Schweißen mehr Schutzgas benötigt wird. Porosität in Aluminiumschweißnähten ist ein Schlüsselindikator dafür, dass nicht genug Gas verwendet wird.
• Dichtheit: Wenn die Verbindung nicht dicht ist, weist dies auf ein Schweißproblem hin. Beim Autogenschweißen muss beim Autogenschweißen, wo kein Zusatzmaterial vorhanden ist, die Schweißnaht dicht sein. Gleiches gilt für WIG-Autogenschweißen. Der Spalt ist bei anderen Arten von Schweißnähten nicht so kritisch, da jeder Spalt durch das Füllmaterial ausgefüllt wird. Allerdings weisen Lücken im Allgemeinen auf ein potenzielles Qualitätsproblem hin.
• Auslaufsicher: Wenn Sie einen Artikel reparieren, der Flüssigkeit enthält, ist ein Leck ein sicherer (und offensichtlicher) Weg, um zu erkennen, dass ein Problem vorliegt. Gleiches gilt für etwas, das ein Gas enthalten wird. Eine Testmethode ist die Verwendung von Seifenblasen, um nach Problemen zu suchen (kann einfach mit einer Spritzflasche aufgetragen werden.
• Stärke: Die meisten Schweißnähte müssen die erforderliche Festigkeit aufweisen. Eine Möglichkeit, die richtige Festigkeit sicherzustellen, besteht darin, mit einem Füllmetall und einer Elektrodenbewertung zu beginnen, die höher sind als Ihre Festigkeitsanforderungen.

Andere Kontrollen mit visuellen Methoden umfassen Kontrollen vor (Wurzelfläche, Spalt, Fasenwinkel, Verbindungspassung), während (Elektrodenverbrauchsrate, Metallfluss, Lichtbogengeräusch und Licht) und nach dem Schweißen (Unterschnitt, Wurzelverschmelzungsproblem, Nadelstiche, übermäßig). Spritzer, Schweißmaße).

Sichtprüfung (VT)

Die Sichtprüfung ist ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung der Schweißnahtqualität (NDT), bei dem eine Schweißnaht mit dem Auge untersucht wird, um Oberflächenunstetigkeiten festzustellen. Dies ist die gebräuchlichste Methode zur Qualitätsprüfung von Schweißnähten.

Vorteile der zerstörungsfreien Schweißqualitätsprüfung:

• Kostengünstig (meist nur Arbeitsaufwand)
• Kostengünstige Ausrüstung
• Kein Strombedarf
• Schnelle Identifizierung von Mängeln und nachgelagerten Reparaturkosten aufgrund von Problemen, die nicht frühzeitig erkannt wurden

Nachteile:

• Inspektorschulung erforderlich
• Gutes Sehvermögen erforderlich oder auf 20/40 korrigiertes Sehvermögen
• Kann interne Defekte übersehen
• Bericht muss vom Inspektor aufgenommen werden
• Offen für menschliches Versagen

Visuelle Schweißqualitätsprüfungsschritte

Üben und entwickeln Sie Verfahren zur konsequenten Anwendung des Ansatzes

1. Untersuchen Sie Materialien vor dem Schweißen
2. Schweißqualitätsprüfung beim Schweißen
3. Inspektion nach Abschluss der Schweißung
4. Markieren Sie Probleme und reparieren Sie die Schweißnaht

Sichtkontrolle während des Schweißens

• Überprüfen Sie die Elektroden auf Größe, Typ und Lagerung (Elektroden mit niedrigem Wasserstoffgehalt werden in einem Stabilisierungsofen aufbewahrt)
• Wurzelpass auf Rissanfälligkeit achten
• Inspizieren Sie jede Schweißlage. Suchen Sie nach Unterschnitt und erforderlicher Kontur. Stellen Sie sicher, dass die Schweißnaht zwischen jedem Durchgang ordnungsgemäß gereinigt wird.
• Suchen Sie nach Kratern, die gefüllt werden müssen
• Überprüfen Sie die Schweißfolge und -größe. Messgeräte werden verwendet, um die Größe zu überprüfen.

Inspektion nach dem Schweißen

• Schweißung anhand von Vorschriften und Normen prüfen
• Überprüfen Sie die Größe mit Messgeräten und Drucken
• Finish und Kontur prüfen
• Überprüfen Sie anhand von Standards auf Risse
• Suchen Sie nach Überschneidungen
• Unterschnitt prüfen
• Stellen Sie fest, ob Spritzer ein akzeptables Maß aufweisen

10 häufige Schweißfehler, die Sie kennen sollten

Was sind Schweißfehler?

Schweißfehler können als Unregelmäßigkeiten definiert werden, die im gegebenen Schweißgut aufgrund eines falschen Schweißverfahrens oder falscher Schweißmuster usw. entstehen. Der Fehler kann von der gewünschten Form, Größe und beabsichtigten Qualität der Schweißnaht abweichen.

Schweißfehler können sowohl außerhalb als auch innerhalb des Schweißgutes auftreten. Einige der Fehler können zulässig sein, wenn die Fehler unterhalb der zulässigen Grenzen liegen, aber andere Fehler wie Risse werden niemals akzeptiert.

Die Technik hat schon immer das Vorhandensein von Unvollkommenheiten erkannt und mit Toleranzen gearbeitet. Toleranz ist der Begriff, der den Grad der Akzeptanz vor Unvollkommenheit definiert. Daher sollte jede Toleranz nur für eine bestimmte Anwendung, einen bestimmten Prozess und ein bestimmtes verwendetes Material definiert werden.

Unvollkommenheiten sind als jeder Unterschied in Bezug auf das Projekt der Struktur bekannt. Sie sind in der Technik unvermeidlich, aber nicht alle sollten als inakzeptabel behandelt werden.

Was sind Schweißnähte?

Diskontinuität ist eine Unterbrechung in der typischen physikalischen Struktur eines Materials, die seine Eigenschaften stark ändert. Die einfache Variation von Eigenschaften kennzeichnet also keine Diskontinuität. Als Schweißfehler gelten jedoch nur Ungänzen, die die Toleranzgrenze überschreiten.

Somit kann eine Schweißnaht mit einem bestimmten Riss für verschiedene Anwendungen als genehmigt oder abgelehnt betrachtet werden.

Arten von Schweißfehlern

Nachdem Sie nun wissen, wie man Schweißfehler aufdeckt, werden wir lernen, zu erkennen, mit welcher Art von Schweißfehler wir es zu tun haben. Jeder hat seine eigenen Eigenschaften und erfordert einen anderen Reparaturansatz.

• Fehlende Fusion oder unvollständige Fusion
• Unterschnitt
• Schlackeneinschlüsse
• Spritzer
• Risse
• Porosität
• Überschneidung
• Verzerrung
• Durchbrennen

1. Mangelnde Penetration oder unvollständige Penetration

Unvollständige Penetration tritt auf, wenn die Wurzel der Schweißraupe nicht die Wurzel der Verbindung erreicht, um die gegenüberliegende Oberfläche im Teil zu schweißen. Um diese Diskontinuität zu korrigieren, können Sie den Strom erhöhen, die Schweißgeschwindigkeit verringern oder die Verbindungsgeometrie ändern.

Ursachen:

• Es war zu viel Platz zwischen dem Metall, das Sie zusammenschweißen.
• Sie bewegen die Perle zu schnell, wodurch sich nicht genug Metall in der Verbindung ablagern kann.
• Sie verwenden eine zu niedrige Stromstärkeeinstellung, was dazu führt, dass der Strom nicht stark genug ist, um das Metall richtig zu schmelzen.
• Großer Elektrodendurchmesser.
• Fehlausrichtung.
• Falsche Verbindung.

Abhilfe:

• Verwenden Sie die richtige Verbindungsgeometrie.
• Verwenden Sie eine Elektrode der richtigen Größe.
• Lichtbogengeschwindigkeit reduzieren.
• Wählen Sie den richtigen Schweißstrom.
• Überprüfen Sie die korrekte Ausrichtung.

2. Fehlende Fusion oder unvollständige Fusion

Unvollständige Verschmelzung tritt mit lokalisiertem Verschmelzungsmangel auf, entweder an der Verbindungskante oder an der Fläche des zuvor abgelegten Strangs. Um diese Diskontinuität zu korrigieren, können Sie den Strom erhöhen, die Schweißgeschwindigkeit verringern, die Verbindungsgeometrie ändern oder einen Kunstgriff anwenden, um magnetisches Blasen zu vermeiden.

Ursachen:

• Geringer Wärmeeintrag.
• Oberflächenkontamination.
• Elektrodenwinkel ist falsch.
• Der Elektrodendurchmesser ist für die zu schweißende Materialstärke nicht geeignet.
• Die Fahrgeschwindigkeit ist zu hoch.
• Das Schweißbad ist zu groß und läuft dem Lichtbogen voraus.

Abhilfe:

• Verwenden Sie einen ausreichend hohen Schweißstrom mit der entsprechenden Lichtbogenspannung.
• Bevor Sie mit dem Schweißen beginnen, reinigen Sie das Metall.
• Vermeiden Sie, dass Schmelzbad den Lichtbogen flutet.
• Verwenden Sie den richtigen Elektrodendurchmesser und -winkel.
• Ablagerungsraten reduzieren

3. Unterschnitt

Es tritt mit einer Vertiefung wie einer Kerbe am Fuß der Schnur auf. Um diese Diskontinuität zu korrigieren, können Sie den Strom reduzieren oder die Schweißgeschwindigkeit reduzieren.

Dieser Schweißfehler ist die Rillenbildung am Schweißnahtfuß, wodurch die Querschnittsdicke des Grundmetalls verringert wird. Das Ergebnis ist eine geschwächte Schweißnaht und ein geschwächtes Werkstück.

Ursachen:

• Zu hoher Schweißstrom.
• Zu schnelle Schweißgeschwindigkeit.
• Die Verwendung eines falschen Winkels, wodurch mehr Wärme auf freie Kanten gelenkt wird.
• Die Elektrode ist zu groß.
• Falsche Verwendung von Schutzgas.
• Falscher Zusatzwerkstoff.
• Schlechte Schweißtechnik.

Abhilfe:

• Verwenden Sie den richtigen Elektrodenwinkel.
• Reduzieren Sie die Lichtbogenlänge.
• Reduzieren Sie die Bewegungsgeschwindigkeit der Elektrode, aber sie sollte auch nicht zu langsam sein.
• Wählen Sie ein Schutzgas mit der richtigen Zusammensetzung für den Materialtyp, den Sie schweißen werden.
• Verwendung des richtigen Elektrodenwinkels, wobei mehr Wärme auf dickere Komponenten gerichtet wird.
• Verwenden Sie die richtige Stromstärke und reduzieren Sie sie, wenn Sie sich dünneren Bereichen und freien Kanten nähern.
• Wählen Sie eine korrekte Schweißtechnik, die kein übermäßiges Weben beinhaltet.
• Verwenden Sie die Multi-Pass-Technik

4. Schlackeneinschluss

Es tritt auf, wenn feste Materialien, metallisch oder nicht, im Schweißgut zurückgehalten werden. Ursachen sind eine unzureichende Reinigung der Schweißoberfläche zwischen den Durchgängen. Es kann auch bei einlagigen Schweißnähten auftreten, wenn Schlacke in der Wurzel und den Zehen der Schweißnaht eingeschlossen wird.

Schlackeneinschlüsse gehören zu den Schweißfehlern, die normalerweise in der Schweißnaht leicht sichtbar sind. Schlacke ist ein glasartiges Material, das als Nebenprodukt beim Stabschweißen, Lichtbogenschweißen mit Flussmittelkern und Unterpulverschweißen auftritt. Dies kann auftreten, wenn das Flussmittel, das beim Schweißen verwendete feste Abschirmmaterial, in der Schweißnaht oder auf der Oberfläche der Schweißzone schmilzt.

Ursachen:

• Unsachgemäße Reinigung.
• Die Schweißgeschwindigkeit ist zu hoch.
• Die Schweißlage nicht reinigen, bevor eine neue begonnen wird.
• Falscher Schweißwinkel.
• Das Schweißbad kühlt zu schnell ab.
• Schweißstrom ist zu niedrig.

Abhilfe:

• Stromdichte erhöhen.
• Schnelles Abkühlen reduzieren.
• Stellen Sie den Elektrodenwinkel ein.
• Entfernen Sie jegliche Schlacke von der vorherigen Raupe.
• Passen Sie die Schweißgeschwindigkeit an.

5. Spritzer

Spritzer treten auf, wenn geschmolzene Partikel von der Schweißraupe weggeschleudert werden. Um diese Diskontinuität zu korrigieren, kann man den Strom reduzieren und die Instabilität bei der Metallübertragung kontrollieren.

Spritzer treten auf, wenn sich kleine Partikel aus der Schweißnaht an der umgebenden Oberfläche anlagern. Dies tritt besonders häufig beim Metall-Schutzgasschweißen auf. Egal wie sehr Sie es versuchen, es kann nicht vollständig beseitigt werden. Es gibt jedoch einige Möglichkeiten, wie Sie es auf ein Minimum reduzieren können.

Ursachen:

• Die laufende Stromstärke ist zu hoch.
• Spannungseinstellung ist zu niedrig.
• Der Arbeitswinkel der Elektrode ist zu steil.
• Die Oberfläche ist kontaminiert.
• Der Bogen ist zu lang.
• Falsche Polarität.
• Fehlerhafter Drahtvorschub.

Abhilfe:

• Oberflächen vor dem Schweißen reinigen.
• Reduzieren Sie die Lichtbogenlänge.
• Stellen Sie den Schweißstrom ein.
• Erhöhen Sie den Elektrodenwinkel.
• Verwenden Sie die richtige Polarität.
• Stellen Sie sicher, dass Sie keine Fütterungsprobleme haben.

6. Schweißnahtriss

Unter den Diskontinuitäten metallurgischen Ursprungs sind Risse zu nennen, die in der von der Schweißnaht betroffenen Zone (Fused Zone oder Heat Affected Zone) aufgrund mehrerer Faktoren auftreten können, wie z. B. der Kontraktion des erstarrenden Metalls und des Kornwachstums können in Kaltrisse, Erstarrungsrisse und Wiedererwärmungsrisse eingeteilt werden.

Die schwerwiegendste Art von Schweißfehlern ist ein Schweißriss und wird von fast allen Standards in der Branche nicht akzeptiert. Es kann auf der Oberfläche, im Schweißgut oder in dem Bereich auftreten, der von der intensiven Hitze betroffen ist.

Es gibt verschiedene Arten von Rissen, abhängig von der Temperatur, bei der sie auftreten:

• Heiße Risse: Diese können während des Schweißprozesses oder während des Kristallisationsprozesses der Schweißverbindung entstehen. Die Temperatur an diesem Punkt kann über 10.000 °C ansteigen.
• Kälterisse: Diese Risse treten auf, nachdem die Schweißung abgeschlossen ist und die Temperatur des Metalls gesunken ist. Sie können Stunden oder sogar Tage nach dem Schweißen entstehen. Es passiert meistens beim Schweißen von Stahl. Die Ursache für diesen Fehler sind normalerweise Verformungen in der Stahlstruktur.
• Kraterrisse: Diese treten am Ende des Schweißprozesses auf, bevor der Bediener einen Durchgang an der Schweißverbindung beendet. Sie bilden sich normalerweise am Ende der Schweißnaht. Wenn das Schweißbad abkühlt und sich verfestigt, muss es genügend Volumen haben, um die Schrumpfung des Schweißguts zu überwinden. Andernfalls bildet es einen Kraterriss.

Ursachen:

• Verwendung von Wasserstoff beim Schweißen von Eisenmetallen.
• Eigenspannung verursacht durch die Erstarrungsschwindung.
• Kontamination unedler Metalle.
• Hohe Schweißgeschwindigkeit, aber niedriger Strom.
• Kein Vorheizen vor Schweißbeginn.
• Schlechtes Verbindungsdesign.
• Ein hoher Gehalt an Schwefel und Kohlenstoff im Metall.

Abhilfe:

• Heizen Sie das Metall nach Bedarf vor.
• Sorgen Sie für eine angemessene Kühlung des Schweißbereichs.
• Verwenden Sie das richtige Verbindungsdesign.
• Entfernen Sie Verunreinigungen.
• Verwenden Sie geeignetes Metall.
• Achten Sie auf eine ausreichende Schnittfläche.
• Verwenden Sie die richtige Schweißgeschwindigkeit und Stromstärke.
• Um Kraterrisse zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass der Krater richtig gefüllt ist.

7. Porosität

Es tritt mit der Bildung von Gasblasen auf, die in der Schmelzzone zurückgehalten werden. Es kann intern auftreten und auch an der Oberfläche auftauchen. Um diese Diskontinuität zu korrigieren, ist es möglich, den Fluss des Schutzgases zu korrigieren und Gase besserer Qualität (mit größerer Reinheit in seiner Zusammensetzung) zu verwenden.

Porosität tritt als Ergebnis einer Schweißmetallverunreinigung auf. Die eingeschlossenen Gase erzeugen eine blasengefüllte Schweißnaht, die schwach wird und mit der Zeit zusammenbrechen kann.

Ursachen:

• Unzureichendes Elektrodendesoxidationsmittel.
• Einen längeren Lichtbogen verwenden.
• Das Vorhandensein von Feuchtigkeit.
• Unsachgemäßer Gasschutz.
• Falsche Oberflächenbehandlung.
• Verwendung eines zu hohen Gasflusses.
• Kontaminierte Oberfläche.
• Vorhandensein von Rost, Farbe, Fett oder Öl.

Abhilfe:

• Reinigen Sie die Materialien, bevor Sie mit dem Schweißen beginnen.
• Verwenden Sie trockene Elektroden und Materialien.
• Verwenden Sie den korrekten Bogenabstand.
• Überprüfen Sie den Gasdurchflussmesser und stellen Sie sicher, dass er wie erforderlich mit den richtigen Druck- und Durchflusseinstellungen optimiert ist.
• Verringern Sie die Bewegungsgeschwindigkeit des Lichtbogens, damit die Gase entweichen können.
• Verwenden Sie die richtigen Elektroden.
• Verwenden Sie eine geeignete Schweißtechnik.

8. Überschneidung

Überlappung tritt auf, wenn die Schweißfläche weit über den Schweißfuß hinausragt. Dies wird meistens durch zu große Elektroden oder eine schlechte Schweißtechnik verursacht.

Ursachen:

• Unsachgemäße Schweißtechnik.
• Bei Verwendung großer Elektroden kann dieser Fehler auftreten.
• Hoher Schweißstrom

Abhilfe:

• Eine geeignete Schweißtechnik verwenden.
• Kleine Elektrode verwenden.
• Weniger Schweißstrom.

9. Verzug

Verzug ist eine ungewollte Veränderung der Form und Position der Metallteile. Es passiert, wenn die Wärmenutzung falsch ist und wird durch die Kontraktion/Ausdehnung der geschweißten Teile verursacht.

Ursache:

• Falscher Brennerwinkel.
• Verwendung einer großen Elektrode:
• Unsachgemäße Schweißtechnik

Abhilfe:

• Die Verwendung eines geeigneten Brennerwinkels kann die Belastung des Metalls verringern
• Die Verwendung einer kleinen Elektrode kann den Krater ebenfalls verringern.
• Verwenden Sie eine geeignete Technik.

10. Durchbrennen

Dringt das Schweißgut in die Basisteile ein, spricht man von Durchbrand. Dies ist eine häufige Diskontinuität beim Schweißen dünner Teile. Es passiert, wenn die Wurzelöffnung zu groß ist oder zu viel Spannung verwendet wird.

So erkennen Sie, ob es sich um eine Schweißnahtunterbrechung oder einen Schweißfehler handelt

Eine Schweißnahtunterbrechung ist leicht zu erkennen, da sie wie eine Unterbrechung des normalen Flusses aussieht. Sie wird auch als Schweißfehler bezeichnet und kann im Schweißgut oder im Grundwerkstoff gefunden werden. Aufgrund des falschen Schweißmusters oder der falschen Schweißtechnik entsteht eine Diskontinuität im Schweißgut. Sie kann von der Form und Dicke der Schweißraupe und letztendlich von der Qualität abweichen.

Im Allgemeinen sollte eine Diskontinuität vermieden und behandelt werden, aber sie ist geringfügig weniger schwerwiegend als ein Schweißfehler. Wenn Sie dennoch eine Schweißnaht-Unterbrechung finden, müssen Sie diese beheben.

Allerdings kann eine Gruppe von Schweißnähten zu einem Schweißfehler werden, wenn sie die in Ihrem Projekt angegebenen Grenzwerte überschreiten. Dies hängt von Ihrem Land, dem Material und der Art der Umgebung ab, in der Sie sich befinden.

Letztendlich ist die Verwendung einer Schweißkamera die effektivste Methode, um eine Schweißarbeit zu inspizieren, insbesondere bei engen Platzverhältnissen. Hier sind einige Videobeispiele, wie das funktioniert.

Schweißfehler erkennen, bevor es zu spät ist

Es kann gar nicht genug betont werden, wie wichtig es ist, Schweißfehler rechtzeitig zu erkennen. Selbst der kleinste Defekt kann katastrophal sein. Von der Pflege der Schweißtechnik über den Schweißstrom bis hin zur Überwachung ist das Schweißen ein komplexes Handwerk, das höchste Aufmerksamkeit erfordert.

Die Investition in die richtigen Tools macht es einfach und sicher, die Arbeit zu erledigen. Für Unternehmen in der Öl-, Gas- und Bergbauindustrie ist es von entscheidender Bedeutung, die häufigsten Schweißfehler zu erkennen, damit sie handeln können.