Häufige Schweißfehler: Ursachen, Erkennung und wirksame Gegenmaßnahmen

Was sind Schweißfehler?

Schweißfehler sind Unregelmäßigkeiten oder unerwünschte Erscheinungen an einer Schweißnaht aufgrund falscher Schweißmuster oder falscher Schweißverfahren. Fehler können entweder innerhalb oder außerhalb des Schweißmetalls auftreten. Diese Fehler sind verschiedener Art, weshalb sie untersucht werden, um sie zu verhindern.

Heute werde ich Sie über die verschiedenen Arten von Schweißfehlern, ihre Ursachen und Gegenmaßnahmen aufklären. Ich bitte Sie, sich zu konzentrieren, um das Wissen vollständig zu erlangen.

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Die verschiedenen Arten von Schweißfehlern können als externe und interne Fehler klassifiziert werden. Wie der Name schon sagt, werden Fehler, die innerhalb der Schweißnaht auftreten, als interne Fehler bezeichnet. Diejenigen, die auf der Oberfläche der Schweißnaht auftreten und sichtbar sind, werden als externe Schweißfehler bezeichnet.

Interne Schweißfehler

Die folgenden Punkte erläutern die Arten von Schweißfehlern, die innerhalb der Schweißnaht auftreten:

1. Schlackeneinschlüsse (Slag Inclusion):

Das Auftreten dieses Fehlers beeinträchtigt die Zähigkeit und Schweißbarkeit des Materials. Er verringert auch die strukturelle Leistung des Schweißmaterials. Schlacken bilden sich auf der Oberfläche der Schweißnaht. Er wird verursacht, wenn die Dichte des Schweißstroms sehr gering ist, da die erforderliche Wärmemenge zum Schmelzen der Metalloberfläche nicht erreicht wird. Er kann auch verursacht werden, wenn die Kante der Schweißnaht nicht ordnungsgemäß gereinigt wurde und die Schweißgeschwindigkeit zu hoch ist. Schlackenfehler treten auf, wenn kein richtiger Schweißwinkel verwendet wird und die Vorschubgeschwindigkeit des Stabelektroden falsch ist.

Die Gegenmaßnahmen bei Schlackeneinschlüssen sind die Erhöhung der Stromdichte und die Reinigung der Nahtkanten. Die vorherige Schlacke auf der Schweißlage sollte entfernt werden, und ein richtiger Elektrodenwinkel und Vorschubgeschwindigkeit sollten eingehalten werden. Schließlich sollte die Schweißgeschwindigkeit so angepasst werden, dass sich Schlacke und Schmelzbad nicht miteinander vermischen.

2. Unvollständige Verschmelzung (Incomplete Fusion):

Diese Art von Schweißfehlern tritt auf, wenn der Schweißer die Naht nicht präzise ausführt. Dies führt dazu, dass das Metall vorzeitig erstarrt und eine Lücke unausgefüllt bleibt. Ursachen sind ein zu großes Schmelzbad, das dem Lichtbogen vorausläuft, und zu geringe Wärmezufuhr. Unvollständige Verschmelzung tritt auch auf, wenn der Nahtwinkel zu gering ist und die Nahtlage falsch positioniert ist. Sie tritt auch durch falsche Elektroden- und Brennerwinkel auf.

Gegenmaßnahmen bei unvollständiger Verschmelzung sind die Verringerung der Abschmelzleistung, Erhöhung des Schweißstroms und Verringerung der Vorschubgeschwindigkeit. Die Erhöhung des Nahtwinkels und die korrekte Positionierung der Naht können ebenfalls unvollständige Verschmelzung verhindern.

3. Halskraken-Risse (Necklace Cracking):

Halskraken-Risse treten beim Elektronenstrahlschweißen auf, wo die Schweißnaht nicht richtig eindringt. Wo das geschmolzene Metall nicht in den Hohlraum fließt. Sie tritt auf, wenn unsachgemäße Schweißtechniken angewendet werden und bei hoher Geschwindigkeit des Elektronenstrahlschweißens. Halskraken-Risse treten häufig in Materialien wie Nickelbasislegierungen, rostfreiem Stahl, Kohlenstoffstahl und Zinnlegierungen auf.

Halskraken-Risse können durch Anwendung der richtigen Schweißtechnik und konstanter Geschwindigkeit während des Schweißprozesses verhindert werden. Sie können auch durch Verwendung geeigneter Materialien für das Schweißen verhindert werden.

4. Unvollständig gefüllte Nut oder unvollständige Durchdringung (Incompletely Filled Groove or Incomplete Penetration):

Diese Art von Schweißfehlern tritt nur bei Stumpfnahtverbindungen auf, wo die Nut des Metalls nicht vollständig gefüllt ist. Unvollständige Durchdringung entsteht durch zu geringe Auftragung des Schweißmetalls und unsachgemäße Schweißtechnik. Sie kann auch auftreten, wenn eine falsche Elektrodengröße verwendet wird.

Die Gegenmaßnahmen für unvollständig gefüllte Nuten sind die Verwendung der richtigen Elektrodengröße und der richtigen Schweißtechnik. Sie kann auch durch erhöhte Auftragung des Schweißmetalls verhindert werden.

Externe Schweißfehler

Die folgenden Punkte erläutern die verschiedenen Arten von externen Schweißfehlern:

1. Schweißrisse (Weld Crack):

Dieser Fehler sollte auf jeden Fall verhindert werden, da er auf der Oberfläche, im Schweißmaterial oder in den wärmebeeinflussten Zonen auftreten kann. Schweißrisse treten bei verschiedenen Temperaturen auf, wie Heißrisse und Kaltisse. Heißrisse sind während der Kristallisation der Schweißverbindungen stärker ausgeprägt, da die Temperatur über 10.000 Grad Celsius steigen kann. Kaltisse treten am Ende des Schweißprozesses bei niedriger Temperatur auf. Kaltisse sind oft erst Stunden oder sogar Tage nach dem Schweißen sichtbar.

Rissfehler können durch verschiedene Bedingungen verursacht werden, darunter:

• Vorhandensein von Eigenspannungen im geschweißten Metall
• Schlechte Duktilität des Grundwerkstoffs
• Verwendung von Wasserstoff als Schutzgas beim Schweißen von Eisenmetallen
• Die Steifigkeit der Verbindung kann es erschweren, die Metalle auszudehnen oder zusammenzuziehen
• Schließlich kann ein hoher Schwefel- und Kohlenstoffgehalt in der Schweißnaht Risse verursachen

Die Gegenmaßnahmen bei Rissfehlern bestehen in der Verwendung geeigneter Materialien, um die Risswahrscheinlichkeit zu verringern. Der Spalt zwischen den Nahtfugen sollte durch geeignete Nahtvorbereitung verringert werden. Rissfehler können auch durch Vorwärmen der Nahtfugen und Verringerung der Abkühlgeschwindigkeit der Verbindung verhindert werden.

2. Kerbfehler (Undercut):

Ein Kerbfehler liegt vor, wenn ein Teil des Grundwerkstoffs aus der Schweizzone wegschmilzt und eine kerbförmige Nut bildet. Dies verringert die Ermüdungsfestigkeit der Verbindung.

Kerbfehler werden verursacht, wenn die Lichtbogenspannung sehr hoch ist und eine falsche Elektrode verwendet wird. Dieser Fehler kann auch auftreten, wenn der Elektrodenwinkel falsch ist oder eine zu große Elektrode verwendet wird. Hohe Elektrodengeschwindigkeit kann ebenfalls diesen Fehler verursachen.

Die Gegenmaßnahmen bei Kerbfehlern sind die Verringerung der Lichtbogenlänge oder der Lichtbogenspannung. Der Elektrodendurchmesser sollte klein sein und die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode verringert werden. Er kann auch verhindert werden, indem der Elektrodenwinkel zwischen 30 und 45 Grad gehalten wird.

3. Spritzer (Spatter):

Spritzer sind kleine Metalltröpfchen, die vom Schweißbad auf die Oberfläche des geschweißten Metalls abgesetzt werden. Dies wird verursacht, wenn der Schweißstrom zu hoch ist und die Polarität falsch ist. Falsches Schutzgas kann ebenfalls Spritzer verursachen, ebenso wie ein zu langer Lichtbogen.

Spritzer können durch Verringerung der Lichtbogenlänge und des Schweißstroms verhindert werden. Sie können auch durch Erhöhung des Plattenwinkels und Verwendung des richtigen Schutzgases verhindert werden. Eine besondere Gegenmaßnahme gegen Spritzer ist die Verwendung der richtigen Polarität entsprechend den Schweißbedingungen.

4. Poren (Porosity):

Porendefekte treten auf, wenn Gas oder kleine Blasen in der Schweißzone eingeschlossen werden. Sie können entstehen, wenn die Elektrode nicht ordnungsgemäß beschichtet ist und das Grundmaterial Rost oder Öl auf der Oberfläche hat. Dieser Fehler wird auch durch zu langen Lichtbogen und zu hohen Schweißstrom verursacht.

Die Gegenmaßnahmen bei Porendefekten sind die Auswahl der richtigen Elektrode, Verringerung des Schweißstroms. Sie können auch durch Verwendung eines kürzeren Lichtbogens und Verlangsamung des Prozesses verhindert werden, um den Gasen das Entweichen zu ermöglichen. Schließlich durch Reinigung von Öl oder Entfernen von Rost von der Oberfläche des Grundwerkstoffs.

5. Überlappung (Overlap):

Überlappung tritt auf, wenn das Schweißnahtgesicht über den Nahtfuß hinausreicht, was dazu führt, dass das Metall sich wälzt und einen Winkel von weniger als 90 Grad bildet. Dieser Fehler wird durch unsachgemäße Schweißtechniken und zu hohen Schweißstrom verursacht. Er kann auch durch Verwendung einer zu großen Elektrode verursacht werden.

Die Gegenmaßnahmen bei Überlappungsfehlern sind die Anwendung der richtigen Schweißtechnik, geringerer Schweißstrom und Verwendung einer kleineren Elektrode.

6. Krater (Crater):

Er tritt auf, wenn der Krater vor dem Abbrechen des Lichtbogens nicht gefüllt wird. Die äußeren Ränder kühlen schneller ab als der Krater, was Spannungen verursacht und dann einen Riss bildet. Kraterfehler werden durch Verwendung einer zu großen Elektrode, falschem Brennerwinkel und unsachgemäßer Schweißtechnik verursacht.

Der Krater wird durch Anwendung der richtigen Schweißtechnik, Verwendung einer kleineren Elektrode und eines richtigen Brennerwinkels zur Verringerung der Spannungen im Metall verhindert.

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