Schweißnahtprüfung: Fehler erkennen und Schweißnähte richtig bewerten
Eine Schweißnaht kann von außen hervorragend aussehen und trotzdem innere Fehler enthalten. Gerade Bindefehler, Poren oder Risse im Inneren bleiben oft verborgen und können die Tragfähigkeit erheblich beeinträchtigen. Deshalb gehört die Prüfung von Schweißnähten zu den wichtigsten Schritten der Qualitätssicherung.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Sichtprüfung (VT) ist die Grundlage jeder Schweißnahtprüfung.
- Oberflächenfehler lassen sich mit Farbeindring- oder Magnetpulverprüfung erkennen.
- Innere Fehler werden mit Ultraschall oder Durchstrahlung geprüft.
- Die Bruchprobe am Probestück ist die aussagekräftigste Prüfung für die Werkstatt.
- Die Bewertung erfolgt häufig nach DIN EN ISO 5817 in den Bewertungsgruppen B, C und D.
- Nicht jede Unregelmäßigkeit ist automatisch ein Mangel.
Was du selbst in der Werkstatt prüfen kannst
Bevor spezielle Prüfverfahren zum Einsatz kommen, lassen sich viele Fehler bereits mit einfachen Mitteln erkennen.
Sichtprüfung (VT)
Die Sichtprüfung ist die wichtigste und zugleich einfachste Kontrolle.
Dabei werden geprüft:
- Nahtform
- Nahtbreite
- Nahtdicke
- Übergang zum Grundmaterial
- Einbrandkerben
- Oberflächenporen
- Spritzer
- Endkrater
- Kantenversatz
Hilfsmittel:
- Gute Beleuchtung
- Lupe
- Schweißnahtlehre
Kehlnahtlehre
Mit einer Kehlnahtlehre lässt sich kontrollieren, ob die geforderte Nahtgröße tatsächlich erreicht wurde.
Typische Erfahrung:
Viele Kehlnähte sehen ausreichend groß aus, sind tatsächlich aber zu klein.
Bruchprobe
Eine der aussagekräftigsten Prüfungen überhaupt.
Vorgehensweise
- Ein Probestück aus dem gleichen Material vorbereiten.
- Mit identischen Parametern schweißen.
- Im Schraubstock oder mit dem Hammer aufbrechen.
Gutes Ergebnis
Das Material bricht neben der Naht.
Die Verbindung war stärker als das Grundmaterial.
Schlechtes Ergebnis
- Die Naht löst sich vollständig.
- Der Bruch verläuft direkt durch die Schweißnaht.
Das deutet auf Bindefehler oder mangelnden Einbrand hin.
Makroschliff
Ein sehr lehrreiches Verfahren.
Vorgehensweise
- Probestück quer zur Naht auftrennen.
- Schnittfläche schleifen.
- Mit Ätzmittel behandeln.
Danach werden sichtbar:
- Einbrand
- Nahtaufbau
- Wärmeeinflusszone
- Bindefehler
Dichtheitsprüfung
Geeignet für:
- Behälter
- Rohrleitungen
- Tanks
Typische Verfahren:
- Seifenlauge
- Druckprobe
- Kreide-Petroleum-Verfahren
Wichtig
Die Dichtheitsprüfung zeigt nur:
Ist die Verbindung dicht?
Nicht:
Ist die Verbindung ausreichend fest?
Zerstörungsfreie Prüfverfahren (ZfP)
Diese Verfahren untersuchen die Naht, ohne das Bauteil zu beschädigen.
VT – Sichtprüfung
Erkennt
- Nahtformfehler
- Oberflächenporen
- Einbrandkerben
- Spritzer
- Kantenversatz
- Oberflächenrisse
Erkennt nicht
- Innere Fehler
- Verdeckte Risse
- Bindefehler im Inneren
Vorteil
- Schnell
- Kostengünstig
- Immer erforderlich
PT – Farbeindringprüfung
Einsatzgebiet
Fehler, die zur Oberfläche geöffnet sind.
Erkennt
- Oberflächenrisse
- Offene Poren
- Feine Oberflächenfehler
Geeignet für
- Stahl
- Edelstahl
- Aluminium
- Kupfer
Ablauf
- Oberfläche reinigen
- Eindringmittel auftragen
- Einwirkzeit abwarten
- Reinigen
- Entwickler auftragen
- Anzeigen auswerten
Grenzen
Verdeckte Fehler unter der Oberfläche werden nicht erkannt.
MT – Magnetpulverprüfung
Einsatzgebiet
Oberflächennahe Fehler an magnetisierbaren Werkstoffen.
Erkennt
- Oberflächenrisse
- Nahezu oberflächenliegende Risse
Geeignet für
- Baustahl
- Ferritische Stähle
Nicht geeignet für
- Aluminium
- Kupfer
- Austenitische Edelstähle
Vorteil
Häufig empfindlicher als die Farbeindringprüfung.
UT – Ultraschallprüfung
Die wichtigste Methode zur Suche nach inneren Fehlern.
Erkennt besonders gut
- Bindefehler
- Wurzelfehler
- Innere Risse
- Flächige Fehler
Funktionsweise
Ein Prüfkopf sendet Ultraschallwellen in das Bauteil.
Reflexionen werden ausgewertet und zeigen Fehlerstellen an.
Vorteile
- Keine Strahlenbelastung
- Sofortige Ergebnisse
- Geeignet für dicke Querschnitte
Grenzen
Die Auswertung erfordert Erfahrung.
Einzelne kleine Poren werden schlechter erkannt als große flächige Fehler.
RT – Durchstrahlungsprüfung
Bekannt als:
- Röntgenprüfung
- Gamma-Prüfung
Erkennt besonders gut
- Poren
- Lunker
- Schlackeneinschlüsse
Funktionsweise
Strahlung durchdringt das Bauteil.
Auf der Rückseite wird das Ergebnis mit Film oder Detektor aufgezeichnet.
Vorteile
- Bildhafte Darstellung
- Sehr gute Dokumentation
- Gut nachvollziehbar
Grenzen
- Hoher Aufwand
- Strahlenschutz erforderlich
- Spezialisierte Dienstleister notwendig
Welches Verfahren findet welchen Fehler?
| Fehlerart | VT | PT | MT | UT | RT |
|---|---|---|---|---|---|
| Nahtformfehler | ✓ | – | – | – | – |
| Nahtdicke | ✓ | – | – | – | – |
| Oberflächenrisse | ✓ | ✓ | ✓ | Teilweise | Teilweise |
| Oberflächennahe Risse | – | – | ✓ | ✓ | Teilweise |
| Bindefehler | – | – | – | ✓ | Eingeschränkt |
| Wurzelfehler | Teilweise | – | – | ✓ | ✓ |
| Innere Poren | – | – | – | Eingeschränkt | ✓ |
| Schlackeneinschlüsse | – | – | – | Eingeschränkt | ✓ |
Zerstörende Prüfverfahren
Diese Prüfungen werden hauptsächlich bei Verfahrensprüfungen und Schweißerprüfungen eingesetzt.
Zugversuch
Prüft:
- Festigkeit
- Tragfähigkeit
Biegeprüfung
Prüft:
- Verformbarkeit
- Bindefehler
- Risse
Kerbschlagbiegeversuch
Prüft:
- Zähigkeit
- Verhalten bei niedrigen Temperaturen
Härteprüfung
Prüft:
- Aufhärtungen
- Wärmeeinflusszone
Makro- und Mikroschliff
Prüfen:
- Gefüge
- Einbrand
- Nahtaufbau
Bruchprobe
Prüft:
- Schweißqualität
- Bindefehler
- Tatsächliche Tragfähigkeit
Personalqualifikation
Für zerstörungsfreie Prüfungen werden qualifizierte Prüfer benötigt.
Die Qualifizierung erfolgt üblicherweise nach DIN EN ISO 9712.
Stufe 1
- Führt Prüfungen nach Anweisung durch
Stufe 2
- Führt Prüfungen eigenständig durch
- Bewertet Ergebnisse
- Dokumentiert Ergebnisse
Stufe 3
- Verantwortet Prüfverfahren
- Erstellt Prüfanweisungen
- Überwacht Prüfprozesse
Bewertung von Schweißnähten
Nicht jede Unregelmäßigkeit bedeutet automatisch, dass eine Naht unzulässig ist.
Bewertungsgruppen nach DIN EN ISO 5817
| Gruppe | Anforderung |
|---|---|
| B | Höchste Qualitätsanforderung |
| C | Standardanforderung |
| D | Geringere Anforderungen |
Wichtig für die Werkstatt
Die geforderte Bewertungsgruppe sollte bereits bei der Auftragsklärung bekannt sein.
Wird beispielsweise Gruppe B gefordert, gelten deutlich strengere Anforderungen als bei Gruppe D.
Wann wird eine Prüfstelle benötigt?
Eine externe Prüfstelle ist häufig erforderlich:
- Bei EN-1090-Bauteilen
- Bei Druckgeräten
- Für Verfahrensprüfungen
- Für Schweißerprüfungen
- Bei Schadensfällen
- Wenn der Auftraggeber Prüfungen fordert
Häufige Fragen
Kann ich Bindefehler von außen erkennen?
Meist nicht.
Hinweise können sein:
- Schmale, hohe Naht
- Schlechter Flankenübergang
Sicherheit liefern jedoch nur:
- Ultraschallprüfung
- Bruchprobe am Probestück
Was ist der Unterschied zwischen Ultraschall und Röntgen?
Ultraschall
Erkennt besonders gut:
- Risse
- Bindefehler
- Flächige Fehler
Durchstrahlung
Erkennt besonders gut:
- Poren
- Schlackeneinschlüsse
- Lunker
Beide Verfahren ergänzen sich.
Warum funktioniert Magnetpulverprüfung nicht bei Edelstahl?
Austenitische Edelstähle sind nicht ausreichend magnetisierbar.
Hier wird normalerweise die Farbeindringprüfung eingesetzt.
Ist die Bruchprobe eine anerkannte Prüfung?
Ja, an Probestücken.
Für die eigene Qualitätskontrolle ist sie eine der aussagekräftigsten Prüfungen überhaupt.
Am fertigen Bauteil kann sie natürlich nicht angewendet werden.
Was kostet eine Ultraschallprüfung?
Die Kosten hängen ab von:
- Bauteilgröße
- Prüfumfang
- Dokumentation
- Anfahrt
Für genaue Preise sollte ein regionaler Prüfdienstleister angefragt werden.
Passendes Zubehör
Kehlnahtlehren, Schweißnahtmessgeräte, Prüflampen, Lupen und Anreißwerkzeuge helfen dabei, Schweißnähte bereits in der Werkstatt zuverlässig zu kontrollieren.
Wenn du unsicher bist, ob eine Schweißnaht den Anforderungen entspricht, unterstützt oft schon eine Sichtprüfung mit den richtigen Messmitteln. Bei Fragen zur Beurteilung von Schweißnähten beraten wir dich gerne aus Stuhr bei Bremen.
Dieser Beitrag bietet einen Überblick über die wichtigsten Prüfverfahren. Er ersetzt keine qualifizierte Prüfung, keine Prüfanweisung und keine Bewertung durch eine Schweißaufsichtsperson.
