Schweißen ist eine der effizientesten Methoden, um verschiedene Metallteile zu einem einzigen Stück zu verbinden. Es handelt sich um eine wichtige Technik in der Blechfertigung, um die Fertigung eines Teils abzuschließen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass Schweißnähte versagen und Schweißfehler entstehen.
Schweißfehler kommen häufig vor Blechschweißen. Diese Mängel entstehen in der Regel durch falsche Schweißmethoden oder falsche Schweißmuster. Wenn sie innerhalb einer Schweißnaht auftreten, schwächen sie die Verbindung oder führen zum vollständigen Produktausfall. Daher ist es wichtig, die Ursachen dieser Mängel zu verstehen und ihnen proaktiv vorzubeugen.
In diesem Artikel werden die verschiedenen Arten von Schweißfehlern, ihre Ursachen und deren Vermeidung erläutert. Außerdem lernen Sie die verschiedenen Methoden zur Erkennung unsichtbarer Mängel kennen. Die Informationen hier helfen Ihnen, zwischen verschiedenen Fehlern und Diskontinuitäten zu unterscheiden. Lasst uns loslegen!
Was sind Schweißfehler?
Schweißfehler sind Fehler, Unregelmäßigkeiten und Unvollkommenheiten, die in einer bestimmten Schweißverbindung entstehen und deren beabsichtigte Verwendung oder Ästhetik beeinträchtigen. Unregelmäßigkeiten, die die Schweißnaht beeinträchtigen, werden gemäß ISO 6520 als Schweißfehler klassifiziert. Im Gegensatz dazu werden Fehler, die die Schweißnaht nicht beeinträchtigen, als Schweißunterbrechungen klassifiziert. Ihre akzeptablen Grenzwerte liegen unter ISO 5817 und 10042.
Defekte variieren häufig in Größe, Form und Ausmaß je nach Metallstruktur und Schweißprozess. Die Hauptursachen sind die falsche Wahl des Schweißverfahrens oder falsche Schweißmuster. Allerdings können auch viele andere Ursachen zu bestimmten Fehlern in einer Schweißkonstruktion führen.
Schweißfehler können innerhalb oder außerhalb des Metalls auftreten und die Verbindungen schwächen oder ihr Aussehen beeinträchtigen. Während einige Mängel innerhalb zulässiger Grenzen liegen können, können andere zur Ablehnung des Produkts führen. Daher ist es wichtig, Schweißfehler zu vermeiden.
Arten von Schweißfehlern
Schweißfehler und -defekte können nach ihrer Lage im Metall kategorisiert werden. Sie können extern oder intern sein.
Extern Schweißfehler
Dabei handelt es sich um oberflächliche oder optische Mängel. Sie manifestieren sich auf der Oberfläche der Metallschweißverbindung. Äußere Schweißfehler sind in der Regel durch visuelle Inspektion oder andere Methoden wie Magnetpulverinspektion (MPI) oder Farbeindringverfahren (DPI) erkennbar. Typische Beispiele sind Risse, Hinterschneidungen, Überlappungen, Porosität, Spritzer usw.
Intern Schweißfehler
Interne Fehler treten im Metallmaterial auf und sind normalerweise nicht an der Oberfläche der Schweißnaht sichtbar. Es ist oft schwierig, diese Mängel durch visuelle Inspektion und einige zerstörungsfreie Tests zu erkennen. Sie sind jedoch mit Methoden wie Ultraschalltests und Röntgentests (RT) nachweisbar. Häufige Beispiele sind Schlackeneinschlüsse, unvollständige Penetration, unvollständige Verschmelzung usw.
16 häufige Arten von Schweißfehler
In BlechbearbeitungUnsachgemäßes Schweißen kann zu mehreren Mängeln führen. In dieser Übersicht werden häufige Probleme, ihre Ursachen und Abhilfemaßnahmen zur Gewährleistung von Qualität und Haltbarkeit behandelt.
#1 Schweißriss
Risse – flächige Brüche in der Schweißnaht oder im Grundmetall – führen häufig zu schwerwiegenden Schweißfehlern und sind zweifellos die unerwünschtsten Schweißfehler. Diese Mängel können sowohl innen als auch außen auftreten und entstehen durch lokale Brüche, die durch Druck und Abkühlung sowie durch Kontraktion und Kornbildung in der Wärmeeinflusszone (WEZ) während der Erstarrung verursacht werden. Ihre Geometrie führt zu Spannungskonzentrationen in der Nähe der Rissspitze, sodass die Schweißnaht anfällig für Brüche ist. Schweißrisse können in verschiedenen Größen, Formen und Arten auftreten, darunter:
- In Längsrichtung
- Quer
- Krater
- Strahlen
- Verzweigung
Abhängig von der auftretenden Temperatur können Risse sein:
Heiße Risse
Diese entstehen bei der Erstarrung und Kristallisation von Schweißverbindungen. In diesem Stadium liegt die Temperatur oft über 10,000 Grad Celsius. Dabei kann es sich entweder um Erstarrungsrisse oder um Flüssigkeitsrisse handeln. Ersteres tritt auf, wenn das Metall einen hohen Verunreinigungen- oder Kohlenstoffgehalt aufweist oder wenn der Wärmefluss unterbrochen ist. Andererseits kommt es aufgrund der erhöhten Erwärmungstemperatur zu Verflüssigungsrissen. Dabei kommt es zur Verflüssigung von Bestandteilen mit niedrigem Schmelzpunkt.
Kalte Risse
Hierbei handelt es sich um „verzögerte“ Rissbildungsfehler, die nach der Erstarrung des Schweißgutes entstehen. Sie können viele Tage nach Abschluss des Schweißvorgangs auftreten. Solche Risse liegen häufig parallel zur Fusionsgrenze. Restzugspannungen können auch dazu führen, dass die Risse von der Fusionsgrenze weg wachsen. Kaltrisse entstehen hauptsächlich aufgrund mangelnder Vorwärmung, hoher Spannungen, niedriger Temperatur, hohem Wasserstoffgehalt, anfälliger Materialstruktur usw.
Ursachen für Schweißrisse
- Schlechte Duktilität oder Verunreinigung bestimmter Grundmetalle.
- Kombination von hoher Schweißgeschwindigkeit und niedrigem Strom.
- Hohe Eigenspannungsverfestigung durch Schrumpfung.
- Mangelnde Vorwärmung vor dem Schweißen.
- Der hohe Gehalt an Schwefel und Kohlenstoff in unedlen Metallen.
- Verwendung von Wasserstoff als Schutzgas zum Schweißen von Eisenmetallen.
- Übermäßige Gelenkbelastung, die die Bewegung während der Kühlung einschränkt.
- Unsachgemäßes Verhältnis von Tiefe zu Breite der Schweißraupen.
- Falsche Auswahl des Verbrauchsmaterials (z. B. falsches Füllmetall, falsche Elektrodengröße).
Vermeidung von Schweißrissen
- Verwenden Sie kompatible Füllmaterialien und Schweißverfahren und sorgen Sie für saubere Oberflächen des Grund- und Füllmetalls.
- Verwenden Sie die richtige Schweißgeschwindigkeit und den richtigen Strom.
- Das Grundmetall vorwärmen und die Abkühlgeschwindigkeit der Verbindung verringern.
- Verwenden Sie die entsprechende Schwefel- und Kohlenstoffmischung.
- Reduzieren Sie den Spalt zwischen den Schweißverbindungen.
- Achten Sie auf das richtige Verhältnis von Schweißnahttiefe zu Schweißnahtbreite.
- Vermeiden Sie Wasserstoff als Schutzgas für Eisenmetalle.
#2 Krater
Krater sind kraterartige Risse, die normalerweise dem Lichtbogen folgen und nahe dem Ende einer Schweißnaht enden. Sie treten normalerweise nach dem Schweißvorgang auf, aber bevor die Schweißnaht vollständig ausgebildet ist. Sie entstehen häufig aufgrund einer unzureichenden Füllung des Kraters vor dem Brechen des Lichtbogens. Dies führt dazu, dass die Außenkanten schneller abkühlen als der Krater. Ein unzureichendes Volumen der Schweißnaht kann verhindern, dass sie die Metallschrumpfung überwindet. Infolgedessen entsteht beim Schweißvorgang ein Kraterrissdefekt.
Ursachen für Krater
- Unsachgemäße Füllung des Kraters.
- Falscher Brennerwinkel.
- Falsche Wahl der Schweißtechnik.
- Abrupter Abbruch des Schweißvorgangs, unzureichende Verstärkung.
Krater verhindern
- Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Füllung des Kraters.
- Verwenden Sie einen geeigneten Brennerwinkel, um die Belastung des Metalls zu verringern. Der Brennerwinkel beim Drahtschweißen sollte zwischen 10 und 15 Grad in Schweißrichtung betragen. Beim Stabschweißen hingegen sollten Sie einen Winkel von 20 bis 30 Grad (in Zugrichtung) einhalten. Halten Sie den Draht oder Stab bei einer Kehlnaht im 45-Grad-Winkel zwischen den Metallteilen.
- Verwenden Sie eine kleine Elektrode.
- Reduzieren Sie den Schweißstrom allmählich, bevor Sie den Lichtbogen beenden.
- Wählen Sie die richtige Schweißtechnik.
#3 Unterschnitt
Unterschnittdefekte sind unregelmäßige Rillen, die in Form von Kerben auf dem Grundmetall entstehen. Sie entstehen durch das Schmelzen der Metallbasis außerhalb der Schweißzone und werden anhand ihrer Länge, Tiefe und Schärfe charakterisiert. Hinterschnittfehler beim Schweißen verlaufen parallel zur Schweißnaht und führen zu einem Dickenverlust. Dadurch wird die Schweißverbindung anfälliger für Ermüdungserscheinungen. Die Arten von Hinterschnitten sind:
- Durchgehender Unterschnitt
- Undercut zwischen den Läufen
- Mittlerer Unterschnitt
Ursachen für Undercut
- Bei zu hoher Spannung oder zu hoher Schweißgeschwindigkeit kommt es zum Schmelzen an der Oberkante.
- Hohe Lichtbogenspannung.
- Falscher Elektrodenwinkel oder zu große Elektrode.
- Verwendung des falschen Zusatzmetalls.
- Falsche Auswahl des Schutzgases.
Unterschnitt verhindern
- Fahrgeschwindigkeit und Leistungsaufnahme reduzieren.
- Verringern Sie die Lichtbogenspannung oder reduzieren Sie die Lichtbogenlänge. Die Spannung sollte typischerweise zwischen 15 und 30 Volt liegen. Die Länge des Schweißlichtbogens sollte nicht größer sein als der Durchmesser des Elektrodenkerns.
- Halten Sie den Elektrodenwinkel am Standbein zwischen 30 und 45 Grad.
- Verwenden Sie je nach Art und Dicke des Grundmetalls das richtige Gasgemisch und Füllmetall.
- In flachen Positionen schweißen.
#4 Porosität
Porositätsfehler, auch Wurmlochschweißungen genannt, treten auf, wenn Luft- oder Gasblasen in der Schweißnaht eingeschlossen sind. Beim Schweißprozess entstehen häufig Gase wie Wasserstoff, Kohlendioxid und Dampf. Ein Querschnitt poröser Schweißperlen ähnelt oft einem Schwamm mit einer Ansammlung eingeschlossener Luftblasen.
Die eingeschlossenen Gase können an einer bestimmten Stelle lokalisiert oder gleichmäßig in der Schweißnaht verteilt sein. Diese Gasblasen können die Verbindung des Schweißguts schwächen und so zu Ermüdung und Beschädigung führen. Abhängig von ihrer Entstehung können diese Orbitalschweißfehler auftreten als:
- Gasporosität. Dabei handelt es sich um einen kleinen, kugelförmigen Hohlraum, der aus eingeschlossenen Gasen entsteht. Zu den verschiedenen Formen gehören Oberflächenporen, längliche Hohlräume, lineare Porosität usw.
- Wurmlöcher. Hierbei handelt es sich um längliche oder röhrenförmige Hohlräume, die bei der Erstarrung eingeschlossener Gase entstehen. Sie können sie als einzelne Löcher oder als Gruppe von Löchern auf der gesamten Schweißfläche sehen.
- Oberflächenporosität. Dabei handelt es sich um eine Art Porosität, die die Oberfläche des Schweißgutes aufbricht.
Ursachen für Porosität
- Unzureichende Beschichtung der Elektrode oder Verwendung einer korrodierten Elektrode.
- Vorhandensein von Fett, Öl, Wasser, Rost oder Kohlenwasserstoff auf der Schweißoberfläche.
- Verwendung eines falschen Schutzgases.
- Zu hohe Lichtbogenspannung oder zu hoher Gasfluss. Die Spannung sollte typischerweise zwischen 15 und 30 Volt liegen.
- Schlechte Oberflächenbehandlung des Grundmetalls.
Porosität vorbeugen
- Wählen Sie das passende Elektroden- und Füllmaterial.
- Sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Reinigung des Grundmetalls und verhindern Sie, dass Schadstoffe in den Schweißbereich gelangen.
- Um den Schweißprozess zu verbessern und das Entweichen des Gases zu erleichtern, ist die Anpassung der Schweißgeschwindigkeit von entscheidender Bedeutung, da diese je nach Schweißtechnik unterschiedlich ist. Zum Beispiel, MIG-Schweißen ist bei einer Verfahrgeschwindigkeit von 14 bis 19 Zoll pro Minute (IPM) am effektivsten, während das WIG-Schweißen bei einer langsameren Geschwindigkeit von 4 bis 6 IPM optimale Ergebnisse erzielt.
- Konfigurieren Sie den Gasdurchflussmesser auf die richtigen Durchflusseinstellungen. Abhängig von der Schweißtechnik sollte der Gasfluss zwischen 22 und 30 Kubikfuß pro Stunde (CFH) liegen.
- Vorwärmen der Metalle vor dem Schweißen.
- Einstellung des Schweißstroms.
- Verwenden Sie hochreine Schutzgase.
#5 Spritzer
Spritzer bestehen aus Metallpartikeln, die vom Schweißlichtbogen ausgestoßen werden und häufig bei Lichtbogen-, Gas- und Gasschweißen auftreten Heftschweißen Prozesse. Sie können, wenn auch seltener, auch beim MIG-Schweißen auftreten. Diese Partikel haften typischerweise entlang der Schweißnaht oder innerhalb der Verbindungskonstruktionen und markieren einen bestimmten Typ von Schweißfehlern.
Spritzer, die sich in der Düse ansammeln, können die Schweißnaht ablösen und beschädigen. Sie können auch zu Unfällen für die Bediener führen, wenn die Spritzer scharf sind.
Ursachen für Spritzer
- Zu niedrige Spannungs- und zu hohe Stromstärkeeinstellungen.
- Falsche Wahl des Schutzgases.
- Starrer Arbeitswinkel der Elektrode.
- Verwendung einer Nasselektrode und einer größeren Lichtbogenlänge.
- Kontamination der Metalloberfläche.
Spritzer verhindern
- Verwenden Sie die richtige Polarität und passen Sie den Schweißstrom an.
- Verwenden Sie das richtige Schutzgas.
- Erhöhen Sie den Elektrodenwinkel und verringern Sie die Lichtbogenlänge.
- Reinigen Sie die Metalloberfläche vor dem Schweißen.
#6 Überrollen / Überlappen
Eine Schweißüberlappung ist ein Defekt, bei dem das Zusatzmaterial am Schweißnahtende das Metall ohne Verbindung bedeckt. In diesem Fall fließt das Schweißbad übermäßig und reicht über die Spitze hinaus. Wenn dieser Zustand eintritt, bildet das Schweißgut einen Winkel unter 90 Grad.
Ursachen für Überschneidungen
- Verwendung der falschen Schweißtechnik.
- Unterschiedlicher Elektrodenwinkel und falscher Brennerwinkel.
- Verwendung großformatiger Elektroden.
- Hoher Schweißstrom bzw. Wärmeeintrag.
- Langsame Fahrgeschwindigkeit.
Überlappung vermeiden
- Wählen Sie die richtige Schweißtechnik für eine optimale Lichtbogenlänge.
- Achten Sie auf den richtigen Elektrodenwinkel.
- Vermeiden Sie die Verwendung großer Elektroden.
- Versuchen Sie, in flachen Positionen zu schweißen.
- Verwenden Sie eine geringe Wärmeeinbringung bzw. einen geringen Schweißstrom.
- Halten Sie eine angemessene Reisegeschwindigkeit ein.
- Verwenden Sie den richtigen Brennerwinkel.
#7 Lamellenriss
Lamellenrisse beim Schweißen treten normalerweise an der Unterseite der Schweißnaht auf gewalzte Stahlplatten. Ihr Erkennungsmerkmal ist ein Riss mit terrassenförmigem Aussehen. Beim Lamellenriss kommt es zu einer thermischen Kontraktion innerhalb der Stahlplatte. Es kann auch außerhalb von Wärmeeinflusszonen gefunden werden, oft parallel zu den Schweißnahtgrenzen.
Ursachen für Lamellenrisse
- Metallablagerungen auf Oberflächen mit optimalem Zusammenhalt verschweißen.
- Falsche Materialauswahl und Schweißausrichtung.
Lamellenrisse verhindern
- Stellen Sie sicher, dass am Ende der Fertigung geschweißt wird.
- Wählen Sie die hochwertigsten Materialien und verwenden Sie die richtige Schweißausrichtung.
#8 Schlackeneinschluss
Schlacken, gefährliche Nebenprodukte, entstehen bei verschiedenen Prozessen, z. B. bei der Metalllichtbogen-, Stab-, Flussmittellichtbogen- und Unterpulverlichtbogentechnik. Sie erscheinen häufig als eingeschlossene Verunreinigungen innerhalb oder auf der Oberfläche der Schweißbereiche.
Sie treten auf, wenn beim Schweißen ein Flussmittel (festes Abschirmmaterial) verwendet wird. Wenn das Flussmittel auf der Oberfläche der Schweißnaht oder innerhalb des Schweißbereichs schmilzt, können diese Schweißfehler auftreten. Das Vorhandensein von Schlacken beeinträchtigt die Schweißbarkeit und Zähigkeit des Metalls. Dadurch verringern sie die strukturelle Leistung der Schweißnaht.
Ursachen für Schlackeneinschlüsse
- Falscher Elektrodenwinkel.
- Verwendung einer sehr geringen Schweißstromdichte.
- Lassen Sie die Schweißnaht zu schnell abkühlen.
- Unsachgemäße Reinigung früherer Schweißschichten.
- Nicht genügend Platz für Pfützen geschmolzener Schweißnähte.
- Zu hohe Schweißgeschwindigkeit.
Vermeidung von Schlackeneinschlüssen
- Passen Sie den Elektrodenwinkel und die Verfahrgeschwindigkeit an.
- Erhöhen Sie die Stromdichte auf den entsprechenden Wert.
- Schnelles Abkühlen verhindern.
- Reinigen Sie die Schweißbettoberflächen, bevor Sie die nächste Schicht auftragen.
- Gestalten Sie die Verbindungen neu, um sicherzustellen, dass genügend Platz für die ordnungsgemäße Nutzung einer Pfütze geschmolzener Schweißnähte vorhanden ist.
- Sorgen Sie für eine optimale Schweißgeschwindigkeit.
#9 Unvollständige Fusion
Dieser Schweißfehler wird auch als mangelnde Schweißnaht bezeichnet und entsteht durch ungenaues Schweißen, das zu ungefüllten Lücken führt. Dies kann folgende Ursachen haben:
- Mangelnde Verbindung zwischen dem Grundwerkstoff und dem Schweißgut an der Schweißnahtwurzel.
- Fehlende Seitenwandverschmelzung zwischen Grundwerkstoff und Schweißgut an der Seitenwandschweißnaht.
- Fehlende Verschmelzung zwischen benachbarten Schweißgutschichten beim Mehrlagenschweißen.
Obwohl es sich hierbei um einen inneren Schweißfehler handelt, kann man beim Schweißen auch an der Außenfläche eine unvollständige Verschmelzung erkennen. Dies geschieht, wenn die äußere Seitenwand nicht richtig mit dem Grundmetall verschmolzen ist.
Ursachen unvollständiger Fusion
- Geringe Wärmeeinbringung.
- Verschmutzung der Metalloberfläche.
- Verwendung falscher Elektrodendurchmesser für die jeweilige Materialstärke.
- Zu hohe Fahrgeschwindigkeit.
- Große Schweißbäder, die sich vor dem Lichtbogen bewegen.
Verhindern einer unvollständigen Fusion
- Verwenden Sie die richtige Wärmezufuhr.
- Reinigen Sie den Schweißbereich und die Metalloberfläche vor dem Schweißen.
- Wählen Sie den richtigen Elektrodendurchmesser passend zur Materialstärke.
- Optimieren Sie die Fahrgeschwindigkeit.
- Verwenden Sie ein geeignetes Schweißbad, das den Lichtbogen nicht überflutet.
- Achten Sie auf die richtige Fugengeometrie.
#10 Unvollständige Penetration
Beim Schweißen ist die Eindringtiefe der Abstand von der Oberfläche des Grundmetalls bis zur maximalen Schweißnahtausdehnung. Eine unvollständige Penetration entsteht, wenn die Metallnut zu eng ist und nicht gefüllt wird. Dadurch breitet sich das Schweißgut nicht vollständig aus und gelangt nicht bis zum Grund der Schweißnaht. Dies verringert die Festigkeit der Schweißverbindung und führt zu Schweißfehlern.
Ursachen für unvollständige Penetration
- Falsche Gelenkausrichtung.
- Zu viel Platz zwischen den Schweißnähten.
- Eine zu schnelle Bewegung der Schweißraupe führt zu einer geringen Metallabfuhr.
- Eine zu niedrige Stromstärkeeinstellung verhindert ein ausreichendes Schmelzen des Metalls.
- Falsche Positionierung der Elektrode.
Unvollständige Penetration verhindern
- Verwenden Sie die richtige Gelenkgeometrie und die richtige Ausrichtung.
- Auf ausreichenden Schweißgutauftrag achten.
- Verwenden Sie die richtige Stromstärkeeinstellung.
- Reduzieren Sie die Lichtbogengeschwindigkeit.
- Stellen Sie sicher, dass die Elektroden genau positioniert sind.
#11 Verzerrung
Verformungen oder Verzug entstehen durch die übermäßige Hitze beim Schweißen und führen zu Veränderungen der Position und Abmessungen von Metallplatten. Verformungen werden in vier Typen eingeteilt: Winkelverformung, Längsverformung, Rundungsverformung und neutrale Achsenverformung. Dieser Defekt ist bei dünneren Platten stärker ausgeprägt, da ihre begrenzte Oberfläche eine effektive Wärmeableitung behindert.
Ursachen der Verzerrung
- Unterschiedliche Temperaturgradienten beim Schweißen.
- Verwendung einer falschen Schweißreihenfolge.
- Langsame Lichtbogengeschwindigkeit.
- Mit Elektroden mit kleinem Durchmesser gehen zu viele Schweißnähte durch.
- Hohe Eigenspannung in der zu schweißenden Metallplatte.
Verzerrungen vermeiden
- Halten Sie beim Schweißen einen geeigneten Temperaturgradienten ein.
- Verwenden Sie die richtigen Schweißanweisungen.
- Halten Sie eine Lichtbogengeschwindigkeit von 10 bis 20 Zoll pro Minute für rotierende Werkstücke und von 4 bis 10 Zoll pro Minute für Orbitalschweißgeräte ein.
- Optimieren Sie die Design für Ihr Blechteil für eine ausreichende Anzahl von Schweißdurchgängen.
- Verwenden Sie die richtige Menge Schweißgut, um die Kontraktionskräfte zu verringern.
#12 Durchbrennen
Wenn beim Schweißen übermäßige Hitze angewendet wird, kann es zu Löchern in der Mitte des Metalls kommen. Diese Art von Schweißfehler nennen wir Durchbrand. Dies ist ein häufiger Schweißfehler bei dünnen Metallblechen mit einer Dicke von weniger als 1/4 Zoll. Es kann auch bei dickeren Metallmaterialien auftreten, wenn die Schweißeinstellungen zu hoch sind oder die Brennerbewegung zu langsam ist.
Ursachen für Durchbrennen
- Zu hohe Schweißeinstellungen für dicke Metallmaterialien.
- Deutlich große Lücken zwischen Metallteilen.
- Die zu langsame Bewegung der Taschenlampe.
- Verwendung falscher Drahtgrößen.
Durchbrennen verhindern
- Vermeiden Sie einen zu hohen Strom oder eine zu hohe Schweißeinstellung.
- Vermeiden Sie übermäßige Lücken zwischen den Metallplatten.
- Die optimale Fahrgeschwindigkeit ist entscheidend: Halten Sie beim MIG-Schweißen eine Geschwindigkeit von 14 bis 19 Zoll pro Minute ein, während Orbitalschweißgeräte mit 4 bis 10 Zoll pro Minute arbeiten sollten.
- Vermeiden Sie große Fasenwinkel.
- Verwenden Sie enge Drahtstärken.
- Sorgen Sie für eine ausreichende Klemmung und Niederhaltung des Metalls.
#13 Mechanischer Schaden
Mechanische Schäden, die sich als Einkerbungen auf Grundwerkstoffen oder Schweißnähten äußern, entstehen häufig durch Missgeschicke beim Schweißprozess. Diese Probleme können auf eine falsche Auswahl der Schweißtechniken oder den unsachgemäßen Einsatz von Schweißwerkzeugen zurückzuführen sein.
Ursachen mechanischer Schäden
- Falscher Umgang mit Elektrodenhaltern.
- Beim Hacken zusätzliche Kraft anwenden.
- Ineffiziente Nutzung der Mühle.
- Der Lichtbogen kann nicht auf das Metall treffen.
Vermeidung mechanischer Schäden
- Achten Sie nach dem Schweißen auf eine ordnungsgemäße Handhabung des Elektrodenhalters.
- Schweißgeräte fachgerecht bedienen.
- Bei Bedarf sollte das Hämmern mäßig erfolgen.
- Schalten Sie vor dem Schweißen den Lichtbogen ein.
#14 Überschüssige Verstärkung
Dieser Schweißfehler entsteht durch zu viel Zusatzmaterial in der Schweißverbindung. Überschüssige Bewehrung kann als schmale, steile Sicken auftreten. Dies ist in der Regel auf eine unzureichende Flussmittelbeschichtung auf dem Zuleitungsdraht zurückzuführen. Darüber hinaus kann die überschüssige Bewehrung ausgefranst und uneben sein – Gebirgsbewehrung. In diesem Fall entsteht der Defekt durch einen zu hohen Fluss oder eine ungleichmäßige Fahrgeschwindigkeit.
Ursachen für übermäßige Verstärkung
- Zu wenig oder zu viel Flussmittel auf dem Zuleitungsdraht.
- Zu schnelle oder ungleichmäßige Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes.
- Unterschiedliche Spannungseinstellungen.
- Es entstehen große Lücken zwischen den Schweißstücken.
Übermäßige Verstärkung verhindern
- Halten Sie den Brenner mit der richtigen Geschwindigkeit in Bewegung.
- Stellen Sie die Stromstärke richtig ein und vermeiden Sie übermäßige Hitze.
- Passen Sie die Spannung an, um sicherzustellen, dass sie optimal ist.
- Richten Sie die Schweißstücke aus, um große Lücken zu vermeiden.
#15 Schnurrhaare
Whisker-Defekte, die typischerweise beim MIG-Schweißverfahren auftreten, sind kurze Elektrodendrähte, die auf der Wurzelseite der Schweißnaht aus der Schweißnaht herausragen. Sie entstehen durch einen überstehenden Elektrodendraht an der Vorderkante des Schweißbads.
Diese Elektrodendrähte beeinträchtigen die ästhetische Qualität und die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht. Beispielsweise werden Whisker oft als Einschlüsse angesehen, die Schweißverbindungen schwächen. Bei Verwendung in Rohrleitungen können sie den Durchfluss behindern oder Geräteschäden verursachen.
Ursachen für Schnurrhaare
- Verwendung einer hohen Vorschubgeschwindigkeit für Elektrodendraht.
- Zu hohe Fahrgeschwindigkeit.
- Elektrode vor der Vorderkante des Schweißbades positioniert.
Schnurrhaare verhindern
- Reduzieren Sie die Vorschubgeschwindigkeit des Elektrodendrahtes.
- Stellen Sie sicher, dass die Fahrgeschwindigkeit optimal bleibt; Vermeiden Sie es, zu schnell zu fahren.
#16 Fehlausrichtung
Dieser Schweißfehler entsteht, wenn sich der Zusatzwerkstoff in der Schweißverbindung zersetzt. Es handelt sich um den Unterschied zwischen der Außen- und/oder Innenhöhe von Schweißgut und Grundwerkstoff. Sie erkennen es möglicherweise an wellenförmigen oder kurvigen Stellen auf der Oberfläche der Schweißkonstruktion. Ein Fehlausrichtungsfehler schwächt die Schweißnaht und verringert ihre Fähigkeit, Umgebungen mit hoher Ermüdung standzuhalten.
Ursachen einer Fehlausrichtung
- Der zu schnelle Schweißvorgang.
- Falsche Wahl der Technik oder Handhabung.
- Unzureichende Platzierung des Schweißdrahtes.
Fehlausrichtung verhindern
- Wenden Sie einen gleichmäßigen, aber effizienten Schweißprozess an.
- Beauftragen Sie qualifizierte Experten und führen Sie vor dem Schweißen entsprechende Kontrollen durch.
- Halten Sie den Schweißdraht in der richtigen Position.
So erkennen Sie Unsichtbares Schweißfehler – Zerstörungsfreie Schweißprüfung und Inspektionen
Da beim Schweißen zwei oder mehr Metalle verschmelzen, kann es schwierig sein, interne Schweißfehler durch visuelle Inspektion zu erkennen. In diesem Fall ist die zerstörungsfreie Prüfung (NDT) eine wertvolle Option, da sie Ihnen die Integrität Ihrer Schweißnaht zeigt. Durch diesen Vorgang läuft der Betrieb reibungslos ab, ohne dass Werkzeuge beschädigt werden.
Magnetpulverprüfung
Dies ist eine der besten Methoden zur Erkennung von Oberflächenrissen und Schweißfehlern, die zu klein sind, um durch eine visuelle Inspektion erkannt zu werden. Es ist auch eine ausgezeichnete Wahl für unterirdische Diskontinuitäten in einer Schweißnaht. Bei der elektromagnetischen Partikelprüfung wird das Werkstück magnetisiert. Anschließend wird eine fluoreszierende Lösung verwendet, um die Mängel zur ordnungsgemäßen Dokumentation hervorzuheben.
Ultraschallprüfung
Bei dieser Prüfmethode werden hochfrequente Schallwellen verwendet, um das Innere und Äußere von geschweißten Metallen zu prüfen. Es entdeckt nicht nur Fehler und Unregelmäßigkeiten in der Schweißnaht, sondern misst auch die genaue Position der Fehler. Das Instrument sendet Hochfrequenzstrahlen in das Metall. Sobald es einen Schweißfehler erkennt, springt es zurück Ultraschallschweißen Maschine, um ein klares Bild eines potenziellen Defekts und seiner Position zu erhalten. Dies ermöglicht eine schnelle und einfache Behebung des Fehlers.
Röntgenkontrolle
Diese Technik ist an verschiedene Situationen anpassbar. Es verwendet Gammastrahlen oder Röntgenstrahlen, um das Innere von Schweißnähten zu prüfen. Die Einrichtung ist einfach und schnell und zeigt ein anschauliches Bild der Defekte auf dem Bildschirm des Röntgengeräts.
Wie man zwischen Schweißunstetigkeit und Schweißnahtunterbrechung unterscheidet Schweißfehler
Schweißnahtunterbrechungen sind Unterbrechungen im normalen Fluss der Struktur einer Schweißkonstruktion. Dies kann entweder im Grundwerkstoff oder im Schweißgut liegen und ist auf falsche Schweißmethoden oder -muster zurückzuführen. Diese Unregelmäßigkeiten weichen häufig von der gewünschten Schweißnahtgröße, -form und der beabsichtigten Qualität ab. Sie können auch intern oder extern sein.
Folgende Punkte unterscheiden Schweißfehler von Unstetigkeiten:
- Eine Schweißnaht würde zum Defekt werden, wenn die Qualitätskontrolle das Produkt vollständig aussortiert.
- Eine Diskontinuität kann Feldtests überstehen, ein Defekt jedoch nicht.
- Für Diskontinuitäten gibt es vor der Ablehnung oft eine definierte Liste akzeptabler Grenzwerte.
- Schweißfehler liegen in der Regel innerhalb akzeptabler Herstellungsfehlergrenzen, Mängel müssen jedoch repariert oder zurückgewiesen werden.
Wenn die Diskontinuitäten jedoch die angegebenen Projektgrenzen überschreiten, können sie zu einem Schweißfehler werden. Letztlich kommt es darauf an, Schweißprozesse mit effizienten Methoden zu prüfen.
FAQ
Obwohl die besprochenen 16 Fehler hauptsächlich häufige Schweißfehler betreffen, können auch andere, weniger häufige Fehler die Schweißqualität beeinträchtigen. Zwei Beispiele könnten sein:
Lichtbogenschlag: Magnetkräfte können den Schweißlichtbogen von seinem vorgesehenen Weg ablenken, was zu ungleichmäßiger Durchdringung, flachen Schweißnähten und möglicherweise anderen Defekten wie Porosität oder unvollständiger Verschmelzung führen kann. Dies ist eher beim Gleichstromschweißen der Fall und kann besonders beim Schweißen dicker Abschnitte oder bei hohen Strömen eine Herausforderung darstellen.
Schweißriss: Wie beim Lamellenreißen, aber im Schweißmetall oder in der Wärmeeinflusszone selbst. Das Reißen ist das Ergebnis hoher Spannungen in Verbindung mit geringer Duktilität. Dies tritt normalerweise während der Abkühlung auf, wenn das kontrahierte Schweißmetall reißen kann, wenn das Material nicht über ausreichende Duktilität verfügt, um die Belastung auszuhalten.
Jede Unterbrechung der üblichen Struktur einer Schweißnaht, einschließlich Änderungen in Form, Größe oder Profil der Naht, wird als Schweißfehler bezeichnet. Diese Fehler können innerhalb der durch Normen wie ISO 5817 und 10042 festgelegten Grenzen tolerierbar sein. Ein Schweißfehler hingegen ist eine Fehlerstelle, die diese angemessenen Grenzen überschreitet und die strukturelle Integrität oder den Verwendungszweck der Schweißnaht gefährdet. Ob ein Fehler einen Fehler darstellt, hängt von seiner Größe, Position und den Anwendungsanforderungen ab. Bei einer nicht kritischen Anwendung kann ein Fehler akzeptiert werden; bei einem stark beanspruchten, sicherheitskritischen Bauteil wird er als Fehler angesehen. Zerstörungsfreie Prüfverfahren (NDT) werden häufig verwendet, um Fehler zu bewerten und festzustellen, ob es sich um Fehler handelt.
Fazit
Schweißen, eine differenzierte Fähigkeit, erfordert eine sorgfältige Auswahl der Techniken und eine präzise Ausführung. Fehler beim Schweißen können die Produktqualität beeinträchtigen und die Geschäftsleistung beeinträchtigen. Das Verständnis der verschiedenen Schweißfehler, ihrer Ursachen und Präventionsmethoden ist für die Aufrechterhaltung hoher Standards von entscheidender Bedeutung.
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