Schweißnaht sicher prüfen

Bei der zerstörungsfreien Schweißnahtprüfung liegt der große Vorteil darin, dass Bauteile nicht zerstört und nur fehlerhafte Werkstücke aussortiert werden.

Schweißnähte mithilfe von ZfP (zerstörungsfreie Prüfung) qualitativ zu prüfen, ist ein gängiges Verfahren. Es können, wenn Bauteile unterschiedlich beansprucht werden, verschiedene Bewertungsmaßstäbe angelegt werden, sogenannte Bewertungsgruppen. Es geht hauptsächlich darum, ob die Art und Weise, wie das Teil beansprucht wird, dynamisch oder statischer Natur ist und ob die Betriebsbedingungen temperaturabhängig oder von der Umgebung abhängig sind. Die Fehler werden nach ISO 5817 in ihrer tatsächlichen Größe angegeben. Das können Schlacken, Poren, Bindefehler oder Risse oder die Festigkeit der Schweißnähte sein.

Manchmal erfordert es eine zusätzliche Schweißnahtprüfung, abhängig von Art und Umfang eines Verfahrens. Deshalb ist eine Schweißnahtprüfung, die nicht bildgebend ist, nur erfolgreich, wenn der Schweißfachmann große Erfahrung nachweisen kann. Generell bedeutet Schweißnähte prüfen eine große Herausforderung für den Prüfer.

Die digitale Schweißnahtprüfung ist eine zerstörungsfreie Materialprüfung (ZfP) für Schweißnähte und einzelne Werkstücke. Sie wird als Durchstrahlungsprüfung (RT) mit Röntgenstrahlen bezeichnet.

Sie wurde entwickelt für die Schweißnahtprüfung an Platten oder Rohren und zum Durchleuchten von einzelnen Werkstücken, die aus verschiedenstem Material sein können, wie Kunststoffe, Titan, Eisen, Kupfer oder Aluminium und noch viele andere mehr.

In der Auto- und Flugzeugindustrie und im Apparate- und Anlagenbau wird bei Laser- (LB) und Elektronenstrahlschweißen (EB) immer öfter die zerstörungsfreie Röntgenuntersuchung angewandt. Es wurden deshalb separate Normen und Richtlinien zum Laser- und Elektronenstrahlschweißen erlassen, die ein zerstörungsfreies Prüfen möglich machen.

Der Schweißfachmann und Werkstoffprüfer, führende Aufsichtsperson mit der höchsten Stufe der Schweißerprüfung, zeigt sich allein verantwortlich für die Qualität aller Schweißarbeiten und führt alle Schweißnahtprüfungen durch. Als Ansprechpartner zwischen der fertigenden Abteilung und den Schweißfachingenieuren sorgt er dafür, dass die Schweißnahtprüfung durchgeführt wird. Er prüft Konstruktionspläne und gibt Arbeitsaufträge an die Schweißer in der Fertigung. Als Werkstoffprüfer überprüft der Schweißfachmann metallische Bauteile und Werkstoffe auf mögliche Schäden und ihre Eigenschaften, führt eine Messung durch und protokolliert detailliert das Endergebnis. Schweißnahtprüfer arbeiten in Gießereien, Stahlwerken, in Energieunternehmen, im Fahrzeug-, Maschinen- und Anlagebau, in Einrichtungen für Materialforschung und Prüfanstalten für Werkstoffe.

In einem Unternehmen und für dessen Schweißaufsichtspersonen ist die DIN EN ISO 5817 die Grundlage. Dort werden die Bewertungsgruppen von Unregelmäßigkeiten an Schmelz-Schweißverbindungen festgelegt. Sie beinhaltet drei Bewertungsgruppen (B, C und D). Die höchste Anforderung entspricht der Bewertungsgruppe B. Sie enthalten die unterschiedlichen Belastungsarten, Arten von Schweißnaht-Übergängen, Kantenversätze bei Rohren und Blechen und die Klasse der Schwingfestigkeit.

Verbindungen der Schweißnähte und ihre Regelungen sind in der DIN EN 1993-1-8/4 hinterlegt.

Die Schweißtechnik verwendet bei der Schweißnahtprüfung die Röntgenprüfung, um die Ursachen der Schweißnahtfehler sehen zu können und setzt sie erfolgreich, zum Verhindern von Folgen solcher Fehler, im Durchstrahlungsverfahren ein, besonders bei durchgeschweißten oder stumpfen Schweißnähten.

Bei flächigen und linearen Kehlnähten eignet sich das Verfahren der Durchstrahlungsprüfung weniger, weil die Schweißnahtfehler entweder gar nicht oder nur sehr schwer zu sehen sind.

Bei einer Schweißnahtprüfung mit Röntgenstrahlen sind nicht nur Oberflächen prüfbar, sondern auch Teile, die versteckt sind. Ein direkter Zugang zum Bereich, den man prüfen möchte, ist nicht nötig. Die Ausmaße und Form der Fehler werden sichtbar gemacht. Fehler mit großem Volumen (Risse, Einschlüsse, Poren und Fehler an den Schweißnähten) sind sehr gut erkennbar. Die Prüfung ist universell einsetzbar und äußerst vielseitig.

Die Durchstrahlungsprüfung erlaubt eindeutigere Ergebnisse als Ultraschallverfahren. Allerdings ist die Dicke des Materials höher und die Durchstrahlungsprüfung ist im Aufwand höher. Unter Zuhilfenahme einer Röntgenröhre wird die Dichte des Prüfkörpers abgebildet. Unterschiedliche Schwarz-Schattierungen zeigen die verschiedenen Dicken oder Dichten des Werkstückes. Je heller der Schwarz-Ton des Films, desto dicker und dichter ist das Werkstück, weil weniger Strahlung durch das Material dringt.