Methoden zur Erkennung von Schweißfehlern
Das Schweißen als unverzichtbarer Verbindungsprozess in der modernen Industrie wirkt sich direkt auf die Sicherheit und Lebensdauer von Konstruktionen aus. Laut der Big-Data-Analyse von Topfast werden mehr als 60 % der Unfälle mit Konstruktionsfehlern durch Schweißfehler verursacht, was die Erkennung von Schweißfehlern zu einem wichtigen Bestandteil der Qualitätskontrolle macht.
1. Durchstrahlungsprüfung (RT)
RT ist nach wie vor die klassische Methode zur Erkennung innerer Fehler, bei der im Wesentlichen Röntgenaufnahmen von Schweißnähten gemacht werden.Sie zeigt innere Fehler wie Porosität, Schlackeneinschlüsse und fehlendes Schmelzen durch differentielle Strahlungsabsorption auf.
Wesentliche Merkmale:
- Empfindlichkeit bis zu 1%-2% Wandstärke (GB/T 3323-2019 Standard)
- Über 95% Erkennungsrate für volumetrische Defekte
- Geeignet für Schweißnähte aus unlegiertem/legiertem Stahl mit einer Dicke von ≤300 mm
- Höhere Kosten (ca. $100-200 pro Inspektion)
Anwendungen: Druckbehälter, Schweißnähte an Rohrleitungen, Kessel und andere kritische drucktragende Bauteile.
Mehr über RT-Standards erfahren? Ansicht GB/T 3323-2019 detaillierte Auslegung
2.Ultraschallprüfung (UT)
UT nutzt Hochfrequenz-Schallwellenreflexionen von inneren Fehlern und bietet eine dem U-Boot-Sonar vergleichbare Präzision bei der Fehlerortung.
Technische Highlights:
- 1-10MHz Sondenfrequenzbereich (ISO 17636-1:2022)
- Bis zu 90% Rissentdeckungsrate
- Ideal für Metallschweißnähte ≥6mm dick
- Erfordert hochqualifizierte Bediener (ASNT/EN 473 Level III Zertifizierung)
Fallstudie: Die Erhöhung der Frequenz von 5 MHz auf 10 MHz verbessert die Risserkennung in 8-mm-Aluminiumschweißnähten um 22 %.
3.Magnetische Partikelprüfung (MT)
MT ist auf ferromagnetische Werkstoffe spezialisiert und deckt durch die Anzeige des magnetischen Streuflusses Defekte an der Oberfläche/unter der Oberfläche schnell auf.
Die wichtigsten Vorteile:
- Empfindlichkeit der Risserkennung von 0,1 mm (ASTM E1444-2022)
- Schnellste Methode (≈5 Minuten pro Schweißung)
- Begrenzt auf ferromagnetische Materialien
- Erfordert Hochtemperaturpulver für Anwendungen bei >300°C (Grenzwert 450°C)
Industrie Verwendungen: Stahlbrücken, Lagertanks, Schiffbau und andere Inspektionen von ferromagnetischen Materialien.
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4.Eindringprüfung (PT)
PT nutzt die Kapillarwirkung, um das Eindringmittel in oberflächliche Risse zu ziehen und selbst Mikrorisse freizulegen.
Kritische Parameter:
- Erkennt Risse von ≥0,5μm Breite
- Mindestens 10-minütige Verweilzeit (ISO 3452-2022)
- Geeignet für nicht poröse Materialien
- Kann keine unterirdischen Defekte erkennen
Typische Anwendungen: Rohrleitungen aus rostfreiem Stahl, Aluminiumkomponenten und andere Oberflächen aus nicht porösem Material.
5.Wirbelstromprüfung (ET)
ET nutzt die elektromagnetische Induktion für das Hochgeschwindigkeits-Screening von Oberflächenfehlern, was besonders effektiv für die Qualitätssicherung in der Massenproduktion ist.
Technische Daten:
- 100Hz-1MHz Frequenzbereich (ASTM E309-2022)
- Inspektionsgeschwindigkeiten bis zu 10m/min
- ±15% Tiefenmessungsfehler
- Nur Leitern
Primäre Verwendungszwecke: Rohr-/Plattenschweißungen, insbesondere dünnwandige Bauteile für die Luft- und Raumfahrt.
Fünf-Methoden-Vergleichstabelle
| Methode | Tiefe | Materialien | Defekt-Typen | Geschwindigkeit | Kosten |
|---|
| RT | Vollständig | Metalle | Volumetrisch | Langsam | Hoch |
| UT | Vollständig | Metalle | Planar | Mittel | Mittel |
| MT | Oberfläche | Ferromagnetisch | Risse | Schnell | Niedrig |
| PT | Oberfläche | Nicht porös | Offene Stellen | Mittel | Niedrig |
| ET | Oberfläche | Leitfähig | Oberfläche | Sehr schnell | Mittel |
Häufig gestellte Lösungen
F: Wie lassen sich mehrere Methoden kombinieren?
A: Gemäß TSG 21-2016 wird für Rundnähte an Druckbehältern die Kombination RT+MT empfohlen, die die Kosten um 40 % erhöht, aber die Fehlerquote auf unter 0,5 % reduziert.
F: Beilegung von Streitigkeiten bei Inspektionen?
A: ASME V Artikel 4 verlangt eine erneute Prüfung nach der 6dB-Methode, wenn die UT-Anzeigen zwischen 50%-80% der DAC-Kurve liegen, wobei der Fehler bei der Schlichtung auf ±1mm begrenzt ist.
F: Inspektionen bei hohen Temperaturen?
A: Bei Werkstücken mit einer Temperatur von 300°C bietet das fluoreszierende Hochtemperatur-Magnetpulver eine Erkennungssicherheit von 98 %.
Die Auswahl von Schweißprüfverfahren erfordert eine umfassende Berücksichtigung von Materialeigenschaften, Fehlerarten, Normen und Budgets. Die korrekte Anwendung gewährleistet die Qualität der Schweißnähte und die Sicherheit des Projekts. Kontaktieren Sie unser Expertenteam für professionelle Inspektionsdienste.