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Sichtprüfung von
Schweißverbindungen nach
DIN EN 970
Latteier
Schweißfachingenieur
R.Latteier
1
Sichtprüfung von
Schweißverbindungen nach
DIN EN 970
· Voraussetzungen
· Mögliche Fehler bei Stahl und Aluminium
· Vergleich DIN EN 25817 und DIN EN 5817
· Sichtprüfung vor, während und nach
dem Schweißprozeß
· Dokumentation
Latteier
R.Latteier
2
Voraussetzungen zur
Sichtprüfung
• Lichtquelle
350 Lx bis 500Lx
• Sehvermögen
Jaegertest 1, alle 12 Monate
‫ ٭‬Schweißnahtlehren
Latteier
R.Latteier
3
Voraussetzungen zur
Sichtprüfung
• Zugänglichkeit des Prüfgegenstandes
Abstand ca. 600mm
Betrachtungswinkel
Latteier
R.Latteier
4
Mögliche Fehler bei Stahl
Was für Fehler können auftreten?
• Schweißnahtvorbereitung
– Fugenform in Abhängigkeit von Werkstoff, Schweißverfahren
und Wanddicke
Nahtform
V
Y
HV
HY
Latteier
Öffnungswinkel
40-60°
60°
35-60°
35-60°
Spaltbreite
1-3
1-3
2-4
2-4
R.Latteier
Empfehlung
Öffnungswinkel Spaltbreite
60°
60°
45°-50°
45°-50°
3
3
3
3
5
Beispiele aus der Praxis
Schadensfall
45°
Latteier
R.Latteier
6
Beispiele aus der Praxis
• Einfluß von „Handhabungsfehlern“
– Schweißnahtvorbereitung
Oberflächenzustand der Fugenflanken
(Brennschneidriefen, Zunder usw,)
– Nahtgeometrie
– Vergütungslage
– Strichraupentechnik
• Rutilelektroden und die DIN 18800
Latteier
R.Latteier
7
Was für Fehler können auftreten?
‫ ٭‬Anpassung der Schweißfugen (Kantenversatz)
• Schweißparameter
• Zwischenlagentemperatur
• Formierschutz
• Sauberkeit der Nahtbereiche (Verunreinigungen
wie beispielsweise Rost, Öl, Farbe usw.
Latteier
R.Latteier
8
Sichtprüfung nach dem
Schweißprozess
‫ ٭‬Oberflächenpore
‫ ٭‬DIN EN 25817
nicht bekannt
DIN EN ISO 5817
bekannt
Oberflächenpore
Durchmesser d
3,5
3
2,5
D
2
C
1,5
B
1
0,5
0
0
2
4
6
8
10
12
Blechdicke/Nahtdicke
Latteier
R.Latteier
9
Schweißprozess
‫ ٭‬Vergleich zwischen
DIN EN 25817 und DIN EN ISO 5817
Unregelmäßigkeit
Wuzelüberhöhung
Wuzelrückfall
Grenzwerte nach Bewertungsgruppe
25817
5817
C
B
C
B
h<1+0,6*b
h<1+0,3*b
h<4 mm
h<3 mm
max. 1mm max. 0,5 mm
h<1+0,6*b
h<1+0,2*b
h<4 mm
h<3 mm
h= 0,1t
h= 0,05t
max. 1,0mm max. 0,5mm
Gültig nur für kurze
Unregelmäßigkeit
25mm je 100mm Schweißnaht
oder 25%, wenn die Schweißnaht kürzer als 100mm
Latteier
R.Latteier
10
Schweißprozess
Unregelmäßigkeit
Wuzelüberhöhung
25817
5817
C
B
C
B
Wuzelrückfall
h<1+0,6*b
h<1+0,3*b
h<4 mm
h<3 mm
Einbrandkerbe
h=1,0 mm
h=0,5 mm
h<1+0,6*b
h<1+0,2*b
h<4 mm
h<3 mm
h= 0,1t
h= 0,05t
h=0,1t
h=0,05t
Kantenversatz
Latteier
R.Latteier
11
Schweißprozess
• Einbrandkerben
Einfluss auf dem Kerbfaktor
Einbrandkerbe:
Tiefe 0,5mm Gruppe B
Radius 1mm
KERBFAKTOR
ca. 2,5
• Bei dynamischer Beanspruchung werden
Kerben entscheidend für die Belastbarkeit des
Bauwerkes
Latteier
R.Latteier
12
Schweißprozess
• Einfluss von Kerben bei statischer Beanspruchung
Latteier
R.Latteier
13
Schweißprozess
• „Verschlimmbessern“ einer Einbrandkerbe ?
E= 4,5kJ/cm
421 HV10
Latteier
R.Latteier
14
Schweißprozess
• „Verschlimmbessern“ einer Einbrandkerbe ?
Sehr
niedrige
t8/5-Zeit
Latteier
R.Latteier
15
Wärmeführung
Schweißbedingungen = t 8/5- Zeit
Zweidimensionale Wärmeleitung
∆ t8 / 5

 E 2 *η 2
1
1
= 0,043 − 4,3 *10 * To * F2 * 
−
*
2
2
t2
(
)
(
)
500
−
To
800
−
To


−5
Dreidimensionale Wärmeleitung
1
1


∆ t 8 / 5 = 0,67 − 5 *10 −5 * To * F3 * 
−
 * E *η
500
To
800
To
−
−


Übergangsblechdicke
0,043 − 4,3 *10 −5 * To 
1
1

tü =
*
+

* E
−4
0,67 − 5 *10 * To  500 − To 800 − To 
Latteier
R.Latteier
16
t 8/5- Zeit
beim Impulsschweißen
1,05
y = -0,0007x + 1,0645
2
R = 0,8498
Eta´
1,00
Type D [2]
0,95
Type A [2]
0,90
Linear (Type D [2])
0,85
0,80
120
165
210
255
300
Strom (arith. Mittelwert)
Latteier
R.Latteier
17
Schweißprozess
Unregelmäßigkeit
Wuzelüberhöhung
Wuzelrückfall
h<1+0,6*b
h<1+0,3*b
h<4 mm
h<3 mm
Einbrandkerbe
h=1,0 mm
h=0,5 mm
h=0,15t
max. 4 mm
h=0,5t
max. 3 mm
h=0,1t
max. 3 mm
h=0,5t
max. 2 mm
Kantenversatz
Bleche, LN
Rundnähte
Latteier
25817
5817
C
B
C
B
R.Latteier
h<1+0,6*b
h<1+0,2*b
h<4 mm
h<3 mm
h= 0,1t
h= 0,05t
h=0,1t
h=0,05t
h=0,15t
max. 4 mm
h=0,5t
max. 3 mm
h=0,1t
max. 3 mm
h=0,5t
max. 2 mm
18
Schweißprozess
‫ ٭‬Beispiel für Vergleich zwischen
Unregelmäßigkeit
25817
5817
C
B
C
B
Wuzelüberhöhung
b=3mm
Kantenversatz
Bleche und LN; t=10
2,8
1,9
2,8
1,6
1,5
1,0
1,5
1,0
Rundnähte; t=5
2,5
2,0
2,5
2,0
Latteier
R.Latteier
19
Schweißprozess
Kehlnähte
Unregelmäßigkeit
Latteier
Schlechte Passung
(Kehlnaht)
Nahtüberhöhung
(Kehlnaht)
Nahtunterschreitung
(Kehlnaht)
Ungleichschenkliche
Kehlnaht
25817
5817
C
B
C
h<0,5+0,2*a
max. h=3mm
h=1,0+0,15*b
max. h=4mm
h=0,3+0,1*a
max.1,0 mm
h=2+0,15*a
R.Latteier
h<0,5+0,1*a
max. h=2mm
h=1,0+0,1*b
max. h=3mm
--h=1,5+0,15*a
h<0,5+0,2*a
max. h=3mm
h=1,0+0,2*a
max. h=4mm
h=0,3+0,1*a
max.1,0 mm
h=2+0,15*a
B
h<0,5+0,1*a
max. h=2mm
h=1,0+0,15*a
max. h=3mm
--h=1,5+0,15*a
20
Schweißprozess
‫ ٭‬Beispiel ( a=5mm) für Vergleich zwischen
Unregelmäßigkeit
Schlechte Passung
(Kehlnaht)
Nahtüberhöhung
(Kehlnaht)
Nahtunterschreitung
(Kehlnaht)
Ungleichschenkliche
Kehlnaht
Latteier
25817
5817
C
B
C
B
1,5 mm
1,0 mm
1,5 mm
1,0 mm
2,5 mm
2,2 mm
2,0 mm
1,75 mm
0,8 mm
--
0,8 mm
--
2,75 mm
2,25 mm
2,75 mm
2,25 mm
R.Latteier
21
Schweißprozess
‫„ ٭‬Erneuerungen“ in der DIN EN ISO 5817
‫ ٭‬Schroffer Nahtübergang
‫ ٭‬Zündstelle,
bei Gruppe B und C nicht zulässig
Anzahl der Seiten
‫ ٭‬Winkelversatz
DIN EN 25817
1° ; 2°; 4° in Gruppe B; C; D 8 Seiten
DIN EN ISO 5817
31 Seiten
‫ ٭‬Schweißerprüfung (Blechbreite 200)
‫ ٭‬Aufdachung nach Gruppe B
3,5 mm
Latteier
R.Latteier
22
Schweißprozess
• Äußere Merkmale nach DIN EN 30042
Kehlnaht
Unregelmäßigkeit
Schlechte Passung
(Kehlnaht)
Nahtüberhöhung
(Kehlnaht)
Nahtunterschreitung
(Kehlnaht)
Ungleichschenkliche
Kehlnaht
Latteier
D
C
B
h<1,0+0,2*a
max. h=4mm
h<0,5+0,15*a
max. h=3mm
h<0,5+0,1*a
max. h=2mm
h<1,5+0,3*b
max. h=5mm
h<1,5+0,15*b
max. h=4mm
h<1,5+0,1*b
max. h=3mm
h<0,3a
max.2 mm
h<0,2a
max.1,5 mm
h<0,1a
max.1 mm
h<3+0,3*a
h<3+0,25*a
h<3+0,2*a
R.Latteier
23
Schweißprozess
• Äußere Merkmale nach DIN EN 30042
Beispiele für a=5 mm
Unregelmäßigkeit
D
C
B
Schlechte Passung
(Kehlnaht)
Nahtüberhöhung
(Kehlnaht)
Nahtunterschreitung
(Kehlnaht)
Ungleichschenkliche
Kehlnaht
h<2 mm
h<1,3 mm
h<1 mm
3,6 mm
2,5 mm
2,2 mm
1,5 mm
1,0 mm
0,5 mm
4,5 mm
3,3 mm
2,5 mm
Latteier
R.Latteier
24
Sichtprüfung nach dem Schweißprozess
Gaseinschlüsse
zulässige Grenzen nach DIN EN 30042
Grenzwerte DIN EN 30 042, Bewertungsgruppe
Benennung
D
C
B
Gaseinschluß
Latteier
A<8s
A<4s
A<2s
Pore
d<0,5s
max.d 5,5mm
d<0,3s
d<0,25s
max.d 4,5mm max.d 3,5mm
Porosität
d<0,5+0,035s
max.2mm
d<0,5+0,02s
max.1,5mm
d<0,5+0,01s
max.1mm
Porennest
d<0,5+0,05s
max.3mm
d<0,5+0,035s
max.2mm
d<0,5+0,02s
max.1,5mm
Oberflächenporen
A<2t
d<0,5+0,035s
A<1t
d<0,5+0,02s
A<0,5t
d<0,5+0,01s
R.Latteier
25
Gaseinschlüsse
Blechdicke 10
Benennung
D
C
B
Gaseinschluß
[mm²]
Pore
Latteier
A<8s
A<4s
A<2s
80
40
20
d<0,5s
d<0,3s
d<0,25s
max.d 5,5mm max.d 4,5mm max.d 3,5mm
[mm]
5
3
2,5
Porosität
d<0,5+0,035s d<0,5+0,02s
d<0,5+0,01s
max.2mm
max.1,5mm
max.1mm
[mm²]
0,85
0,7
0,6
Porennest
d<0,5+0,05s d<0,5+0,035s d<0,5+0,02s
max.3mm
max.2mm
max.1,5mm
[mm²]
1
0,85
0,7
Oberflächenp.
A<2t
A<1t
A<0,5t
20
10
5
[mm²]
d<0,5+0,035s d<0,5+0,02s
d<0,5+0,01s
[mm]
0,85
0,7
0,6
R.Latteier
26
Gaseinschlüsse DIN EN 30042
• t=10mm; Länge =100mm
Gruppe B
A= 20mm²
max. d= 2,5mm
Gruppe C
A= 40mm²
max. d= 3,0mm
Latteier
R.Latteier
27
Gaseinschlüsse
Blechdicke 10
Benennung
Gaseinschluß
[mm²]
Pore
[mm]
Porosität
[mm²]
Porennest
[mm²]
Oberflächenp.
[mm²]
Latteier
[mm]
D
C
B
A<8s
80
d<0,5s
max.d 5,5mm
5
d<0,5+0,035s
max.2mm
0,85
d<0,5+0,05s
max.3mm
1
A<2t
20
d<0,5+0,035s
0,85
R.Latteier
A<4s
40
d<0,3s
max.d 4,5mm
3
d<0,5+0,02s
max.1,5mm
0,7
d<0,5+0,035s
max.2mm
0,85
A<1t
10
d<0,5+0,02s
0,7
A<2s
20
d<0,25s
max.d 3,5mm
2,5
d<0,5+0,01s
max.1mm
0,6
d<0,5+0,02s
max.1,5mm
0,7
A<0,5t
5
d<0,5+0,01s
0,6
28
Oberflächenporen
• t=10mm; Länge =100mm
Gruppe B
A= 5mm²,max. d= 0,6mm
Gruppe C
A= 10mm²,max. d= 0,7mm
Gruppe D
A= 20mm²,max. d= 0,85mm
Latteier
R.Latteier
29
Schweißprozess
• Wärmeeinbringung?!
Latteier
R.Latteier
30
Schweißprozess
• Wärmeeinbringung
Sehr hohe
t8/5-Zeit
Latteier
R.Latteier
31
Schweißprozess
• Wärmeeinbringung
Latteier
R.Latteier
32
Schweißprozess
• Anlauffarben
1 und 2 =zul.
3 nach Vereinbarung
4 nicht zul.
Latteier
R.Latteier
33
Schweißprozess
Latteier
R.Latteier
34
Schweißprozess
• Verdickung der normalen Passivschicht
(< 5nm) auf 30 nm (gelb) bis 300nm (grau)
• Anlauffarben bilden sich bei gleichzeitigem
Vorhandensein von:
Temperaturen > 200ºC UND
Sauerstoff, CO2 oder Feuchtigkeit
Latteier
R.Latteier
35
Schweißprozess
•
Latteier
R.Latteier
36
Schweißprozess
Latteier
R.Latteier
37
Dokumentation
• Prüfbericht
–
–
–
–
–
–
Latteier
Name des Herstellers des Prüfteils
Kennzeichnung des geprüften Teils
Werkstoff
Nahtart
Wanddicke
Schweißverfahren
R.Latteier
38
Dokumentation
– Bewertungsnorm
– Verwendete Prüfgeräte
– Name, Prüfdatum, Qualifikation des Prüfers
Latteier
R.Latteier
39
Ob auch hier schon Sichtprüfungen
erforderlich waren?
Schweißen im Mund (1927)
Latteier
R.Latteier
40
Vielen Dank für Ihr Interesse!
Für weitere Fragen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.
Schweißtechnik
Werkstofftechnik
Engineering
Tel.
Fax.
Mobil
email
Latteier
Latteier
09365-880293
09365-880294
0177-5645483
[email protected]
R.Latteier
41

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