Werksstofftechnische Untersuchung an Schweißnähten
Wir können alle Schweißnahtuntersuchungen durchführen. Sowohl zerstörende Prüfungen als auch zerstörungsfreie Prüfungen. Teilweise greifen wir dabei auf Partner zurück. Untenstehend einige Beispiele von Untersuchungen wie Sie in unserem Labor regelmäßig durchgeführt und dokumentiert werden.
Prüfung von Schweißnähten:
Aufgrund des umfangreichen Technikums können wir auch Proben bzw. mit den Schweißverfahren 111, 131, 135 und 141 anfertigen und direkt prüfen um die optimalen Prozessparameter für eine bestimmte Anwendungen zu ermitteln. Das Ableiten von vorläufigen Schweißanweisungen (WPSen aus dem englischen für Welding Procedure Specification) aus diesen Versuchsergebnissen gehört zu unseren täglichen Tätigkeiten. Sie können mit diesen Parametern ggf. unter unserer Aufsicht erneut Proben schweißen, aus deren Versuchsergebnissen wir nach erfolgter Prüfung eine Verfahresprüfung (WPQR- Welding Procedure Qualification Record) ableiten. Selbstverständlich wird die Betreuung von Schweißer-und Bedienerprüfungen ebenso von uns angeboten.
Prüfung von geschweißten Bauteilen:
Sie kaufen geschweißte Bauteile zu und wollen prüfen lassen, ob die Schweißnaht den technischen Anforderungen entspricht. Senden Sie uns die technische Zeichnung und das Bauteil und wir können dieses bspw. durch einen Makroschliff und Härteprüfungen und/oder als zertifizierter Sicht,- und Durchstrahlungsprüfer auf seine inneren und äußeren Werte prüfen. Neben der internen Qualitätssicherung können wir über diese Bauteilschweißnahtprüfungen auch die Berichtserstellung z.B. nach DVS Merkblatt 1621 „Arbeitsproben im Schienenfahrzeugbau“ übernehmen.
Prüfung von Bauteilen oder Werkstoffen:
Losgelöst von Schweißnähten steht auch bei anderen metallischen Bauteilen oft die Frage im Raum, ob bspw. die Härte eines Bleches oder die Festigkeit eines Stabes den Anforderungen entspricht. Wir können intern verschiedenste Härteprüfverfahren (z. B. Rockwell, Brinell, Vickers) durchführen. Neben der Umwertung der Härte in die Festigkeit können wir mittels Zugprüfung ermitteln, an welcher Stelle ein Bauteil bei welcher Last bzw. Kraft versagt.
Beispiele aus der Praxis:
Härteprüfungen und Makroschliffe
Abbildung 3: WIG geschweißtes Bauteil aus Baustahl bei dem im Makroschliff unzulässige und im Betrieb potentiell gefährliche Bindefehler gefunden wurden. Bauteil wurde während eines Lieferantenaudits Lieferantenüberwachung aus der laufenden Fertigung entnommen.
Bruchprüfung für Schweißerprüfungen nach ISO 9606
Zugversuche:
Abbildung 6: Zugversuch an geschweißten Betonstahl Bild C.3 nach DIN 17660; Werkstoff B500B; MAG geschweißt wurden 2 Stäbe mit einem Durchmesser von 20 mm an einen Stab mit einem Durchmesser von 28 mm. Der Ø =28 mm Stab hat eine tragende Fläche von ca. 616 mm² die beiden Ø = 20 mm Stäbe haben zusammen eine tragende Fläche von ca. 628 mm². Aufgrund einer unzulässigen Zündstelle an einem der Ø = 20 mm Stäbe, kam es trotz des Flächenvorteils zum, ansonsten bei einem Laschenstoß sehr unüblichen, versagen der Laschenstäbe. Mindestbruchkraft ca. 338 kN ~ 34 t
Abbildung 7: Zugversuch an geschweißten Betonstahl Bild C.2 nach DIN 17660; Werkstoff B500B: Mit dem Prozess 111 wurden 2 Stäbe mit einem Durchmesser von 25 mm im Überlappstoß miteinander verschweißt. Der Ø =25 mm Stab hat eine tragende Fläche von ca. 491 mm². Bei der oberen Bildreihe wurde nur die Wurzel geschweißt und die Decklage versuchsbedingt weggelassen. Die Probe der unteren Bildreihe ist vollständig (also Wurzellage und Decklage) geschweißt. Mindestbruchkraft ca. 270 kN ~ 27 t. Bei der Probe bei der nur die Wurzel geschweißt wurde, wurde der Grundwerkstoff weniger durch Wärmeeinbringung geschwächt, daher hat diese eine minimal höhere Kraft ertragen. Deutlich ist zu erkennen, dass die obere Probe nicht in der Wärmeeinflusszone der Schweißnaht versagt hat, obwohl hier geometriebedingt ein dreidimensionaler Spannungszustand bei dem Überlappstoß entsteht. Die Untere Probe hat genau in diesem Bereich versagt.
Abbildung 8: Bspw. Zugversuch quer zur abgearbeiteten Schweißnaht nach DIN EN ISO 4136 von geschweißtem S355XY deutlich ist im Spannungsdehnungsdiagramm erkennbar, dass die Mindestzugfestigkeit des Werkstoffes übertroffen wird. Die Bruchdehnung nimmt wie erwartet gegenüber dem ungeschweißten Werkstoff ab. Verantwortlich für die Abnahme der Bruchdehnung sind z.B. die schrumpfungsbedingten Kaltverfestigung, Eigenspannungen, die lokale Dehnungskonzentration an der Position der Wärmeeinflusszone sowie die Kerbwirkung (Gefügekerbe, chem. Gradient) am Übergang von Grundwerkstoff zum Schweißgut.
