15 häufige Arten von Schweißfehlern

Schweißen ist ein wichtiges Verfahren bei der Herstellung und Reparatur von Bauteilen. Eine starke Schweißnaht hält eine Konstruktion sicher und langlebig. Schweißfehler können jedoch eine Verbindung schwächen, ihre Lebensdauer verkürzen und teure Reparaturen oder Ausfälle verursachen.

Wenn Sie die 15 häufigen Arten von Schweißfehlern, ihre Ursachen und ihre Vermeidung kennen, erzielen Sie bessere Schweißnähte und vermeiden Probleme.

Was ist ein Schweißfehler?

Schweißfehler sind Fehler oder Mängel an einer Schweißverbindung, die diese schwächer oder optisch weniger ansprechend machen. Manche Fehler können die Schweißnaht unsicher und unbrauchbar machen, während andere nur das Aussehen beeinträchtigen.

Wie viele Arten von Schweißfehlern gibt es? Schweißfehler können je nach Metallart und Schweißverfahren in unterschiedlichen Größen und Formen auftreten. Es gibt 15 häufige Schweißfehler. Die häufigsten Ursachen sind eine falsche Schweißtechnik oder Fehler im Schweißmuster.

Diese Fehler können an der Oberfläche oder im Inneren des Metalls auftreten. Manche beeinträchtigen nur das Aussehen, während andere die Verbindung schwächen und unsicher machen können. Bei zu schwerwiegenden Fehlern kann das geschweißte Teil zurückgewiesen werden. Deshalb ist die Vermeidung von Schweißnahtversagen wichtig.

Gefahren von Schweißfehlern

Schweißfehler können sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verwendung eines Produkts gefährlich sein. Das sind die Gründe:

• Sie schwächen die Konstruktion, wodurch Teile, Maschinen oder Gebäude brechen können.
• Die Reparatur oder der Austausch fehlerhafter Teile kostet mehr Geld.
• Schlechte Schweißnähte lassen Produkte schneller verschleißen, was zu höheren Wartungskosten führt.
• Risse in Schweißnähten können gefährliche Stoffe aus Rohrleitungen oder Maschinen austreten lassen und so Sicherheitsrisiken schaffen.

Äußere Schweißfehler

Äußere Schweißfehler sind Probleme in der Schweißnaht, die mit bloßem Auge sichtbar sind.

Risse

Risse sind schwerwiegende Fehler, die mit der Zeit wachsen und zum Versagen der Schweißnaht führen können. Sie können auf verschiedene Weise auftreten: Längsrisse verlaufen entlang der Schweißnaht, Querrisse verlaufen quer dazu, und Kraterrisse treten am Ende der Schweißnaht auf.

Risse können auch bei unterschiedlichen Temperaturen entstehen: Heißrisse treten auf, wenn das Metall zu heiß wird und zu schnell abkühlt, während Kaltrisse erst Stunden oder Tage nach dem Abkühlen auftreten.

• Verwendung von Wasserstoff als Schutzgas bei Eisenmetallen.
• Zu hohe Spannungsbelastung des Metalls.
• Zu starre Verbindungen, die sich nicht ausdehnen oder zusammenziehen können.
• Hohe Schwefel- und Kohlenstoffgehalte im Metall.

• Das Metall vorwärmen und langsam abkühlen lassen.
• Geeignete Fugenabstände einhalten.
• Die richtigen Schweißzusatzwerkstoffe verwenden.

Einbrandkerben

Einbrandkerben entstehen, wenn die Ränder der Schweißnaht aufschmelzen, aber nicht genügend Zusatzwerkstoff erhalten, sodass schwache Kerben entlang der Verbindung zurückbleiben.

• Hohe Lichtbogenspannung.
• Hohe Schweißgeschwindigkeit.
• Falsche Elektrode oder falscher Elektrodenwinkel.

• Kürzere Lichtbogenlänge und niedrigere Spannung verwenden.
• Die Elektrode in einem Winkel von 30-45 Grad halten.
• Den Elektrodendurchmesser verringern.

Porosität

Porosität entsteht, wenn Gasblasen in der Schweißnaht eingeschlossen werden und Hohlräume bilden, die die Konstruktion schwächen und das Eindringen von Verunreinigungen erleichtern.

• Verschmutzte Schweißoberfläche.
• Falsche Elektrodenwahl.
• Falsches oder fehlendes Schutzgas.
• Beschädigte Schutzgasflasche.
• Schweißstrom zu hoch oder zu niedrig.
• Zu schnelle Schweißgeschwindigkeit.

• Die Oberfläche vor dem Schweißen reinigen.
• Die richtige Elektrode und das richtige Schutzgas verwenden.
• Das Metall vorwärmen.
• Auf Gaslecks oder Feuchtigkeitsverunreinigungen prüfen.
• Schweißstrom und -geschwindigkeit anpassen.

Durchbrand

Ein Durchbrand tritt auf, wenn die Schweißnaht das Metall vollständig durchschmilzt und ein Loch im Werkstück entsteht.

• Schweißstrom zu hoch.
• Spalt zu breit.
• Nicht genügend Stegmetall.

• Einen geeigneten Wurzelspalt einhalten.
• Den Schweißstrom kontrollieren.
• In manchen Fällen können Sie das Loch entfernen und erneut schweißen.

Überwölbung

Überlappung entsteht, wenn sich zusätzliches geschmolzenes Metall über die Schweißnaht hinaus ausbreitet, sich aber nicht mit dem Grundwerkstoff vermischt, wodurch Schwachstellen entstehen.

• Falsches Schweißverfahren.
• Falsche Schweißzusatzwerkstoffe.
• Schlecht vorbereitete Grundwerkstoffe.

• Verwenden Sie einen geringeren Schweißstrom.
• Wenden Sie geeignete Schweißtechniken an.
• Verwenden Sie eine kürzere Schweißelektrode.

Unterfüllung

Unterfüllung entsteht, wenn nicht genügend Schweißgut vorhanden ist, sodass eine flache Verbindung zurückbleibt, die die Festigkeit der Schweißnaht verringert.

• Geringer Schweißstrom.
• Zu schnelle Schweißgeschwindigkeit.
• Jede Schweißlage wird bei mehreren Schweißdurchgängen zu dünn ausgeführt.
• Falsche Platzierung der Schweißraupe.

• Verwenden Sie die richtige Elektrodengröße und Stromstärke.
• Vermeiden Sie eine zu schnelle Bewegung.

Spritzer

Spritzer entstehen, wenn winzige Metalltröpfchen um die Schweißnaht herum verspritzen und auf der Oberfläche haften bleiben. Sie schwächen die Schweißnaht nicht immer, erschweren aber die Reinigung.

• Hoher Schweißstrom.
• Große Lichtbogenlänge.
• Mangelhafte Abschirmung der Schweißnaht.
• Falsche Polarität.

• Verwenden Sie die korrekte Schweißpolarität.
• Wählen Sie das richtige Schutzgas.
• Reduzieren Sie Schweißstrom und Lichtbogenlänge.

Mechanische Schäden

Mechanische Schäden umfassen Dellen, Kratzer oder Markierungen an der Schweißnaht, die durch unsachgemäße Handhabung oder schlechte Schweißtechniken entstehen.

• Ausübung zu großer äußerer Kräfte.
• Unsachgemäße Verwendung der Schweißausrüstung.
• Der Lichtbogen wird nicht vor dem Schweißbeginn gezündet.

• Handhaben Sie die Schweißausrüstung sicher.
• Zünden Sie den Lichtbogen ordnungsgemäß, bevor Sie mit dem Schweißen beginnen.

Verzug

Verzug, auch Verwerfung genannt, tritt auf, wenn sich die Form des Metalls aufgrund zu großer Wärme während des Schweißens.

• Unverträgliche Grund- und Schweißwerkstoffe.
• Dünnes Schweißgut.
• Zu viele Schweißdurchgänge.

• Verwenden Sie die richtigen Schweißwerkstoffe.
• Reduzieren Sie die Anzahl der Schweißdurchgänge.
• Wählen Sie das beste Schweißverfahren für den Werkstoff.

Fehlausrichtung

Fehlausrichtung tritt auf, wenn Metalle vor oder während des Schweißens nicht korrekt positioniert sind, was zu einer schwachen Schweißnaht führt, insbesondere bei Rohren.

• Zu schnelles Schweißen.
• Schlechte Ausrichtung der Metalle.
• Mangelnde Schweißerfahrung.

• Verwenden Sie ein langsameres, stabileres Schweißverfahren.
• Fixieren Sie die Metalle vor dem Schweißen fest.
• Prüfen Sie die Ausrichtung regelmäßig und wenden Sie die richtigen Techniken an.

Innere Schweißfehler

Manche Schweißprobleme sind nicht mit bloßem Auge erkennbar. Diese verborgenen Probleme werden als innere Schweißfehler bezeichnet.

Unvollständige Bindung

Dies tritt auf, wenn die Metalle nicht richtig schmelzen und sich verbinden, sodass Lücken in der Schweißnaht entstehen. Wenn sich Grundwerkstoff und Zusatzwerkstoff nicht gut vermischen, kommt keine Bindung zustande.

• Unzureichende Wärmezufuhr, sodass das Metall nicht vollständig schmilzt.
• Der Brenner wird im falschen Winkel gehalten oder die falsche Schweißposition verwendet.
• Das Schmelzbad wird zu groß gemacht.

• Verwenden Sie einen höheren Schweißstrom und bewegen Sie sich langsamer, um ein ordnungsgemäßes Aufschmelzen sicherzustellen.
• Passen Sie Ihre Schweißpositionen an, etwa den Fugenwinkel, den Brennerwinkel und die Rautenposition.
• Senken Sie die Abschmelzleistung, um übermäßigen Materialaufbau zu vermeiden.

Schlackeneinschlüsse

Wenn in Ihrer Schweißnaht Schlackenreste eingeschlossen sind, schwächt dies das Metall. Schlacke kann beim Schweißen auf der Oberfläche oder zwischen den Lagen haften bleiben. Dies tritt am häufigsten bei Schweißverfahren mit Flussmittel auf, wie dem Lichtbogenhandschweißen, dem Fülldrahtschweißen, dem Unterpulverschweißen und dem Hartlöten.

• Der Schweißbrenner wird im falschen Winkel gehalten oder zu schnell bewegt.
• Das Metall wird vor dem Schweißen nicht ordnungsgemäß gereinigt.
• Verwendung eines geringen Schweißstroms, der das Metall nicht ausreichend erhitzt.

• Verwenden Sie einen höheren Schweißstrom.
• Halten Sie den richtigen Brennerwinkel und Vorschub ein, um ein Einschließen von Schlacke zu verhindern.
• Reinigen Sie den Schweißbereich und entfernen Sie die Schlacke zwischen den Lagen.

Unvollständige Durchdringung

Dieses Problem tritt am häufigsten beim Stumpfschweißen auf. Es bedeutet, dass das Metall nicht vollständig durch die Fuge schmilzt, sodass eine Seite an der Wurzel nicht vollständig verschmolzen ist.

• Verwendung eines falschen Schweißverfahrens.
• Wahl einer falschen Elektrodengröße.
• Unzureichende Zufuhr von Zusatzwerkstoff.

• Verwenden Sie das richtige Schweißverfahren.
• Erhöhen Sie die Menge an Zusatzwerkstoff.
• Wählen Sie die passende Elektrodengröße für die Aufgabe.

Weitere Schweißfehler

Kettenrisse

Kettenrisse sind ein Problem beim Elektronenstrahlschweißen. Sie entstehen, wenn das geschmolzene Metall den Hohlraum nicht richtig ausfüllt und Lücken zurückbleiben.

• Verwenden Sie Metalle wie Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Zinn oder Nickelbasislegierungen.
• Mangelhafte Schweißtechnik.
• Zu schnelles Schweißen.

• Wählen Sie bessere Werkstoffe für das Elektronenstrahlschweißen.
• Halten Sie eine gleichmäßige Schweißgeschwindigkeit ein.
• Verwenden Sie das richtige Schweißverfahren.

Whisker

Whisker sind ein Problem beim MIG-Schweißen. Sie entstehen, wenn kleine Stücke des Elektrodendrahts auf der Wurzelseite der Schweißnaht zurückbleiben.

• Die Elektrode wird zu weit vor dem Schweißbad positioniert.
• Der Draht wird zu schnell in den MIG-Brenner geführt.
• Zu schnelles Schweißen.

• Schneiden Sie das kleine Drahtstück vor dem Start ab.
• Reduzieren Sie die Drahtvorschubgeschwindigkeit.
• Schweißen Sie langsamer oder verwenden Sie eine andere Technik, etwa das Pendeln der Elektrode.

So erkennen Sie Schweißfehler

Prüfungen sind ein gutes Mittel, um festzustellen, ob eine Schweißnaht den geforderten Standards entspricht. Sie helfen Ihnen herauszufinden, warum Fehler auftreten und wie Sie sie beheben können. Auch wenn sie Zeit in Anspruch nehmen, stellen Prüfungen sicher, dass die Schweißnähte stark und sicher sind

Es gibt zwei wesentliche Methoden zur Prüfung auf Schweißfehler:

Zerstörende Prüfung

Bei der zerstörenden Prüfung wird die Festigkeit einer Schweißnaht geprüft, indem man sie bis an ihre Grenze belastet, bis sie versagt. Manchmal sind sowohl zerstörende als auch zerstörungsfreie Prüfungen erforderlich, um Fehler zu reduzieren. Zu den gängigen zerstörenden Prüfungen gehören:

• Säureätzung
• Geführter Biegeversuch
• Freier Biegeversuch
• Rückbiegeversuch
• Kerbbruchversuch
• Zugfestigkeitsprüfung

Zerstörungsfreie Prüfung

Mit der zerstörungsfreien Prüfung können Sie eine Schweißnaht auf Probleme untersuchen, ohne sie zu beschädigen. Das ist nützlich, wenn Sie Proben aus einer Charge prüfen müssen, ohne sie zu zerstören. Zu den gängigen ZfP-Verfahren gehören:

• Sichtprüfung
• Eindringprüfung mit Flüssigkeiten
• Magnetpulverprüfung
• Wirbelstromprüfung
• Ultraschallprüfung
• Schallemissionsprüfung
• Radiografie (Röntgenprüfung)

Unterschied zwischen einer Schweißunregelmäßigkeit und einem Schweißfehler

Gemäß ISO 6520 werden schwerwiegende Fehler als „Schweißfehler“ bezeichnet, während geringfügige, die die Festigkeit nicht beeinträchtigen, als „Schweißunregelmäßigkeiten“ gelten. Die zulässigen Grenzwerte hierfür sind in ISO 5817 und 10042 festgelegt.

Fazit

Schweißfehler können gefährlich und ihre Behebung kostspielig sein. Hochwertige Schweißnähte sind die Mühe jedoch immer wert. Deshalb ist es wichtig, dass Sie die Grundlagen des Schweißens und die Vermeidung von Fehlern verstehen.

Dank moderner Technologie ist das Schweißen effizienter geworden. Fortschrittliche Prüfverfahren helfen Ihnen, Fehler leichter zu finden und zu beheben. Indem Sie sowohl Ihre Schweißkenntnisse als auch die eingesetzten Geräte verbessern, können Sie Fehler deutlich reduzieren und stärkere, zuverlässigere Schweißnähte erzeugen. Deshalb produzieren Industrieunternehmen heute Produkte in besserer Qualität als je zuvor.

Bei DEKbieten wir erstklassige Schweißlösungen und Prüfdienstleistungen, damit Ihre Schweißnähte höchsten Standards entsprechen. Kontaktieren Sie uns noch heute, um zu erfahren, wie wir Ihnen zu einwandfreien Schweißnähten verhelfen können!

Häufig gestellte Fragen

Welche sind die häufigsten sichtbaren Schweißfehler?

Die häufigsten Schweißfehler, die Ihnen auffallen können, sind Risse, Schlackeneinschlüsse, Porosität, Einbrandkerben, Spritzer und Nahtüberlappungen. Diese Probleme können die Schweißnaht schwächer und weniger zuverlässig machen, wenn sie nicht ordnungsgemäß behoben werden.

Was ist der schwerwiegendste Schweißfehler?

Risse sind der schwerwiegendste Schweißfehler, da sie die Struktur schwächen und zum Versagen führen können. Wenn Sie Risse feststellen, müssen Sie sie sofort beheben, in der Regel durch Nachschweißen, da sie im Endprodukt nicht verbleiben dürfen.