Der kritischste Aspekt der makroskopischen Analyse ist die Bewertung von Fehlern in Schweißverbindungen. Dabei handelt es sich in erster Linie um eine metallografische Untersuchung mit geringer -Vergrößerung, um interne Defekte zu identifizieren. In Kombination mit einer Mikrostrukturanalyse mit hoher -Vergrößerung hilft dieser Ansatz dabei, die Grundursachen der Fehler zu ermitteln und Methoden zu ihrer Vermeidung und Beseitigung zu identifizieren, wodurch die Gesamtqualität der Schweißverbindung verbessert wird.Durch Probenahme, Schleifen, Ätzen und Fotografie bei geringer Vergrößerung können wir makroskopische Defekte in Schweißverbindungen klar und intuitiv prüfen. Anhand relevanter Schweißnormen können wir feststellen, ob der Schweißprozess, die Leistung des Schweißers und die geschweißte Struktur den spezifizierten Serviceanforderungen entsprechen.
Aufgrund ihrer Entstehungsmechanismen und morphologischen Eigenschaften werden makroskopische Schweißfehler hauptsächlich in die folgenden Kategorien eingeteilt:
Porosität
Wenn bestimmte Gase während der Kristallisation des Schweißbades nicht rechtzeitig entweichen, können sie im erstarrten Schweißgut eingeschlossen werden und Poren bilden. Porosität ist ein häufiger Defekt bei Schweißverbindungen. Es kann nicht nur an der Oberfläche der Schweißnaht auftreten, sondern auch im Inneren. Interne Porosität lässt sich mit einfachen Inspektionsmethoden während der Produktion oft nur schwer erkennen, was zu schwerwiegenden strukturellen Gefahren führen kann. Porosität, die sich vollständig innerhalb der Schweißnaht befindet, wird als innere Porosität bezeichnet, während Poren, die zur Oberfläche hin offen sind, im Allgemeinen als Oberflächenporosität bezeichnet werden.
Schlackeneinschlüsse
Schlackeneinschlüsse sind eingeschlossene Schlacke oder andere nicht{0}}metallische Einschlüsse im Schweißgut, die eine weitere häufige Art von Schweißfehlern darstellen. Bei Schweißprozessen, bei denen Fülldrähte oder Flussmittel verwendet werden, wie etwa beim Unterpulverschweißen (SAW), kann eine unzureichende Schlackenentfernung zwischen den Durchgängen zu Schlackeneinschlüssen führen. Darüber hinaus können Desoxidationsprodukte bei flussmittelfreien Verfahren wie dem CO2-Schutzgasschweißen Schlacke bilden. Wenn diese Schlacke nicht ordnungsgemäß entfernt wird, kann sie beim Mehrlagenschweißen im Schweißgut eingeschlossen werden, was zu Schlackeneinschlüssen führt.
Unvollständige Penetration
Unter unvollständiger Durchdringung versteht man den Teil der Verbindungswurzel, der beim Schweißen nicht vollständig durchschmilzt. Dabei handelt es sich um einen häufigen Fehler, der dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen dem Schweißgut und dem Grundwerkstoff oder zwischen benachbarten Schweißraupen und Schweißlagen örtlich verbleibende Lücken verbleiben. Beim Punktschweißen werden Bereiche, in denen die Grundmetalle nicht vollständig schmelzen und miteinander verschmelzen, als Schmelzmangel bezeichnet.
Mangel an Fusion
Mangelhafte Fusion (LOF), auch unvollständige Fusion genannt, ist ein schwerwiegender Schweißfehler, bei dem das Schweißgut nicht vollständig mit dem Grundmetall oder mit dem vorherigen Schweißdurchgang verschmilzt (schmilzt und sich verbindet). Stellen Sie sich das wie zwei Plastikstücke vor, die zusammengepresst, aber nicht vollständig geschmolzen sind.-Die Verbindung sieht von außen verbunden aus, aber im Inneren gibt es eine deutliche Lücke oder Grenze, wo sie nicht wirklich ein festes Stück geworden sind.
Knacken
Basierend auf ihrer Morphologie und den zugrunde liegenden Ursachen werden Schweißrisse weiter in Heißrisse (einschließlich Erstarrungsrisse, Hochtemperatur-Flüssigkeitsrisse und Polygonisierungsrisse), Kaltrisse (einschließlich verzögerter Risse, Verfestigungs- und Versprödungsrisse sowie Risse bei niedriger Duktilität), Wiedererhitzungsrisse und Lamellenrisse eingeteilt.
Unterbieten
Ein Unterschnitt, manchmal auch „Unterschnitt“ genannt, tritt beim Schweißen auf, wenn das abgeschiedene Metall den geschmolzenen Teil des Grundmetalls nicht vollständig bedeckt. Dies führt zu einer Rille oder Vertiefung am Schweißnahtübergang, die unter der Oberfläche des Grundmetalls liegt. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um eine Kerbe, die zurückbleibt, wenn der Schweißlichtbogen die Kante des Werkstücks schmilzt. Dieser Bereich wird jedoch anschließend nicht mit dem geschmolzenen Metall der Elektrode gefüllt. Ein übermäßiger Hinterschnitt schwächt die Festigkeit der Verbindung und kann auch als Spannungskonzentrationsmittel wirken, was möglicherweise zu strukturellem Versagen führen kann.
Sonstige Mängel
Zusätzlich zu den oben genannten Mängeln gehören zu den weiteren häufigen Schweißfehlern Lockerheit (Schrumpfungsporosität), Kaltschweißen, Durchbrennen, Schweißüberlappung (überschüssiges Schweißgut), Lunker, Kraterbildung (Krater), Durchhängen (übermäßige Eindringung), ungleichmäßige Schenkellänge, übermäßige Konkavität/Konvexität und falsche Schweißnahtwinkel.
Material
Um häufige Schweißfehler bei verschiedenen Materialien zu vermeiden, müssen Schweißer ihre Vorbereitung, Wärmekontrolle und Technik auf die einzigartigen physikalischen und metallurgischen Eigenschaften jedes Metalls abstimmen. Hier ist eine kurze Zusammenfassung der Best Practices für Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminium und Kupfer:1. KohlenstoffstahlRisse verhindern: Das Vorwärmen des Grundmetalls (insbesondere bei Stahl mit mittlerem bis hohem Kohlenstoffgehalt) und die Verwendung von Elektroden mit niedrigem{0}}Wasserstoffgehalt sind entscheidend, um Kaltrisse zu verhindern. Durch die Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit nach dem Schweißen wird auch die thermische Belastung reduziert.Porosität und Schlacke vermeiden: Reinigen Sie den Verbindungsbereich gründlich von Rost, Öl und Feuchtigkeit. Halten Sie die richtige Lichtbogenlänge ein und sorgen Sie bei mehrlagigen Schweißnähten für eine Reinigung zwischen den Lagen, um Schlackeneinschlüsse zu verhindern.Unterschnitt verhindern: Vermeiden Sie übermäßige Schweißströme und halten Sie die richtige Vorschubgeschwindigkeit und den richtigen Elektrodenwinkel ein.
2. EdelstahlVerhinderung von Kontamination und Korrosion: Eine sorgfältige Reinigung ist obligatorisch. Verwenden Sie spezielle Edelstahldrahtbürsten und chemische Entfetter, um eine Kreuzkontamination durch Kohlenstoffstahl zu verhindern.Kontrolle der Wärmezufuhr: Edelstahl hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit und neigt zu Verformung und „Sensibilisierung“ (Verlust der Korrosionsbeständigkeit). Verwenden Sie geringere Wärmeeinträge, Impulsschweißen und Kupferstützblöcke, um die Wärme abzuleiten.Verhinderung von Heißrissen und Oxidation: Wählen Sie geeignete Zusatzmetalle (z. B. ER308L), die eine kleine Menge Ferrit enthalten, um Heißrissen zu widerstehen. Verwenden Sie immer ausreichend Schutzgas, einschließlich Rückspülung, um eine innere Oxidation („Zuckerbildung“) zu verhindern.
3. AluminiumVerhindert Porosität: Die Oxidschicht von Aluminium fängt Feuchtigkeit ein, was zu starker Porosität führt. Unmittelbar vor dem Schweißen die Oxidschicht mechanisch entfernen und die Oberfläche chemisch reinigen. Stellen Sie sicher, dass das Schutzgas 100 % rein und vollständig trocken ist.Vermeidung von Schmelzfehlern und Heißrissen: Aluminium erfordert aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit einen hohen Wärmeeintrag. Verwenden Sie AC WIG oder MIG mit geeigneter Stromstärke. Wählen Sie Fülldrähte mit Silizium oder Magnesium (z. B. 4043 oder 5356), um Heißrisse zu vermeiden.Umgang mit Verformungen: Verwenden Sie geeignete Befestigungs- und Schweißsequenzen (z. B. Sprungschweißen), um die hohe Wärmeausdehnung zu kontrollieren und Verformungen zu verhindern.
4. KupferVermeidung von Schmelzfehlern: Die extreme Wärmeleitfähigkeit von Kupfer leitet die Wärme schnell aus dem Schweißbad ab. Um eine ordnungsgemäße Eindringung zu erreichen, sind oft hohe Vorwärmtemperaturen (300 bis 500 Grad) und energiereiche Schweißprozesse erforderlich.Vermeidung von Porosität und Oxidation: Reinigen Sie die Oberfläche gründlich, um Oxide zu entfernen. Verwenden Sie hochreines Argon-Schutzgas und desoxidierte Füllmetalle (wie desoxidiertes Kupfer oder Siliziumbronze), um Gaseinschlüsse zu verhindern.Verformung kontrollieren: Da sich Kupfer erheblich ausdehnt und zusammenzieht, sollten Sie eine starre Klemmung und eine strategische Schweißreihenfolge verwenden, um Verformungen zu minimieren. Das Kugelstrahlen nach dem Schweißen kann ebenfalls dazu beitragen, Restspannungen abzubauen.
Starten Sie ein individuelles Schweißprojekt mit Fabmann
Suchen Sie einen zuverlässigen Schweißspezialisten? Fabmann sorgt dafürkundenspezifischer Schweißservicedeckt ein breites Spektrum unterschiedlicher Materialien ab, von Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminium bis hin zu Kupfer. Kontaktieren Sie uns noch heute für ein Angebot und technischen Support. Wir unterstützen Sie bei der Erstellung von Entwurfszeichnungen oder Mustern und bieten die am besten geeigneten Schweißlösungen, um Ihre Projektinvestitionen in Werkzeuge und Schweißvorrichtungen sowie die Entwicklungskosten zu minimieren. Unser Team kann Sie vom Prototyping bis zur Massenproduktion unterstützen und eine stabile Qualität und pünktliche Lieferung gewährleistenSchweißkonstruktionenwird Ihre Erwartungen mit Sicherheit voll und ganz erfüllen.
