EN ISO 17639 Zerstörende Prüfung von Schweißnähten an metallischen Werkstoffen – Makroskopische und mikroskopische Untersuchung von Schweißnähten

Die Norm EN ISO 17639 Zerstörende Prüfung von Schweißnähten in metallischen Werkstoffen – Makroskopische und mikroskopische Untersuchung von Schweißnähten , die auf einer europäischen Norm basiert und anschließend von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlicht wurde , beschreibt Empfehlungen zur Probenvorbereitung, zu Prüfverfahren und zu deren grundlegenden Zwecken für makroskopische und mikroskopische Untersuchungen.

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Begriffe und Definitionen:

• Unter makroskopischer Untersuchung versteht man die Untersuchung einer Testprobe mit bloßem Auge oder unter geringer Vergrößerung (normalerweise weniger als 50-fach), mit oder ohne Abrieb.
• Unter mikroskopischer Untersuchung versteht man die Untersuchung einer Testprobe mit einem Mikroskop, mit oder ohne Abrieb, normalerweise bei 50- bis 500-facher Vergrößerung.

Mittels makroskopischer und mikroskopischer Untersuchungen werden die makroskopischen bzw. mikroskopischen Eigenschaften einer Schweißverbindung ermittelt, typischerweise durch die Untersuchung von Querschnitten. Dies geschieht durch visuelle und/oder optische Untersuchung der vorbereiteten Oberfläche vor oder nach dem Schleifen.

Der Zweck der makroskopischen und mikroskopischen Untersuchung besteht darin, die Struktur (einschließlich Kornstruktur, Morphologie und Orientierung, Ausscheidungen und Einschlüsse) entweder unabhängig oder in Verbindung mit verschiedenen Rissen und Hohlräumen zu bewerten. Schnitte können auch die Form der Probe in den Schnittebenen dokumentieren. Die in der Norm enthaltene Tabelle bietet Hinweise zur Bewertung der durch makroskopische und mikroskopische Untersuchungen erkennbaren Eigenschaften.

Prüfkörper werden typischerweise senkrecht zur Schweißnahtachse (Querschnitt) ausgerichtet, einschließlich des Schweißbetts und der Wärmeeinflusszonen auf beiden Seiten der Schweißnaht. Prüfkörper können jedoch auch in anderen Ausrichtungen angebracht werden. Position, Ausrichtung und Anzahl der Prüfkörper sollten vor der Prüfung festgelegt werden, beispielsweise anhand einer Anwendungsnorm.

Generell werden bei den Tests folgende Informationen berücksichtigt:

• Basismetalle und Schweißzusätze
• Gegenstand der Prüfung
• Zusammensetzung / Name des Schleifmittels
• Oberflächenqualität
• Ätzverfahren
• Zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen
• Eventuelle Zusatzanforderungen (z. B. Ätzzeit)

Die Prüfprobe muss durch geeignetes Schneiden, Einbetten, Schleifen oder Polieren und Abschleifen für die Prüfung vorbereitet werden. Die zu prüfende Oberfläche darf dabei nicht beeinträchtigt werden.

Die Anforderungen an die Oberflächengüte hängen von der Art der Prüfung (makroskopisch oder mikroskopisch), der Art des Materials und der Dokumentation (z. B. Fotos) ab. Einzelheiten zu Schleif- und Poliermitteln sowie Schleif- und Polierverfahren sind in ISO/TR 16060 enthalten.

Ätzmethoden müssen vor dem Ätzen angegeben werden. Die gängigsten Methoden sind:

• Abrieb der Prüfprobe durch Eintauchen in das Schleifmittel
• Abrieb durch Abwischen der Oberfläche der Testprobe
• Elektrolytisches Ätzen.

Andere Methoden sind möglich, sollten aber beispielsweise durch Bezugnahme auf einen Praxisstandard spezifiziert werden. Nach Abschluss des Ätzens sollte die Probe gewaschen und getrocknet werden. Um eine Verschlechterung der geätzten Probe zu verhindern, können Vorkehrungen getroffen werden, z. B. durch Lagerung der Proben in einer geschützten Atmosphäre oder, bei makroskopischen Proben, durch Auftragen eines Lacks oder Firnisses auf die geätzte Oberfläche.

Typische Strahlmittel für verschiedene Grundmetalle, Schweißgut, Prüfzwecke und Typen sind in der ISO/TR 16060 aufgeführt. Je nach benötigten Informationen können Art und Konzentration des Strahlmittels sowie Strahltemperatur und -zeit je nach Material und Prüfart variieren. Für ähnliche Verbindungen können unterschiedliche Strahlmittel verwendet werden.

Die Norm EN ISO 17639 ist eine wichtige Norm für die Schweiß- und Werkstoffprüfung, da sie Richtlinien für die Sichtprüfung von Schweißnähten enthält. Die wichtigsten Gründe für ihre Bedeutung sind:

• Gewährleistet eine konsistente Qualitätsprüfung: Dieser Standard standardisiert die visuelle Prüfung von Schweißnähten und stellt sicher, dass die Prüfungen bei verschiedenen Projekten, Prüfern und Organisationen konsistent und vergleichbar sind.
• Definiert klare Prüfkriterien: Umreißt:
  • Was zu prüfen ist (z. B. Oberflächenschnitte, Hinterschneidungen, Risse)
  • Beleuchtungsanforderungen
  • Vergrößerungsstufen
  • Prüfbedingungen und Werkzeuge

Diese Klarheit trägt dazu bei, dass alle Ressourcen die gleichen Qualitätserwartungen erfüllen.

• Fördert Sicherheit und strukturelle Integrität: Schlecht geprüfte Schweißnähte können zu strukturellen Fehlern führen, insbesondere in kritischen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Baugewerbe und der Druckbehälterindustrie. Dieser Standard hilft zu verhindern, dass gefährliche Mängel übersehen werden.
• Einhaltung internationaler Anforderungen: Viele Branchen befolgen im Rahmen ihrer gesetzlichen oder vertraglichen Verpflichtungen internationale Normen. EN ISO 17639 stellt sicher, dass die visuelle Schweißnahtprüfung den globalen Qualitätssicherungspraktiken entspricht.

Die makroskopische und mikroskopische Untersuchung von Schweißnähten bezieht sich auf zwei verschiedene Ebenen von Schweißnahtprüftechniken, die zur Bewertung der inneren und Oberflächenqualität von Schweißnähten verwendet werden, insbesondere bei der Materialprüfung und Qualitätskontrolle:

• Bei der makroskopischen Untersuchung werden Schweißnahtquerschnitte nach Vorbereitung und Abschleifen der Probe mit bloßem Auge oder bei geringer Vergrößerung (bis zu ca. 10-fach) untersucht. Diese Untersuchung umfasst die Schweißnahtgeometrie (Form, Größe, Einbrandtiefe), Schmelzzonen, Wärmeeinflusszone, Oberflächen- und oberflächennahe Defekte (z. B. Risse, Porosität, mangelnde Verschmelzung) sowie die Schichtbildung bei Mehrlagenschweißungen.
• Bei der mikroskopischen Untersuchung wird ein Mikroskop (typischerweise mit 100- bis 1000-facher Vergrößerung) verwendet, um die Mikrostruktur des Schweißguts, des Grundwerkstoffs und der Wärmeeinflusszone zu untersuchen. Diese Untersuchung umfasst Kornstruktur und Korngröße, Phasenzusammensetzung (z. B. Ferrit, Martensit, Austenit), Einschlüsse oder Haarrisse sowie Veränderungen durch die Schweißwärme (z. B. Phasenumwandlungen, Härteänderungen).

Kurz gesagt bietet die makroskopische Untersuchung einen Überblick über die Schweißqualität und strukturelle Integrität, während die mikroskopische Untersuchung detaillierte innere Veränderungen und metallurgische Eigenschaften aufdeckt, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm EN ISO 17639 für „Zerstörende Prüfung von Schweißnähten an metallischen Werkstoffen – Makroskopische und mikroskopische Untersuchung von Schweißnähten“ an.