EN ISO 9016 Kerbschlagbiegeversuche an Schweißnähten – Prüfkörperlage, Kerbrichtung und Prüfung

EN ISO 9016, „Zerstörende Prüfung von Schweißnähten an metallischen Werkstoffen – Kerbschlagbiegeversuche – Prüfkörperlage, Kerborientierung und Prüfung“, basiert auf einer europäischen Norm und wurde später von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlicht. Die Norm beschreibt ein Verfahren zur Festlegung der Prüfkörperlage und Kerborientierung für die Prüfung und Berichterstattung von Kerbschlagbiegeversuchen an geschweißten Stumpfverbindungen. Diese Norm gilt für Kerbschlagbiegeversuche an metallischen Werkstoffen für alle Produkte, die durch Schmelz- und Pressschweißverfahren hergestellt wurden.

Diese Norm dient als Ergänzung zur Normenreihe „ISO 148 Metallische Werkstoffe – Schlagprüfung nach Charpy“ und enthält die Nomenklatur der Prüflinge sowie zusätzliche Berichtsanforderungen.

Der Schlagversuch muss der ISO 148-1 entsprechen. Prüftemperatur, Prüfort, Art und Größe des Prüfkörpers sowie die Eindruckausrichtung müssen der jeweiligen Anwendungsnorm entsprechen. Zusätzlich zu den Anforderungen der ISO 148-1 kann der Eindruckort durch Makroabrasion bestimmt werden.

Die Norm EN ISO 9016 ist Teil der Qualitätskontrolle und Qualifizierung von Schweißverfahren und -personal. Diese Norm legt die Position, Ausrichtung und Vorbereitung von Charpy-V-Kerbschlagbiegeproben fest, die bei der zerstörenden Prüfung von Schweißverbindungen in metallischen Werkstoffen verwendet werden.

Diese Norm gilt für Schweißverbindungen aus metallischen Werkstoffen (z. B. Stahl, Aluminium). Diese Norm definiert:

• Entnahme von Kerbschlagproben aus Schweißverbindungen (z. B. Schmelzschweißnähten).
• Richten Sie die Kerben im Verhältnis zur Schweißnaht und zum Grundmaterial aus und positionieren Sie sie.
• Durchführung des Tests und Bewertung der Zähigkeit des Schweißbereichs und der Wärmeeinflusszone.

Diese Norm dient in erster Linie der Bestimmung der Sprödbruchfestigkeit bei bestimmten Temperaturen, was bei Struktur- und Druckanwendungen wichtig ist. Sie wird häufig bei der Schweißverfahrensprüfung und der Schweißerqualifikationsprüfung eingesetzt. Sie dient auch zur Bewertung der Materialleistung in sicherheitskritischen Anwendungen (z. B. Rohrleitungen, Druckbehälter, Baustahl).

Für Unternehmen, die sich mit Schweißnahtprüfungen, der Herstellung von Druckgeräten oder strukturellen Anwendungen befassen, ist die Norm EN ISO 9016 eine wichtige Referenz, um sicherzustellen, dass Schweißverbindungen die Anforderungen an die Zähigkeit erfüllen.

Die zerstörende Prüfung von Schweißnähten in metallischen Werkstoffen umfasst eine Gruppe standardisierter Methoden zur Bewertung der mechanischen Eigenschaften und Integrität von Schweißverbindungen durch physisches Brechen oder Modifizieren der Probe. Diese Prüfungen sind entscheidend für die Überprüfung der Schweißqualität, der Verfahrenstauglichkeit und der Einhaltung von Normen.

Zu den zerstörenden Prüfungen, die üblicherweise an Schweißnähten durchgeführt werden, gehören:

• Zugfestigkeitsprüfung: Bewertet die Zugfestigkeit einer Schweißverbindung. Dabei wird gemessen, welcher Belastung die Verbindung standhält, bevor sie bricht.
• Biegeprüfung: Prüft die Duktilität und Festigkeit der Schweißnaht. Die Probe wird in einem bestimmten Winkel gebogen, um Oberflächen- und innere Defekte wie Risse oder mangelnde Verschmelzung zu erkennen.
• Kerbschlagbiegeversuch (Charpy-V-Kerbe): Bewertet die Zähigkeit, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. EN ISO 9016 legt die Position und Ausrichtung der Proben in Schweißverbindungen fest.
• Makro- und Mikroprüfung: Schweißnähte werden abschnittsweise poliert und abgeschliffen. Dies dient der Prüfung des Schweißprofils, der Durchdringung und der Verschmelzung sowie der Erkennung von Rissen, Porosität oder Einschlüssen.
• Härteprüfung: Misst die Härte entlang der Schweißnaht, des Grundmetalls und der Wärmeeinflusszone. Sie bestätigt, dass das Material nicht zu spröde oder zu weich ist.
• Bruchprüfung: Dabei wird die Schweißnaht aufgebrochen, um die Bruchfläche zu untersuchen. Dabei können innere Defekte wie Schlackeneinschlüsse oder Bindefehler sichtbar werden.
• Kerbbruchprüfung: Die Schweißnaht wird gekerbt und anschließend gebrochen, um innere Defekte sichtbar zu machen. Eine einfache Methode zum Erkennen von Porosität oder Bindefehlern.

Der Zweck dieser Tests besteht darin, Schweißverfahren zu qualifizieren, Materialauswahl und -design zu überprüfen und die Einhaltung von Normen sicherzustellen.

Beim Charpy-V-Kerbschlagbiegeversuch nach EN ISO 9016 bezieht sich die Kerborientierung auf die Ausrichtung der Kerbe auf der Schlagprobe im Verhältnis zur Schweißnaht und zur Richtung der ausgeübten Kraft. Dies ist entscheidend, da die Zähigkeit zwischen Schweißgut, Wärmeeinflusszone und Grundwerkstoff je nach Kerbposition erheblich variieren kann.

Die Kerbe kann im Schweißgut, in der Schmelzlinie, in der Wärmeeinflusszone oder im Grundwerkstoff liegen. Die Kerbausrichtung ist die Richtung, in die die Kerbe relativ zur Schweißachse und zur Belastungsrichtung zeigt. Kerbausrichtungen können sein:

• Querrichtung (am häufigsten):
  • Die Probenachse steht senkrecht zur Quelle.
  • Die Kerbe kann sich im Schweißgut, an der Schmelzlinie, in der Wärmeeinflusszone oder entlang des Bruchverlaufs der Schweißnaht befinden.
• Längsrichtung (seltener, aber manchmal aus besonderen Gründen)
  • Die Probenachse verläuft parallel zur Quelle.
  • Der Bruch breitet sich entlang der Schweißnaht oder der Wärmeeinflusszone aus.

Schweißnähte sind heterogen und weisen unterschiedliche Eigenschaften je nach Schweißgut, Wärmeeinflusszone und Grundwerkstoff auf. Die richtige Ausrichtung liefert repräsentative Zähigkeitswerte. Daher ist die Kerbausrichtung wichtig.

Unser Unternehmen unterstützt seit Jahren Unternehmen aller Branchen mit einem breiten Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten. Es 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 9016 an: „Zerstörende Prüfung von Schweißnähten an metallischen Werkstoffen – Kerbschlagbiegeversuche – Prüfkörperposition, Kerborientierung und Prüfung.“