🔩 Makroskopische und mikroskopische Untersuchungen von Schweißnähten — Querschliff, Ätzen, visuelle und mikroskopische Beurteilung

Werkstoffe und ZfP PN-EN ISO 17639

Übersicht

Die Norm enthält Empfehlungen zur Probenvorbereitung, zu den Verfahren der makroskopischen und mikroskopischen Untersuchung von Schweißverbindungen und zu deren Hauptzielen. Die makroskopische Untersuchung ist die Untersuchung einer Probe mit bloßem Auge oder bei geringer Vergrößerung (meist unter ×50), mit oder ohne Ätzung; die mikroskopische Untersuchung ist die Untersuchung mit dem Mikroskop bei einer Vergrößerung von meist ×50 bis ×500, ebenfalls mit oder ohne Ätzung. Die Untersuchung führt der Prüfer (examiner) durch — die Person, die die makroskopische oder mikroskopische Untersuchung vornimmt.

Die Norm verwendet Kurzzeichen: A — makroskopische Untersuchung, I — mikroskopische Untersuchung, E — geätzt, U — ungeätzt. Grundwerkstoffe werden nach dem Werkstoffgruppensystem von ISO/TR 15608 bezeichnet; dasselbe System gilt für das Schweißgut; nicht in ISO/TR 15608 eingestufte Zusatzwerkstoffe werden im Prüfbericht identifiziert. Kurzzeichen der Ätzmittel sind, soweit anwendbar, ISO/TR 16060 zu entnehmen. Die Einteilung der bei der Untersuchung sichtbar gemachten geometrischen Unregelmäßigkeiten enthält ISO 6520-1.

Die Ausgabe ISO 17639:2022 hat die erste Ausgabe von 2003 ersetzt. Die makroskopische Untersuchung ist ein Standardbestandteil zerstörender Prüfungen an Prüfstücken: In der Präsentation der Technischen Universität Lublin sind für Stumpfnähte und T-Stöße 1–2 Proben für die makroskopische Untersuchung neben Zug-, Biege-, Kerbschlag- und Härteprüfungen vorgesehen.

Prinzip der Methode

Die makroskopische und mikroskopische Untersuchung dient dazu, makroskopische oder mikroskopische Merkmale einer Schweißverbindung sichtbar zu machen, meist durch Untersuchung von Querschliffen. Sie erfolgt durch visuelle oder optische Untersuchung der vorbereiteten Oberfläche, vor oder nach dem Ätzen. Die makroskopische Untersuchung erfolgt mit bloßem Auge oder bei geringer Vergrößerung (meist unter ×50), die mikroskopische mit dem Mikroskop bei einer Vergrößerung von meist ×50 bis ×500. Das Ergebnis wird mit den Kurzzeichen A (makro) oder I (mikro) sowie E (geätzt) oder U (ungeätzt) beschrieben, unter Angabe der Werkstoffgruppe nach ISO/TR 15608 und des Ätzmittels nach ISO/TR 16060.

Anwendungen

• Qualifizierung von Schweißverfahren — Beurteilung des Aufbaus des Prüfstücks (Makrogefüge, Anzahl und Anordnung der Lagen)
• Erkennung von Unregelmäßigkeiten beim Schweißen: Gasporen, Schlackeneinschlüsse, Bindefehler, ungenügende Durchschweißung, Risse
• Messung geometrischer Größen der Verbindung: Einbrandtiefe, Breite der Naht und der Wärmeeinflusszone
• Untersuchung des Gefüges von Schweißgut und Wärmeeinflusszone (Mikroskopie)
• Schadensanalyse und Gutachten zu geschweißten Konstruktionen

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 17639:2022-07

Titel (PL)

Badania niszczące spawanych złączy metali — Badania makroskopowe i mikroskopowe złączy spawanych

Title (EN)

Destructive tests on welds in metallic materials — Macroscopic and microscopic examination of welds

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Probenentnahme

   Eine Probe heraustrennen, die die Schweißverbindung umfasst, meist als Querschliff; die Anzahl der Proben gemäß Erzeugnisnorm oder Prüfprogramm für Prüfstücke festlegen (z. B. 1–2 Proben für die makroskopische Untersuchung bei Stumpfnähten und T-Stößen).

2. Vorbereitung der Oberfläche

   Die Schlifffläche gemäß den Empfehlungen der Norm durch Schleifen und Polieren vorbereiten, so dass eine visuelle oder optische Beurteilung möglich ist.

3. Untersuchung vor dem Ätzen

   Bei Bedarf die ungeätzte Oberfläche untersuchen (Kurzzeichen U) — sie zeigt u. a. Gasporen, Risse und Einschlüsse.

4. Ätzen

   Die Oberfläche mit einem werkstoffgerechten Ätzmittel ätzen (Kurzzeichen E); das Kurzzeichen des Ätzmittels aus ISO/TR 16060 übernehmen und, wenn diese nicht anwendbar ist, den Handelsnamen angeben.

5. Makroskopische Untersuchung

   Den Schliff mit bloßem Auge oder bei einer Vergrößerung von meist unter ×50 beurteilen: Aufbau der Verbindung, Anordnung der Lagen, Einbrand, Wärmeeinflusszone und etwaige Unregelmäßigkeiten (Einteilung nach ISO 6520-1).

6. Mikroskopische Untersuchung

   Bei Bedarf das Gefüge mit dem Mikroskop bei einer Vergrößerung von meist ×50 bis ×500 in ausgewählten Bereichen untersuchen: Schweißgut, Schmelzlinie und Wärmeeinflusszone.

7. Dokumentation

   Fotos oder Skizzen des Schliffs mit Beschreibung der beobachteten Merkmale anfertigen; die Kurzzeichen A/I und E/U verwenden und die Werkstoffgruppe nach ISO/TR 15608 angeben.

8. Prüfbericht

   Im Prüfbericht Identifikation der Verbindung, Art der Untersuchung und Vergrößerung, Ätzmittel, Grund- und Zusatzwerkstoffe sowie das Ergebnis der Beurteilung angeben.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Ätzmittel (Säuren, Laugen, Alkohole) — Abzug, chemikalienbeständige Handschuhe, Schutzbrille; niemals Wasser in konzentrierte Säure gießen
• Trennen und Schleifen — Scheibenschutz, Schutzbrille, Kühlschmierstoff; Metallstaub absaugen
• Einbettharze und ihre Härter — Arbeit unter dem Abzug, Handschuhe
• Abfälle nach dem Ätzen — als chemischen Abfall sammeln, nicht in die Kanalisation

Häufige Fragen