🔩 Automatisierte Prüfung von Schweißverbindungen mit Phased-Array-Prüfköpfen (PAUT) — PN-EN ISO 13588

Werkstoffe und ZfP PN-EN ISO 13588

Übersicht

WAS FÜR EINE PRÜFUNG (Abschnitt 1 von ISO 13588:2019). Anwendung der Phased-Array-Technik für die teil- oder vollautomatisierte Ultraschallprüfung von Schmelzschweißverbindungen in metallischen Werkstoffen mit einer Dicke von mindestens 6 mm. Sie gilt für Verbindungen mit voller Durchschweißung und einfacher Geometrie in Blechen, Rohren und Behältern, wenn Schweißgut und Grundwerkstoff niedriglegierter und/oder Feinkornstahl sind; für andere Stähle gibt die Norm Hinweise, und für grobkörnige und austenitische Stähle wird zusätzlich ISO 22825 angewandt. Die Technik kann allein oder in Kombination mit anderen Verfahren eingesetzt werden — bei der Fertigung, vor der Inbetriebnahme und im Betrieb. Die Norm legt vier Prüfklassen fest und erlaubt die Bewertung von Inhomogenitäten anhand der Amplitude (Ersatzreflektorgröße) und Länge oder der Höhe und Länge, gibt jedoch KEINE Zulässigkeitsgrenzen an. Sie gilt nicht für die automatisierte Prüfung von Schweißnähten bei der Herstellung von Stahlerzeugnissen nach ISO 10893-8, ISO 10893-11 und ISO 3183.

PRÜFKLASSEN (Abschnitt 4). Von Klasse A bis C steigt die Auffindwahrscheinlichkeit — durch größere Abdeckung (Anzahl der Einschallrichtungen, Kombination von Techniken). Klasse D wird für besondere Anwendungen mit schriftlicher Prüfanweisung vereinbart — u. a. andere Metalle als ferritischer Stahl, Schweißnähte ohne volle Durchschweißung, Objekttemperaturen außerhalb des Bereichs. Wird ISO 17635 angezogen, gilt die Zuordnung aus Tabelle 1: Prüfklasse A ↔ Bewertungsgruppen C und D nach ISO 5817, B ↔ B, C — nach Vereinbarung, D — besondere Anwendung. MINDESTANFORDERUNGEN (Tabelle 2 und Text): Die Einstellung wird stets an einem Vergleichskörper überprüft; bei Abtastung von einer Oberfläche (außer TOFD) werden halber und voller Sprungabstand verwendet und aufgezeichnet, von zwei Oberflächen genügt der halbe Sprungabstand; für Klasse C werden mindestens zwei verschiedene Einstellungen aus Tabelle 2 kombiniert, von denen mindestens eine ein S-Scan oder TOFD ist; bei E-Scans von zwei Seiten mit zwei Winkeln beträgt der Winkelunterschied mindestens 10°; beruht die Bewertung nur auf der Amplitude, darf die Abweichung der Schallbündelrichtung von der Normalen zur Schweißfuge 6° nicht überschreiten. Querinhomogenitäten — eine zusätzliche Einstellung mit schräger Schallbündelrichtung, wenn die Spezifikation es verlangt.

ANGABEN UND PRÜFANWEISUNG (Abschnitt 5). Vor dem Erstellen der Prüfanweisung müssen u. a. bekannt sein: Zweck und Umfang der Prüfung, Prüfklasse, Zulässigkeitskriterien, Vergleichskörper, Fertigungs- oder Betriebsstufe, Einzelheiten der Schweißnaht und Breite der Wärmeeinflusszone, Zugänglichkeit, Oberflächenzustand und Temperatur. Eine schriftliche Prüfanweisung ist in JEDER Prüfklasse erforderlich und enthält eine dokumentierte Abtaststrategie oder einen Abtastplan: Lage und Bewegung des Prüfkopfs, Abdeckung, Winkel und Richtungen der Schallbündel bezogen auf die Nahtachse sowie das Prüfvolumen jeder Schweißnaht.

PERSONAL UND GERÄTE (Abschnitt 6). Personal qualifiziert nach ISO 9712 (ein eigener Eintrag in dieser Datenbank) oder gleichwertig im betreffenden Sektor, mit praktischer Erfahrung in der Phased-Array-Technik; empfohlen werden Schulung und Prüfung an repräsentativen Probekörpern. Geräte nach ISO 18563-1, -2 und -3; empfohlen wird eine Abtastrate des A-Bilds von mindestens dem Sechsfachen der Nennfrequenz des Prüfkopfs. Longitudinal- und Transversalwellen dürfen verwendet werden; Anpassung der Prüfköpfe an gekrümmte Oberflächen nach ISO 17640. In der aktiven Apertur höchstens 1 defektes Element von 16, defekte Elemente dürfen nicht benachbart sein; bei einer Apertur aus weniger als 16 Elementen sind keine defekten Elemente zulässig, sofern nicht eine ausreichende Leistungsfähigkeit nachgewiesen wird. Führungseinrichtungen und Weggeber (Encoder) sind verpflichtend.

VORBEREITUNG (Abschnitt 7). Bei der Prüfung in der Fertigung umfasst das Prüfvolumen die Schweißnaht und den Grundwerkstoff mindestens 10 mm beiderseits (5 mm bei Laser- und Elektronenstrahlschweißnähten) oder die Breite der Wärmeeinflusszone — je nachdem, was größer ist. Die Wirksamkeit der Einstellung wird an Vergleichskörpern überprüft (9.3). Der Abtastschritt entlang der Naht hängt von der Dicke ab: bis 10 mm — höchstens 1 mm.

WAS DIE AUSGABE 2019 GEÄNDERT HAT (Vorwort): Die Abschnitte 2 und 3 wurden aktualisiert, ein Verfahren zur Messung von Länge und Höhe der Inhomogenitäten sowie ein neuer Anhang B (Signalbeispiele) wurden ergänzt, redaktionelle Änderungen wurden vorgenommen.

AUSGABEN (Stand am 25.09.2026). PKN: PN-EN ISO 13588:2019-04 — englische Fassung, Veröffentlichung 19-04-2019, 38 Seiten, KT 165 Schweißen und verwandte Verfahren, führt EN ISO 13588:2019 und ISO 13588:2019 [IDT] ein; sie ersetzte PN-EN ISO 13588:2013-04 (englische Fassung, zurückgezogen am 19-04-2019). ISO: ISO 13588:2019, Ausgabe 2 vom Februar 2019, 24 Seiten, ISO/TC 44/SC 5 — die ISO-Website gibt das Stadium 90.92 („wird überarbeitet“) und den Entwurf ISO/CD 13588 an, der sie ersetzen soll, und zugleich die Information, dass die Überprüfung im Jahr 2024 die jetzige Ausgabe als gültig bestätigt hat.

WIE DIE AKKREDITIERUNGSUMFÄNGE DIE NORM ZITIEREN. Messung vom 25.09.2026 an der Datenbank der polnischen Akkreditierungsumfänge (1310 Laboratorien mit Einträgen): 18 Einträge bei 17 Laboratorien; Schreibweisen „PN-EN ISO 13588:2019-04“ (12), „PN EN ISO 13588:2019-04“ ohne Bindestrich (2), „PN-EN ISO 13588“ ohne Jahr (2), „EN ISO 13588:2019“, „PN-EN ISO 13588: 2019-04“ sowie einmal die ZURÜCKGEZOGENE Ausgabe „PN-EN ISO 13588:2013-04“ (AB 313); ein Eintrag verbindet die Norm mit ASME Section V, Artikel 4. Prüfgegenstand meist „Złącza spawane materiałów metalowych“ [Schweißverbindungen metallischer Werkstoffe] (9); Methodik: „Nieciągłości“ [Inhomogenitäten] (6), „Nieciągłości wewnętrzne“ [Innere Inhomogenitäten] (4); Dickenbereich — ab 6 mm, einmal (8–300) mm. In denselben Einträgen: PN-EN ISO 17640 (8 Einträge — Ultraschallprüfung von Schweißverbindungen, ein eigener Eintrag in dieser Datenbank), PN-EN ISO 10863 (6 — TOFD-Technik), PN-EN ISO 16828 (5).

DER SCHLÜSSEL DER REGISTERKARTE „LABORATORIEN“: „PN-EN ISO 13588“ — 15 Laboratorien und 16 Einträge, ohne fremde Einträge. Die Registerkarte zeigt 2 Laboratorien (AB 1425, AB 1927) nicht, die die Norm ohne Bindestrich geschrieben haben („PN EN ISO 13588:2019-04“).

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Wir hatten einen vom Herausgeber zugänglich gemachten Ausschnitt des Textes von ISO 13588:2019: Inhaltsverzeichnis, Vorwort und Abschnitte 1–7.3 (bis zum Abtastschritt für Dicken bis 10 mm). Wir haben weder die weiteren Abtastschritte noch die Anforderungen an Temperatur und Koppelmittel, die Einstellung von Bereich und Empfindlichkeit (Abschnitt 9), die Vergleichskörper, die Qualifizierung der Prüfanweisung, die Interpretation der Daten, die Größenbestimmung oder die Anhänge A und B. Diese Parameter geben wir nicht an.

Prinzip der Methode

Die Schweißverbindung wird mit einem mechanisch geführten Phased-Array-Prüfkopf mit Weggeber abgetastet; elektronisch gesteuerte Schallbündel (feste Winkel, E-Scan, S-Scan, gegebenenfalls TOFD) decken das Prüfvolumen nach einem schriftlichen Abtastplan ab. Die aufgezeichneten Daten (Phased-Array-Bilder) werden ausgewertet: Erkennung und Einstufung der Anzeigen, Lage, Länge und Höhe, Bewertung nach aus anderen Dokumenten übernommenen Kriterien (z. B. ISO 19285).

Anwendungen

• Schweißverbindungen mit voller Durchschweißung in Blechen, Rohren und Behältern, Dicke ≥ 6 mm, niedriglegierter und Feinkornstahl
• Prüfungen bei der Fertigung, vor der Inbetriebnahme und im Betrieb — allein oder mit anderen Verfahren (z. B. TOFD, ISO 17640)
• Andere Stähle — nach den Hinweisen der Norm; grobkörniger und austenitischer Stahl — zusätzlich ISO 22825
• NICHT: automatisierte Prüfung von Schweißnähten bei der Herstellung von Erzeugnissen nach ISO 10893-8, ISO 10893-11 und ISO 3183

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 13588:2019-04 (wersja angielska; wprowadza EN ISO 13588:2019 i ISO 13588:2019 [IDT]; zastąpiła PN-EN ISO 13588:2013-04)

Titel (PL)

Badania nieniszczące spoin — Badanie ultradźwiękowe — Stosowanie zautomatyzowanej techniki głowicy mozaikowej

Title (EN)

Non-destructive testing of welds — Ultrasonic testing — Use of automated phased array technology

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Vorab-Informationen

   Zweck und Umfang, Prüfklasse, Zulässigkeitskriterien, Vergleichskörper, Stufe, Einzelheiten der Naht und WEZ, Zugänglichkeit, Oberfläche, Temperatur, Qualifikationen (5.1–5.2).

2. Schriftliche Prüfanweisung und Abtastplan

   In jeder Klasse verpflichtend; der Plan zeigt Lage und Bewegung des Prüfkopfs, Abdeckung, Winkel und Richtungen der Schallbündel, Prüfvolumen.

3. Prüfvolumen

   Schweißnaht + mindestens 10 mm beiderseits (5 mm bei Laser- und Elektronenstrahlschweißnähten) oder WEZ — je nachdem, was größer ist.

4. Überprüfung der Einstellung

   An einem Vergleichskörper (7.2 und 9.3); die Einstellung von Bereich und Empfindlichkeit (Abschnitt 9) GEBEN WIR NICHT AN.

5. Abtastung

   Mit Weggeber, mit einem von der Dicke abhängigen Schritt (bis 10 mm — ≤ 1 mm); Einstellungen nach Tabelle 2 für Klasse A, B oder C.

6. Datenauswertung und Prüfbericht

   Bewertung der Datenqualität, Erkennung und Einstufung der Anzeigen, Lage, Länge und Höhe, Bewertung nach den übernommenen Kriterien (Abschnitte 14–15) — Einzelheiten GEBEN WIR NICHT AN.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Scanner an Objekten im Betrieb (Rohrleitungen, Behälter) — Regeln für Arbeiten in der Höhe und in Gefahrenbereichen
• Prüfung heißer Objekte — Temperaturgrenzen legt die Prüfanweisung fest (Klasse D bei Temperaturen außerhalb des Bereichs)

Häufige Fragen