🔩 Härte von Lichtbogenschweißverbindungen — Härtereihen und Einzeleindrücke nach Vickers am Querschliff

Werkstoffe und ZfP PN-EN ISO 9015-1

Übersicht

Die Norm legt die Härteprüfung an Querschliffen von Lichtbogenschweißverbindungen in metallischen Werkstoffen fest. Sie umfasst Härtemessungen nach Vickers gemäß ISO 6507-1, üblicherweise mit Prüfkräften von 49,03 N oder 98,07 N (HV 5 oder HV 10). Die Grundsätze können sinngemäß auf die Härtemessung nach Brinell (mit den Prüfbedingungen HB 2,5/15,625 oder HB 1/2,5) gemäß ISO 6506-1 sowie auf die Mikrohärte gemäß ISO 6507-1 und ISO 9015-2 angewandt werden.

Art und Umfang der Prüfung legt die zutreffende Erzeugnisnorm oder eine Vereinbarung der Parteien fest; sofern nicht anders vereinbart, wird die Prüfung bei einer Umgebungstemperatur von (23 ± 5) °C durchgeführt. Die Messungen erfolgen als Härtereihen (Kennzeichnung R) oder als Einzeleindrücke (Kennzeichnung E) — Reihen ermöglichen die Beurteilung des Härteverlaufs quer zur Verbindung. Ziel der Prüfung ist es, das höchste und das niedrigste Härteniveau sowohl des Grundwerkstoffs als auch der übrigen Zonen der Verbindung zu erfassen.

Die Härteprüfung gehört zum Standardumfang zerstörender Prüfungen an Prüfstücken bei der Qualifizierung von Schweißverfahren: In der Präsentation der Technischen Universität Lublin sind für eine Stumpfnaht u. a. 2 Querzugproben, 4 Querbiegeproben, 2 Kerbschlagsätze, eine makroskopische Untersuchung und die geforderte Härteprüfung vorgesehen.

Prinzip der Methode

Aus der zu prüfenden Verbindung wird mechanisch ein Schliff herausgetrennt, üblicherweise quer zur Nahtachse. Trennen und weitere Oberflächenvorbereitung erfolgen sorgfältig, damit die Härte der geprüften Oberfläche metallurgisch nicht verändert wird. Die Oberfläche wird vorbereitet und vorzugsweise geätzt, damit eine genaue Messung der Eindrücke in den einzelnen Zonen der Verbindung möglich ist: Grundwerkstoff, Wärmeeinflusszone und Schweißgut. Die Härte wird nach ISO 6507-1 (Vickers) oder ISO 6506-1 (Brinell) gemessen, und die Eindrücke werden in Reihen (R) in festgelegtem Abstand von der Oberfläche oder der Schmelzlinie oder als Einzeleindrücke (E) angeordnet. Symbole zur Lagebeschreibung: L — Abstand zwischen den Mittelpunkten der Eindrücke in der Wärmeeinflusszone, H — Abstand der Härtereihen von der Bezugsoberfläche oder der Schmelzlinie, t — Dicke der Probe.

Anwendungen

• Qualifizierung von Schweißverfahren (WPQR) — Prüfung von Prüfstücken
• Härtekontrolle der Wärmeeinflusszone bei höherfesten Stählen und Vergütungsstählen
• Beurteilung der Auswirkungen einer Wärmebehandlung nach dem Schweißen
• Abnahmeprüfungen geschweißter Konstruktionen und Rohrleitungen
• Analyse der Ursachen von Rissen und Schäden an Schweißverbindungen

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 9015-1:2011

Titel (PL)

Badania niszczące złączy spawanych metali — Badanie twardości — Część 1: Badanie twardości złączy spawanych łukowo

Title (EN)

Destructive tests on welds in metallic materials — Hardness testing — Part 1: Hardness test on arc welded joints

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Festlegung des Prüfumfangs

   Art und Umfang der Prüfung gemäß Erzeugnisnorm oder Vereinbarung der Parteien festlegen; planen, ob die Prüfung als Härtereihen (R) oder als Einzeleindrücke (E) durchgeführt wird.

2. Heraustrennen des Schliffs

   Den Schliff der Probe mechanisch heraustrennen, üblicherweise quer zur Schweißverbindung, unter Vermeidung von Erwärmung und Kaltverfestigung.

3. Vorbereitung der Oberfläche

   Die Oberfläche nach ISO 6507-1 oder ISO 6506-1 vorbereiten — Schleifen und Polieren so durchführen, dass die Härte der geprüften Oberfläche metallurgisch nicht verändert wird.

4. Ätzen

   Die Oberfläche vorzugsweise ätzen, um eine genaue Messung der Eindrücke in den verschiedenen Zonen der Verbindung (Grundwerkstoff, WEZ, Schweißgut) zu erreichen.

5. Anordnung der Eindrücke

   Die Eindrücke in Reihen gemäß den Beispielen in den Bildern 1–7 der Norm setzen, mit festgelegtem Abstand von der Oberfläche, so dass die Reihen oder Teile davon eine Beurteilung der Verbindung erlauben. Auf Wunsch der Parteien können zusätzliche Reihen oder andere Lagen verwendet werden — die Lage im Prüfbericht angeben.

6. Messung

   Die Härtemessungen nach ISO 6507-1 (oder ISO 6506-1) bei einer Temperatur von (23 ± 5) °C durchführen, sofern nicht anders vereinbart.

   🌡 Temperatur: (23 ± 5) °C

7. Sonderfälle

   Bei Metallen wie Aluminium, Kupfer und deren Legierungen können Reihen auf der Wurzelseite von Stumpfnähten entbehrlich sein; für T-Stöße aus diesen Werkstoffen werden die typischen Reihen nach Bild 2 der Norm verwendet.

8. Prüfbericht

   Die Härteergebnisse mit der Lage der Eindrücke angeben; Beispiele für Prüfberichte bei Prüfung mit Härtereihen (R) und Einzeleindrücken (E) enthalten die Anhänge A und B der Norm.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Trennen und Schleifen der Schliffe — Schutzbrille, Scheibenschutz, Flüssigkeitskühlung
• Ätzmittel (Säuren, Alkohole) — Abzug, Handschuhe, Schutzbrille; Lösungen gemäß Sicherheitsdatenblatt ansetzen
• Härteprüfer unter Last — während der Messung nicht in den Bereich des Eindringkörpers eingreifen
• Scharfe Kanten herausgetrennter Schliffe — entgraten oder mit Handschuhen anfassen

Häufige Fragen