Die Erkennung von Rissen nach dem Schweißen in überhitzten Materialien erfordert eine Kombination aus zerstörungsfreier Prüfung (NDT) und metallografischer Analyse, um irreversible Defekte wie intergranulare Risse und Verschlechterung der Wärmeeinflusszone (HAZ) genau zu identifizieren und so potenzielle Sicherheitsrisiken rechtzeitig zu erkennen.
1. Zerstörungsfreie Prüfung (NDT): Schnelle Prüfung von Oberflächen- und Innenrissen
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Methoden |
Anwendbarkeit |
Erkennungsmerkmale |
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Penetrationstest (PT) |
Erkennt Risse an der Oberfläche-. |
Verwendet fluoreszierende oder färbende Mittel, um Risse im Mikrometerbereich aufzudecken, geeignet für komplexe Strukturbereiche. |
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Magnetpulverprüfung (MT) |
Ferromagnetische Materialien (z. B. H13-Stahl). |
Magnetisches Pulver wird unter einem Magnetfeld an der Rissstelle adsorbiert und bildet einen sichtbaren Indikator; hohe empfindlichkeit. |
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Ultraschallprüfung (UT) |
Erkennt innenliegende Risse. |
Kann intergranulare Ausbreitungsrisse in Schweißnähten und HAZ-Bereichen lokalisieren; starke Tiefenauflösung. |
Empfohlene Kombination: PT + UT, deckt sowohl Oberflächen- als auch interne Defekte ab und ermöglicht so ein effizientes Erstscreening.
2. Metallografische mikroskopische Analyse (zuverlässigste Methode)
Ort der Probenahme: Nehmen Sie Querschnittsproben aus der Schweißnaht oder der Hitzeeinflusszone (HAZ);
Probenvorbereitungsprozess: Schleifen → Polieren → Ätzen (4 % Salpetersäurealkohol);
Beobachtungsmerkmale:
Intergranulare Risse: Risse erstrecken sich entlang der Korngrenzen und weisen ein „bonbonartiges“ oder „steinartiges“ Bruchbild auf;
Korngrenzen-Oxidnetzwerk: Schwarze Oxide, die entlang der Korngrenzen verteilt sind, was auf irreversible Schäden hinweist;
Umschmelzende Kugeln: Abgerundete Spuren der Erstarrung der flüssigen Phase, was auf lokales Schmelzen schließen lässt.
Beurteilungskriterien: Bewertung gemäß GB/T 6394-Standard; Das Vorhandensein eines der oben genannten Merkmale bestätigt den Fehler.
3. Zusätzliche Verifizierungsmethoden
Rasterelektronenmikroskopie (REM) der Bruchoberfläche: Zeigt die typische intergranulare Bruchmorphologie, keine Grübchen und anhaftende Oxidpartikel;
Härteprüfung: Große Härteschwankungen in der Wärmeeinflusszone, die auf eine ungleichmäßige Mikrostruktur und lokale Erweichung zurückzuführen sind;
Makroskopische Beobachtung: Spontane Rissbildung beim Abkühlen ohne plastische Verformung ist eine typische Manifestation von Überhitzungsschweißen.
Besonderer Hinweis: Sobald ein Riss erkannt wird, weist dies darauf hin, dass das Material seine Tragfähigkeit verloren hat und sofort aus der Produktion genommen und ersetzt werden sollte.
4. Vorgeschlagenes tatsächliches Inspektionsverfahren
Vorläufiges Screening: Überprüfen Sie die gesamte Schweißoberfläche mit PT oder MT;
Detaillierte-Fehlererkennung: Verwenden Sie UT, um interne Fehler in kritischen Bereichen zu untersuchen.
Probenüberprüfung: Nehmen Sie Proben aus verdächtigen Bereichen zur metallografischen Analyse, um die Art des Risses zu bestätigen;
Umfassende Bewertung: Kombinieren Sie Servicehistorie und Temperaturkontrollaufzeichnungen, um festzustellen, ob Überhitzung die Ursache ist.
