Die Erkennung von Rissen nach dem Schweißen überhitzter Materialien erfordert eine Kombination aus zerstörungsfreier Prüfung (NDT) und metallografischer Analyse, um typische Defekte wie interkristalline Risse und Verschlechterung der Wärmeeinflusszone (HAZ) zu identifizieren und so eine rechtzeitige Erkennung potenzieller Sicherheitsrisiken sicherzustellen.
1. Zerstörungsfreie Prüfung (NDT): Schnelle Lokalisierung von Oberflächen- und oberflächennahen Rissen
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Methoden |
Anwendbarkeit |
Erkennungsprinzip |
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Penetrationstest (PT) |
Erkennt Risse an der Oberfläche-. |
Verwendet fluoreszierende oder farbige Eindringmittel, um für das bloße Auge unsichtbare Mikrorisse sichtbar zu machen, besonders geeignet für komplexe geometrische Bereiche. |
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Magnetpulverprüfung (MT) |
Anwendbar auf ferromagnetische Materialien. |
Unter einem angelegten Magnetfeld wird am Riss ein Streumagnetfeld erzeugt, das Magnetpulver anzieht und einen sichtbaren Indikator bildet. |
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Ultraschallprüfung (UT) |
Erkennt innenliegende Risse. |
Nutzt die Reflexion hochfrequenter Schallwellen, um den Ort und die Größe von Defekten zu bestimmen und die intergranulare Ausbreitung innerhalb der Schweißnaht zu erkennen. |
Empfohlene Kombination: PT + UT, deckt sowohl Oberflächen- als auch Innenfehler ab, niedrige Kosten, hohe Effizienz.
2. Metallografische mikroskopische Analyse (zuverlässigste Methode)
Probenahmeanforderungen: Querschnittsproben werden aus der Schweißnaht und der Hitzeeinflusszone (HAZ) geschnitten und anschließend geschliffen, poliert und mit 4 %igem Salpetersäurealkohol geätzt.
Beobachtungsmerkmale:
Intergranulare Risse: Risse erstrecken sich streng entlang der Korngrenzen und weisen eine „bonbonartige“ oder „steinartige“ Morphologie auf.
Korngrenzen-Oxidnetzwerk: Schwarze Oxide sind entlang der Korngrenzen verteilt, was auf irreversible Schäden hinweist.
Umschmelzende Kugeln: Abgerundete Spuren der Erstarrung der flüssigen Phase, was auf örtliches Schmelzen hinweist.
Beurteilungskriterien: Bewertung gemäß GB/T 6394. Das Vorhandensein eines der oben genannten Merkmale bestätigt Überhitzung und Schweißfehler.
3. Makroskopische und Bruchflächenanalyse zur Verifizierung
Makroskopische Beobachtung: Während der Abkühlung nach dem Schweißen oder zu Beginn der Lebensdauer kommt es zu spontanen Rissen ohne plastische Verformung.
Rasterelektronenmikroskopie (REM) der Bruchoberfläche: Zeigt die typische intergranulare Bruchmorphologie ohne Grübchen und mit anhaftenden Oxidpartikeln;
Härteprüfung: Große Härteschwankungen in der Wärmeeinflusszone, wobei örtlich erweichte Bereiche neben harten Phasen vorhanden sind, was eine ungleichmäßige Mikrostruktur widerspiegelt.
Besonderer Hinweis: Sobald intergranulare Risse festgestellt werden, weist dies darauf hin, dass das Material seine Tragfähigkeit verloren hat und sofort aus der Produktion genommen und ersetzt werden sollte.
4. Empfohlenes tatsächliches Inspektionsverfahren
Vorläufiges Screening: Führen Sie eine vollständige Inspektion der Schweißnahtoberfläche mit PT oder MT durch.
Tiefenfehlererkennung: Verwenden Sie UT, um interne Fehler in kritischen Bereichen zu untersuchen.
Überprüfung der Probenahme: Nehmen Sie Proben aus verdächtigen Bereichen zur metallografischen Analyse, um die Art des Risses zu bestätigen.
Umfassende Bewertung: Kombinieren Sie Wartungshistorie und Temperaturkontrollaufzeichnungen, um festzustellen, ob der Schweißfehler durch Überhitzung verursacht wurde.
Praxistipp: Für Formen mit hohem{0}Risiko wird empfohlen, einen Mechanismus zur Überprüfung des-Schweißverbots + obligatorische Inspektion nach dem{3}Schweißen einzurichten, um zu verhindern, dass mit beschädigten Formen gearbeitet wird.
