Schweißfehler: Arten, Ursachen und Vorbeugung

Auch ein erfahrener Schweißer macht Fehler, wenn die Bedingungen oder die Einstellungen nicht stimmen. Die üblichen Schweißfehler erkennen zu können, zu verstehen, woran sie liegen, und zu wissen, wie man ihnen vorbeugt, ist ein zentraler Teil davon, Qualität zu liefern — und eine Schweißprüfung zu bestehen.

In den Normen heißt ein Schweißfehler «Unregelmäßigkeit». Die Unregelmäßigkeiten haben Namen und Nummern in DS/EN ISO 6520. Ein AMU-Ziel in der Ausbildungsordnung für Schmiede nutzt genau das: Der Lehrling muss die typischen Schweißfehler der Verfahren nach DS/EN ISO 6520 beurteilen und Schweißarbeiten nach DS/EN ISO 5817 und DS/EN ISO 10042 bewerten können.

Poren sind kleine Hohlräume in der Schweißnaht, die durch Gas entstehen, das im Schmelzbad eingeschlossen wird. Sie kommen oft von Verunreinigungen wie Fett, Farbe, Rost oder Feuchtigkeit an den Fugenflanken oder davon, dass das Schutzgas durch Zugluft weggeblasen wird. Vorbeugung bedeutet saubere Fugenflanken und den Schutz der Schweißzone vor Zugluft.

Fehlende Durchschweißung bedeutet, dass die Schweißnaht nicht vollständig mit dem Grundwerkstoff verschmolzen oder nicht ganz bis in die Wurzel gedrungen ist. Das ergibt eine schwache Verbindung. Die Ursachen können eine zu geringe Wärmeeinbringung, eine falsche Fugenvorbereitung oder eine zu hohe Schweißgeschwindigkeit sein.

Eine Einbrandkerbe ist eine Kerbe entlang der Kante der Schweißnaht, an der das Grundmaterial weggeschmolzen ist, ohne wieder aufgefüllt zu werden. Sie schwächt die Verbindung und beruht typischerweise auf zu hohem Strom, falschem Elektrodenwinkel oder zu hoher Geschwindigkeit.

Bei Verfahren, die Schlacke bilden, kann Schlacke in der Schweißnaht eingeschlossen werden, wenn sie zwischen den Raupen nicht entfernt wird. Das ergibt Schwachstellen. Gutes Entschlacken zwischen den Raupen und die richtige Technik beugen dem Fehler vor.

Risse gehören zu den schwerwiegendsten Fehlern, weil sie die Verbindung deutlich schwächen und mit der Zeit wachsen können. Sie können beim Abkühlen entstehen und hängen mit der Zusammensetzung des Werkstoffs, den Spannungen im Werkstück und der Abkühlgeschwindigkeit zusammen. Vorwärmen und die richtige Reihenfolge können ihnen in manchen Fällen entgegenwirken.

Eine besondere Art von Riss ist der Kaltriss. Er kann Stunden nach dem Schweißen auftreten, und Wasserstoff im Schweißgut ist eine der Ursachen. Wasserstoff wird in ml pro 100 g Schweißgut gemessen. ISO/TR 17844 teilt ihn in fünf Klassen ein, von A (mehr als 15 ml) bis E (höchstens 3 ml). Rutile und zellulosische Elektroden gehören zur Klasse A; basische Elektroden können B bis D erreichen. Beispiel: Die basische Elektrode OK 48.00 von ESAB ist mit H5 gekennzeichnet, und das Datenblatt gibt weniger als 4,0 ml Wasserstoff pro 100 g Schweißgut an.

ISO 5817 (4. Ausgabe vom Februar 2023) legt Bewertungsgruppen für schmelzgeschweißte Verbindungen in Stahl, Nickel und Titan fest: B, C und D. B ist die strengste. Aluminium hat eine eigene Norm, ISO 10042. In der Schmiedeausbildung muss der Lehrling im Fach Energiteknik 3 (Energietechnik 3) nach Gruppe B schweißen.

Fehler werden durch Sichtkontrolle und, wo es gefordert ist, durch zerstörungsfreie oder zerstörende Prüfung entdeckt. Der tüchtige Schweißer nutzt die Fehler als Lernstoff: Jeder Fehler verweist zurück auf eine Ursache in Vorbereitung, Einstellung oder Technik, die sich beim nächsten Mal korrigieren lässt.