Mangelnder Einbrand in der Wurzel
Die Wurzel der Naht schmilzt gar nicht auf. Die Decklage sieht gut aus, die Maße stimmen, und die Verbindung trägt einen Bruchteil dessen, wofür sie gerechnet wurde. Nummer 402 nach ISO 6520-1 — in den Bewertungsgruppen B und C nicht zulässig.
Mangelnder Einbrand oder Bindefehler?
Sie werden in einem Atemzug genannt und sind nicht dasselbe. Ein Bindefehler (401) ist eine Naht, die den Grundwerkstoff berührt, aber nicht aufgeschmolzen hat: die Raupe liegt richtig, die Verbindung fehlt. Mangelnder Einbrand (402) ist eine Wurzel, die der Lichtbogen gar nicht erreicht hat.
Der Unterschied zählt, weil die Abhilfe an verschiedenen Stellen liegt. Der Bindefehler ist eine Frage von Wärme und Technik und wird am Gerät und in der Hand gelöst. Der Einbrand ist überwiegend eine Frage der Geometrie und wird am Zusammenbautisch gelöst, bevor der Lichtbogen brennt. Der andere Fehler hat eine eigene Seite — Bindefehler.
Die Geometrie entscheidet mehr als der Strom
Bevor du am Strom drehst, sieh nach, was die Naht dem Lichtbogen überhaupt anbietet. Spalt, Steg und Öffnungswinkel entscheiden, ob der Lichtbogen den Grund physisch erreicht. Ein Steg von 3 mm an 6 mm Blech lässt der Wurzellage den halben Querschnitt zum Aufschmelzen — und keine Stromstärke macht das in Zwangslage sicher.
| Dicke s, mm | Nahtvorbereitung | Winkel α | Steghöhe c, mm | Spalt b, mm | Wann |
|---|---|---|---|---|---|
| ≤ 3 … 4 | I-Naht — ohne Anschrägung | — | — | 0–3 | Dünner Werkstoff: den Einbrand gibt der Spalt selbst |
| 3 … 12 | V-Naht | 50–70° | 1–2 | 1–4 | Der Regelfall bei Zugang von einer Seite |
| 12 … 40 | X-Naht (Doppel-V) | 50–60° | 1–3 | 1–3 | Zugang von beiden Seiten: etwa halb so viel Schweißgut wie bei V |
| > 30 | U-Naht | 8–12° | 1–3 | 1–3 | Große Dicke, Zugang von einer Seite; erfordert spanende Bearbeitung |
| > 40 | Doppel-U-Naht | 8–12° | 1–3 | 1–3 | Sehr große Dicke, Zugang von beiden Seiten |
| 5 … 20 | HV-Naht (halbe V-Naht) | 45–55° | 1–3 | 1–3 | T-Stoß mit voller Durchschweißung |
| > 15 | K-Naht (Doppel-HV) | 45–55° | 1–3 | 1–3 | T-Stoß mit voller Durchschweißung, Zugang von beiden Seiten |
| — | Kehlnaht ohne Anschrägung | — | — | 0–2 | Wenn volle Durchschweißung nicht gefordert ist |
Zwei Zahlen aus der Tabelle leisten das meiste. Der Spalt lässt den Lichtbogen in die Naht hinein — schließe ihn mit einer dicken Heftstelle, und mit ihm schließt sich die Wurzel. Der Steg ist das, was die Wurzellage aufschmelzen muss, und er beträgt 1–2 mm. Miss ihn nach: eine brenngeschnittene Kante ist selten die der Zeichnung.
Neun Ursachen und das Merkmal, das sie unterscheidet
Jede Ursache unten zeigt sich am Blech anders — und genau das sagt dir, welche du vor dir hast. Lies zuerst die mittlere Spalte, dann die dritte.
| Ursache | Woran man es erkennt | Was zu ändern ist |
|---|---|---|
| Der Wurzelspalt hat sich geschlossen | Die Wurzel bleibt über die ganze Länge unverschmolzen, als gleichmäßiges Band und nicht stellenweise | Den Spalt wiederherstellen: kürzere und dichtere Heftstellen, Keile gegen den Schrumpf, von der Mitte nach außen heften |
| Steg zu dick | Die Flanken sind verschmolzen, in der Wurzelmitte steht eine dunkle Linie | Steg 1–2 mm und gemessen, nicht geschätzt. Einen zu dicken vor dem Zusammenbau abschleifen |
| Strom zu niedrig für die Dicke | Schmale, überhöhte Raupe, keilförmiger Einbrand, Schlacke geht schwer ab | Strom auf den Tabellenwert anheben und beim E-Hand für die Wurzellage eine Elektrodengröße höher wählen |
| Schweißgeschwindigkeit zu hoch | Das Bad kommt nicht zum Fließen, der Einbrand wird schmal und unruhig | Langsamer werden, bis das Bad etwa doppelt so breit ist wie der Spalt |
| Öffnungswinkel zu eng | Die Decklage ist in Ordnung, der Lichtbogen erreicht die Wurzel nicht | Auf die Werte nach ISO 9692-1 öffnen — die Nahtvorbereitungstabelle steht weiter oben |
| Elektrode nicht in der Wurzelachse | Eine Flanke verschmolzen, die andere nicht — über die ganze Länge | Auf der Spaltachse führen und das Bad beobachten, nicht den Lichtbogen; am Rohr die Hand öfter umsetzen |
| Langer Lichtbogen beim E-Hand-Schweißen | Die Wurzel ist von oben zugelaufen, aber nicht aufgeschmolzen | Den Lichtbogen etwa einen Elektrodendurchmesser lang halten und in der Wurzel die Elektrode fast anlegen |
| MAG-Kurzlichtbogen an dickem Material | Oben eine saubere Raupe, im Makroschliff eine unberührte Wurzel | Auf Sprühlichtbogen wechseln oder einen Wurzelspalt vorsehen. Der Kurzlichtbogen gehört an dünnes Blech und an eine gespaltene Wurzel |
| Wurzel vor der Gegenlage nicht ausgefugt | Zwischen erster Lage und Gegenlage bleibt ein Spalt mit Schlacke | Die Wurzel vor der Gegenlage bis auf blankes Metall ausfugen oder ausschleifen |
Ihn vor dem Prüfer sehen
Von der Decklage her gar nicht, und darin liegt die ganze Schwierigkeit: eine nicht aufgeschmolzene Wurzel sieht von oben aus wie eine gute Naht. Bleiben die Sichtprüfung der Wurzel von hinten, wo Zugang besteht, der Makroschliff an der Probe und Durchstrahlung oder Ultraschall in der Fertigung.
Am einseitig geschweißten Rohrstoß wird die Wurzellage geprüft, bevor die Fülllagen darüberkommen. Danach kostet das Finden eine Ausfugung.
Was die Norm zulässt
ISO 5817 führt ihn als 402, ungenügende Durchschweißung. In Gruppe B nicht zulässig, in Gruppe C nicht zulässig, und erst in Gruppe D erscheint überhaupt eine Grenze: 0,2·t, höchstens 2 mm. An jedem ernsthaften Bauteil heißt das, es gibt keinen Spielraum — die Naht ist entweder durchgeschweißt oder sie wird repariert. die Bewertungsgruppen nach ISO 5817.
Wenn nur eine Seite zugänglich ist
Rohrleitungen und geschlossene Profile geben keine zweite Chance an der Wurzel, und es gibt drei Antworten. Eine Badsicherung oder ein Stützring macht aus der Wurzel eine Kehlnaht gegen ein Blech statt eines offenen Stoßes. Eine abschmelzende Einlage tut dasselbe und wird Teil der Naht.
Die WIG-Wurzellage, danach mit Stabelektrode oder Fülldraht aufgefüllt, ist am Rohr das Standardverfahren: der WIG-Lichtbogen ist beherrschbar genug, um die Wurzel bewusst zu legen, und die langsame erste Lage zahlt sich dadurch aus, dass sie nicht ausgefugt werden muss. Welche der drei zulässig ist, sagt die Schweißanweisung, nicht die Vorliebe.
Häufige Fragen
Kann ich einen zugegangenen Spalt mit mehr Strom ausgleichen?
Nicht zuverlässig. Ab einem Punkt verbreitert der Mehrstrom das Bad und unterschneidet die oberen Kanten, bevor er den Grund erreicht, und in Steig- oder Überkopflage fällt das Bad zuerst heraus. Der Spalt ist die billigere Abhilfe: einmal beim Zusammenbau eingestellt und beim Schweißen kostenlos.
Im Makroschliff ist eine dunkle Linie — welcher Fehler ist das?
Je nachdem, wo sie verläuft. Entlang der Flanke, auf der Schmelzlinie, ist es ein Bindefehler. Am Grund der Naht, zwischen den beiden Stegen, ist es mangelnder Einbrand. Beide sind in B und C unzulässig; nur 402 hat in D eine Grenze.
Warum tritt er am Rohr auf und vor allem unten?
Weil sich die Position unter der Hand ändert. In 5G und 6G durchläuft dieselbe Hand in einer Lage Überkopf, Steigend und Wannenlage, und das Bad verhält sich in jeder anders. Unten am Rohr, über Kopf, will das Bad von der Wurzel wegsacken — dort muss der Lichtbogen am kürzesten gehalten werden.
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