Poren in der Schweißnaht
Poren sind Gas, das beim Erstarren nicht mehr aus dem Bad herauskam. Die Frage ist immer dieselbe: woher kam das Gas — von außen, aus dem Werkstoff oder aus dem Zusatzwerkstoff?
Gas von außen
Der häufigste Fall. Zu wenig Durchfluss, ein offenes Tor, eine verstopfte Gasdüse, ein poröser Schlauch oder eine lose Verschraubung — überall dort zieht Luft in den Schutzstrom. Das Muster dazu sind gleichmäßig über die ganze Naht verteilte Poren. Prüfe in dieser Reihenfolge: Durchflussmenge, Zugluft, Düse und Spritzer darin, Schlauch und Anschlüsse.
Gas aus dem Werkstoff
Rost, Zunder, Farbe, Öl, Feuchtigkeit, Zink. Alles davon zerfällt im Lichtbogen zu Gas. Das Muster sind Nester an bestimmten Stellen — genau dort, wo die Verunreinigung saß. Abhilfe ist mechanisch: blank machen, mindestens 25 mm beiderseits der Fuge, und bei Feuchtigkeit vorwärmen, bis das Blech handwarm ist.
Gas aus dem Zusatzwerkstoff
Feuchte basische Elektroden sind der Standardfall. Sie ziehen Wasser aus der Luft, das im Lichtbogen zu Wasserstoff wird — und der macht nicht nur Poren, sondern einen Tag später auch Kaltrisse. Abhilfe: rücktrocknen, zwei Stunden bei 300 bis 350 °C, danach in den Köcher. Siehe Umhüllungstypen.
Der Sonderfall Wurzel
An Rohren aus Edelstahl und Titan entstehen Poren und Oxidation auf der Innenseite der Wurzel, wenn dort nicht gespült wird. Von außen sieht die Naht tadellos aus. Deshalb gehört bei diesen Werkstoffen die Wurzelspülung in die WPS und nicht in das Ermessen des Schweißers.
Was die Lage der Poren verrät
| Wie es aussieht | Was das bedeutet | Was zuerst zu prüfen ist |
|---|---|---|
| Gleichmäßig über die ganze Naht | Eine ständige Quelle: das Gas oder der Zusatzwerkstoff | Gasdurchfluss, Mischungsverhältnis, Feuchte der Elektroden |
| In Nestern an einzelnen Stellen | Örtliche Verunreinigung | Kantenreinigung, Reste von Farbe und Grundierung |
| Als Kette entlang der Wurzel | Das Problem liegt im Zusammenbau oder in der Vorbereitung | Spalt, Steg, Rost in der Fuge |
| Einzelne große am Nahtanfang | Kein Gasvorströmen | Vorströmzeit 0,5–2 s, den Schlauch nach dem Flaschenwechsel spülen |
| Am Nahtende, im Endkrater | Kein Gasnachströmen | Nachströmzeit ≈ 1 s je 10 A Strom |
| Schlauchporen — lange Kanäle bis an die Oberfläche | Viel Gas und ein zähes Bad | Langsamer werden, Streckenenergie erhöhen, Werkstoff trocknen |
Porenarten und ihre Ordnungsnummern
Im Prüfprotokoll sind Poren nicht „Poren“, sondern bestimmte Nummern nach ISO 6520-1, und jede verweist auf eine Ursache:
- 2011 — Einzelpore. Kugelig, im Nahtinneren. Eine einzelne Pore kann Zufall sein, etwa ein Spritzer aus einer verschmutzten Düse.
- 2012 — gleichmäßig verteilte Porosität. Poren über die ganze Länge: eine ständige Gasquelle, meist der Gasschutz.
- 2013 — Porennest. Eine Häufung an einer Stelle: örtliche Verunreinigung oder die Stelle, an der gezündet und abgerissen wurde.
- 2014 — Porenzeile. Poren in einer Linie längs der Nahtachse, oft in der Wurzel oder an der Grenze zwischen Lagen.
- 2016 — Schlauchpore. Ein länglicher „Wurm“ — Gas, das durch erstarrendes Metall entweicht, typischerweise bei kaltem Bad oder Feuchte.
- 2017 — Oberflächenpore. Nach außen offen; typisch bei Zink, Farbe und starker Zugluft.
Die vollständige Liste mit den übrigen Hohlräumen steht in der Tabelle der Schweißnahtfehler nach ISO 6520-1.
Grenzwerte für Poren nach ISO 5817
Poren sind die Unregelmäßigkeit mit dem großzügigsten Grenzwert. Für die Einzelpore im Nahtinneren (2011) ergibt sich der zulässige Durchmesser aus der Dicke t, mit Kappung:
- Bewertungsgruppe B: 0,2·t, höchstens 3 mm;
- Bewertungsgruppe C: 0,3·t, höchstens 4 mm;
- Bewertungsgruppe D: 0,4·t, höchstens 5 mm.
Bei 6 mm Blech ergibt das 1,2, 1,8 und 2,4 mm, bei 10 mm 2,0, 3,0 und 4,0 mm, und ab 20 mm stehen die Grenzwerte auf ihren Kappungen von 3, 4 und 5 mm. Neben der Einzelpore bewertet die Norm Porennester, Porenzeilen und die Summe der Porenfläche auf der Nahtprojektion gesondert — eine Naht ohne eine einzige „zu große“ Pore kann also trotzdem durchfallen, weil es zu viele sind. Den Wert für deine Dicke liefert der Rechner für Bewertungsgruppen.
Diese drei Grenzwerte gelten für die Pore im Nahtinneren (2011). Die Oberflächenpore (2017) hat in ISO 5817 eine eigene, strengere Zeile: in Bewertungsgruppe B unzulässig, in C 0,2·t, höchstens 2 mm, und nur bei Dicken über 3 mm, in D 0,3·t, höchstens 3 mm. Bei 10 mm Blech heißt das: in B unzulässig, in C 2,0 und in D 3,0 mm. Genau diese Zeile gilt bei der Sichtprüfung, denn mit dem Auge sieht man nur offene Poren.
Zulässig heißt nicht harmlos: Eine Naht, die porig wird, hat ein Problem, das beim nächsten Mal einen ernsteren Fehler erzeugen kann.
Gasdurchfluss: Richtwerte
Der Gasschutz ist beim MIG/MAG- und WIG-Schweißen die häufigste Porenquelle. Die Bereiche, mit denen man anfängt:
| Verfahren | Gas | Durchfluss, l/min |
|---|---|---|
| MAG, Stahl | CO₂ oder Ar+18 % CO₂ | 10–16 |
| MIG/MAG, Edelstahl | Ar+2 % CO₂ (M12), Ar+He (I3) | 12–16 |
| MIG, Aluminium | Ar, Ar+He | 14–20 |
| WIG, Stahl und Edelstahl | Ar 99,99 | 6–10 |
| WIG, Aluminium (AC) | Ar 99,99 | 8–12 |
| Wurzelschutz im Rohr | Ar, N₂+H₂ | 4–8 |
Werte für eine Düse von 12–16 mm ohne Zugluft. Bei Zug den Durchfluss nicht erhöhen, sondern den Platz abschirmen: ein zu starker Strahl wird turbulent und zieht selbst Luft an.
Den Durchfluss misst man mit einem Messröhrchen an der Gasdüse, statt ihn am Druckminderer abzulesen: Der Druckminderer zeigt, was die Flasche abgibt, nicht was am Bad ankommt — ein undichter Schlauch dazwischen bleibt sonst unbemerkt. Verbrauch und Flaschenvorrat je Schicht rechnet der Gasverbrauchsrechner aus.
Wann die Poren auftreten — und was das heißt
- Nur im Freien oder am offenen Tor. Zugluft bläst den Gasschutz weg. Eine Abschirmung hilft, mehr Gas nicht.
- Seit dem Flaschenwechsel. Ein anderes Mischgas als vorher, Feuchte im Ventil oder ein undichter neuer Anschluss.
- Nur an bestimmten Blechen. Fertigungsbeschichtung, Schneidöl, Verzinkung oder Walzhaut — der Werkstoff, nicht die Einstellung.
- Als Zeile in der Wurzel. Kein Schutz von hinten oder Luft, die durch den Spalt gezogen wird; am Rohr — misslungene Wurzelspülung.
Typische Fehler im Kampf gegen Poren
- Als Erstes das Gas aufdrehen. Erst Düse, Schlauch und Zugluft prüfen — sie erklären die meisten Fälle.
- Poren überschweißen. Die neue Lage deckt die Poren zu, entfernt sie aber nicht; auf dem Film bleiben sie, und ihr Gas kann die nächste Lage verderben.
- Eine Oberflächenpore ausschleifen und aufhören. Unter einer 2017 sitzen meist weitere. Nach dem Ausschleifen den Grund prüfen, am besten mit Eindringprüfung.
- Mehreres gleichzeitig ändern. Werden Flasche, Düse und Draht auf einmal getauscht und die Poren verschwinden, bleibt die Ursache unbekannt — und kommt beim nächsten Mal wieder.
- Poren für Kosmetik halten. Die Poren selbst können zulässig sein, aber ihre Quelle — Feuchte in der basischen Elektrode — ist auch Wasserstoff, der in höherfesten Stählen Kaltrisse auslöst.
Eine porige Naht reparieren
- Ausdehnung der porigen Strecke markieren — visuell, im Zweifel mit Eindringprüfung.
- Bis ins gesunde Metall ausschleifen oder ausfugen, etwas über die sichtbaren Enden hinaus.
- Fuge säubern, entfetten, trocknen.
- Zuerst die Ursache abstellen — sonst wird die Reparatur aus genau demselben Grund porig.
- Nach den WPS-Parametern neu schweißen und mit demselben Verfahren nachprüfen.
Häufige Fragen
Poren am Anfang der Naht — woher?
Aus der fehlenden Vorströmzeit. Beim Zünden steht noch Luft in der Gasdüse und im ersten Zentimeter der Naht. Vorströmzeit verlängern, oder außerhalb der Naht zünden und in die Fuge hineinziehen.
Mehr Gas gegen Poren?
Nur bis zu einem Punkt. Zu viel Durchfluss verwirbelt die Strömung und zieht Luft mit ein — dann verursacht ausgerechnet die höchste Einstellung Poren. Bei Zug hilft eine Abschirmung, nicht mehr Gas.
Warum zieht verzinktes Blech Poren?
Weil Zink bei 907 °C verdampft, lange bevor Stahl schmilzt. Der Dampf muss durch das Bad. Abhilfe: Zink im Nahtbereich abschleifen, langsamer schweißen, größeren Spalt lassen — und absaugen, denn Zinkdampf ist gesundheitlich kein Nebenthema.
Warum entstehen Poren in der Schweißnaht?
Weil Gas im Schmelzbad gelöst war und vor dem Erstarren nicht mehr herauskam. Die Quelle ist fast immer eine von drei: Luft, die durch einen gestörten Gasschutz ins Bad gelangt (Durchfluss, Zugluft, verstopfte Düse, undichter Schlauch), Verunreinigungen auf dem Werkstoff (Rost, Öl, Farbe, Zink) oder Feuchte im Zusatzwerkstoff. Die Verteilung der Poren zeigt, welche es war.
Wie viele Poren sind nach ISO 5817 zulässig?
Für die Einzelpore im Nahtinneren (2011) gilt nach ISO 5817 ein Durchmesser bis 0,2·t in Gruppe B (höchstens 3 mm), 0,3·t in C (höchstens 4 mm) und 0,4·t in D (höchstens 5 mm). Bei 10 mm Blech sind das 2,0, 3,0 und 4,0 mm. Die Oberflächenpore (2017) wird strenger bewertet: in B unzulässig, in C 0,2·t, höchstens 2 mm, in D 0,3·t, höchstens 3 mm. Porennester, Porenzeilen und die Summe der Porenfläche sind eigene Zeilen der Norm.
Was ist der Unterschied zwischen Schweißnahtfehler 2011 und 2017?
2011 ist eine Pore im Nahtinneren — sichtbar auf dem Röntgenfilm oder nach dem Anschleifen. 2017 ist eine Oberflächenpore, nach außen offen und mit bloßem Auge zu sehen. Eine Oberflächenpore heißt meist, dass darunter weitere sitzen; nach dem Ausschleifen prüft man deshalb, was tiefer liegt.
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