Schweißnahtprüfung mit Ultraschall nach ISO 17640
- Bewertungsgruppe B: mindestens Prüfklasse B, Zulässigkeitsgrenze AL 2.
- Bewertungsgruppe C: mindestens Prüfklasse A, Zulässigkeitsgrenze AL 3.
- Bewertungsgruppe D: Ultraschall wird nicht empfohlen, kann aber festgelegt werden — dann wie Gruppe C.
Nach ISO 11666:2018, Tabelle 1, bezogen auf ISO 5817:2014. Maßgebend ist der Normtext.
Wofür ISO 17640 gilt
ISO 17640 liegt in der vierten Ausgabe von 2018 vor. Sie gilt sinngemäß nach §1 für die manuelle Ultraschallprüfung von Schmelzschweißverbindungen in metallischen Werkstoffen mit einer Dicke ab 8 mm und geringer Schallschwächung, bei Objekttemperaturen von 0 °C bis 60 °C. Gedacht ist sie vor allem für voll durchgeschweißte Verbindungen, bei denen Schweißgut und Grundwerkstoff ferritisch sind. Bei unterschiedlich dicken Teilen zählt die kleinste Dicke (§5).
Geprüft wird ein festgelegtes Prüfvolumen: Naht und Grundwerkstoff einschließlich der Wärmeeinflusszone auf jeder Seite — ist deren Breite nicht bekannt, mindestens 10 mm je Seite. Die Abtastung muss das ganze Prüfvolumen abdecken (§8).
Prüfklassen A, B, C und D
ISO 17640:2018 kennt vier Prüfklassen, die jeweils einer anderen Wahrscheinlichkeit entsprechen, Unregelmäßigkeiten zu finden. Von A nach C steigt die Auffindwahrscheinlichkeit, weil die Prüfabdeckung wächst (§12). Anhang A legt für verschiedene Stoßarten fest, was die Prüfklassen A bis C jeweils verlangen.
- Klasse A
- Grundumfang der Prüfabdeckung
- Klasse B
- mehr Prüfabdeckung als Klasse A, damit höhere Auffindwahrscheinlichkeit
- Klasse C
- mehr Prüfabdeckung als Klasse B
- Klasse D
- Sonderanwendungen, nur wenn per Spezifikation festgelegt, mit schriftlicher Prüfanweisung
Klasse D ist nach §1 unter anderem für andere Metalle als ferritischen Stahl, teilweise durchgeschweißte Nähte, automatisierte Prüfung und Objekttemperaturen außerhalb von 0 °C bis 60 °C gedacht. In der Regel stehen die Prüfklassen in Beziehung zu den Bewertungsgruppen, etwa nach ISO 5817 (§12). Bewertet wird entweder nach Länge und Echohöhe einer Anzeige oder nach Charakterisierung und Größenbestimmung durch Bewegen des Prüfkopfs (§1).
Was vor der Prüfung festgelegt wird
Nach ISO 17640:2018 §6.1 sind vor der Prüfung unter anderem festzulegen:
- Methode zum Einstellen der Bezugshöhe
- Bewertungsmethode und Zulässigkeitsgrenzen
- Prüfklasse
- Fertigungs- oder Betriebsstufe, in der geprüft wird
- Qualifikation des Prüfpersonals
- Umfang der Prüfung auf Querfehler
- Anforderungen an eine Tandemprüfung
- Prüfung des Grundwerkstoffs
- ob eine schriftliche Prüfanweisung nötig ist
Der Prüfer muss außerdem die Fertigungsstufe kennen — einschließlich einer Wärmebehandlung sowie Zeitpunkt und Umfang einer Wärmenachbehandlung (§6.2). Mehr dazu auf der Seite Spannungsarmglühen.
Zulässigkeitsgrenzen nach ISO 11666
ISO 11666:2018 legt zwei Zulässigkeitsgrenzen für die Ultraschallprüfung fest, AL 2 und AL 3. Sie gelten für voll durchgeschweißte Nähte in ferritischen Stählen und entsprechen den Bewertungsgruppen B und C der ISO 5817:2014. Für Bewertungsgruppe D gibt es keine eigene Grenze, weil Ultraschall für diese Qualität in der Regel nicht verlangt wird (§1).
Die Grenzen gelten für Prüfungen nach ISO 17640, für Dicken von 8 mm bis 100 mm und für Prüfköpfe mit 2 MHz bis 5 MHz Nennfrequenz. Die Bezugshöhe wird mit einer von vier Techniken eingestellt, zum Beispiel an einer Querbohrung oder mit dem AVG-Verfahren; die Registriergrenzen liegen 4 dB unter den Zulässigkeitsgrenzen (§5). Die Grenzwerte selbst stehen je Technik und Dickenbereich in Anhang A der Norm.
Prüfpersonal, Geräte und Prüfbericht
Das Prüfpersonal ist nach ISO 17640:2018 §7.1 nach ISO 9712 oder gleichwertig zu qualifizieren — die Stufen und die Zertifizierung erklärt die Seite ISO 9712: ZfP-Personal. Die Prüfgeräte müssen nach §7.2 der EN 12668 entsprechen. Was der Prüfbericht mindestens enthält, legt §14 fest.
Stahlbau: Prüfumfang nach EN 1090-2
Nach EN 1090-2:2018 §12.4.2.3 werden alle Schweißnähte auf ganzer Länge sichtgeprüft, und zwar vor jeder anderen zerstörungsfreien Prüfung (§12.4.2.5). Den Umfang der ergänzenden Prüfung gibt für EXC1 bis EXC3 Tabelle 24 vor, für EXC4 wird er je Naht festgelegt. Das Verfahren wählt die Schweißaufsicht; der Prozentsatz gilt kumuliert je Prüflos.
Beispiele aus Tabelle 24: Quer-Stumpfnähte in Stumpf- und Kreuzstößen 0 % in EXC1 (10 % ab S420), 10 % in EXC2 und 20 % in EXC3, im T-Stoß 0 %, 5 % und 10 %; Quer-Kehlnähte mit a ≤ 12 mm und t ≤ 30 mm 0 % in EXC1 und EXC2 und 5 % in EXC3. Für EXC4 gilt mindestens der Umfang von EXC3. Der Umfang gilt für die ergänzende Prüfung insgesamt, nicht nur für Ultraschall.
Wird mit Ultraschall geprüft, dann nach §12.4.2.6 nach EN ISO 17640 und EN ISO 23279 oder EN ISO 13588, nach den allgemeinen Grundsätzen der EN ISO 17635.
Häufige Fragen zur Ultraschallprüfung
Ab welcher Wanddicke gilt ISO 17640?
ISO 17640:2018 gilt nach §1 für Schmelzschweißverbindungen in metallischen Werkstoffen mit einer Dicke ab 8 mm, die eine geringe Schallschwächung zeigen, bei Objekttemperaturen von 0 °C bis 60 °C. Bei unterschiedlich dicken Teilen zählt nach §5 die kleinste Dicke.
Welche Prüfklasse gehört zu Bewertungsgruppe C?
Nach ISO 11666:2018, Tabelle 1, gehört zu Bewertungsgruppe C nach ISO 5817:2014 mindestens Prüfklasse A nach ISO 17640 und die Zulässigkeitsgrenze AL 3. Zu Bewertungsgruppe B gehören mindestens Prüfklasse B und AL 2.
Wie viele Schweißnähte müssen im Stahlbau mit Ultraschall geprüft werden?
EN 1090-2:2018 schreibt keinen eigenen Ultraschall-Anteil vor. Tabelle 24 gibt für EXC1 bis EXC3 den Umfang der ergänzenden zerstörungsfreien Prüfung insgesamt vor, etwa 10 % der Quer-Stumpfnähte in Stumpf- und Kreuzstößen in EXC2 und 20 % in EXC3 (im T-Stoß 5 % und 10 %); das Verfahren wählt die Schweißaufsicht (§12.4.2.3).
Wer darf Schweißnähte mit Ultraschall prüfen?
Nach ISO 17640:2018 §7.1 Personal, das in der Ultraschallprüfung auf geeigneter Stufe nach ISO 9712 oder gleichwertig im betreffenden Industriesektor qualifiziert ist und die Prüfprobleme der jeweiligen Stoßart kennt.