Rissbildung gehört beim Schweißen zu den am häufigsten beobachteten Fehlern. Dazu kommt es aufgrund von zu hohen mechanischen Belastungen in der Schweißnaht. Zu den am stärksten verbreiteten Rissen zählen Heiß- und Kaltrisse. Wie der Name schon sagt, kommt es zu Heißrissbildung, wenn das Metall noch heiß ist und langsam erstarrt. Faktoren, die solche Fehler begünstigen, sind zum Beispiel die Art der Schweißnaht. Dabei gilt: Je schmaler eine Nahtist, desto größer sind die mechanischen Belastungen aufgrund desErstarrens des Metalls. Sind die Belastungen zu groß, besteht die Gefahr, dass sich bei der Zustandsänderung Risse bilden. Daher ist es von großer Bedeutung, den Öffnungswinkel der Naht richtig zu wählen. Erfolgt dies manuell, kann die Naht nicht hundertprozentig genau geschweißt werden. Daher sollten die Kanten mit einer geeigneten Maschine, die präzise und konstante Winkel ermöglicht, bearbeitet werden.

Neben der Kaltrissbildung kann eine schlecht vorbereitete Oberfläche auch zur Blasenbildung in der Schweißnaht führen. Wasser, Rost undFett auf dem Werkstück führen zu Gasblasen, die dann in der Schweißnaht eingeschlossen werden. Wie bei der Kaltrissbildung ermöglicht eine geeignete Bearbeitung (ohne Schmierung) des zu schweißenden Rohr-Endstücks eine eindeutige Verringerung der Gefahren für das Auftreten solcher Fehler.

Wird ein Werkstück vor dem Schweißen bearbeitet, muss unbedingt sichergestellt werden, dass die verwendeten Spannbacken und Schneidwerkzeuge für die Bearbeitung vonhochlegiertem Chrom-Nickel-Stahl geeignet sind (zum Beispiel Spannbacken aus diesem Werkstoff) und vorher nicht für die Bearbeitung von unlegiertem Stahl verwendet wurden (oder in diesem Fall anschließend gründlich gereinigt wurden).

Zu geringe oder zu große Einbrandtiefe

Eine zu geringe oder eine zu große Einbrandtiefe entsteht unter anderem durch falsche Schweißparameter (Stromstärke, Spannung, Schweißgeschwindigkeit). Diese Parameter werden entsprechend dem zu schweißenden Werkstoff, der Geometrie der Schweißnaht und dem gewählten Schweißverfahren vorweg definiert. Doch durch das alleinige Beherrschen der Schweißparameter lässt sich eine falsche Einbrandtiefe nicht ganz sicher vermeiden. Ein weiterer Grund ist etwa ein nicht korrekter Spalt zwischen den Werkstücken. Ein zu kleinerSpalt kann zu einer zu geringen, während ein zu großer Spalt zu einer übermäßigen Einbrandtiefe führen kann. Ein sehr genaues Positionieren der Werkstücke reicht manchmalnicht aus, um diese Art von Fehlern zu vermeiden. Sind nämlich die zu schweißenden Werkstücke zum Beispiel aufgrund einer mangelhaften Vorbereitung nicht hundertprozentig parallel, könnte ein unregelmäßiger Spalt stellenweise zu einer zu geringen oder übermäßigen Einbrandtiefe führen. Durch ein präzises Planen der Rohrenden lässt sich diese Art von Fehlern vermeiden.

Eine richtige Vorbereitung (Bild 4), um einen konstanten Stegabstandbzw. eine regelmäßige Steghöhe sicherzustellen, ist bei der Anwendung von vollmechanisierten Verfahren wie dem WIG-Orbitalschweißen oder dem roboterunterstützten MIG-Schweißen von größter Bedeutung. Da bei vollmechanisierten Schweißverfahren der erfahrene Schweißer nicht eingreift und eventuelle Fehler korrigiert, haben Ausrichtfehler schwerwiegende Konsequenzen.

Hauptursachen von Bindefehlern zwischen Schweißgut und Grundwerkstoff gehört die mangelhafte Vorbereitung der Kanten. In einer im Verhältnis zum Elektrodendurchmesser zu schmalen Anfasung kann der Lichtbogen von einer der Kanten angezogen werden. Daher kommt es zum Verschmelzen einer der Ränder, und die Anfasung füllt sich mit dem Schweißgut. Da allerdings der Lichtbogen bzw. das Schweißgut die Nahtwurzel nicht direkt erreichthat und die der Anfasung gegenüberliegende Seite ebenso wenig, so werden diese Zonen nicht geschmolzen und lediglich mit Schweißgutbedeckt. Da sich diese Mängel in der Regel innerhalb der Schweißnaht befinden und mit dem bloßen Auge selten zu erkennen sind, sind spezielle Kontrollverfahren, zum Beispiel Ultraschall und Radiographie, erforderlich. Eine angemessene Festlegung des Anfasungswinkels und eine präzise Bearbeitung mit einem konstanten Winkel verringern die Gefahr von Bindefehlern (Bild 5).

Derartige Schweißverbindungen erfordern keine Anfasung, sondern einsehr genaues Planen der Werkstückenden (Bild 6). Zum Beispiel ist eine Vorbereitung für ein Laserstrahlschweißen akzeptierbar, wenn die Abweichung des Ausrichtens unter 1/10 mm beträgt. Diese Technologien, insbesondere das Elektronenstrahlschweißen, verlangen absolut schmutzfreie Werkstücke. Da das Elektronenstrahlschweißen unter Vakuum erfolgt, dürfen im Schweißraum keinerlei Wasser- oder Kohlenwasserstoffreste eingeführt werden, da ansonsten das Herstellen des Vakuums gefährdet ist. Die Anwendung dieser sehr perfektionierten Methoden erfordert den Einsatz von geeigneten Bearbeitungsgeräten, die eine perfekte Vorbereitung der zu schweißenden Enden ermöglichen.

Schweißen ist und bleibt ein heikles Verfahren. Für ein optimales Ergebnis müssen zahlreiche Parameter bekannt sein und zu 100% erfüllt werden. Ist dies nicht der Fall, so können während des Schweißens und danach zahlreiche Probleme und Fehler auftreten, die die Qualität der Verbindung stark beeinträchtigen.