Table 8.1 Item (2) · Schweiß/Grundwerkstoff FusionIncomplete Fusion Weld — D1.1:2025 Zulässigkeitskriterien & Causes
D1.1:2025 Tabelle 8.1 Punkt (2) fordert eine vollständige Verschmelzung zwischen allen angrenzenden Schweißlagen und zwischen Schweißgut und Grundwerkstoff. Im Gegensatz zu Porosität oder Einbrandkerbe hat ein Bindefehler keinen quantitativen Schwellenwert — jede festgestellte mangelnde Verschmelzung ist in sowohl statisch als auch zyklisch geladenen Verbindungen unzulässig.
Table 8.1 Item (2) — Vollständige Verschmelzung Requirement
Die Regel ist in einem einzigen Satz formuliert: Vollständige Verschmelzung muss zwischen angrenzenden Schweißgutlagen und zwischen Schweißgut und Grundwerkstoff bestehen. Das „X“-Zeichen in den Spalten für statisch geladene und zyklisch geladene Verbindungen in Tabelle 8.1 zeigt an, dass diese Anforderung bedingungslos für beide Verbindungstypen gilt.
Es gibt keinen minimalen nachweisbaren Größenschwellenwert, keine Längenausnahme und keine Reparaturberechtigung ohne Entfernung der Ungänze. Jeder Spalt, jede kalte Überlappung oder jede ungebundene Grenzfläche an der Schmelzlinie ist ein unzulässiger Fehler.
| Location | Statically Loaded | Cyclically Loaded |
|---|---|---|
| Between adjacent weld layers (interpass) | Complete fusion required | Complete fusion required |
| Between Schweißgut and base metal (fusion line) | Complete fusion required | Complete fusion required |
| Minimum Größe for rejection | No threshold — any lack of fusion | No threshold — any lack of fusion |
Bindefehler vs. Unvollständiger Einbrand der Verbindung
Diese beiden Begriffe beschreiben unterschiedliche Fehlermodi und werden oft verwechselt. Bindefehler (auch als mangelnde Verschmelzung oder LOF bezeichnet) ist ein Bindungsversagen an einer Grenzfläche — das Schweißgut hat sich nicht metallurgisch mit der angrenzenden Oberfläche verbunden, auch wenn die Geometrie gefüllt erscheint. Die Grenzfläche ist vorhanden, aber unverschmolzen.
Unvollständiger Einbrand der Verbindung (ICP) ist ein Tiefenversagen — das Schweißgut hat sich nicht bis zur erforderlichen Tiefe durch die Nahtdicke erstreckt. Bei einer Doppel-Stumpfnaht bedeutet ICP, dass die Wurzellage auf jeder Seite sich nicht in der Mitte getroffen hat. Bei einer Einzel-Stumpfnaht mit Schweißbadsicherung bedeutet ICP, dass die Wurzellage die Badsicherung nicht erreicht hat.
Both are rejectable under D1.1:2025 Table 8.1, but they are separate items. ICP is addressed under item (2) as a fusion failure when the root of the weld did not fuse to the Badsicherung or opposite joint face. The distinction matters for Reparatur: LOF requires removing the unbonded zone; ICP requires excavating to the root and completing penetration.
Warum Bindefehler gefährlich ist
Eine Bindefehler-Ebene ist ein bereits vorhandener Riss in der Schweißnaht. Sie hat eine scharfe, planare Geometrie ohne Rissspitzenabstumpfung — der Spannungsintensitätsfaktor an ihrer Spitze ist im Wesentlichen derselbe wie bei einem Riss gleicher Tiefe. Unter zyklischer Belastung wird sie sich ausbreiten.
LOF am Nahtübergang oder an der Schmelzlinie ist besonders gefährlich, da es sich am höchsten Spannungspunkt in der Schweißverbindung befindet — genau dort, wo Ermüdungsrisse in ordnungsgemäß verschmolzenen Schweißnähten entstehen. Ein unverschmolzener Nahtübergang bedeutet, dass die Ermüdungslebensdauer null ist: Der Riss ist bereits vorhanden.
Prüfer-Szenario: Eine Ultraschallprüfung einer durchgeschweißten Stumpfnaht in einem Untergurt eines Brückenträgers detektiert einen planaren Reflektor entlang der Schmelzlinie in der Mitte der Länge. Die Anzeige wird gemäß D1.1:2025 Tabelle 8.2 bewertet und als Klasse A eingestuft. Gemäß Tabelle 8.2 Anmerkung 1 ist jede Anzeige der Klasse A unabhängig von der Länge zurückzuweisen. Die Schweißnaht wird zurückgewiesen. Gemäß Abschnitt 7.25 fräst der Hersteller die fehlerhafte Zone bis zum gesunden Metall aus, prüft mittels MT, um die Entfernung zu bestätigen, und führt die Reparaturschweißung mit einer genehmigten WPS durch. Der Reparaturbereich wird vor der Abnahme erneut mittels UT geprüft.
Was Bindefehler verursacht
Geringe Streckenenergie an der Schmelzlinie. Eine zu hohe Schweißgeschwindigkeit oder ein zu niedriger Lichtbogenstrom bedeutet, dass das Schweißbad nicht genügend Energie hat, um den Grundwerkstoff an der Nahtfläche zu schmelzen. Der Zusatzwerkstoff lagert sich auf einer teilweise geschmolzenen Oberfläche ab, anstatt in ein vollständig flüssiges Schweißbad. Dies ist die häufigste Ursache bei mechanisiertem oder halbautomatischem GMAW, wo die Drahtvorschubgeschwindigkeit (und damit die Streckenenergie) für die Nahtgeometrie unterschätzt wird.
Falscher Anstellwinkel. Bei Stumpfnähten bedeutet das Richten der Elektrode zur Mitte der Verbindung anstatt zur Nahtwand, dass der Lichtbogen den vorherigen Durchgang und nicht die Grundwerkstoff-Schmelzfläche erwärmt. Das Ergebnis ist eine glatt aussehende Schweißnaht ohne Verbindung zur Seitenwand — kalte Überlappung. Ein Arbeitswinkel von 5–15 Grad zur jeweiligen Nahtwand ist typischerweise für die Seitenwandschmelzung bei Stumpfnähten erforderlich.
Verunreinigung der Nahtfläche. Walzzunder, Rost, Farbe oder Feuchtigkeit auf den Schmelzflächen bilden eine thermische und chemische Barriere für die Verbindung. Das Schweißgut erstarrt, bevor die Verunreinigungsschicht vollständig aufgelöst ist. D1.1 Abschnitt 7.14 fordert, dass die Nahtflächen vor dem Schweißen sauber sein müssen.
Schlackeeinschlüsse zwischen den Lagen. Bei SMAW und FCAW-S führt eine unvollständige Schlackenentfernung zwischen den Lagen zu einer isolierenden Schicht auf der Oberfläche der vorherigen Raupe. Der nächste Durchgang kann nicht durch die Schlacke schmelzen. Richtiges Drahtbürsten und Schlackenentfernung zwischen jedem Durchgang ist für Mehrlagenschweißnähte unerlässlich.
Zu enge Nahtgeometrie. Ein eingeschlossener Öffnungswinkel unter dem minimalen vorqualifizierten Wert (z.B. 30 Grad für Einzel-V, 20 Grad für Doppel-V gemäß D1.1 Abschnitt 5) verhindert, dass die Elektrode die Nahtseitenwand erreicht. Der Lichtbogen reflektiert von der nahen Wand, anstatt zur fernen Wand einzudringen. Dies ist ein Problem der Nahtausführung und des Zusammenbaus, nicht rein ein Problem der Schweißparameter.
Häufig gestellte Fragen
Nein. D1.1:2025 Tabelle 8.1 Punkt (2) besagt, dass eine vollständige Verschmelzung zwischen angrenzenden Schweißgutlagen und zwischen Schweißgut und Grundwerkstoff bestehen muss. Diese Anforderung gilt sowohl für statisch als auch für zyklisch geladene nicht-röhrenförmige Verbindungen. Es gibt keinen minimalen Größenschwellenwert — jede festgestellte mangelnde Verschmelzung ist eine unzulässige Ungänze, die gemäß Abschnitt 7.25 repariert werden muss.
Bindefehler (mangelnde Verschmelzung) ist das Versagen des Schweißguts, mit dem Grundwerkstoff oder einer vorhergehenden Schweißlage zu verschmelzen — ein Bindungsversagen an der Grenzfläche. Unvollständiger Einbrand der Verbindung (ICP) ist das Versagen des Schweißguts, sich durch die Nahtdicke zu erstrecken — ein Tiefenversagen. Beide sind gemäß D1.1:2025 Tabelle 8.1 unzulässig, aber es handelt sich um separate Ungänze-Kategorien mit unterschiedlichen Grundursachen. Bindefehler resultiert typischerweise aus geringer Streckenenergie, falschem Anstellwinkel oder kontaminierten Oberflächen. Unvollständiger Einbrand der Verbindung resultiert typischerweise aus einer Nahtgeometrie, die der gewählte Prozess und die Parameter nicht füllen können.
Die Sichtprüfung (VT) kann nur Bindefehler erkennen, die an der Schweißoberfläche offen liegen — ein Spalt oder eine Kerbe am Nahtübergang oder entlang der Nahtoberseite, wo das Schweißgut nicht mit dem Grundwerkstoff verbunden ist. Unterirdische mangelnde Verschmelzung zwischen Schweißlagen ist allein durch VT nicht nachweisbar. D1.1:2025 Abschnitt 8 fordert eine Ultraschallprüfung (UT) für die vollständige volumetrische Untersuchung von Stumpfnähten, bei denen unterirdische Ungänzen bewertet werden müssen. Wenn UT einen planaren Reflektor an einer Schmelzlinie detektiert, wird dieser als mangelnde Verschmelzung klassifiziert und gemäß Tabelle 8.2 bewertet.
Die vier häufigsten Ursachen sind: (1) zu hohe Schweißgeschwindigkeit — unzureichende Zeit für das Schweißbad, um sich auszubreiten und mit dem Grundwerkstoff oder der vorherigen Lage zu verschmelzen; (2) zu geringe Streckenenergie — der Lichtbogen erzeugt nicht genügend Energie, um den Grundwerkstoff an der Schmelzlinie zu schmelzen; (3) falscher Anstellwinkel — der Lichtbogen wird von der Nahtwand weggerichtet, wodurch Schweißgut abgelagert wird, ohne den darunter liegenden Grundwerkstoff zu schmelzen (kalte Überlappung); (4) Oberflächenverunreinigung — Walzzunder, Farbe oder Oxidschichten auf der Nahtfläche verhindern die Verbindung, selbst wenn die Temperatur ausreichend ist. Bei Mehrlagenschweißnähten führt eine unzureichende Zwischenlagenreinigung dazu, dass Schlacke oder Oxid an der Lagen-Grenzfläche verbleiben.
Ja. D1.1:2025 Abschnitt 7.25 erlaubt die Reparatur von Bindefehlern. Der fehlerhafte Bereich wird durch Ausfugen oder Schleifen bis zum gesunden Metall entfernt, der Hohlraum wird inspiziert, um sicherzustellen, dass alles unverschmolzene Material entfernt wurde, und die Reparaturschweißung wird gemäß einer genehmigten WPS durchgeführt. Die reparierte Schweißnaht muss mit denselben Methoden erneut inspiziert werden, die die ursprüngliche Ungänze detektiert haben — VT gemäß Tabelle 8.1 Punkt (2) für Oberflächenanzeigen und UT gemäß Tabelle 8.2 für unterirdische Anzeigen.