Magnetpulverprüfung von Schweißnähten — D1.1:2025 Anforderungen
Die Magnetpulverprüfung von Schweißnähten wird durch AWS D1.1:2025 Clause 8.10 geregelt, mit Abnahmekriterien nach Table 8.1, obligatorischem ASTM E3024/E3024M Verfahren nach Clause 8.14.4 und NDT Level II Personalzertifizierung nach Clause 8.14.6 — wie UT gilt MT nur, wenn die Vertragsunterlagen dies vorschreiben.
Was MT an einer Schweißnaht erkennt
Die Magnetpulverprüfung macht Oberflächen- und oberflächennahe Diskontinuitäten in ferromagnetischen Materialien — Baustahl, niedriglegierter Stahl, ferritischer Edelstahl — sichtbar, die zu klein, zu eng oder zu ungünstig orientiert sind, um allein durch visuelle Inspektion gefunden zu werden. Das Verfahren magnetisiert den Prüfbereich und bringt feine ferromagnetische Partikel auf die Oberfläche auf; an jeder Diskontinuität, die den magnetischen Fluss unterbricht, hält der Streufluss die Partikel in einer sichtbaren Anzeige fest.
Die praktische Erfassungstiefe hängt von der Magnetisierungstechnik, der Stromart und der Permeabilität des Materials ab, aber die typische Abdeckung der Oberfläche und des oberflächennahen Bereichs liegt in der Größenordnung von wenigen Millimetern unter der Oberfläche. Enge, zur Oberfläche offene Risse — einschließlich Heißrisse, Wasserstoffrisse am Übergang von Kehlnähten, Lamellenrisse in T-Stößen — sind die klassischen MT-Ziele in der Schweißnahtprüfung.
MT funktioniert nicht bei austenitischem Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing oder anderen nicht-ferromagnetischen Materialien. Verwenden Sie für diese die Eindringprüfung (PT) gemäß Clause 8.14.5.
Wo MT in D1.1 Clause 8 eingeordnet ist
AWS D1.1:2025 platziert die Magnetpulverprüfung in Part C von Clause 8 (Acceptance Criteria) unter Clause 8.10 gemeinsam mit der Eindringprüfung (PT). Das Verfahren für MT ist speziell in Part D (Procedures) unter Clause 8.14.4 aufgeführt. Die Personalqualifizierung für jedes NDT-Verfahren, einschließlich MT, ist in Clause 8.14.6 geregelt.
Gemäß Clause 8.10 im Wortlaut: "Schweißnähte, die einer MT oder PT unterzogen werden, müssen auf der Grundlage der Abnahmekriterien in 8.10.1 bewertet werden. Die Prüfung muss in Übereinstimmung mit 8.14.4 oder 8.14.5 durchgeführt werden, je nachdem, was zutrifft." Somit legt Clause 8.10 die Abnahmeseite fest; Clause 8.14.4 legt die verfahrenstechnische Seite fest; zusammen definieren sie die vollständigen MT-Anforderungen für Schweißnähte unter D1.1.
Wann MT erforderlich ist
Gemäß dem Rahmen von Clause 8.6.4 (Specified NDT Other than Visual) wird NDT — einschließlich der Magnetpulverprüfung — durch die den Bietern zur Verfügung gestellten Vertragsunterlagen festgelegt. Es gibt keine allgemeine pauschale D1.1-Anforderung, dass alle Schweißnähte MT-geprüft werden müssen. Der Ingenieur legt für jedes Projekt fest, ob MT erforderlich ist, an welchen Schweißnähten, in welchem Stadium und nach welcher Abnahmestufe.
Häufige Projektspezifikationen, die MT an Schweißnähten fordern, umfassen: Heftschweißungen, bevor sie durch Endlagen abgedeckt werden, Wurzellagen bei kritischen CJP-Nutschweißungen, Reparaturausschleifungen, die wieder verschweißt werden sollen, Kehlnähte in dynamisch belasteten Verbindungen, bei denen sich oberflächenoffene Risse am Nahtübergang unter zyklischer Last ausbreiten würden, sowie jede Schweißnaht an einer Hebeöse oder Anbauteilen an bruchkritischen Bauteilen.
Gemäß Clause 8.6.5 ist der Eigentümer für die damit verbundenen Kosten verantwortlich, wenn NDT außer der visuellen Prüfung nicht im ursprünglichen Vertrag enthalten ist, aber später vom Eigentümer angefordert wird, es sei denn, die Prüfung deckt einen Betrugsversuch oder eine grobe Nichtübereinstimmung mit dem Code auf — in diesem Fall gehen die Reparaturarbeiten zu Lasten des Auftragnehmers.
MT-Verfahren: ASTM E3024 (obligatorisch) und ASTM E709 (informativ)
Gemäß Clause 8.14.4 im Wortlaut: "Wenn MT verwendet wird, müssen das Verfahren und die Technik in Übereinstimmung mit ASTM E3024/E3024M stehen, und der Abnahmestandard muss in Übereinstimmung mit Clause 8, Part C, dieses Codes stehen." Somit schreibt D1.1:2025 ASTM E3024/E3024M für das Verfahren vor.
Die ältere ASTM E709 ("Standard Guide for Magnetic Particle Testing") wird nur im Commentary C-8.14.4 als informativer Leitfaden erwähnt: "ASTM E709 ist ein Standardleitfaden und kann zur Information in Verbindung mit E3024/E3024M verwendet werden." Dies ist eine häufige Verwirrung in der Praxis — E709 wird in älteren Projektspezifikationen und Werkstattdokumenten häufig zitiert, aber die aktuelle verbindliche Referenz in D1.1:2025 ist E3024/E3024M, nicht E709.
“Wenn Ihre Projektspezifikation immer noch ASTM E709 als obligatorisches MT-Verfahren für D1.1-Arbeiten zitiert, wurde diese Spezifikation auf Basis einer älteren Ausgabe des Codes verfasst. D1.1:2025 Clause 8.14.4 schreibt E3024/E3024M vor; E709 ist gemäß Commentary C-8.14.4 nur informativ.”
D1.1:2025 Clause 8.14.4 + Commentary C-8.14.4
Gängige MT-Techniken
Innerhalb des E3024-Verfahrens sind mehrere Techniken für die Schweißnahtprüfung typisch:
- Jochmagnetisierung (AC oder DC) — am häufigsten für die Schweißnahtprüfung vor Ort. Ein handgehaltenes elektromagnetisches Joch legt ein Magnetfeld über zwei Kontaktpunkte an. Tragbar, schnell, kein Risiko von Lichtbogenzündstellen am Bauteil. Die dominierende Technik für MT an installierten Struktur-Schweißnähten.
- Stromdurchflutung mit Prods — Strom wird über zwei Elektroden (Prods) durch das Bauteil geleitet. Hohe Empfindlichkeit, aber historisch mit dem Risiko von Lichtbogenzündstellen an den Kontaktpunkten verbunden; viele Spezifikationen schränken Prods an kritischen Bauteilen ein oder verbieten sie.
- Nassverfahren (kontinuierlich) — in einer Trägerflüssigkeit suspendierte Partikel werden aufgebracht, während der Magnetisierungsstrom fließt. Höchste Empfindlichkeit, verwendet für die werkstattgesteuerte Prüfung kritischer Komponenten; weniger praktikabel für den Einsatz vor Ort.
- Trockenverfahren (kontinuierlich) — trockene Partikel werden während der Magnetisierung auf die Oberfläche aufgestäubt. Häufig bei der Jochprüfung für Feldarbeiten, bei denen die Handhabung von Nassbädern unpraktisch ist.
Prüferqualifikation
Gemäß Clause 8.14.6.1 muss NDT-Personal, das andere Prüfungen als die visuelle Prüfung durchführt, als NDT Level II in dem Prüfverfahren und der Technik zertifiziert sein, oder als NDT Level I unter der Aufsicht eines NDT Level II arbeiten. Der Level II Prüfer interpretiert Anzeigen, bewertet sie anhand der Abnahmekriterien und unterzeichnet das Prüfprotokoll.
Gemäß Clause 8.14.6.2 folgt die arbeitgeberbasierte Zertifizierung entweder der ASNT SNT-TC-1A Recommended Practice oder ANSI/ASNT CP-189. Die Zertifizierung von Level I und II Personen muss durch einen Level III erfolgen. Gemäß Clause 8.14.6.3 umfassen Optionen für die Drittzertifizierung das ASNT Central Certification Program (ACCP), ASNT CP-9712, CAN/CGSB-48.9712 und ISO 9712. Gemäß Clause 8.14.6.5 ist NDT-Personal, das Inspektionen unter 8.14.6 durchführt, von den AWS QC1 (CWI) Anforderungen befreit — ein MT-Prüfer benötigt keinen CWI, um MT bei einem D1.1-Auftrag durchzuführen, obwohl viele beide Qualifikationen besitzen.
Für einen direkten Vergleich von CWI vs. ASNT-Qualifikationen siehe die CWI vs ASNT Level 2 Referenz.
MT vs PT vs UT — Entscheidungsmatrix
| Faktor | MT (Clause 8.10 / 8.14.4) | PT (Clause 8.10 / 8.14.5) | UT (Clause 8.15) |
|---|---|---|---|
| Erkennung | Oberfläche + leicht unter der Oberfläche | Nur Oberfläche (zur Oberfläche offen) | Volumetrisch (volle Dicke) |
| Material | Nur ferromagnetisch | Jedes nicht-poröse Material | Jedes feste Material |
| Geschwindigkeit | Schnell (Joch 30-60 s/Verbindung) | Langsamer (5-30 min Zyklus: Reinigen/Eindringmittel/Einwirkzeit/Entwickler) | Moderat (abhängig von der Nahtlänge) |
| Ausrüstung | Joch oder Prods, Partikel | Eindringmittel + Reiniger + Entwickler | UT-Gerät + Prüfkopf + Koppelmittel |
| Verfahrens-Ref | ASTM E3024/E3024M nach 8.14.4 | ASTM E165/E165M nach 8.14.5 | Nach Clause 8.15 + Annex H für PAUT |
| Abnahme-Ref | Table 8.1 nach 8.10.1 | Table 8.1 nach 8.10.1 | Tables 8.2, 8.3 nach Clause 8.15 |
| Prüfer | NDT MT Level II | NDT PT Level II | NDT UT Level II (+ 320 h für PAUT) |
| Beste Eignung | Risse an Kehlnahtübergängen, Verifizierung von Reparaturausschleifungen, ferritische Struktur-Schweißnähte | Oberflächenrisse auf Edelstahl oder Aluminium, Verifizierung der Oberflächendichtheit | Interne Fehler in CJP-Nutschweißungen, dicke Querschnitte |
MT-Abnahmekriterien (Clause 8.10.1)
Gemäß Clause 8.10.1: "Alle MT- und PT-Anzeigen müssen die Abnahmeanforderungen von Table 8.1 erfüllen." Somit wendet der MT-Prüfer dieselben Kriterien der Table 8.1 an, die auch für die visuelle Prüfung verwendet werden — ergänzt um zwei wichtige Klassifizierungsregeln durch Clause 8.10.1:
- Lineare Diskontinuität: definiert als eine, deren Länge das Dreifache ihrer Breite überschreitet. Gemäß 8.10.1(1) gelten lineare Diskontinuitäten als gleich groß und geformt wie die Anzeige selbst.
- Runde Diskontinuität: definiert als eine, deren Länge das Dreifache ihrer Breite oder weniger beträgt. Kann rund oder unregelmäßig sein und Ausläufer haben. Gemäß 8.10.1(2) muss das Medium (Partikel bei MT, Entwickler bei PT) vor der Interpretation für eine genaue Messung entfernt werden.
Gemäß Clause 8.10.2 ist die Bearbeitung von Oberflächen zur Verbesserung der Erkennbarkeit von Diskontinuitäten mittels MT oder PT zulässig, sofern der Vorgang Clause 7 entspricht. Auf diese Weise schleifen Werkstätten legitim Nahtübergänge oder Oberflächen, um visuelle Hindernisse vor der MT zu entfernen — vorbehaltlich der Grenzen von Clause 7 für das Einschleifen in das Grundmetall oder das Schweißnaht-A-Maß.
Gemäß Clause 8.11.1 (Time of Testing) kann MT unmittelbar nach dem Abkühlen der fertigen Schweißnähte auf Umgebungstemperatur beginnen — mit einer kritischen Ausnahme: ASTM A514, A517 und A709 Grade HPS 100W [690W] Stähle erfordern, dass NDT nicht weniger als 48 Stunden nach Abschluss der Schweißung durchgeführt wird, um verzögerten (wasserstoffinduzierten) Rissen Zeit zu geben, sich vor der Prüfung zu entwickeln.
Verwandte Normen-Leitfäden
Häufig gestellte Fragen
Gemäß D1.1:2025 Clause 8.10 ist die Magnetpulverprüfung (MT) eines der anerkannten zerstörungsfreien Prüfverfahren für die Schweißnahtuntersuchung. Wie bei der Ultraschallprüfung nach Clause 8.15 ist MT nur dann erforderlich, wenn dies in den Vertragsunterlagen festgelegt ist — sie erfolgt nicht automatisch für alle Schweißnähte. Typische Projektspezifikationen fordern MT bei Heftschweißungen, Wurzellagen in kritischen CJP-Nutschweißungen, Reparaturausschleifungen und Kehlnähten in dynamisch belasteten Verbindungen. Der Ingenieur legt für jedes Projekt fest, wann MT erforderlich ist.
MT macht Oberflächen- und leicht unter der Oberfläche liegende (typischerweise bis zu ca. 3 mm Tiefe, abhängig von Technik und Materialpermeabilität) Diskontinuitäten in ferromagnetischen Materialien sichtbar. Das Verfahren macht enge, oberflächenoffene Risse sichtbar, indem magnetische Partikel durch den Streufluss an der Diskontinuität angezogen werden — viele davon sind zu klein oder zu eng geschlossen für eine visuelle Erkennung. MT funktioniert nicht bei austenitischem Edelstahl, Aluminium, Kupfer oder anderen nicht-ferromagnetischen Materialien; verwenden Sie für diese die Eindringprüfung (PT).
Beide erkennen oberflächenoffene Diskontinuitäten, aber die zugrunde liegende Physik unterscheidet sich. Die Magnetpulverprüfung (MT) magnetisiert das Bauteil und macht Streufluss an Diskontinuitäten sichtbar — sie funktioniert nur bei ferromagnetischen Materialien (Baustahl, niedriglegierter Stahl, ferritischer Edelstahl) und erkennt sowohl Oberflächen- als auch leicht unter der Oberfläche liegende Fehler. Die Eindringprüfung (PT) zieht eine Eindringflüssigkeit durch Kapillarwirkung in zur Oberfläche offene Diskontinuitäten, woraufhin ein Entwickler das Eindringmittel zur Visualisierung wieder an die Oberfläche zieht — PT funktioniert bei jedem nicht-porösen Material (einschließlich Aluminium und austenitischem Edelstahl), findet aber nur zur Oberfläche offene Fehler. PT dauert pro Verbindung länger als MT und verunreinigt den Arbeitsbereich.
Gemäß D1.1:2025 Clause 8.14.6.1 muss NDT-Personal als NDT Level II (oder NDT Level I unter Aufsicht eines NDT Level II) in dem spezifischen Prüfverfahren und der Technik zertifiziert sein. Gemäß Clause 8.14.6.2 folgt die arbeitgeberbasierte Zertifizierung entweder ASNT Recommended Practice SNT-TC-1A oder ANSI/ASNT CP-189, wobei Level III Personal die Level I und II Personen zertifiziert. Gemäß Clause 8.14.6.3 kann eine Drittzertifizierung über ACCP, ASNT CP-9712, CGSB-48.9712 oder ISO 9712 erlangt werden. NDT-Personal, das Inspektionen nach Clause 8.14.6 durchführt, ist gemäß Clause 8.14.6.5 von den AWS QC1 (CWI) Anforderungen befreit.
Ja. Gemäß D1.1:2025 Clause 8.10.1 müssen alle MT- und PT-Anzeigen die Abnahmeanforderungen von Table 8.1 (Abnahmekriterien für die visuelle Prüfung) erfüllen. Andere Diskontinuitäten als Risse müssen entweder als linear (Länge überschreitet das Dreifache der Breite) oder rund (Länge entspricht oder ist kleiner als das Dreifache der Breite) bewertet werden. Lineare Diskontinuitäten gelten als gleich groß und geformt wie die Anzeige. Das MT-Verfahren selbst muss gemäß Clause 8.14.4 ASTM E3024/E3024M entsprechen (ASTM E709 wird im Commentary C-8.14.4 nur als informativer Leitfaden erwähnt und ist NICHT obligatorisch).