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Was die Magnetpulverprüfung an einer Schweißnaht erkennt

Die Magnetpulverprüfung deckt oberflächliche und leicht unter der Oberfläche liegende Ungänzen in ferromagnetischen Materialien — Kohlenstoffstahl, niedriglegierter Stahl, ferritischer Edelstahl — auf, die zu klein, zu eng oder zu ausgerichtet sind, um sie allein durch Sichtprüfung zu finden. Die Methode magnetisiert den Prüfbereich und bringt feine ferromagnetische Partikel auf die Oberfläche auf; an jeder Ungänze, die den magnetischen Flussweg unterbricht, hält der austretende Fluss die Partikel in einer sichtbaren Anzeige fest.

Die praktische Detektionstiefe hängt von der Magnetisierungstechnik, der Stromart und der Materialpermeabilität ab, aber die typische Abdeckung an der Oberfläche und in Oberflächennähe liegt in der Größenordnung von wenigen Millimetern von der Oberfläche. Enge, oberflächenbrechende Risse — einschließlich Heißrisse, wasserstoffinduzierte Risse am Zeh von Kehlnähten, Lamellenrisse in T-Verbindungen — sind die klassischen MT-Ziele bei der Schweißnahtprüfung.

Die Magnetpulverprüfung funktioniert nicht bei austenitischem Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing oder anderen nicht-ferromagnetischen Materialien. Für diese verwenden Sie die Eindringprüfung (PT) gemäß Clause 8.14.5.

Position der Magnetpulverprüfung in D1.1 Abschnitt 8

AWS D1.1:2025 ordnet die Magnetpulverprüfung innerhalb von Teil C des Abschnitts 8 (Zulässigkeitskriterien) unter Clause 8.10 gemeinsam mit der Eindringprüfung (PT) ein. Das Verfahren für die Magnetpulverprüfung befindet sich speziell in Teil D (Verfahren) unter Clause 8.14.4. Die Personalqualifikation für jede ZfP-Methode, einschließlich der Magnetpulverprüfung, befindet sich in Clause 8.14.6.

Gemäß Abschnitt 8.10 wörtlich: „Schweißnähte, die einer Magnetpulverprüfung (MT) oder Eindringprüfung (PT) unterliegen, sind auf der Grundlage der Zulässigkeitskriterien in 8.10.1 zu bewerten. Die Prüfung ist in Übereinstimmung mit 8.14.4 oder 8.14.5 durchzuführen, je nachdem, was zutrifft.“ Abschnitt 8.10 legt also die Zulässigkeitsseite fest; Abschnitt 8.14.4 legt die Verfahrensseite fest; zusammen definieren sie die vollständige Anforderung für die Magnetpulverprüfung an Schweißnähten gemäß D1.1.

Wann die Magnetpulverprüfung erforderlich ist

Gemäß der Formulierung von Clause 8.6.4 (Spezifizierte ZfP außer Sichtprüfung) wird die ZfP — einschließlich der Magnetpulverprüfung — durch die den Bietern zur Verfügung gestellten Vertragsunterlagen festgelegt. Es gibt keine allgemeine D1.1-Anforderung, dass alle Schweißnähte einer Magnetpulverprüfung unterzogen werden müssen. Der Ingenieur entscheidet bei jedem Projekt, ob eine Magnetpulverprüfung erforderlich ist, an welchen Schweißnähten, in welchem Stadium und bis zu welchem Zulässigkeitsniveau.

Gängige Projektspezifikationen, die eine Magnetpulverprüfung an Schweißnähten vorschreiben, umfassen: Heftschweißnähte, bevor sie durch Endlagen abgedeckt werden, Wurzellagen in kritischen CJP-Kehlnähten, Reparaturaushübe, die neu geschweißt werden sollen, Kehlnähte in dynamisch geladenen Verbindungen, bei denen oberflächenbrechende Zehenrisse unter zyklischer Last fortschreiten würden, und jede Schweißnaht in einer Hebeöse oder Befestigung an einem bruchkritischen Bauteil.

Gemäß Clause 8.6.5, wenn eine ZfP außer der Sichtprüfung nicht in den ursprünglichen Vertragsunterlagen enthalten ist, aber später vom Eigentümer angefordert wird, trägt der Eigentümer die damit verbundenen Kosten, es sei denn, die Prüfung deckt einen Betrugsversuch oder eine grobe Nichtübereinstimmung mit dem Regelwerk auf — in diesem Fall gehen die Reparaturarbeiten zu Lasten des Auftragnehmers.

Magnetpulverprüfverfahren: ASTM E3024 (verbindlich) und ASTM E709 (informativ)

Gemäß Clause 8.14.4 wörtlich: „Wenn die Magnetpulverprüfung (MT) verwendet wird, müssen das Verfahren und die Technik mit ASTM E3024/E3024M übereinstimmen, und der Zulässigkeitsstandard muss mit Abschnitt 8, Teil C, dieses Regelwerks übereinstimmen.“ D1.1:2025 schreibt also ASTM E3024/E3024M für das Verfahren vor.

Die ältere ASTM E709 („Norm Leitfaden for Magnetpulverprüfung“) wird nur im Kommentar C-8.14.4 als informative Anleitung referenziert: „ASTM E709 ist ein Standardleitfaden und kann zur Information in Verbindung mit E3024/E3024M verwendet werden.“ Dies ist eine häufige Verwirrung unter Praktikern — E709 wird in älteren Projektspezifikationen und Werkstattdokumenten häufig zitiert, aber die aktuelle D1.1:2025 verbindliche Referenz ist E3024/E3024M, nicht E709.

“Wenn Ihre Projektspezifikation ASTM E709 immer noch als verbindliches Magnetpulverprüfverfahren für D1.1-Arbeiten anführt, wurde diese Spezifikation nach einer älteren Ausgabe des Regelwerks erstellt. D1.1:2025 Abschnitt 8.14.4 schreibt E3024/E3024M vor; E709 ist gemäß Kommentar C-8.14.4 nur informativ.”

D1.1:2025 Clause 8.14.4 + Commentary C-8.14.4

Gängige Magnetpulverprüftechniken

Innerhalb des E3024-Verfahrens sind mehrere Techniken typisch für die Schweißnahtprüfung:

• Yoke method (AC or DC) — most common for field Schweißnahtprüfung. A handheld electromagnetic yoke applies a magnetic field across two contact points. Portable, fast, no risk of arc strikes on the part. The dominant technique for in-place MT on structural welds.
• Prod method — current is passed through the part via two Elektrode prods. High sensitivity but historically associated with arc-strike risk at the prod contact points; many specifications restrict or prohibit prods on critical members.
• Wet continuous — particles suspended in a fluid carrier are applied while the magnetizing current is on. Highest sensitivity, used for shop-controlled Prüfung of critical components; less practical for field use.
• Dry continuous — dry particles dusted on the surface during magnetization. Common with yoke testing for field work where wet bath handling is impractical.

Qualifikation des Prüfers

Gemäß Clause 8.14.6.1 muss ZfP-Personal, das andere Prüfungen als die Sichtprüfung durchführt, als ZfP Stufe 2 in der Prüfmethode und -technik zertifiziert sein oder als ZfP Stufe 1 unter Aufsicht eines ZfP Stufe 2 arbeiten. Der ZfP Stufe 2-Prüfer interpretiert Anzeigen, bewertet sie anhand der Zulässigkeitskriterien und unterzeichnet den Prüfbericht.

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 Stufe I- und II-Personen muss von einer Stufe III-Person durchgeführt werden. Gemäß Clause 8.14.6.3 umfassen Optionen für die Zertifizierung durch Dritte das ASNT Central Certification Program (ACCP), ASNT CP-9712, CAN/CGSB-48.9712 und ISO 9712. Gemäß Clause 8.14.6.5 ist ZfP-Personal, das Prüfungen gemäß 8.14.6 durchführt, von den AWS QC1 (CWI)-Anforderungen ausgenommen — ein MT-Prüfer benötigt keine CWI, um eine Magnetpulverprüfung an einer D1.1-Arbeit durchzuführen, obwohl viele beide Qualifikationen besitzen.

Für einen Vergleich von CWI- und ASNT-Qualifikationen siehe die CWI vs ASNT Level 2 Referenz.

Magnetpulverprüfung vs. Eindringprüfung vs. Ultraschallprüfung — Entscheidungsmatrix

Zulässigkeitskriterien der Magnetpulverprüfung (Abschnitt 8.10.1)

Gemäß Clause 8.10.1: „Alle Magnetpulverprüfungs- und Eindringprüfungs-Anzeigen müssen die Zulässigkeitsanforderungen von Tabelle 8.1 erfüllen.“ Der MT-Prüfer wendet also dieselben Kriterien der Tabelle 8.1 an, die für die Sichtprüfung verwendet werden — mit zwei wichtigen Klassifizierungsregeln, die durch Abschnitt 8.10.1 hinzugefügt wurden:

• Linear discontinuity: defined as one whose length exceeds three times its width. Per 8.10.1(1), linear discontinuities shall be considered equal to the Größe and shape of the Anzeige itself.
• Rounded discontinuity: defined as one whose length is three times its width or less. May be round or irregular and may have tails. Per 8.10.1(2), prior to interpretation, the medium (particles for MT, developer for PT) shall be removed for accurate measurement.

Gemäß Clause 8.10.2 ist die Oberflächenbearbeitung zur Verbesserung der Erkennbarkeit von Ungänzen mittels Magnetpulverprüfung (MT) oder Eindringprüfung (PT) zulässig, sofern der Vorgang Abschnitt 7 entspricht. So schleifen Werkstätten Schweißnahtzehen oder Oberflächen legitim, um visuelle Hindernisse vor der Magnetpulverprüfung zu entfernen — vorbehaltlich der Grenzen des Abschnitts 7 für das Schleifen in den Grundwerkstoff oder die Nahtdicke.

Gemäß Clause 8.11.1 (Zeitpunkt der Prüfung) kann die Magnetpulverprüfung (MT) unmittelbar nach dem Abkühlen der fertiggestellten Schweißnähte auf Umgebungstemperatur beginnen — mit einer kritischen Ausnahme: ASTM A514, A517 und A709 Grade HPS 100W [690W] Stähle erfordern, dass die ZfP nicht weniger als 48 Stunden nach Abschluss der Schweißung durchgeführt wird, um die Entwicklung von verzögerten (wasserstoffinduzierten) Rissen vor der Prüfung zu ermöglichen.

Verwandte Normen und Leitfäden

• D1.1 NDE Requirements — Side-by-side reference for MT, PT, RT, UT, and PAUT methods
• Ultrasonic Testing of Welds — D1.1:2025 — UT for volumetric inspection per Clause 8.15
• Phased Array Ultraschallprüfung (PAUT) — Annex H mandatory PAUT requirements
• Visual Weld Inspection — D1.1 Clause 8.9 and Tabelle 8.1 (the same Zulässigkeitskriterien MT defers to)
• Weld Defects — What MT finds: cracks, lack of fusion, surface Porosität, undercut
• CWI vs ASNT Level 2 — Prüfer qualification crosswalk between Sichtprüfung (CWI) and method-specific NDT (ASNT Level II)
• Heat Input Calculator — Streckenenergie drives HAZ properties; high heat input increases the cracking tendency MT is meant to catch