Признание технологии сварки в свете лабораторных испытаний

1. введение
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки
4. материал
5. Метод сварки
6. Объем исследований
7. Объем исследований
8. Визуальное исследование VT
9. Рентгенографические исследования РТ или УЗИ
10. Контроль поверхностных трещин (метод PT или MT)
11. Поперечное растяжение РМ
12. Испытание на поперечный изгиб RG
13. Испытание на удар KCV
14. Испытание на твердость HV
15. Макроскопические исследования
16. суммирование
17. Более важные стандарты и используемые материалы

Все заводы, производящие и ремонтирующие ответственные конструкции, должны иметь подтверждение и квалификацию правильности используемых технологий сварки.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

введение

Все заводы, производящие и ремонтирующие ответственные конструкции, должны иметь подтверждение и квалификацию правильности используемых технологий сварки. Основным документом, описывающим процедуру признания технологии сварки стали и область квалификаций, является европейский стандарт PN-EN ISO 15614-1. Этот стандарт заменил ранее используемый стандарт PN-EN 288-3: 1994 / A1, 2002.
Производитель разрабатывает предварительную инструкцию по технологии сварки - pWPS (в соответствии с ENISO 15606-1 или 2), которая используется для выполнения стандартизированного испытательного соединения в присутствии инспектора уполномоченного органа. Такое соединение передается в лабораторию, отвечающую требованиям PN-EN ISO / IEC 17025 для неразрушающего и разрушающего контроля. В случае отрицательной оценки разъема, необходимо проверить pWPS и сделать новый разъем. Положительные результаты исследований позволяют квалифицировать технологию уполномоченным органом (например, UDT, TŐV, PRS, Lloyd Register, Bureau Veritas и т. Д.)

Варминско-Мазурский университет в Ольштыне
Доктор Инь. Stabryła Jan
Доктор Инь. Дутка Кшиштоф

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS

«Руководство по процессу дуговой сварки» - описывает технологию сварки, используемую производителем. Инструкция до получения распознавания отображается как pWPS (предварительная спецификация процедуры сварки) - начальная инструкция по технологии сварки. Форма PWPS включает в себя:

1. общие данные, такие как: номер, имя изготовителя, имя сварщика, выполняющего испытательное соединение, наименование проверяющего органа,
2. данные о соединении: метод сварки (согласно PN-EN 24063), тип соединения (в соответствии с символикой, используемой в PN-EN 287.1), метод подготовки кромок, маркировка материалов (согласно CR ISO 15608), марки материалов (согласно
3. сертификат), толщина материала, наружный диаметр трубы, положение сварки (согласно EN-ISO6947),
4. Детали подготовки к сварке: чертеж стыка, метод скашивания, размеры зазора и порога, метод склеивания, порядок сварки,
5. детали сварки: номер стежка, метод сварки, размер связующего, напряжение, интенсивность, тип и полярность сварочного тока, скорость проволоки, скорость сварки, линейная энергия сварки,
6. данные о материалах: тип связующего (маркировка в соответствии со стандартом, указания изготовителя, рекомендации по сушке), расход защитного и образующего газа, тип и диаметр негорючего электрода,
7. Другое: метод удаления корневого гребня, предварительный нагрев и промежуточная температура, термообработка, дополнительная информация,
8. данные лица, разрабатывающего ПРМ, и данные инспектора, проводящего признание.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Пробные разъемы для распознавания технологии сварки

Стандарт PN-EN ISO 15614-1 предусматривает 4 типа соединений (определяет их минимальные размеры из-за толщины соединения и диапазона, необходимого для проведения неразрушающих и неразрушающих испытаний)
деструктивный):

Рис. 1 - Стыковой шов в соединениях с полным проникновением листового металла,
Рис. 2 - Стыковой шов в стыках с полным проникновением труб,

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

материал

Основные сварочные материалы были классифицированы по 11 группам. В таблице 1 представлены примеры наиболее распространенных стальных групп.

Таблица 1

Классификация стали по группам в соответствии с CR ISO 15608; 2002 (U) с особым акцентом на наиболее часто используемые группы 1.5 и 8.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Метод сварки

Наиболее часто используемые методы дуговой сварки в соответствии с указаниями PN-EN 24063 включают в себя:

111 - ручная дуговая сварка покрытыми электродами,
121 - дуговая сварка под флюсом,
131 - дуговая сварка плавящимся электродом в экране инертного газа - МИГ,
135 - дуговая сварка плавящимся электродом в щитке активного газа МАГ,
141 - сварка в щитах инертного газа негорючим электродом TIG.
151 - плазменная сварка

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Объем исследований

Стандарт PN-EN15614-1 предполагает объем испытаний испытательных соединений, из которого фрагмент, касающийся наиболее распространенных стыковых сварных швов листов и труб с полным проникновением, представлен в таблице 2:

Таблица 2

Объем испытаний выбранных тестовых соединений

Тестовое соединение Тип теста Диапазон тестирования стыкового соединения с полным
переплавка - согласно рисункам 1 и 2

• визуальный
• рентгенографический или ультразвуковой
• контроль поверхностных трещин
• испытание на поперечное растяжение
• испытание на изгиб
• испытание на удар
• испытание на твердость
• макроскопическое исследование

• 100%
• 100%
• 100%
• 2 образца
• 4 образца
• 2 комплекта
• требуется
• 1 образец

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Объем исследований

Стандарт PN-EN15614-1 предполагает объем испытаний испытательных соединений, из которого фрагмент, касающийся наиболее распространенных стыковых сварных швов листов и труб с полным проникновением, представлен в таблице 2:

Таблица 2

Объем испытаний выбранных тестовых соединений

Тестовое соединение Тип теста Диапазон тестирования стыкового соединения с полным
переплавка - согласно рисункам 1 и 2

• визуальный
• рентгенографический или ультразвуковой
• контроль поверхностных трещин
• испытание на поперечное растяжение
• испытание на изгиб
• испытание на удар
• испытание на твердость
• макроскопическое исследование

• 100%
• 100%
• 100%
• 2 образца
• 4 образца
• 2 комплекта
• требуется
• 1 образец

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Визуальное исследование VT

Визуальный контроль всего разъема выполняется в соответствии с PN-EN 970. Освещенность должна составлять не менее 350 лк (рекомендуется 500 лк), при угле обзора не менее 30 o и расстоянии от испытуемой поверхности до 600 мм. Эффекты хорошей контрастности и выпуклости могут быть достигнуты с помощью искусственного (бокового) освещения и увеличительного стекла с небольшим увеличением. Если нет доступа к трубе, рекомендуется использовать такие аксессуары, как угловые зеркала, бороскопы, эндоскопы или микрокамеры. Чтобы оценить размер и интенсивность сварочных несовместимостей, вы можете использовать линейки, слайды, датчики и другое метрологическое оборудование. Несовместимость при сварке, ранее известная как «недостаток», - это любое отклонение от идеального сварного соединения. Критерий приемлемости: уровень качества PJA B (высокое качество) в соответствии с PN-EN ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для алюминиевых дуговых сварных соединений и их сплавов.
Наиболее распространенные несоответствия при сварке, определенные в соответствии с PN-EN ISO 6520-1: чрезмерный сварной шов (502), отсутствие проплавления (402), корневой сток (504), затопление торцом (5011 непрерывный, 5012 прерывистый), корневое затопление (5013) линейное (507) и угловое смещение (508). Часто соединения с брызгами и следами предоставляются для тестирования
механическая обработка и неравенство лица. В угловых сварных швах наиболее распространенной несовместимостью является асимметрия (512). Пример несоответствия, обнаруженного визуальным методом, показан на рисунке 5

Рис.5. Пример несовместимости в одностороннем сварном соединении - вид со стороны ребра. Без переплавки (402), отвод хребта (504), сосулька (5041).

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Рентгенографические исследования РТ или УЗИ

В зависимости от геометрии, материалов и производственных требований, испытательные соединения должны быть проверены радиографическим методом в соответствии с PN-EN 1435 или ультразвуковым PN-EN 1714. Из многолетнего опыта видно, что соединения из стальных листов толщиной до 10 мм наиболее предпочтительно проверяются радиографическим методом, а для большей толщины - ультразвуком. Исключением являются соединения из аустенитной стали, для которых метод UT не рекомендуется. Соединения труб диаметром до 100 мм рентгенографически излучаются эллиптическим методом, а выше этого диаметра - методом через две стенки.

Критерий приемки для метода RT: уровень приемки 1 согласно PN-EN 12517, соответствующий уровню качества PJA B согласно PN-EN-ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для дуговых сварных соединений алюминия и его сплавов.

Критерий приемки для метода UT: уровень приемки 2 согласно PN-EN 1712, соответствующий уровню качества PJA B согласно PN-EN-ISO 5817 для стали и PN-EN 30042 для дуговых сварных соединений алюминия и его сплавов. В обоих методах требуется класс испытания B. Наиболее частые дефекты сварки, обнаруживаемые объемными методами: отказы переплава (402), волдыри (2011) и выходы пузырьков (2013), прилипание (401), трещины (100) и включения посторонних металлов (304 ).

Пример несовместимости, обнаруженный радиографическим методом, показан на рис. 6 а и б

а)

б)

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Контроль поверхностных трещин (метод PT или MT)

Обнаружение поверхностных неоднородностей внутри сварного шва, в частности зоны термического влияния, выполняется в зависимости от типа материала методом проникновения или магнитным методом. Испытания на проникновение PT должны проводиться в соответствии с рекомендациями стандарта PN-EN 571-1 и критериями оценки в соответствии со стандартом PN-EN 1289. Метод применяется ко всем строительным материалам.
Стандарт PN-EN 1289 делит линейные указания, при которых длина в три раза больше ширины, и нелинейная, когда она меньше или равна. Для выявления небольших расхождений рекомендуются высокочувствительные пенетранты для гладкой поверхности. Ширина тестируемой поверхности должна включать сварной шов и мин. 10 мм с обеих сторон. Оценка показаний должна проводиться после истечения минимального времени вызова, но до ухудшения показаний. Уровень приемлемости PAK-2X, соответствующий уровню качества PJA B при испытаниях на проникновение, требует гладкой поверхности без брызг. Оцениваемая поверхность должна освещаться белым светом с интенсивностью мин. 500 лк на поверхности, протестированной цветными пенетраторами. В случае флуоресцентных пенетрантов оцениваемая площадь не должна иметь больше белого света, чем 20 люкс, а интенсивность ультрафиолетового излучения должна составлять 10-50 Вт / см2. Радиометры и люксметры должны иметь действующий сертификат калибровки. Оценка результатов испытаний PT состоит в измерении длины линейных показаний или более длинной оси нелинейных показаний и проверке, находятся ли они в пределах, соответствующих уровням приемки, т.е. для PAK 2X - линейное указание l <= 2 мм и нелинейное указание d <= 6 мм.
Магнитно-тектонический метод МТ может быть использован для изучения ферромагнитных материалов. Магнитные испытания МП должны проводиться в соответствии с рекомендациями стандарта PN-EN 1290 и критериями оценки согласно стандарту PN-EN 1291. Как и в случае испытаний на проникновение, уровень качества PJA B соответствует уровню приемлемости PAK-2X. Символ Х- означает, что показания линии должны соответствовать уровню приемки ПАК-1. Оценка результатов испытаний МП состоит в измерении длины линейных показаний или более длинной оси нелинейных показаний и проверке, не попадают ли они в пределы, соответствующие уровням приемки. PAK-2X допускает линейное отображение <1 = 1,5 мм и нелинейную индикацию d <= 3 мм. Для совместных испытаний с требуемым уровнем приемлемости PAK-2X требуются гладкая поверхность и флуоресцентные или цветовые средства обнаружения с контрастным веществом.

Рис.7. Пример испытания на проникновение соединения тройника со стороны гребня. Видно постоянное отсутствие проникновения и сеть эксплуатационных усталостных трещин.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Поперечное растяжение РМ

Это разрушающее испытание, проводимое в соответствии со стандартом PN-EN 895. Образцы полос (b = 25 мм) отбираются из пластин или труб диаметром более 50 мм. Трубы диаметром менее 50 мм могут быть полностью растянуты.

Суставы удаляются перед растяжением, чтобы удалить лицо и корень до уровня исходного материала. Исключением является гребень в тонких трубках. Прочность на растяжение, определяемая как предел кратковременного сопротивления Rm [МПа], не должна быть ниже требуемого минимального значения прочности для основного материала. Значения Rm для комбинированных материалов определяются на основе стандартов на материалы и стандартов на продукцию. Прорыв должен произойти вне сварного шва. Испытание также считается положительным, когда в сварном шве происходит прорыв, однако значение Rm будет выше минимального значения для исходного материала.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Испытание на поперечный изгиб RG

Испытание на изгиб проводят в соответствии со стандартом PN-EN 910. Образцы полос (b = 20 мм), взятые со стенок стыка, подвергают механической обработке и сгибают на оправке диаметром d = 4t. Опорные ролики диаметром 50 мм разнесены в 7 раз больше толщины гибочного материала. Из материала толщиной менее 12 мм берут два образца для изгиба с гранью (FBB1 и FBB2) и два образца для растяжения гребня (RBB1 и RBB2). При изгибе при 180 o они не должны иметь трещин. Допускаются одиночные разрывы длиной не более 3 мм. В случае одного разрыва образца разрешается сделать два дополнительных образца из данного соединения. Если результат любого из них отрицательный, тогда весь сустав оценивается отрицательно. На стыках толщиной более 12 мм изготавливаются 4 образца для изгибания в стороны (SBB1-4). Для материала с удлинением А <20% диаметр изгибающей оправки определяется по формуле: d = (100 т / А) - т [мм]. В случае неадекватного выбора дополнительного материала наблюдается неравномерная деформация сварного шва. Рис. 9a.

Рис.9 Образцы стыковых соединений после изгиба. Образец а - отсутствие деформации сварного шва указывает на твердость связующего материала, образец б - правильная деформация.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Испытание на удар KCV

Чтобы оценить устойчивость соединения к динамическим нагрузкам, испытание по Шарпи V проводят в соответствии с PN-EN 875. Испытания проводятся для материалов толщиной 12 мм. Используются два набора образцов размером 10 x 10 x 55 мм - один для сварного шва и один для зоны термического влияния (HAZ). Для толщины t> 50 мм отбираются дополнительные комплекты образцов, один из сварных швов и один из зоны термического влияния - середина или сторона ребра. Критерием приемлемости является энергия разрушения, которая должна соответствовать значению стандарта в отношении основного материала.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Испытание на твердость HV

Испытание на твердость по Виккерсу HV проводится при нагрузке 10 кг (98,1 Н) в соответствии со стандартом PN-EN 1043-1. Исследования не требуются для материалов группы 1.1 и групп 8 и 4.1 - 4.8. Для других материалов, в зависимости от толщины стенки, выполняется от 1 до 3 рядов отпечатков на глубине до 2 мм от поверхности стыка. Для швов толщиной менее 5 мм выполняется только один ряд отпечатков. Отпечатки сделаны в материале
родная, хаз и сварка. Критерий приемки: максимальная твердость не должна превышать 320-380 HV - в зависимости от группы материалов и количества стежков, а разница между твердостью соединения и исходным материалом не должна превышать 100 HV.

Рисунок 11. Точки измерения твердости в одностороннем соединении t10 мм.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

Макроскопические исследования

Оценка внутренней структуры шва на основе макроскопических исследований выполняется в соответствии со стандартом PN-EN 1321, чтобы была видна линия проникновения в основной материал, зону термического влияния (HAZ) и систему многоступенчатой ​​сварки. Поперечное сечение шва подвергается шлифовке, полировке и травлению. В случае стали, реагент Адлера обычно используется для пищеварения. Критерий приемлемости согласно PN-EN ISO 15614-1, пункт 7.5, требует, чтобы соединители были в классе качества B с допуском чрезмерной отливки и утечки корня в классе C. Макроскопическое изображение документировано фотографическим методом. Наиболее часто используемое увеличение составляет 2 ¸10 раз.
Наиболее часто видимыми на макро-участках сварочной несовместимости являются волдыри, клей и отсутствие плавления.

Рис. 12. Макроскопические срезы реагентов Адлера, переваренные а) Угловые t10,0 / t20.0 с термически обработанной сталью с полным проникновением 1.4307 - видимые пузырьки газа, b) Стык t10 мм из стали 1.4301 - видимая структура с многогазовой сваркой, расслоение листа с правой стороны c ) опора t5,0, сталь P265 GH - отсутствие проникновения в ребро, пузырьки газа и прилипание кромки.

1. вход
2. Технологическая инструкция по дуговой сварке WPS.
3. Пробные разъемы для распознавания технологии сварки.
4. Материал.
5. Метод сварки.
6. Объем исследований.
7. суммирование

суммирование

Признание подтверждает компетентность производителя в разработке технологии сварки и правильность всех практических операций, необходимых для правильной работы сварных соединений. Признание квалификации производителя повышает доверие к его компании и, безусловно, будет способствовать увеличению количества заказов.

Более важные стандарты и используемые материалы

• [1] PN-EN 729.1. Сварка металлов. Руководство по выбору качества и требований к применению.
• [2] PN-EN 729.2. Сварка металлов. Полные требования к качеству при сварке.
• [3] PN-EN 287.1. Сварка. Обследование сварщиков. Постоянно.
• [4] PN-EN 24063: Сварка, сварка и пайка металлов. Список методов и их числовая маркировка в договорном представлении соединений на чертежах.
• [5] PN-EN ISO 6947: сварные швы. Сварочные позиции. Определение углов наклона и поворотов.
• [6] PN-ISO 6520-1 Классификация несоответствий геометрической сварки.
• [7] PN-EN ISO 15614-1 Испытание технологии сварки.
• [8] PN-EN ISO 6507-1 Измерение твердости по методу Виккерса. Испытание технологии сварки.
• [9] PN-EN ISO 1043-1 и PN-EN ISO 1043-2 Разрушающие испытания сварных соединений. Испытания на твердость.
• [11] PN-EN 970 Разрушающие испытания сварных соединений. Визуальные осмотры.
• [12] PN-EN 5817 Стальные соединители, сваренные дугой. Рекомендации по определению уровней качества по несовместимости сварки.
• [13] PN-EN 30042 Дуговые сварные соединения алюминия и его сплавов. Рекомендации по определению уровней качества по несовместимости сварки.
• [14] PN-EN 875 Испытание на удар. Размещение образца, направление надреза и проверка.
• [15] PN-EN 571-1 Испытание на проникновение.
• [16] PN-EN 1290 Магнитно-порошковые испытания сварных соединений.
• [17] PN-EN 1435 Радиографический контроль сварных соединений.
• [18] PN-EN 1714 Ультразвуковой контроль сварных соединений
• [19] PN-EN 910 Разрушающие испытания сварных соединений. Испытание на изгиб
• [20] PN-EN 1321 Разрушающие испытания сварных металлических соединений. Макроскопическое и микроскопическое исследование сварных соединений.
• [21] Директива по давлению 97/23 / EEC

Была ли статья полезна для вас?

Хотите получать информацию о новых статьях? Оставьте нам свой адрес электронной почты.

Похожие

Комментарии