Acélok ívhegesztésének technológiavizsgálata az ISO 15614-1 és az ISO 15609-1 szabványok tükrében
Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése Szabványszám
Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése
MSZ EN ISO 15607:04
Általános szabályok (MSZ EN 288-1 helyett)
MSZ EN ISO 15609-1:05
Hegesztéstechnológiai utasítás 1. rész: Ívhegesztés (MSZ EN 288-2 helyett)
MSZ EN ISO 15609-2:04
2. rész: Gázhegesztés
MSZ EN ISO 15609-3:04
3. rész: Elektronsugaras hegesztés
MSZ EN ISO 15609-4:04
4. rész: Lézersugaras hegesztés
MSZ EN ISO 15609-5:04
5. rész: Ellenállás-hegesztés
Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése Szabványszám
A hegesztéstechnológia vizsgálata
MSZ EN ISO 15614-1:04
1.rész: Acélok ív- és gázhegesztése, valamint nikkel és ötvözetei ívhegesztése (MSZ EN 288-3 h.)
MSZ EN ISO 15614-2:05
2.rész: Alumínium és ötvözetei ívhegesztése
MSZ EN ISO 15614-4:05
4.rész: Alumíniumöntvények készre hegesztése
MSZ EN ISO 15614-5:04
5. rész: Ti, Zr és ötvözeteik ívhegesztése
MSZ EN ISO 15614-8:02
8. rész: Csövek hegesztése cső-csőfal kötés esetén
MSZ EN ISO 15614-11:02 11. rész: Elektron- és lézersugaras hegesztés
MSZ EN ISO 15614-12:04 12. rész: Ellenállás-pont-, vonal- és dudorhegesztés MSZ EN ISO 15614-13:05 13. rész: Zömítő- és leolvasztó tompahegesztés
Fémek hegesztési utasítása és hegesztéstechnológiájának minősítése Szabványszám
A minősítés módja
Korábban
MSZ EN ISO 15610:04
Minősítés ellenőrzött hegesztőanyag alapján
MSZ EN 288-5
MSZ EN ISO 15611:04
Minősítés az előzetes hegesztési jártasság alapján
MSZ EN 288-6
MSZ EN ISO 15612:04
Minősítés szabványos hegesztéstechnológia átvételével
MSZ EN 288-7
MSZ EN ISO 15613:04
Minősítés gyártás előtti hegesztési próbával
MSZ EN 288-8
MSZ EN ISO 15609-1 (WPS Ívhegesztés)
A WPS tartalma: 1. Általános követelmények 2. A gyártóra vonatkozó adatok 3. Az alapanyagra vonatkozó adatok 4. Minden hegesztési eljárásra vonatkozó adatok 5. Az egyes hegesztési eljárásra vonatkozó adatok
4. Minden hegesztési eljárásra vonatkozó adatok 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Hegesztési eljárás Kötéskialakítás Hegesztési helyzet Varratelőkészítés Hegesztéstechnika Gyökfaragás Hegfürdő-megtámasztás Hegesztőanyagok Villamos paraméterek
10. Gépesített és automatizált hegesztés 11. Előmelegítési hőmérséklet 12. Közbenső hőmérséklet 13. Hőn tartási hőmérséklet 14. Hidrogéncsökkentő izzítás 15. Hegesztés utáni hőkezelés 16. Védőgáz 17. Hőbevitel
vizsgálata. Acélok ív- és gázhegesztése, ill. nikkel és nikkelötvözetek ívhegesztése (MSZ EN ISO 15614-1)
Ív- és gázhegesztési eljárások 111 kézi ívhegesztés bevont elektródával 114 önvédő ívhegesztés porbeles huzalelektródával 12 fedett ívű hegesztés 131 fogyóelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés 135 fogyóelektródás, aktív védőgázas ívhegesztés 136 fogyóelektródás, aktív védőgázas ívhegesztés porbeles huzalelektródával 137 fogyóelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés porbeles huzalelektródával 141 volfrámelektródás, semleges védőgázas ívhegesztés 15 plazmaívhegesztés 311 oxigén-acetilén hegesztés
Alapanyagcsoportok összehasonlítása (acélok) Anyagcsoport
MSZ EN ISO 15614-1 (az ötvözök %-ban)
MSZ EN 288-3
1
ReHmin 460 N/mm2
ReHmin 360 N/mm2
2
M jelű acélok
N és M jelű acélok ReHmin 360 N/mm2
ReHmin 360 N/mm2
3
Q és A jelű acélok
Q és A jelű acélok
ReHmin >360 N/mm2
4
max. 1,5Ni, 0,7Cr, 0,7Mo, 0,1V acélok (4.2)
max. 0,75Cr, 0,6Mo, 0,3V acélok
5
max. 0,35C, 10Cr, 1,2Mo acélok (5.4)
max. 10Cr, 1,2Mo acélok
6
max.12,5Cr, 1,2Mo, 0,35V acélok (6.4)
max.12,2Cr, 1,2Mo, 0,5V acélok
Alapanyagcsoportok összehasonlítása (acélok)
Anyagcsoport
MSZ EN ISO 15614-1 (az ötvözök %-ban)
MSZ EN 288-3
7
max. 0,35C, 30Cr
max. 10Ni
8
Ausztenites korrózióálló acélok
Ferrites vagy martenzites korrózióálló acélok 10,5…30Cr
9 10
Nikkelötvözésű acélok Ni ≤ 10
Ausztenites acélok
Ausztenit-ferrites (duplex) korrózióálló acélok
Ausztenit-ferrites (duplex) korrózióálló acélok
11
Egyéb acélok 0,25
Egyéb acélok 0,25
Alapanyagcsoportok Ni és ötvözeteihez Anyagcsoport
MSZ EN ISO 15614-1
41
Ötvözetlen nikkel
42 46
Ni-Cu ötvözetek Ni 45 %, Cu 10 %
44
Ni-Mo ötvözetek Ni 45 %, Mo 30 %
45
Ni-Fe-Cr ötvözetek Ni 45 %
46
Ni-Cr-Co ötvözetek Ni 45 %, Co 10 %
47
Ni-Fe-Cr-Cu ötvözetek Ni 45 %
Ni-Cr ötvözetek Ni 40 %
Az anyagcsoport érvényessége
Érvényesség
Anyagcsoport 1-1
1a-1
2-2
1-1, 2a-1, 2a-2,
3-3
1-1, 2-1, 2-2, 3a-1, 3a-2, 3a-3,
Ugyanazon anyagcsoport azonos vagy kisebb folyáshatárú acéljaira a
Próbadarab áthegesztett tompavarratos kötéshez a legalább 150 mm (EN 287: ≥ 125 mm)
b legalább 350 mm (EN 287: ≥ 300 mm)
t anyagvastagság (MSZ EN 288-3: a=3t, b=5t)
a legalább 150 mm (EN 287: D ≥ 125 mm)
D cső külső átmérője t anyagvastagság
Próbadarab T kötéshez
a legalább 150 mm (EN 287: ≥ 125 mm)
b legalább 350 mm (EN 287: ≥ 150 mm)
t anyagvastagság 1- élelőkészítés és összeállítás a pWPS szerint (tompa- vagy sarokvarrat) (MSZ EN 288-3: a=3t, b=5t)
Próbadarab csőelágazáshoz
α csőelágazási szög a legalább 150 mm D1 a nem elágazó cső külső átmérője t1 a nem elágazó cső falvastagsága D2 az elágazó cső külső átmérője t2 az elágazó cső falvastagsága
A próbatestek kivétele lemezek tompavarratos kötéséből 1 hulladék 2 hegesztési irány 3 és 5 • 1 szakító próbatest; • hajlító próbatestek 4 ütőpróbatest és kiegészítő próbatestek, ha szükséges 6 • 1-1 makro- és keménységvizsgálati próbatest
A próbatestek kivétele csövek tompavarratos kötéséből
2 és 4 • 1 szakító próbatest; • hajlító próbatestek 3 ütőpróbatest és kiegészítő próbatestek, ha szükséges 5 • 1-1 makro- és keménységvizsgálati próbatest
A próbatestek kivétele T kötésből
1 hulladék, 25 mm 2 makrovizsgálati próbatest 3 makro- és keménységvizsgálati próbatest 4 hegesztési irány
A próbatestek kivétele csőelágazásos kötésből vagy sarokvarratos csőkötésből
A helyről: makro- és keménységvizsgálati próbatest
B helyről: makrovizsgálati próbatest α csőelágazási szög
Az áthegesztett tompakötés roncsolásmentes vizsgálatai 100 %-os vizsgálatok: • szemrevételezéses vizsgálat (MSZ EN 970 szerint)
• radiográfiai vizsgálat (MSZ EN 1435 szerint) vagy
ultrahangos vizsgálat* (MSZ EN 1714 szerint) * nem alkalmazható t<8 mm esetén és a 8, 10, 41…48 anyagcsoportoknál
Az áthegesztett tompakötés roncsolásmentes vizsgálatai 100 %-os vizsgálat: felületi repedésvizsgálat folyadékbehatolásos vizsgálat (MSZ EN 571-1 szerint)
vagy mágnesezhető poros vizsgálat (MSZ EN 1290 szerint)
A tompakötés roncsolásos vizsgálatai
keresztirányú szakító vizsgálat 2 próbatest (MSZ EN 895 szerint)
keresztirányú hajlító vizsgálat 4 próbatest (MSZ EN 910 szerint)
ütővizsgálat (v,h)
2 készlet
(MSZ EN 875 szerint)
keménység vizsgálat (v,h,a)
szükséges
(MSZ EN 1043-1 szerint) 48)
(kivéve 1.1, 8, 41-
makrovizsgálat
1 próbatest
(MSZ EN 1321 szerint)
Keresztirányú szakító próbatestek
heganyag Lapos próbatest
hőhatásövezet
Hajlító vizsgálat hajlítótüske
t < 12 mm esetén: gyökoldali (2 db) és koronaoldali (2 db)
t ≥ 12 mm esetén: oldalhajlító (4 db) (javasolt)
gyökhajlító
koronahajlító
oldalhajlító
Tompakötések hajlítási előírásai
A ≥ 20% nyúlású, t vastag alapanyag esetén • a görgő vagy tüske Ø d = 4t • a hajlítási szög 180o legyen A < 20% esetén (ts=próbatest vastagság): 100 t s d ts A
Legnagyobb HV10 értékek (a *-gal jelölt értékek egyrétegű varratnál megegyeznek az MSZ EN 288-cal)
Anyagcsoport MSZ CR ISO 15608 szerint
Hőkezelés nélkül
Hőkezeléss el
1, 2 3 4,5
380* 450* 380
320* 380 320*
6 9.1 9.2 9.3
—* 350 450 450
350* 300 350 350
Ütőpróbatest kivétele hegesztett kötésből A próbatestet a heganyagból (VWT) és a hőhatásövezetből (VHT) kell kivenni. V = bemetszési alak W: varrat, H: hőhatásövezet T: bemetszés merőleges (pl. VWT a/b) 1 készlet: 3 próbatest minden hegesztési helyzetből
1…2 mm
Áthegesztett T tompakötés, ill. csőelágazásos kötés roncsolásmentes vizsgálatai 100 %-os vizsgálatok: • szemrevételezéses vizsgálat (MSZ EN 970 szerint)
• radiográfiai vizsgálat (MSZ EN 1435 szerint)
vagy ultrahangos vizsgálat (MSZ EN 1714 szerint)
• felületi repedésvizsgálat (MSZ EN 571-1 vagy MSZ EN 1290)
Áthegesztett T tompakötés, ill. csőelágazásos kötés roncsolásos vizsgálatai
• keménység vizsgálat (MSZ EN 1043-1 szerint)
szükséges
• makrovizsgálat (MSZ EN 1321 szerint)
2 próbatest
Sarokvarratos kötések roncsolásmentes és roncsolásos vizsgálatai 100 %-os vizsgálatok: • szemrevételezéses vizsgálat (MSZ EN 970 szerint)
• felületi repedésvizsgálat (MSZ EN 571-1 vagy MSZ EN 1290)
továbbá • keménység vizsgálat (MSZ EN 1043-1 szerint)
szükséges
• makrovizsgálat (MSZ EN 1321 szerint)
2 próbatest
Tompavarratok érvényességi tartománya A próbadarab vastagsága, t, mm
Egyrétegű
Többrétegű
t3
0,7t...1,3t
0,7t...2t
3< t 12
0,5t (min. 3)...1,3ta
3...2ta
12< t 100
0,5t...1,1t
0,5t...2t
t >100
nem alkalmazható
50...2t
a Ütőmunka-követelmény
végeztek ütővizsgálatot.
esetén max.12 mm, hacsak nem
Tompavarratok érvényességi tartományainak összehasonlítása Próbadara b vastagság a, t, mm
MSZ EN ISO 15614-1 egyrétegű
MSZ EN 288-3
többréteg egyrétegű ű
többrétegű
t3
0,7t...1,3t
0,7t...2t
t…2t
3< t 12
0,5t (min. 3) ...1,3ta
3...2ta
3...2t
0,5t...1,1t
0,5t...2t
12< t 100
0,8t…1,1t 0,5t...2t (max.150)
t >100
nem alkalmazható
50...2t
0,5t...1,5t
Az anyagvastagság és az a méret érvényességi tartománya A próbadarab vastagsága, t, mm
t 3
Anyagvastagság Varratvastagság (a) érvényességi érvényességi tartománya tartománya, egyrétegű varratra* mm
0,7t...2t (EN 287: t-től 3 – ig)
3< t <30
0,5t (min. 3)...1,2t
0,75a...1,5a (MSZ EN 288-3-nál is)
(EN 287: ≥ 3 mm)
t ≥30
≥5
* Többrétegű varratra nincs korlátozás
Csak különleges alkalmazásoknál
A cső vagy a csőelágazás külső átmérőjének érvényességi tartománya
Próbadarab átmérője, D, mm
Érvényességi tartomány
D ≤ 25
0,5D…2D (EN 287: D…2D)
D > 25
≥0,5D (de min. 25 mm)
Csövek érvényességi tartományainak összehasonlítása MSZ EN ISO 15614-1
MSZ EN 288-3
Próbadara b, D, mm
Érvényesség
Próbadarab Érvényesség , D, mm
D ≤ 25
0,5D…2D
D < 168,3
0,5D…2D
D > 25
≥0,5D (de min. 25 mm)
D ≥ 168,3
≥0,5D
Lemez
• forgatott, PA vagy PC helyzetű D >150 mm csőre minden helyzetű D > 500 mm csőre
Lemez
Cső >500 mm
A hegesztési helyzet (hőbevitel) érvényessége Tetszőleges helyzetben végzett vizsgálat érvényes az összes hegesztési helyzetre, kivéve a PG és a J-L045 helyzeteket. Ha nincs előírva ütőmunka vagy keménység, akkor a minősítés minden helyzetre érvényes.
Ha ütőmunkát előírtak, akkor PF, ha keménységet írtak elő, akkor PC helyzetből kell kivenni lemezek tompakötése esetén a próbatestet, ahhoz hogy minden helyzetre érvényes legyen.
A hegesztési helyzet (hőbevitel) érvényessége Ha egy technológiavizsgálat során a próbadarabot PF helyzetben (legnagyobb hőbevitel) és PC helyzetben (legkisebb hőbevitel) is hegesztették (pl. csövek tompavarrata), akkor a minősítés érvényes a két hőbevitel közötti valamennyi értékre. Ütőmunka-követelmény esetén a hőbevitel felső határa 25 %-kal lehet nagyobb, keménység-követelménynél pedig 25 %-kal lehet kisebb a vizsgálat során alkalmazott értéknél.
A kötés/varrattípus érvényessége
A tompavarratos minősítés érvényes tompavarratos, sarokvarratos, ill. T-kötésre. Sarokvarratos minősítés csak sarokvarratokra érvényes, de ha fontosak a mechanikai tulajdonságok, akkor kiegészíthető tompavarratos vizsgálattal. A T kötéses minősítés csak T kötésre és sarokvarratra érvényes. Csövek tompavarratos minősítése érvényes ≥ 60o-os csőelágazásra.
Kötés/varrattípus érvényessége Egyoldali, fürdőmegtámasztás nélküli minősítés érvényes a kétoldalira, ill. a fürdőmegtámasztásosra. A fürdőmegtámasztásos minősítés érvényes a kétoldali varratokra. A gyökkimunkálás nélküli kétoldali sarokvarratos minősítés érvényes a gyökkimunkálásos kétoldali sarokvarratra. Egy adott hegesztési eljárás esetén nem lehet többrétegű varratot egyrétegűre változtatni, vagy fordítva.
A hozaganyag érvényessége
Adott hozaganyaggal elvégzett minősítés érvényes más hozaganyagokra is feltéve, ha összehasonlíthatók a mechanikai tulajdonságok, megegyezik a bevonat, a portöltet vagy a fedőpor típusa, megegyezik a névleges kémiai összetétel, megegyezik vagy kisebb a hozaganyaggal bevitt diffúzióképes hidrogéntartalom.
A hozaganyag érvényessége
111,114,12,136 és 137-es eljárásoknál az érvényesség csak a vizsgálatkor felhasznált hozaganyagra vonatkozik. Ez nem vonatkozik az azonos jelölésű és névleges kémiai összetételű tömör huzalelektródára (pl.131, 135) vagy pálcára (pl.141). A hozaganyag mérete megváltoztatható, ha a hőbevitelre vonatkozó követelmény teljesül. Hozaganyaggal végzett hegesztés nem érvényes a hozaganyag nélkülire és fordítva.
Minőségi szintek
Egy hegesztéstechnológia megfelelő, ha a próbadarabban lévő eltérések az MSZ EN ISO 5817 szerinti B minőségi szinthez tartozó határértéken belül vannak, kivéve a következő eltéréseket: • túlzott varratdudor (502) • túlzott sarokvarrat-domborúság (503) • túlzott gyökátfolyás (504) • túlzott sarokvarrat-vastagság (5214)* amelyekre a C minőségi szintet kell alkalmazni. * a prA1-ben nem megfelelő varratátmenet (505)*
Túlzott varratdudor Sima átmenet szükséges
502 – 6BAAF h≤1 mm+0,15b≤ 7 mm (C minőségi szint)
varrat.dudor
Túlzott sarokvarrat-domborúság
503 – 6BAAF h≤ 1 mm+0,15b≤ 4 mm (C minőségi szint)
szélesség
dudormagasság
Túlzott gyökátfolyás
504 – 4DAAG h≤ 1 mm+0,6b≤ 4 mm (C minőségi szint)
gyökdudor
gyökszélesség
Túlzott sarokvarrat-vastagság
5214 – 6CAAA h≤1 mm+0,2a≤ 4mm (C minőségi szint)
tényleges méret
névleges méret
Nem megfelelő varratátmenet*
505 – 5CAAA tompavarratoknál α ≥ 110o sarokvarratoknál α ≥ 100o * a prA1-tervezetben
Minőségi szintek* 3 mm fölötti vastagság esetén az MSZ EN ISO 5817 szerinti 5011 kódszámú folyamatos szélkiolvadásra 5012 kódszámú nem folyamatos szélkiolvadásra 5013 kódszámú gyökoldali szélkiolvadásra vonatkozó, B minőségi szintre megengedett h ≤ 0,05t összefüggés nem érvényes, a h nem lehet nagyobb 0,5 mm-nél. Szögeltérés (508 kódszám) nem alkalmazható a vizsgálat során. * a prA1-tervezetben
Irodalom
Az előadás során bemutatott ábrák forrásai www.google.com/TWI Job knowledge for welders 48 www.google.com/TWI Job knowledge for welders 67A
Köszönöm megtisztelő figyelmüket! SZE-Minősítő Bázis
