Zkoušky postupu svařování z pohledu výrobce
Ing. Jiří Frýba Excon Steel Hradec Králové
Zabezpečení kvality při svařování Svařování je zvláštní proces Pouze konečnou kontrolou nelze zjistit, zda svarový spoj byl správně proveden Písemný předpis Dodržování parametrů a kontrola po celou dobu svařování
Výrobkové normy Ocelové konstrukce Strojní díly Tlakové nádoby Potrubí Jaderná zařízení
Kvalifikace postupu svařování Evropské normy Americké normy – ASME IX Doplňující požadavky výrobkových norem a specifikací zákazníků
Vývoj norem pro kvalifikaci postupů svařování v Evropě Národní normy – kvalifikace postupů svařování byla uvedena ve výrobkových normách (AD-Merkblatt HP0; BS 5500; CODAP apod.) Evropská norma EN 288 Mezinárodní norma EN ISO 15 614
Metoda
Obloukové svařování
Svařování plamenem
Všeobecná pravidla
EN ISO 15607
Zařazení do skupin
CR ISO/ TR 15608
WPS
EN ISO 15609-1
Vyzkoušené svařovací materiály
EN ISO 15610
Předchozí svářečská zkušenost
EN ISO 15611
Normalizovaný postup
EN ISO 15612
Předvýrobní zkouška
EN ISO 15613
Zkouška postupu svařování
EN ISO 15614
EN ISO 15614
-1: ocel / nikl -2: hliník -3: litina -4: oprava hliníkových odlitků -5: titan / zirkon -6: měď -7: navařování -8: trubky do trubkovnic -9: hyperbarické za mokra -10: hyperbarické za sucha
-1: ocel / nikl -3: litina -6: měď -7: navařování
EN ISO 15609-2
ASME IX Aktualizují se 1x ročně Chyby a nejednoznačné pasáže jsou rychle odstraněny
EN ISO 15614-1 - nejednoznačné Kombinace metod svařování Kvalifikace svarového kovu (použití více WPQR pro pokrytí tloušťky) Platnost koutových svarů u trubek
Metody svařování
t1
t2
7.4.5
T
Rozsah tlouštěk
Rozsah kvalifikovaných tlouštěk materiálu a svarového kovu je stejný (u ASME IX není spodní hranice tloušťky svarového kovu ohraničena) Rozsah kvalifikace u svarového kovu je jiný u spoje provedeného jednou housenkou než u spoje provedeného více housenkami
Rozsah kvalifikace pro tloušťku materiálu tupých svarů a tloušťku navařeného svarového kovu
Příklad: t2
T
Kombinace metod 141 + 111, tloušťka 12 mm – jedna housenka provedená metodou 141 více housenkového svarového spoje
t1
Zkušební kus
Rozsah kvalifikace /mm/ Alternativa 1
Alternativa 2
3 – 24
3 - 24
SK - 141 t1 = 3 mm
2,1 – 6
2,1 - 3,9
SK - 111
3 – 18
3 - 18
ZM
T = 12 mm t2 = 9 mm
Rozsah tlouštěk ZM - SK
Tloušťka 135 mm Metoda 111 + 121
WPQR Tloušťka: ZM 80 mm SK 111 – 20 mm SK 121 – 60 mm Platnost: ZM: 40 – 160 mm 111: 10 – 40 mm 121: 32,5 – 130 mm
Oprava svaru Metoda 111 Hloubka vady: 1 mm 8 mm 25 mm 50 mm
Provést další WPQR
Simulace opravy Mat.: 1.6368 Tloušťka: 71 mm Metoda: 121 Hloubka opravy: 30 mm
Svary s konstrukčním neprůvarem Příklad: Tloušťka 100 mm; velikost svaru 10 mm WPQR:
WPQR:
Tloušťka 12 mm
Tloušťka 50 mm
Rozsah tlouštěk
Rozsah tlouštěk
ZM: 3 - 24 mm
ZM: 25 - 100 mm
SK: 3 - 24 mm
SK: 25 - 100 mm
Nový WPQR:
Tloušťka 50 mm
Velikost svaru 12 mm
Rozsah tlouštěk
ZM: 25 - 100 mm
SK: 3 - 24 mm
Koutový svar na trubce
T – spoj s plným průvarem WPQR musí pokrýt obě tloušťky základných materiálů Tab. 1, pozn. F Kde jsou mechanické vlastnosti spoje důležité pro použití, musí být získány doplňkovou kvalifikací (tupý spoj) 8.4.3 Druh spoje - Tupé svary kvalifikují tupé svary s plným a částečným průvarem a koutové svary - T – spoje s plným průvarem kvalifikují pouze T – spoje s plným průvarem a koutové svary - Koutové svary kvalifikují pouze koutové svary
Porovnání norem EN ISO 15 614 a ASME IX
Zkušební orgán nebo zkušební organizace EN ISO 15 614 Nutný dozor
ASME IX je v odpovědnosti výrobce (CWE)
Kvalifikace svářečského dozoru EN ISO 15 614
Evropský nebo mezinárodní svářečský inženýr
ASME IX
Žádné zvláštní požadavky
Požadavky na KV EN ISO 15 614
Pro materiály, které mají stanoveny rázové vlastnosti
ASME IX
Závisí na materiálu, MDMT, tloušťce a konkrétním napětí ve spoji
Zkušební kus EN ISO 15 614
Plechy, trubky, odbočky Plechy neplatí pro trubky Tupé spoje platí pro koutové pouze omezeně Oboustranný spoj neplatí pro jednostranný spoj
ASME IX
Plechy nebo trubky Plechy platí i pro trubky Tupý spoj platí i pro všechny koutové spoje Oboustranný spoj platí i pro jednostranný spoj
Rozsah tlouštěk EN ISO 15614-1
Tloušťka zkušebního kusu
více housenkami
jednou housenkou
< 3 mm
0,7T - 1,3T
0,7T - 2T
3 < T < 12 mm
0,5T - 1,3T (min. 3 mm)
3 - 2T
12 < T < 100 mm
0,5T - 1,1T
0,5T - 2T
T > 100 mm
-
50 - 2T
Tloušťka zkušebního kusu
ASME IX
Rozsah kvalifikace
Rozsah kvalifikace základní materiál
svarový kov
< 1,5 mm
T - 2T
max. 2t
1,5 < T < 10 mm
1,5 mm - 2T
max. 2t
10 < T < 38 mm
5 mm - 2T
max. 2t (pro t < 19 mm) max. 2T (pro t 19 mm)
38 < T < 150 mm
5 - 200 mm
max. 2t (pro t < 19 mm) max. 200 mm (pro t 19 mm)
T – tloušťka materiálu;
t – tloušťka navařeného svarového kovu
Rychlost (čas) chladnutí t8/5 Trojrozměrné nebo dvourozměrné vedení tepla
Příklad Tloušťka /mm/
Příkon /kJ/cm/
Předehřev /°C/
Hraniční tloušťka /mm/
t8/5
10
5
20
10,4
2,6
5
150
11,6
4,8
25
20
23,2
64
25
150
26
119
5
20
10,4
2,4
5
150
11,6
4,8
25
20
23,2
11,9
25
150
26
17,7
40
/s/
Doplňující požadavky k WPQR dané výrobkovými normami nebo specifikacemi zákazníků
Zkoušky tahem svarového kovu Zkouška tahem křížového spoje Odstupňované umístění vrubu KV v TOO Mikrostruktura Korozní zkoušky Podíl feritické fáze Steep cooling Disbonding
Cíl zkoušek WPQR Ověřit, zda vyhovuje nejslabší článek svarového spoje? Dosáhnout vyhovující výsledky zkoušek při splnění požadavků norem a předpisů? Největší problémy jsou s dodržením rázové energie při záporných teplotách a s dodržením pevnostních charakteristik při vyšších teplotách PWHT
