Określanie poziomów jakości złączy spawanych według znowelizowanej normy EN

Transkrypt

1 Określa poziomów jakości złączy spawanych według znowelizowanej normy EN Bolesław Kurpisz Insyu Spawalnicwa, Gliwice WSTĘP Spawanym konsrukcjom sawiane są zróżnicowane wymagania w zależności od rodzaju przenoszonych obciążeń, warości konsrukcji i zagrożeń jakie mogłyby powsać w przypadku ewenualnej awarii. W konsrukcjach salowych złącza spawane oceniane i klasyfikowane są według zgodności spawalniczych zgrupowanych w rzech poziomach jakości PN EN 25817:1997 reprezenujących wymagania łagodne (poziom D), wymagania śred (poziom C) i wymagania osre (poziom B). Podsawą dla usanowionej w roku 1997 polskiej normy PNEN była europejska norma EN z roku Norma a w roku 2003 zosała znowelizowana. Zmianom wynikającym z nowelizacji ej normy poświęcono nijsze opracowa. NOWELIZACJA NORMY EN Znowelizowana norma EN zosała usanowiona w dniu 1 września 2003 roku przez Europejski Komie Normalizacyjny (CEN) jako norma :2003, z wymagam wprowadzenia jej w życie przez kraje członkowskie CEN do końca kwienia 2004 roku. Norma doyczy złączy spawanych (z wyjąkiem złączy spawanych meodami srumieniowymi spawam elekronowym lub laserowym) wszyskich gaunków sali, niklu, yanu i ich sopów o grubości > 0,5 mm. Obejmuje wszyskie rodzaje złączy spawanych (ze spoinami czołowymi i pachwinowymi), wykonywanymi ręcznymi, zmechanizowanymi i auomaycznymi meodami spawania we wszyskich pozycjach spawania. Norma obowiązuje dla nasępujących meod spawania sklasyfikowanych według normy PNEN ISO 4063: 11 spawa łukowe elekrodą mealową bez osłony gazów; 12 spawa łukiem kryym; 13 spawa łukowe w osłonach gazów; 14 spawa łukowe elekrodą opliwą w osło gazów; 13 spawa plazmowe; 31 spawa gazowe aceylenowolenowe ( ylko dla złączy spawanych sali). Możliwe jes wykorzysa normy dla oceny jakości złączy wykonanych innymi meodami spawania. Główne zmiany jakie wprowadzono do znowelizowanej normy sprowadzają się do nasępujących: zgodności spawalnicze sanowiące podsawę dla poziomów jakości dososowano do znowelizowanej normy EN ISO 65201:1998, klasyfikującej geomeryczne zgodności spawalnicze w mealach. Norma a jako PNEN ISO zosała usanowiona przez Polski Komie Normalizacyjny 12 lisopada 2002 roku, zasępując normę PNEN 26520: 1997; reść normy europejskiej EN dososowano do reści normy międzynarodowej ISO usanawiając ją jako normę EN ISO; pozosawiając doychczasową koncepcję podziału na 3 poziomy jakości (B, C i D): częściowo zmieniono warości zgodności spawalniczych dla poszczególnych poziomów jakości dososowując je do powsających norm wyrobu; wprowadzono nowe zgodności spawalnicze; 1

2 podzielono zgodności spawalnicze zesawiając je w 3 grupy: zgodności zewnęrzne (powierzchniowe), wewnęrzne i zgodności doyczące kszału i wymiarów; rozszerzono zakres obowiązywania normy rówż na inne maeriały akie jak nikiel, yan i ich sopy; rozszerzono zakres obowiązywania normy na złącza spawane o grubościach powyżej 0,5 mm (doychczas od 3 mm) bez podania górnej granicy grubości (doychczas do 63 mm); wprowadzono informacyjny Załącznik A w kórym podano wzorcowe obrazy przedsawiające procenowy udział zgodności na powierzchni rzuowej w zakresie od 1 % do 16 %. Wzorce e można wykorzysać do oceny jakości złączy spawanych na podsawie radiogramów lub powierzchni przełomów; wprowadzono informacyjny Załącznik ZA określający powiąza normy z Dyrekywą Parlamenu Europejskiego i Rady 97/23/EWG z 29 maja 1997 roku doyczącą urządzeń ciśniowych; z reści normy usunięo ermin zgodność spawalnicza długa, kóra o zreszą w normie EN zosała prakycz dopuszczona; do reści nowej normy wprowadzono ermin zgodność spawalnicza sysemayczna, kórym określono zgodność powarzającą się w złączu spawanym w regularnych odsępach, na badanym odcinku ego złącza. Tego rodzaju zgodność norma dopuszcza ylko dla poziomu jakości D, pod warunkiem spełnia pozosałych wymogów dla ego poziomu jakości. NOWE NIEZGODNOŚCI W NORMIE W normie wprowadzono nasępujące nowe zgodności i określono ich graniczne wymiary (w nawiasach numery odsienia PNEN ISO 65201): oware łębie w kraerze (2025) zgodność zewnęrzna; por (217) zgodność zewnęrzna, w doychczasowej normie ujęa razem z pęcherzami; mikro przyklejenia (401) zgodność zewnęrzna, wykrywane ylko badaniami mikroskopowymi; właściwy brzeg (505) zgodność zewnęrzna; porowaość grani (516) zgodność zewnęrzna; mikropęknięcia (1001) zgodność wewnęrzna; gniazdo pęcherzy (2013) zgodność wewnęrzna, w doychczasowej normie ujęa razem z pęcherzami i porami; kraer (2024) zgodność wewnęrzna; przesunięcie kąowe (508) zgodność kszału, przepale (510) zgodność zewnęrzna. Tablica 1. Nowe zgodności w normie i ich wymiary Nr odsienia EN ISO zgodności Wymiary graniczne zgodności oware łębie w kraerze 0,5 do 3 h 0,2 > 3 h 0,2, h 0,1, max. 1 mm mikro przyklejenia Wykrywalne ylko badaniami mikroskopowymi 2

3 Ciąg dalszy ablicy 1 Nr odsienia EN ISO zgodności Wymiary graniczne zgodności por Maksymalny wymiar pojedynczego pora dla: spoin czołowych spoin pachwinowych 0,5 do 3 d 0,3 s d 0,3 a Maksymalny wymiar pojedynczego pora dla: spoin czołowych spoin pachwinowych spoiny czołowe > 3 d 0,3 s, d 0,3 a, d 0,2 s, d 0,2 a, α 90 o α 110 o α 150 o właściwy brzeg spoiny pachwinowe α 90 o α 100 o α 110 o α 1 α α 2 α porowaość grani Gąbczasy meal grani jako nasępswo powsawania pęcherzy w spoi podczas krzepnięcia (np. dosaeczna osłona gazowa grani) miejscowo mikropęknięcia Mikropęknięcia zwykle widoczne są ylko pod mikroskopem (50x) gniazdo pęcherzy (pęcherze skupione) Przypadek 1 (D > d A2 ) dopuszcze zależne od rodzaju maeriału podsawowego a przede wszyskim od skłonności do pękania Przypadek 2 (D < d A2 ) 3

4 Ciąg dalszy ablicy 1 Nr odsienia EN ISO zgodności Wymiary graniczne zgodności gniazdo pęcherzy Suma różnych powierzchni pęcherzy (A 1 + A ) odsiona do powierzchni rzuowej l p x w p (przypadek 1) Długość odsienia wynosi lp = 100 mm. Jeśli D jes mjsze niż d A1 lub d A2, przy czym obowiązuje mjsza warość, obwiednia obejmująca oba gniazda pęcherzy A 1 + A 2 powinna być rakowana jako powierzchnia zgodności (przypadek 2). Poniższe warunki i warości graniczne dla zgodności spawalniczych muszą być zachowane: a. maksymalny wymiar sumy powierzchni zgodności na powierzchni rzuowej (łącz z sysemaycznymi zgodnościami) b. maksymalny wymiar pojedynczego pęcherza dla 16 % 8 % 4 % spoin czołowych spoin pachwinowych d 0,4 s,, d 0,4 a, d 0,3 s,, d 0,3 a, d 0,2 s,, d 0,2 a, kraer 0,5 do 3 > 3 h/l 0,2 h/l 0,2, Należy przyjąć większy wymiar h lub l przesunięcie kąowe β 4 o β 2 o β 1 o przepale ZMIANY WYMIARÓW GRANICZNYCH DLA NIEZGODNOŚCI SPAWALNICZYCH W NORMIE Dla kórych zgodności spawalniczych norma zmienia wymiary graniczne w sosunku do wymiarów podanych w normie EN Wprowadza rówż zmiany do wymiarów granicznych wynikające z rozszerzenia zakresu obowiązywania normy na złącza spawane o większej grubości. W sosunku do kórych zgodności, akich jak np. pęknięcia (100), nadmierny nadlew spoiny czołowej (502) i pachwinowej (503), nadmierna grubość spoiny pachwinowej (5214), przesunięcie brzegów (507), norma wprowadza większych zmian. Isone zmiany wprowadzone do normy podano w ablicy 2. 4

5 Tablica 2. Isone zmiany wymiarów granicznych kórych zgodności spawalniczych w normie EN ISO 5917 Nr odsienia EN ISO zgodności Wymiary graniczne zgodności podopienia ciągłe podopienia przerywane Wymagane jes łagodne przejście. Nie można rakować jako zgodność sysemayczną. według EN h 1,5 mm h 1,0 mm h 0,5 mm według 0,5 do 3 zgodność h 0,2, zgodność h 0,1, > 3 h 0,2, max. 1 mm h 0,1, max. 0,5 mm h 0,05, max. 0,5 mm nawis według EN zgodności krókie dopuszcza się według h 0,2 b wklęśnięcie grani według EN h 1,5 mm h 1,0 mm h 0,5 mm według 0,5 do 3 h 0,2 mm + 0,1 zgodność h 0,1, > 3 zgodność h 0,2, zgodność h 0,1, max. 1 mm zgodność h 0,05, max. 0,5 mm dosaeczna grubość spoiny sosowane dla procesów spawania z udokumenowanym głębokim wopiem zgodność h 0,3 mm + 0,1 a, według EN zgodność h 0,3 mm + 0,1 a, max. 1 mm według 0,5 do 3 zgodność h 0,2 mm + 0,1 a, zgodność h 0,2 mm > 3 zgodność h 0,3 mm + 0,1 a, zgodność h 0,3 mm + 0,1 a, max. 1 mm 5

6 Ciąg dalszy ablicy 2. Nr odsienia EN ISO zgodności Wymiary graniczne zgodności ślad zajarzania według EN Dopuszcze może być warunkowane obróbką. Dopuszcze zależy do skłonności maeriału podsawowego do pękania według gdy wpływa na własności maeriału podsawowego według EN pęcherz gazowy pęcherze równomier rozłożone Warunki wysępowania zgodności spawalniczych powinny być nasępujące: a. maksymalna powierzchnia zgodności spawalniczych na przełomie lub na powierzchni rzuowej powinna przekraczać: 4 % 2 % 1 % b. maksymalny wymiar pojedynczego pęcherza dla spoin czołowych spoin pachwinowych d 0,5 s d 0,5 a d 0,4 s d 0,4 a d 0,3 s d 0,3 a c. maksymalny wymiar pojedynczego pęcherza 5 mm 4 mm 3 mm Nasępujące warunki i wymiary graniczne dla zgodności spawalniczych powinny być spełnione: A1. Maksymalna powierzchnia zgodności spawalniczych (łącz z sysemaycznymi zgodnościami) na powierzchni rzuowej powinna przekraczać: UWAGA Porowaość na powierzchni rzuowej zależy od ilości warsw spoiny (objęości spoiny) według jednowarswowa: 2,5 % wielowarswowa: 5 % jednowarswowa: 1,5 % wielowarswowa: 3 % jednowarswowa: 1 % wielowarswowa: 2 % A2. Maksymalny wymiar zgodności spawalniczej (łącz z sysemaycznymi zgodnościami) odsione do powierzchni przełomu (ylko w produkcji, podczas egzaminowania spawaczy lub uznawania echnologii spawania) 2,5 % 1,5 % 1 % b. Maksymalny wymiar pojedynczego pęcherza dla spoin czołowych spoin pachwinowych d 0,4 s, max. 5 mm, d 0,4 a, max. 5 mm d 0,3 s,, d 0,3 a, d 0,2 s,, d 0,2 a, 6

7 Ciąg dalszy ablicy 2. Nr odsienia EN ISO zgodności Wymiary graniczne zgodności łańcuch pęcherzy Przypadek 1 (D > d 2) ) według EN Wymagania i wymiary graniczne jak dla pęcherzy gazowych i pęcherzy równomier rozłożonych według Przypadek 2 (D < d 2 ) Suma powierzchni różnych pęcherzy d π π d odsiona na powierzchnię ocenianą l p x w p (przypadek 1). Jeśli D jes mjsza od najmjszej średnicy dwóch sąsiednich pęcherzy, należy zasosować powierzchnię obejmującą oba pęcherze jako sumę zgodności (przypadek 2). Nasępujące warunki i wymiary graniczne dla zgodności spawalniczych powinny być spełnione: a 1. Maksymalna powierzchnia zgodności spawalniczych na powierzchni rzuowej (łącz z sysemaycznymi zgodnościami) powinna przekraczać: UWAGA Porowaość na powierzchni rzuowej zależy od ilości warsw spoiny (objęości spoiny) jednowarswowa: 8 % wielowarswowa: 16 % jednowarswowa: 4 % wielowarswowa: 8% jednowarswowa: 2 % wielowarswowa: 4 % a 2. Maksymalny wymiar zgodności spawalniczychj (łącz z sysemaycznymi zgodnościami) odsione do powierzchni przełomu (ylko w produkcji, podczas egzaminowania spawaczy lub uznawania echnologii spawania) 8 % 4 % 2 % b. Maksymalny wymiar pojedynczego pęcherza dla spoin czołowych spoin pachwinowych d 0,4 s,, d 0,4 a, d 0,3 s,, d 0,3 a, d 0,2 s,, d 0,2 a, 7

8 Ciąg dalszy ablicy 2. Nr odsienia EN ISO zgodności Wymiary graniczne zgodności wrącenia sałe wrące żużla wrące opnika wrące lenków Niezgodności spawalnicze długie dla: spoin czołowych spoin pachwinowych Dla wszyskich przypadków maksymalny wymiar wrąceń sałych Niezgodności spawalnicze krókie dla: spoin czołowych spoin pachwinowych Dla wszyskich przypadków maksymalny wymiar wrąceń sałych według EN h 0,5 s h 0,5 a 2 mm h 0,5 s h 0,5 a 4 mm lub większej od grubości spoiny czołowe h 0,4 s, l s max. 75 mm h 0,4 s h 0,4 a 3 mm lub większej od grubości według h 0,3 s, l s max. 50 mm h 0,3 s h 0,3 a 2 mm lub większej od grubości h 0,2 s, l s max. 25 mm wrącenia mealiczne (za wyjąkiem miedzi) spoiny pachwinowe h 0,4 a, l a max. 75 mm h 0,3 a, l a max. 50 mm według EN jak dla wrąceń sałych według h 0,2 a, l a max. 25 mm spoiny czołowe h 0,4 s, h 0,3 s, h 0,2 s, przyklejenia spoiny pachwinowe h 0,4 a, h 0,3 a, według EN h 0,2 a, przykleje brzegowe przykleje międzyściegowe dopuszcza się pojedyncze, bez wychodzących na powierzchnię według przykleje graniowe zgodność dopuszczalna lecz bez wychodzenia na powierzchnię spoiny czołowe h 0,4 s, spoiny pachwinowe h 0,4 a, 8

9 Ciąg dalszy ablicy 2. Nr odsienia EN ISO zgodności Wymiary graniczne zgodności brak przeopu (pełny przeop) według EN zgodności długie: dopuszcza się zgodności krókie: h 0,2 s h 0,1 s max. 1,5 mm według zgodność: h 0,2 a zgodność: zgodność: złącze doczołowe h 0,2 s złącze doczołowe h 0,1 s max. 1,5 mm złącze eowe: h 0,2 a złącze eowe: h 0,1 a max. 1,5 mm zgodność: h 0, pęknięcie w kraerze według EN dopuszcza się według 9

10 ZAŁĄCZNIK A NORMY PRZYKŁADY OKREŚLANIA PROCENTOWEGO UDZIAŁU NIEZGODNOŚCI W Załączniku A normy przedsawiono przykłady powierzchni na kórych nasiono zgodności spawalnicze z podam procenowego udziału ych zgodności. Te rysunki jako wzorce mogą być pomocne do oceny zgodności wysępujących na radiogramach lub powierzchniach przełomu. Załącznik podaje 9 przykładów akich powierzchni na kórych procenowy udział zgodności wynosi od 1 % do 16 %. Na rysunkach 1 3 przedsawiono kilka akich powierzchni. Rysunek 1. Udział procenowy zgodności równy 1 % powierzchni; 15 pęcherzy o średnicy 1 mm Rysunek 2. Udział procenowy zgodności równy 4 % powierzchni; 61 pęcherzy o średnicy 1 mm Rysunek 3. Udział procenowy zgodności równy 16 % powierzchni; 244 pęcherzy o średnicy 1 mm 10

11 ZAKOŃCZENIE Znowelizowana norma EN jako norma :2003 zosała wprowadzona w życie w pańswach członkowskich Europejskiego Komieu Normalizacyjnego (CEN) do końca kwienia 2004 roku. Polska będąca członkiem ego Komieu od 1 sycznia 2004 roku ma rówż obowiązek wprowadzenia ej normy w życie i wycofania normy PNEN 25817:1997. Działania w ym kierunku podjął Komie Techniczny Nr 166 ds. Jakości w Spawalnicwie. Wniosek o zawierdze normy PN meodą uznaniową zosał skierowany do Prezesa Polskiego Komieu Normalizacyjnego i norma a wydana zosa drukiem w angielskiej wersji językowej. Tłumacze ej normy na język polski przewidziano na rok