книги / Производство сварных конструкций (Изготовление в заводских условиях)

менение погонной энергии в широких пределах без существен­ ного ухудшения свойств околошовной зоны.

Для таких материалов, сварочная технология может быть ат­ тестована при условии, что сварочные материалы были разре­ шены к применению ранее, а режимы сварки не выходят за до­ пустимые пределы. Аттестующий орган должен определить об­ ласть распространения для всех существенных переменных в отношении сварочных материалов.

5. Признание (аттестация) путем испытания перед нача­ лом производства (часть 8).

Этот вид аттестации применяется в том случае, если норми­ рованные контрольные образцы не соответствуют испытывае­ мому соединению. В таких случаях изготавливают один или бо­ лее контрольный образец, чтобы проконтролировать требуемые условия проведения сварки по все значительным пунктам, на­ пример влияние размеров, возможное коробление, влияние ско­ рости охлаждения и т.д. Контроль и надзор проводится в соот­ ветствии с этой нормой в производственных условиях перед на­ чалом производства.

Применяемые при этом pWPS молото рассматривать как при­ знанные WPS, если в результате сварки подтверждено выполнение технических требований, предъявляемых к сварному соединению.

Все существующие процедуры сертификации сварочных технологий предполагают признание технологии сварки (WPS) посредствам проведения испытания контрольного сварного соединения (КСС) изготовленного с соблюдением предписанно­ го технологического процесса с целью определить соответствие КСС заданным нормам качества.

Общая схема процедуры проведения аттестации сварочных технологий представлена на рис.2.3. Все представленные к атте­ стации технологии должны быть сгруппированы по признаку однотипности с тем, чтобы выбрать контрольное сварное соеди­ нение (КСС), отражающее основные технологические признаки каждой группы однотипных технологий.

Критерии однотипности сформулированы в нормативных до­ кументах, регламентирующих процедуры сертификационных ис­ пытаний. Затем в соответствии с тем лее нормативными докумен­ тами назначают размеры и форму контрольного сварного соеди-

41

нения (КСС). В качестве КСС выбирают, обычно простой образец в виде труба + труба, лист + лист, лист + труба. Как правило, раз­ меры пластин или отрезков труб должны быть такими, чтобы ус­ ловия протекания термомеханических процессов в районе шва соответствовали реальным условиям при сварке конструкции. Сварку КСС выполняет аттестованный сварщик в соответствии с картой технологического процесса аттестуемой технологии свар­ ки (WPS). Качество контрольного сварного соединения оценива­ ют в соответствие с требованиями нормативной документации для данной группы конструкций. При положительных результа­ тах сварочная технология считается аттестованной (признанной) и предприятие получает документ об аттестации заявленной техно-

Рис. 2.3. Схема производственной аттестации технологии сварки

42

нологии для второй группы признаков значительно сложнее, чем для первой. Часть классификационных признаков не имеет области распространения, их изменение требует проведения но­ вых аттестационных испытаний. Например, результаты аттеста­ ции технологии автоматической сварки в защитных газах не мо­ гут быть распространены на механизированную, поскольку сте­ пень автоматизации процесса влияет на результаты.

Процедуры сертификации сварочных технологий начали раз­ рабатывать относительно недавно, около 20 лет назад, и к сожа­ лению, научно обоснованный подход к определению области распространения результатов аттестации в настоящее время еще не выработан. Основой для назначения границ области распро­ странения является экспертная оценка, поэтому эти границы пе­ риодически пересматриваются.

В табл. 2.2 приведен примерный перечень квалификацион­ ных признаков для наиболее широко распространенных спосо­ бов сварки согласно РД 03-615-03, принятым в России. Для пер­ вых 7 признаков могут быть найдена область, в пределах кото­ рой изменение характеристик параметров технологического процесса может не оказывать существенного влияния на показа­ тели качества сварного соединения. Остальные параметры не имеют области распространения, и их изменение предопределя­ ет проведения новой аттестации.

Следует обратить внимание, что параметры, имеющие об­ ласть распространения, относятся к конструктивным особенно­ стям изделия, но их количественные характеристики могут ока­ зывать влияние на технологию сварки. В частности, толщина и диаметр детали в месте сварки может влиять на характер рас­ пределения тепла, скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны.

В качестве примера в табл. 2.3 - 2.6 приведены области рас­ пространения результатов аттестации по основным конструк­ тивным параметрам сварного соединения, рекомендуемые в EN 288-3. Например, если при аттестации технологии толщина КСС составляла 8 мм, то в соответствии с табл.2.3, результаты атте­ стации распространяются на технологию сварки металла тол­ щиной от 3 до 16 мм при условии, что сварку выполняют за не­ сколько проходов с каждой стороны или от 6 до 9 мм при одно­ проходной сварке..

44

Таблица 2.2

Основные параметры, определяющие аттестуемую технологию

Примечания:

ЭШ - электрошлаковая сварка; ЭЛ - электроннолучевая сварка; Г - газовая сварка. + - параметр принимают во внимание;

— - параметр нс принимают во внимание.

45

Таблица 2 .3

»

Критерии формирования области распространения по толщине свариваемого металла (EN 288-3)

Примечание: Для газовой сварке область распространения от 0,75 t до 1,5 t. М ногопроходная сварка не распространяется на одн оп роход­ ную и наоборот.

Таблица 2.4

Критерии формирования области распространения по размеру катета шва (EN 288-3)

Критерии формирования области распространения по диаметру сварного соединения труб (EN 288-3)

Диаметр контрольного сварного

Примечание: Результаты аттестации технологии сварки пластин рас­ пространяю гея на технологию сварки труб с диаметром больш е или равным 500 мм

46

Таблица 2.6

Критерии области распространения в зависимости от способа формирования корня шва (E N 288 -3)

Область распространения

! !

Примечание: ос - односторонняя сварка; дс - двусторонняя; бз - без

зачистки корня шва; зк - с зачисткой; бп - без формирующей под­

кладки; сп - с подкладкой.

47

Таблица 2 .7

Группы однотипных конструкционных материалов

1! 0.045 %, других элементов каждого = 0.3 % (0.4 % для отли-; !вок), общее содержание всех других элементов = 0.8 % (1.0 % i

Известно, что технология сварки может существенно изменя­ ется при изменении типа или марки конструкционного материа­ ла и в этом отношении необходимо установить границы области распространения. С этой целью различные марки конструкци­ онного материала должны быть сгруппированы в зависимости от особенностей технологии их сварки. Например, в таблице 2.7 приведена разбивка конструкционных материалов (сталей и сплавов) на группы идентичных с позиции технологии сварки согласно EN 288-3.

Следует отметить, что в мировой практике формирование границ области распространения результатов аттестации про-

48

должают корректироваться. Например, в стандарте EN ISO 15614, который призван заменить EN 288-3, приведена таблица, расширяющая границы области распространения по некоторым параметрам.

Область распространения аттестованной технологии должна одновременно удовлетворять заданным критериям по всем па­ раметрам заявленного технологического процесса и обеспечи­ вать перспективные потребности предприятия - производителя.

Особенности исследовательской аттестации

В России аттестацию технологии принято подразделять на производственную и исследовательскую.

Основной целью производственной аттестации является под­ тверждение (доказательство) того, что данное, конкретное пред­ приятие имеет техническую возможность, располагает необхо­ димым техническим персоналом и оборудованием для выполне­ ния сварки по известной, хорошо освоенной другими предпри­ ятиями технологии и обеспечить получение сварных соедине­ ний, отвечающих требованиям нормативной документации.

Исследовательскую аттестацию необходимо проводить при подготовке к применению новых технологий сварки с целью подтверждения того, что они обеспечивают количественные ха­ рактеристики сварных соединений, металла шва и наплавленно­ го металла, указанные в проектно-конструкторской документа­ ции на сварные конструкции. Она также может преследовать цель определения характеристик, необходимых для расчетов при проектировании технических устройств, оборудования и сооружений на опасных производственных объектах.

К подлежащим исследовательской аттестации технологиям относятся:

• технологии сварки и наплавки изделий из материалов новых марок;

• технологии сварки и наплавки с применением новых способов сварки или способов, не предусмотренных действую­ щей нормативной документацией;

• сварки и наплавки с использованием сварочных мате­ риалов, не предусмотренных действующей нормативной доку­ ментацией для выполнения конкретным способом сварки (на­ плавки) соответствующих сварных соединений.

49

при внесении изменений в существующие технологии сварки или наплавки, например, в части предварительного и сопутствую­ щего подогрева, режимов сварки и термической обработки и др.

Основные особенности исследовательской аттестации заклю­ чаются в следующем:

•Основная цель - определить возможность получения сварных соединений с требуемыми служебными характеристи­ ками и целесообразность применения предложенной технологии сварки.

•Исходные данные должны содержать подробное описа­ ние условий эксплуатации конструкции (температурный диапа­ зон; характер нагружения; рабочую среду и др.) и требований к сварным соединениям.

•Процедура аттестации должна более широко рассматри­ вать весь технологический процесс получения сварной конст­ рукции, включая операции, сопутствующие сварочным.

•Конструкция, размеры и количество КСС должны адек­ ватно отражать металлургические, термические, термомеханиче­ ские факторы и конструктивные особенности выполнения сварно­ го соединения в составе реальной конструкции и обеспечить воз­ можность получения статистически достоверных характеристик сварного соединения, требуемых в проектной документации.

•Методы и объемы аттестационных испытаний (в том числе определение физико-механических свойств, испытаний на длительную прочность и пластичность, сопротивление хрупко­ му разрушению, циклическую прочность, коррозионную стой­ кость и др.) следует устанавливать на основании требований проектных и нормативных документов, в зависимости от преду­ сматриваемой области применения технологии и специфических условий эксплуатации сварных соединений и наплавок.

•Контроль всеми методами (кроме измерительного) дол­ жен выполняться по всей протяженности каждого сварного со­ единений (площади наплавки). В случае, когда в заявленную область аттестации входят сварные конструкции, для которых нормы оценки качества установлены разными нормативными

документами, применяются более жесткие нормы.

• Должна быть дана оценка сварочно-технологических свойств новых основных и сварочных материалов.

50