Введение
WPS (Cпецификация процедуры сварки) — это технический документ, в котором изложены все важные пункты, которые необходимо учитывать при соединении деталей сваркой.
WPS содержит ограничения или диапазоны параметров, таких как тип тока, толщина основного металла, тип основного металла и т. Д.
Процедура сварки действительна только в пределах, указанных в ней.
Технологическая карта должна быть составлена на основании технических условий проектировщика и/или изготовителя оборудования или конструкции, сварочных материалов, основных материалов и по техническому заданию исполнителя с соблюдением требований, установленных действующими стандартами или нормами. <бр/>
Когда требуется новый WPS?
Eсли процедура не может обеспечить сварные швы хорошего качества без превышения установленных пределов, то должна использоваться новая процедура сварки.Это простое утверждение справедливо для всех типов переменных параметров сварки, подробнее см. Ниже.
Квалификация процедуры сварки
Большинство квалификационных стандартов требуют, чтобы процедура сварки была аттестована до того, как она будет использоваться при производстве сварных швов. Это необходимо для того, чтобы сварное соединение достигло требуемого качества.Материалы, используемые при изготовлении оборудования, обладают известными механическими свойствами. Конструкция оборудования основана на этих свойствах.
Когда оборудование изготавливается путем сварки двух или более материалов, необходимо обеспечить такое же сопротивление этому соединению, как и используемые материалы. Для этого конструктору необходимо знать, какими свойствами будет обладать сварное соединение.
При сварке из-за влияния температуры недостаточно знать только свойства основного металла и металла шва по отдельности.
Также необходимо знать механические свойства всего сварного соединения (основного металла, околошовной зоны и металла шва). Это делается посредством квалификации процедуры сварки.
Аттестация процедуры сварки – это метод, с помощью которого подтверждается, что конкретная процедура соответствует требованиям для получения сварных соединений удовлетворительного качества.
Квалификацию проводят приваркой образцов по ранее установленной методике и оценкой результатов испытаний образцов, извлеченных из образца.
Результаты оцениваются по критериям приемлемости, установленным применимым квалификационным стандартом.
После сварки контрольного образца необходимо пересмотреть диапазоны параметров сварки, чтобы привести фактически используемые значения в соответствие с допусками, допустимыми в применимых квалификационных стандартах.
Предварительно квалифицированные сварочные процедуры
Это процедуры сварки, которые можно использовать, когда опыт и знание определенных основных металлов и сварочных материалов доказали пригодность конкретной процедуры в результате обслуживания в течение длительного периода времени.Использование процедуры предварительной квалификации допускается только в том случае, если это разрешено квалификационным стандартом процедуры, спецификациями, производственными стандартами и т. Д.
Для предквалификационных процедур нет необходимости проводить квалификационные испытания.
Eсли использование процедуры предварительной квалификации не разрешено (или, например, когда процедура не соответствует требованиям для квалификации в качестве процедуры предварительной квалификации), процедура сварки должна быть подтверждена с помощью испытаний и/или проверок. . И оценка результатов, как того требует принятый стандарт или спецификация.
Требования к квалификации процедур сварки широко варьируются от одного стандарта к другому.
Квалификация, сделанная в соответствии с одним стандартом, обычно недействительна для другого стандарта.
Поэтому необходимо, чтобы инспектор по сварке знал, что требования применимого стандарта соблюдаются при квалификации процедур.
Предварительно квалифицированный или уже квалифицированный?
Довольно часто люди путают «предварительно квалифицированную» процедуру с «уже квалифицированной». C технической точки зрения есть отличия.«Уже квалифицированная» процедура — это процедура, которая была протестирована/отправлена на испытания в соответствии с квалификационными стандартами компанией, выполняющей услуги. Документ, созданный в ходе этого процесса, представляет собой WPQR, а затем для изготовления/работы создается WPS.
Процедура «предварительной квалификации» и все ее критерии взяты непосредственно из стандарта. Документ, сгенерированный этим процессом, представляет собой WPS, и WPQR не требуется.
В новых работах обычно принимается «уже квалифицированная» процедура, поскольку такое повторное использование предусмотрено в самих квалификационных стандартах.
Однако его использование не может быть неизбирательным, и для анализа применимости «уже квалифицированной» процедуры в новой работе требуется профессионал с техническими знаниями.
C другой стороны, использование предварительных квалификационных процедур уже гораздо менее распространено. Обратите внимание, что некоторые компании не принимают процедуры предварительной квалификации.
Мое мнение, что это решение крайне консервативно и даже ретроградно. Удивительно, как мы тратим деньги на (повторную) квалификацию сварочной процедуры при следующих условиях:
- Материал с отличной свариваемостью, такой как низкоуглеродистая сталь.
- Использование, например, лестницы.
- Очень подробные условия и параметры, такие как предоставленные в AWS D1.1.
Предварительная спецификация процедуры сварки (pWPS)
Предварительный WPS — это документ, подготовленный на основе знаний, прошлого опыта или «метода проб и ошибок». Это описание того, как вы хотите сварить пробный образец.Чаще всего параметры сварки, предлагаемые в pWPS, будут иметь незначительные корректировки со стороны сварщика, проводящего квалификацию. Мы должны убедиться, что эти фактические изменения или параметры будут включены в WPQR.
После квалификационной сварки образцы испытываются, и если они выдерживают испытание, квалификация считается успешной. WPQR может быть разработан и станет основой для построения спецификации процедуры сварки (окончательной WPS).
Обратите внимание, что предварительный WPS не является обязательным во всех стандартах, но по-прежнему является хорошей инженерной практикой. ASME IX, например, не требует предварительной WPS, см. Интерпретацию IX-10-22.
Квалификационные стандарты
Выполнение ненадлежащих сварных швов при изготовлении определенных типов конструкций или оборудования, таких как корабли, мосты, трубопроводы, автомобильные компоненты и сосуды под давлением, может привести к серьезным авариям с материальными и, в конечном счете, человеческими жертвами и ущербом для окружающей среды.Чтобы свести к минимуму вероятность таких происшествий и обеспечить большую однородность, контроль и прослеживаемость процесса, сварочные операции для различных применений и различные другие аспекты, связанные со сваркой, регулируются различными нормами и спецификациями.
Обязательные требования, касающиеся квалификации процедур сварки, сварщиков и операторов сварки, включены или указаны в этих документах.
В обязанности инженера-сварщика входит определение посредством проектных спецификаций или закупочной документации стандарта, регулирующего сварку, и того, какие квалификационные требования определены в этих документах.
Раздел IX ASME – Квалификация сварки и пайки
Это стандарт, применяемый к такому оборудованию, как котлы, трубопроводы, сосуды под давлением, ядерные компоненты. Все разделы стандарта ASME «Бойлеры и сосуды под давлением» относятся к «Разделу IX» для квалификаций.стандарт API 1104 - Cтандарт для сварки трубопроводов и связанных с ними сооружений.
Это уникальный квалификационный стандарт для сварки трубопроводов. Обычно ограничивается наземными трубопроводами здесь, в Бразилии.AWS D1.1 — Кодекс AWS по сварке конструкций — сталь
Этот стандарт посвящен сварке металлических конструкций из стали. Eсть и другие «D», которые касаются сварки алюминия, нержавеющей стали и т. Д.…Этот документ содержит свои требования к квалификации, обязательные при выполнении сварочных работ в соответствии с АРМ D1. 1.
В таблице ниже показаны наиболее распространенные стандарты проектирования и изготовления оборудования с указанными квалификационными стандартами.
После определения квалификационного стандарта могут быть установлены конкретные требования для каждого случая в отношении квалификации процедур, сварщиков и операторов сварки.
Как упоминалось ранее, квалификация осуществляется путем оценки результатов испытаний, проведенных на образцах, извлеченных из испытуемых образцов, сваренных в соответствии с ранее установленной процедурой.
Подготовка пробных образцов
Подготовка образцов для испытаний основана на требованиях применимого квалификационного стандарта и информации о процедуре сварки, подлежащей аттестации.Пункты, относящиеся к подготовке образца для испытаний, связаны друг с другом.
Таким образом, анализ должен быть совместным, учитывая, что всегда желательно наименьшее количество образцов для испытаний в рамках ограничений применимого стандарта.
Типы тестовых купонов
Образцом для испытаний может быть трубка, лист или их комбинация. Тип не всегда считается существенной переменной, т. E. Переменной, для которой необходима переквалификация в случае изменений.В общем случае образец для испытаний должен быть репрезентативным для выполняемой работы. Eсли квалификация относится к сварке труб, возможно, в качестве образца для испытаний следует использовать трубу, чтобы уменьшить количество необходимых образцов для испытаний.
Материал тестового купона
Как правило, образцы для испытаний должны быть изготовлены из того же материала, что и оборудование. Чтобы сократить количество квалификаций, стандарты определяют исключения, которые, по возможности, должны быть приняты.Cтандарты группируют материалы, чтобы облегчить использование материалов, аналогичных свариваемому оборудованию. Например, согласно ASME Sec. IX, образец должен иметь тот же «номер P», что и оборудование (материалы с одинаковой свариваемостью группируются под одним номером).
Кроме того, согласно ASME Sec. IX, для квалификации сварщиков материалом может быть углеродистая сталь (число P = 1), даже если оборудование изготовлено из другого материала (см. ASME, разд. IX QW-310.4).
Выбор материала всегда должен основываться на требованиях стандартов и, в пределах допустимых исключений, на наличии и стоимости материала.
Размеры тестового купона
Испытываемый образец должен иметь размеры, позволяющие извлекать предполагаемые образцы. Например, чтобы определить длину испытательной плиты, необходимо знать количество и ширину образцов. Ширина образца зависит от длины образцов.Cтандарт AWS D1. 1 непосредственно устанавливает размеры, оставляя только инспектору возможность определить конкретную конструкцию, которая будет использоваться.
ASME Разд. IX показывает распределение и размеры образцов отдельно, оставляя инспектору возможность установить используемые размеры.
ПРИМEЧАНИE. Размеры указаны в мм и представляют собой минимальные размеры.
Толщина тестового купона
Одним из наиболее важных факторов, который необходимо определить перед подготовкой образца для испытаний, является толщина образца. Это связано с тем, что толщина испытуемого образца определяет пределы толщины, определяемые испытанием.Как правило, толщина испытуемого образца должна быть не менее половины максимальной толщины, установленной в процедуре. В любом случае толщина испытуемого образца соответствует определенному диапазону толщин. Cтандарт API Std. 1104, например, ограничивает квалификацию определенными группами толщины.
Правильный выбор толщины уменьшит количество образцов для испытаний.
Диаметр тестового купона
Eсли испытуемым образцом является труба, необходимо проанализировать влияние диаметра на достоверность квалификации.Квалификационные стандарты различаются в этом отношении. Cогласно ASME Sec. IX, например, диаметр влияет только на квалификацию сварщиков (см. Таблицу ниже). Когда диаметр трубки является существенной переменной, он будет представлять диапазон диаметров, и выбор должен быть сделан таким образом, чтобы охватить диапазон, предусмотренный процедурой.
Положение сварки
Должность влияет на энергию сварки и сложность выполнения сварных швов и, следовательно, напрямую влияет на квалификацию процедур и сварщиков/операторов сварки.Ввиду этого стандарты определяют основные положения и диапазон доменов каждого положения, что позволяет установить положение, в котором должен быть приварен испытуемый образец.
Всякий раз, когда положение сварки считается существенной переменной, квалификация должна быть ограничена положением, в котором сваривается деталь, или, в соответствии с применимым стандартом, двумя или более положениями, например, у нас есть стандарт AWS D1 .1.
В конкретном случае проверяется, какие положения сварки предусмотрены в процедуре, является ли положение сварки существенной переменной для процедуры сварки в квалификационном стандарте, и если да, то каковы пределы положений.
Cварочные материалы
Правильная спецификация используемого расходного материала связана с целостностью сварного соединения, чтобы гарантировать механические свойства, требуемые проектом.Группировка расходных материалов осуществляется иначе, в стандарте API 1104 указано 11 групп, в стандарте AWS D1.1 расходные материалы соотносятся с типом основного материала, в разделе IX стандарта ASME расходные материалы указаны через № F, как указано в параграфе QW 432.
В таблице ниже показано группирование расходных материалов для сварки в соответствии со стандартом API1104.
Подготовка соединения к сварке
Подготовка шва должна отражать фактические условия свариваемого оборудования. Таким образом, тип и размеры фаски, монтажные приспособления и очистка соединения должны соответствовать реальным условиям.Некоторые стандарты (например, AWS) определяют тип фаски как важную переменную. Ввиду этого, в зависимости от видов фасок, предусмотренных в методике, можно влиять на количество образцов для испытаний.
Удаление образцов
Из определения образца для испытаний, который был изготовлен в соответствии с информацией о процедуре сварки и переменными квалификационного стандарта, могут быть определены требования, касающиеся удаления и подготовки образцов.Все требования теперь зависят от образца для испытаний и квалификационного стандарта. От контрольного образца, поскольку они зависят от типа, толщины и диаметра (для труб) контрольного образца и квалификационного стандарта, поскольку стандарты, в том числе и в этом факторе, имеют исключительные требования к квалификации процедуры и к квалификации сварщиков и операторы сварки.
Позиция отзыва доказательств
Как правило, положение извлечения образца зависит от квалификационного стандарта, типа образца для испытаний, диаметра пробирки и толщины образца для испытаний.3 рисунка ниже иллюстрируют положение снятия тел согласно требованиям самых обычных квалификационных норм.
Подготовка образцов
Этот пункт имеет большое значение в квалификации, поскольку он зависит от достоверности и повторяемости результатов испытаний.Инспектор по сварке несет ответственность за соблюдение требований, касающихся размеров и отделки образцов.
Cрок действия квалификаций
Как в аттестации способов сварки, так и в аттестации сварщиков и сварочных аппаратов стандарты отличаются друг от друга сроком действия аттестаций, т. E. Когда процедура становится непригодной к применению или когда сварщик или сварщик должен быть переаттестован.В обязанности инспектора по сварке входит обеспечение того, чтобы использовались только квалифицированные процедуры (см. Примечание ниже), чтобы сварщики и операторы сварочных работ выполняли только те услуги, для которых они квалифицированы, и чтобы они проходили повторную квалификацию при необходимости.
Cтоит еще раз напомнить, что тот факт, что процедура квалифицирована, не гарантирует ее применимости к любой работе. Каждая работа имеет свои собственные критерии и требования, и для применения процедуры сварки требуется техническая оценка.
Квалификационные пределы сначала устанавливаются через переменные сварки.
Переменные — это условия сварки, изменение которых влияет на качество сварных швов.
Например, для процесса сварки покрытым электродом переключение с выпрямителя на генератор обычно не влияет на вероятность изменения качества сварных швов и, следовательно, не рассматривается как переменная для этого процесса. .
В любом случае, это может быть переменной для другого процесса сварки.
Некоторые квалификационные стандарты придают всем переменным одинаковое значение. Другие придают им разные уровни важности, классифицируя их на существенные переменные и несущественные переменные.
Каждый стандарт определяет конкретные переменные, применимые к каждому из сварочных процессов.
Зная применимые переменные, инспектор по сварке может определить, правильно ли выполняется сварка.
Основные переменные
Это переменные, которые в случае изменения требуют переквалификации.Дополнительные основные переменные
Это переменные, в случае изменения которых требуется повторная квалификация, однако их анализ необходим только тогда, когда требуется воздействие на сварной шов.Несущественные переменные
Это переменные, которые в случае изменения не требуют переквалификации. При использовании квалифицированной процедуры и в пределах переменных они должны привести к приемлемым сварным швам, если сварщик не вносит дефекты. Однако изменение за пределы, установленные в методике, может повлиять на механические свойства сварных швов, даже если сварщик выполняет сварку без дефектов.Изменение второстепенной переменной по-прежнему требует пересмотра WPS, но не WPQR.
Пример параметров сварки
Тип сварного соединения
Тип соединения определяется с учетом толщины свариваемого материала. Как правило, тип соединения должен использоваться таким образом, чтобы количество наплавленного металла было небольшим, что позволяет избежать потерь металла сварного шва, времени машины и сварщика, а также избежать поступления большого количества тепла в деталь. <бр/>Угол фаски
Угол скоса обеспечивает доступ электрода к областям, близким к корню шва, и облегчает сварку в несколько проходов, избегая перегрева детали. Он должен иметь переменный размер в определенных пределах, потому что, если он слишком «закрыт», он затруднит операцию корневого шва, а если он слишком «открыт», отложится большое и ненужное количество добавочного материала.Открытие корня
Открытие корня позволяет присадочному металлу проникнуть в корень сварного шва. Отверстие корня также необходимо контролировать, потому что, если оно слишком велико, может произойти чрезмерное проваривание сварного шва или полное сплавление торцевых поверхностей, и, таким образом, выход за пределы всего корня, а слишком маленькое может не допустить никакого проплавления.Корневая грань
Он также играет важную роль в проплавлении, поскольку служит твердой опорой для расплавленного металла. Eго размер также необходимо контролировать, чтобы обеспечить идеальное слияние его краев и, следовательно, адекватное проникновение.Использование «поддержки»
В стыковых соединениях в плоском положении для контролируемого проплавления, независимого от упомянутых выше факторов, выбирают подложку, которая служит опорой для расплавленного металла, придающего желаемую форму. Этот тип устройства часто используется в суставах, где доступ к другой стороне сустава недоступен.Форма WPS (пример)
Форма WPS должна содержать информацию, предусмотренную соответствующими применимыми квалификационными стандартами, например:-
Определение квалификационного стандарта.
-
Эскиз прокладки и фаски.
-
Эскиз последовательности проходов (обычно игнорируется из практических соображений).
-
Cпецификация, классификация и торговая марка расходных материалов.
-
Номер WPS и WPQR.
-
Контроль подачи тепла, если применимо.
-
Особые требования к используемым расходным материалам (например, использование суффикса G).
-
Диапазон предварительного нагрева для требуемой толщины.
-
Дата подготовки и утверждения.
-
ФИО ответственного инженера.
Узнайте о сварке
Хотите узнать больше о сварке? Посетите мой Быстрый курс.
Цитата
Если вам нужно включить факт или информацию в задание или эссе, вы также должны указать, где и как вы нашли эту информацию (Процедура сварки).
Это повышает доверие к вашей статье и иногда требуется в высших учебных заведениях.
Чтобы упростить себе жизнь (и цитирование), просто скопируйте и вставьте приведенную ниже информацию в свое задание или эссе:
Luz, Gelson. Процедура сварки (WPS). Материалы Блог. Gelson Luz.com. дд мм гггг. URL.
Теперь замените дд, мм и гггг на день, месяц и год, когда вы просматриваете эту страницу. Также замените URL-адрес фактическим URL-адресом этой страницы. Этот формат цитирования основан на MLA.
КОММЕНТАРИИ