Ing. Radek Svíčka 1 ČVUT v Praze, 2 ČZ a.s. divize Turbo, Tovární 202, 386 15 Strakonice Laserové svařování statorových lopatek VGT turbodmychadla pro České vysoké učení technické v Praze Fakulta strojní Technická 4, 166 07 Praha 6, tel.: +420 224 352 629, fax: +420 224 310 292 Technologie svařování Ú vodní cvičení Ing. Karel Kovanda, Ph.D., IWE Ing. Tomáš Kramár, Ph.D., IWE Ing. Petr Vondrouš, Ph.D., IWE ČVUT v Praze, FS, U12133 Ústav strojírenské technologie
83
Embed
Technologie svařování · 2016. 10. 26. · Ing. Radek Svíčka 1, Ing.Petr Kosek, Prof. Ing. Jiří Dunovský, CSc.EWE1, Ing.Jiří Pinkas2 1ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Ing. Radek Svíčka1, Ing. Petr Kosek1, Prof. Ing. Jiří Dunovský, CSc. EWE1, Ing. Jiří Pinkas2
1ČVUT v Praze, Fakulta strojní, Ústav strojírenské technologie, Technická 4, 166 07 Praha 6
2ČZ a.s. divize Turbo, Tovární 202, 386 15 Strakonice
(materiály s podobnými svařovacími vlastnostmi jsou řazeny do skupin dle CR ISO 15 608)
- skupiny 1 až 11
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Značení zkoušek dle EN (2)
Označení musí obsahovat následující údaje v předepsaném pořadí
5) Přídavné materiály
6) Rozměry zkušebního vzorku :
tloušťka materiálu t a vnější průměr trubky D
7) Polohy svařování
- dle normy ČSN EN 6947
8) Detaily provedení svarů
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Kvalifikace svářečů podle
ČSN EN ISO 9606-1
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Příklad označení zkoušky svářeče podle
ČSN EN ISO 9606-1
ČSN EN ISO 9606-1 135 P FW FM1 S t10 PB ml
Zadání :
Vysvětlete podrobně tento popis (pro jakou
metodu svařování, materiál a další podmínky je
zkouška určena) a popište rozsah platnosti
zkoušky …pracujte s normou.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
135 – metoda svařování
135 = tavné svařování elektrickým obloukem tavící se elektrodou v ochraně aktivního plynu (MAG)
Rozsah kvalifikace : 135, 138 (M)
a) Každá zkouška kvalifikuje obvykle pouze jednu metodu svařování.
b) Změna metody svařování vyžaduje novou zkoušku.
c) Výjimkou je změna z plného drátu (135 - S) na plněnou elektrodu (138 – M) nebo naopak.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
P – druh výrobku
Zkouška musí být provedena na :
P – plate (plech)
T – tube (trubka)
Rozsah kvalifikace : P, T –s omezením
1) Svary na trubkách o vnějším průměru D větším než 25 mm
zahrnují i svary na plechu.
2) Svary na plechu zahrnují i svary na trubce: viz upřesnění v normě
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
FW – typ svarového spoje
Zkouška musí být provedena na :
Koutovém svaru FW (Fillet weld)
- Tupém svaru BW (Butt weld)
Rozsah kvalifikace : pouze FW
a) Tupé svary zahrnují všechny typy tupých svarů.
b) Tupé svary nekvalifikují svary koutové a naopak.
c) Pokud je svářeč kvalifikován na tupé svary, může být proveden doplňkový koutový svar na plechu min. tloušťky 10 mm na jednu vrstvu v poloze PB = za tento doplňkový svar svářeč musí získat kvalifikaci, jako je pro tupé svary.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
FM1 – Skupina přídavného materiálu
Zkouška musí být provedena na :
Přídavném materiálu FM1 nelegovaná a jemnozrnná ocel
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
FM1 – Skupina přídavného materiálu
Zkouška musí být provedena na :
Přídavném materiálu FM1 nelegovaná a jemnozrnná ocel
Rozsah kvalifikace : pouze FM1 a FM2
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
S – typ přídavného materiálu
Kvalifikace s PM např. metodou 141, 15 a 311, kvalifikuje i pro
svařování bez PM (ale ne naopak).
Obalené elektrody : Svařovací dráty :
A – kyselý obal S – plný drát / tyčinka
B – bazický obal P – plněná elektroda – rutilová
C – celulózový obal M – plněná elektroda – kovový prášek
R – rutilový obal V – plněná elektroda rutilová nebo
RA – rutil-kyselý obal bazická / fluoridy
RB – rutil-bazický obal …
RC – rutil-celulózový obal mm – bez PM
RR – tlustý rutilový obal
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Rozsah kvalifikace pro přídavné materiály S: Tab. 4 a 5
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
t10 – rozměry zkušebního kusu
Zkouška musí být provedena na plechu:
Tloušťka 10 mm
Rozsah kvalifikace : od 3 mm, včetně, do nekonečna
(viz. tabulka 8)
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
PB – poloha svařování
Polohy svařování a jejich označení odpovídají ČSN EN ISO 6847
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Rozsah kvalifikace polohy svařování pro koutové svary:
PB – poloha svařování zahrnuje: PA, PB.
X
X
X
X
X
X
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
mI – detaily provedení svaru
bs – oboustranné svařování
ss – svařování z jedné strany
rw – svařování vzad
Iw – svařování vpřed
mb - svařování na podložce
nb – svařování bez podložky
sI – jednovrstvé svařování
mI – vícevrstvé svařování
gb – plynová podložka
fb – tavidlová podložka
ci – vložení přídavného materiálu
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Rozsah kvalifikace pro detaily provedení svaru ml:
jednovrstvé i vícevrstvé svary.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Příklad označení zkoušky svářeče dle EN ISO 9606-1
ČSN EN ISO 9606-1 111 P BW FM5 B t14 PF ss nb
- Svářeč požaduje doplňkový koutový svar
Zadání :
Vysvětlete podrobně tento popis (pro jakou
metodu svařování, materiál a další podmínky je
zkouška určena) a popište rozsah platnosti
zkoušky …pracujte s normou
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
ČSN EN ISO 9606-1 111 P BW FM5 B t14 PF ss nb
111 metoda svařování, ruční obloukové svařování - rozsah kvalifikace
P druh výrobku , plech – P, T od 75 mm (polohy PA, PB, PF)
BW typ spoje, tupý svar – BW
FM5 přídavný materiál: nerez oceli a žáruvzdorné oceli – FM5
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
ČSN EN ISO 9606-1 111 P BW FM5 B t14 PF ss nb
111 metoda svařování, ruční obloukové svařování - rozsah kvalifikace
P druh výrobku , plech – P, T od 75 mm (polohy PA, PB, PF)
BW typ spoje, tupý svar – BW
FM5 přídavný materiál: nerez oceli a žáruvzdorné oceli – FM5
B typ obalu, bazický obal – kořen: B, výplň: všechny, mimo C
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
ČSN EN ISO 9606-1 111 P BW FM5 B t14 PF ss nb
t14 tloušťka, tloušťka materiálu 14 mm - t od 3 mm včetně
ss nb detail svaru, jednostranné svařování bez podložení - ss nb, ss mb,
bs, gb, fb
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Rozsah kvalifikace pro trubky: tloušťka a vnější průměr
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Zadání
Navrhněte kvalifikační zkoušku pro svařování metodou
TIG, kdy nejčastěji svařujete trubky od průměru 30-50
mm, korozivzdorná ocel, tloušťka stěny 5 mm, tak aby
svářeč měl co nejvyšší rozsah oprávnění
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Zadání
Navrhněte kvalifikační zkoušku pro svařování metodou TIG,
kdy nejčastěji svařujete trubky od průměru 30-50 mm,
korozivzdorná ocel, tloušťka stěny 5 mm, tak aby svářeč
měl co nejvyšší rozsah oprávnění.
ČSN EN ISO 9606-1 141 T BW FM5 S t5 D40 H-L045 ss nb
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
1. Jaký je rozdíl mezi metodou MIG a MAG?
2. Jaké druhy plynů se používají u metody MAG?
3. Kde použijete kvalifikaci podle ČSN 05 0705?
4. Jaké činnosti patří do zaškolení podle ČSN 05 0705?
5. Zkouška prozářením se přednostně používá u BW
nebo FW svarů?
6. Jaký je rozdíl mezi metodou TIG a WIG?
7. Jaké se používají elektrody pro TIG svařování?
8. Nakreslete dvouvrstvý koutový svar?
9. Namalujte tupý svar, svařovaný v poloze PE?
10.Co stanovuje uhlíkový ekvivalent?
Kontrolní otázky
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Kvalifikace svařovacích postupů
Postup svařování
• Je stanovený průběh činností před svařováním, v průběhu a po skončení svařování.
Uvádí se odkazy na:1) metodu svařování,
2) materiály základní, přídavné a pomocné na přípravu svarových ploch,
3) předehřev, event. interpass teplotu,
4) skladbu housenek a vrstev svaru,
5) řízení procesu svařování,
6) tepelné zpracování po svařování,
7) zařízení.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Kvalifikace svařovacích postupů
Kdy je dobré použít postup svařování:
- Velké tloušťky materiálů nad 25 mm
- Jemnozrnná ocel
- Vysoce legované korozivzdorné oceli
- Litina
- Hliníkové slitiny
- Složitá konstrukce
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Kvalifikace svařovacích postupů
Předběžná specifikace postupu svařování (pWPS) –je dokument, který obsahuje požadované proměnné (parametry, podmínky), podle nichž musí být postup svařování kvalifikován pro zjištění opakované jakosti během výrobního procesu.
Pracovní instrukce – je zjednodušená specifikace postupu svařování, která je vhodná k
přímému použití v dílně (pro daný typ svarového spoje).
Protokol o kvalifikaci postupu svařování (WPQR) –zahrnuje všechny údaje, které jsou nutné pro kvalifikaci (schválení) předběžné specifikace pWPS.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Kvalifikace svařovacích postupů
Zkouška postupu svařování – je zhotovení a zkoušení normalizovaného zkušebního kusu uvedeného v pWPS a provedeného za účelem kvalifikace postupu svařování (doložené protokolem WPQR).
Specifikace svařování (WPS) – je dokument, který byl kvalifikován jedním ze způsobů schvalování, který poskytuje požadované proměnné postupy svařování, pro zajištění opakovatelné požadované jakosti ve výrobě.
ČSN EN ISO 15610 – Stanovení a kvalifikace postupů svařování kovových materiálů – Kvalifikace na základě vyzkoušených svařovacích materiálů
ČSN EN ISO 15611 – Stanovení a kvalifikace postupů svařování kovových materiálů – Kvalifikace na základě předchozí svářečské zkušenosti
ČSN EN ISO 15612 – Stanovení a kvalifikace postupů svařování kovových materiálů – Kvalifikace na základě normalizovaného postupu svařování
ČSN EN ISO 15613 – Stanovení a kvalifikace postupů svařování kovových materiálů – Kvalifikace na základě předvýrobní zkoušky svařování
ČSN EN ISO 15614 – Stanovení a kvalifikace postupů svařování kovových materiálů – Zkouška postupu svařování
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Způsoby kvalifikace postupů
Předvýrobní zkouška svařování – je zkouška svařování, která má funkci (úroveň) jako zkouška postupu svařování, ale je založena na nenormalizovaném zkušebním kusu, který je typický pro výrobní podmínky. (Vhodnost pro hromadnou výrobu). Dokládá se protokolem WPQR.
Normalizovaná specifikace postupu svařování –je specifikace postupu svařování, která byla kvalifikována zkouškou postupu svařování, jež se vztahuje na více výrobců pro širší využití kvalifikovaného postupu. Dokládá se protokolem WPQR. Svařovací zařízení musí umožňovat kontrolu (indikaci) všech základních svařovacích parametrů.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Způsoby kvalifikace postupů
Předchozí svářečská zkušenost – je dokument o doložených zkouškách, které prokazují, že výrobcem používané svářečské postupy při výrobě byly způsobilé pro provedení svarů s přijatelnou (požadovanou) jakostí v průběhu určitého časového období. Dokládá se protokolem WPQR. (Vhodné pro srovnatelné typy svarových spojů a jakosti materiálů).
Vyzkoušený svařovací materiál – je svařovací materiál nebo kombinace svařovacích materiálů, vyzkoušených podle příslušných norem pro zkoušení svařovacího materiálu, dodaného podle technických dodacích předpisů a podmínek (TDP). Dokládá se protokolem WPQR. (Vhodné pro použité obdobné základní materiály).
Zkouška postupu svařování
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Kvalifikace na základě zkoušky postupu
svařování
Typy normalizovaných zkušebních kusů
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Zkoušení zahrnuje jak NDT i DT zkoušení. Výrobková norma může
stanovit doplňující zkoušky, např. :
- podélnou zkoušku tahem svarového kovu spoje,
- korozní zkoušky,
- chemický rozbor,
- mikroskopickou kontrolu,
- měření obsahu ,,delta feritu“,
- zkoušku tahem křížových spojů,
aby se získalo více údajů.
Před nedestruktivním zkoušením musí být provedena všechna
stanovená tepelná zpracování po svařování zkušebního kusu.
Kontrola a zkoušení.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Postup svařování je kvalifikován tehdy, jestliže vady ve zkušebním kusu jsou ve stanoveném rozmezí stupně jakosti ,,B“ dle ČSN EN ISO 5817, (s výjimkou vad – nadměrné převýšení svaru, překročení velikosti koutového svaru a nadměrné převýšení, které mohou být ve stupni jakosti ,,C“. )
Stupně přípustnosti vad na zkušebních vzorcích
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
ČSN EN ISO
15614-1
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
1) Odpad (25 mm)
2) Směr svařování
3) Oblast pro : 1 vzorek pro zkoušku tahem,
vzorky pro zkoušku lámavosti nebo rozlomením
4) Oblast pro doplňující zkoušky – jsou-li požadovány
5) Oblast pro : 1 vzorek pro zkoušku tahem,
vzorky pro zkoušku lámavosti nebo rozlomením
6) Oblast pro : 1 vzorek pro kontrolu makrostruktury a mikrostruktury
1) Vrcholový bod pevně upnuté trubky
2) Oblast pro : 1 vzorek pro zkoušku tahem,
vzorky pro zkoušku lámavosti nebo rozlomením
3) Oblast pro doplňující zkoušky
– jsou-li požadovány
4) Oblast pro : 1 vzorek pro zkoušku tahem,
vzorky pro zkoušku lámavosti nebo rozlomením
5) Oblast pro : 1 vzorek pro kontrolu makrostruktury a mikrostruktury
Odebírání zkušebních vzorků ze zk. kusu
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
1) Odpad (25 mm)
2) Vzorek pro kontrolu mikrostruktury a makrostruktury
3) Vzorek pro kontrolu makrostruktury
4) Směr svařování
Odebírání zkušebních vzorků ze zk. kusu
α - úhel odbočkyOdebraný vzorek pro kontrolu makrostruktury v místě A
a A1 a B a B1Odebraný vzorek pro kontrolu mikrostruktury v místě A
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
ČSN EN ISO
15609-1ČSN EN ISO
15609-2
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Kontrola a zkoušení.
Zkoušení zahrnuje jak NDT i DT zkoušení. Výrobková norma může stanovit doplňující zkoušky, např. podélnou zkoušku tahem svarového kovu spoje, korozní zkoušky, chemický rozbor, mikroskopickou kontrolu, měření obsahu ,,delta feritu“, zkoušku tahem křížových spojů, aby se získalo více údajů. Před nedestruktivním zkoušením musí být provedena všechna stanovená tepelná zpracování po svařování zkušebního kusu.
Stupně přípustnosti vad na zkušebních vzorcích.
Postup svařování je kvalifikován tehdy, jestliže vady ve zkušebním kusu jsou ve stanoveném rozmezí stupně jakosti ,,B“ dle ČSN EN ISO 5817, s výjimkou vad – nadměrné převýšení svaru, překročení velikosti koutového svaru a nadměrné převýšení, které mohou být ve stupni jakosti ,,C“.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Postupový diagram
pro vypracování a
kvalifikaci WPS
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Příští cvičení
1) Pracovní oděv
2) Montérky, boty, dlouhé rukávy, nohavice
3) Sraz před šatnou pro předmět Základy technologie 1
4) Psací potřeby
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Semestrální projekt
Každý z Vás je majitelem renomované firmy, která se zabývá
svařováním. Obchodní zástupce sjedná zakázku na
svaření ocelové konstrukce kde jsou požadovány systémy
řízení kvality podle ČSN EN ISO 3834. V tomto případě
potřebujete kvalifikované svářeče podle mezinárodní normy
ČSN EN ISO 9609-1, kvalifikovaný postup svařování ČSN
EN ISO 15614 a průvodní zprávu.
Na praktickém cvičení na svařovně si poznamenejte
parametry svařování a další doplňující informace o
materiálech, plynech apod.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Semestrální projekt
1) Kvalifikace svářeče
a) Navrhnout zkoušku (viz 1 cvičení) pro zadanou metodu
svařování, typ svarového spoje, základní materiál a
tloušťku zkušebního kusu.
b) Zvolit si můžete kombinace přídavných materiálů, polohu
svařování, detaily svaru.
c) Rozsah kvalifikací si zvolte přiměřený svému zadání.
d) Vše zapracujte do šablony protokolu, který je v podkladu
na stránkách předmětu Technologie svařování.
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Semestrální projekt
1) Kvalifikace svářeče
ČVUT v Praze – Ústav strojírenské technologie
Kvalifikace svářečů a postupů svařování
Semestrální projekt
2) Kvalifikace postupu svařování pWPS
a) Navrhněte podmínky pro svaření zkušebního vzorku.
b) Navrhněte přípravu svarových ploch a postup kladení