Umfassender Leitfaden zur Bewertung von Schweißprozessen

Was wäre, wenn Sie sicherstellen könnten, dass Ihre Schweißnähte jedes Mal perfekt sind? In diesem Artikel befassen wir uns mit der Schweißprozessbewertung, einer wichtigen Methode zur Prüfung und Verbesserung von Schweißtechniken. Sie erfahren, wie Sie Schweißnähte vorbereiten, prüfen und bewerten können, um hohe Qualitätsstandards zu erfüllen. Unabhängig davon, ob Sie in der Fertigung oder in der Instandhaltung tätig sind, kann das Verständnis dieses Prozesses Ihre Schweißeffizienz und Produktzuverlässigkeit verbessern. Tauchen Sie ein und lernen Sie die wesentlichen Schritte und Vorteile der Schweißprozessbewertung kennen.

Umfassender Leitfaden zur Bewertung von Schweißprozessen

Inhaltsverzeichnis

I. Konzept der Schweißprozessbewertung

Die Bewertung des Schweißprozesses ist eine kritische Vorphase des gesamten Schweißvorgangs, die eine umfassende Beurteilung der Eignung des vorgeschlagenen Schweißverfahrens für bestimmte Schweißteile und damit verbundene Produkte umfasst. Diese systematische Bewertung dient als Eckpfeiler für die Gewährleistung der Schweißqualität, Zuverlässigkeit und Einhaltung der Industrienormen.

Der Bewertungsprozess umfasst mehrere wichtige Phasen:

  1. Vorbereitung auf die Schweißung: Dazu gehören die Materialauswahl, die Optimierung des Verbindungsdesigns und auf die jeweilige Anwendung zugeschnittene Oberflächenvorbereitungstechniken.
  2. Durchführung der Schweißung: Sorgfältig kontrolliertes Schweißen von Prüfstücken unter Bedingungen, die die tatsächliche Produktionsumgebung simulieren, unter Verwendung bestimmter Parameter wie Strom, Spannung, Fahrgeschwindigkeit und Schutzgaszusammensetzung.
  3. Zerstörungsfreie und zerstörende Prüfungen: Strenge Prüfung von geschweißten Prüfstücken mit verschiedenen Methoden (z. B. Sichtprüfung, Durchstrahlungsprüfung, Ultraschallprüfung und Prüfung der mechanischen Eigenschaften) zur Bewertung der Integrität und Leistungsfähigkeit der Schweißnaht.
  4. Analyse und Bewertung der Ergebnisse: Umfassende Bewertung der Testergebnisse anhand vorgegebener Akzeptanzkriterien und erforderlicher Leistungsindikatoren.

Die Bewertung von Schweißverfahren ist nicht nur eine theoretische Übung, sondern eine entscheidende praktische Anwendung in der Fertigung. Sie unterliegt bestimmten Voraussetzungen (z. B. Werkstoffspezifikationen und Fähigkeiten der Schweißgeräte), klar definierten Zielen (z. B. Erreichen bestimmter mechanischer Eigenschaften oder Korrosionsbeständigkeit) und einem begrenzten, auf die beabsichtigte Anwendung zugeschnittenen Umfang.

Das Hauptziel dieser Bewertung ist die Feststellung, ob die mit dem vorgeschlagenen Schweißverfahren hergestellten Schweißverbindungen alle technischen Anforderungen und Leistungsspezifikationen erfüllen oder übertreffen. Dazu gehört die Bewertung von Faktoren wie Einbrand, Schmelzung, mechanische Festigkeit, Duktilität und Beständigkeit gegen verschiedene Arten von Fehlern, die für die Anwendung relevant sind.

Während des gesamten Bewertungsprozesses wird eine sorgfältige Dokumentation geführt, in der alle Schweißprozessparameter, Materialdaten, Geräteeinstellungen, Umgebungsbedingungen und Prüfergebnisse festgehalten werden. Dieser umfassende Datensatz wird dann analysiert und in einem offiziellen "Welding Procedure Qualification Record" (WPQR) oder "Welding Process Evaluation Report" zusammengefasst. Dieses Dokument dient als validierte Blaupause für künftige Produktionsschweißungen und gewährleistet Konsistenz, Qualität und die Einhaltung der einschlägigen Vorschriften und Normen.

II. Bedeutung der Schweißprozessbewertung

Die Bewertung von Schweißverfahren ist ein entscheidender Faktor für die Qualität und Integrität von Schweißverbindungen in Kesseln, Druckbehältern und Druckrohrleitungen. Diese Bewertung ist ein unverzichtbarer Teil der technischen Vorbereitung und bildet die Grundlage für erfolgreiche Schweißarbeiten in diesen anspruchsvollen Anwendungen.

Die Bedeutung der Schweißprozessbewertung ist vielschichtig:

  1. Qualitätssicherung: Sie prüft die Korrektheit und Rationalität des Schweißprozesses und stellt sicher, dass die Leistung der Schweißverbindungen den technischen Spezifikationen des Produkts und den einschlägigen Industrienormen entspricht oder diese übertrifft. Diese Bewertung dient als entscheidender Schutz vor potenziellen Ausfällen bei kritischen Komponenten.
  2. Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Die Bewertung von Schweißverfahren ist eine zwingende Voraussetzung für die von den nationalen Qualitäts- und technischen Überwachungsbehörden durchgeführten technischen Prüfungen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Schweißverfahren den strengen Sicherheits- und Qualitätsvorschriften für drucktragende Geräte entsprechen.
  3. Prozess-Optimierung: Durch eine systematische Bewertung können Schweißparameter, -techniken und -werkstoffe feinabgestimmt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Durch diese Optimierung wird nicht nur die Qualität der Verbindungen verbessert, sondern auch die Produktionseffizienz erhöht und die Kosten gesenkt.
  4. Risikominderung: Durch die Identifizierung potenzieller Probleme vor der Serienfertigung trägt die Bewertung des Schweißprozesses zur Risikominderung bei Schweißfehlern bei, die bei druckhaltigen Anwendungen schwerwiegende Folgen haben können.
  5. Wirtschaftliche Vorteile: Eine gut durchgeführte Schweißprozessbewertung kann die Effizienz der Schweißproduktion maximieren und gleichzeitig die Produktionskosten minimieren. Dieses Gleichgewicht von Qualität und Effizienz führt zu einer optimierten Ressourcennutzung und verbesserten wirtschaftlichen Ergebnissen.
  6. Kontinuierliche Verbesserung: Der Bewertungsprozess liefert wertvolle Daten und Erkenntnisse, die zur Verfeinerung der Schweißverfahren, zur Schulung der Schweißer und zur kontinuierlichen Verbesserung des Schweißbetriebs genutzt werden können.
  7. Materialkompatibilität: Sie stellt sicher, dass der gewählte Schweißprozess mit den Grundwerkstoffen kompatibel ist, was insbesondere bei Anwendungen mit exotischen Legierungen oder beim Schweißen von artfremden Metallen wichtig ist.

Um diese Vorteile zu erreichen, wird bei der Bewertung von Schweißprozessen eine Reihe von experimentellen Techniken und Analysen eingesetzt. Dazu gehören mechanische Prüfungen, zerstörungsfreie Untersuchungen, Mikrostrukturanalysen und Tests unter simulierten Betriebsbedingungen. Die Ergebnisse dieser Bewertungen liefern konkrete Beweise für die Eignung und Wirksamkeit des Schweißverfahrens.

III. Zweck der Schweißprozessbewertung

Die Schweißprozessbewertung erfüllt mehrere kritische Funktionen bei der Herstellung und Instandhaltung von drucktragenden Geräten:

  1. Technische Leitlinie: Es handelt sich um ein umfassendes technisches Dokument, das die Produktionsprozesse für Kessel, Druckbehälter, Druckrohrleitungen und verwandte Geräte regelt. Dieses Dokument ist für Fertigungs-, Installations- und Wartungsarbeiten sowie für Schulungsprogramme für Schweißer unerlässlich. Es gewährleistet die Konsistenz und Einhaltung der besten Praktiken der Branche in allen Phasen der Herstellung und Reparatur.
  2. Sicherung der Qualität: Die Bewertung ist ein Eckpfeiler von Qualitätsmanagementsystemen für das Schweißen. Sie legt standardisierte Verfahren und Akzeptanzkriterien fest, die eine effektive Qualitätskontrolle und -sicherung während des gesamten Schweißprozesses ermöglichen. Dieser systematische Ansatz trägt dazu bei, potenzielle Fehler zu erkennen und zu mindern, um die strukturelle Integrität und Sicherheit von drucktragenden Komponenten zu gewährleisten.
  3. Bewertung der Kompetenzen: Sie dient als Schlüsselindikator für die schweißtechnischen Fähigkeiten eines Unternehmens und die technische Gesamtkompetenz. Der Bewertungsprozess beurteilt die Fähigkeiten des Schweißpersonals, die Effektivität der Schweißverfahren und die Leistung der Schweißausrüstung. Diese umfassende Bewertung spiegelt die Fähigkeit des Unternehmens wider, Industrienormen und Kundenspezifikationen zu erfüllen.
  4. Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Die Durchführung von Schweißprozessbewertungen ist durch verschiedene Industrienormen und nationale Vorschriften vorgeschrieben. Die Einhaltung dieser Anforderungen ist für die Aufrechterhaltung von Zertifizierungen, die Sicherung von Verträgen und die Gewährleistung einer legalen und ethischen Arbeitsweise innerhalb des Druckgeräteherstellungssektors unerlässlich.
  5. Kontinuierliche Verbesserung: Der Bewertungsprozess liefert wertvolle Daten und Erkenntnisse, die zur Optimierung von Schweißverfahren, zur Verbesserung von Schulungsprogrammen für Schweißer und zur Förderung des technologischen Fortschritts bei Schweißverfahren und -geräten genutzt werden können.

IV. Anwendungsbereich der Schweißprozessbewertung

Die Bewertung von Schweißprozessen ist eine wichtige Qualitätssicherungsmaßnahme, die in vielen Industriezweigen zum Einsatz kommt, insbesondere bei der Herstellung, Installation und Wartung von kritischen Stahlausrüstungen. Dazu gehören unter anderem Heizkessel, Rohrleitungssysteme, Druckbehälter und tragende Stahlkonstruktionen. Darüber hinaus spielt es eine entscheidende Rolle bei der Ausbildung von Schweißern und bei technischen Prüfungen, um die Kompetenz des Schweißpersonals zu gewährleisten.

Die Bewertung umfasst verschiedene Schweißverfahren, die jeweils spezifische Anwendungen und Herausforderungen mit sich bringen:

  1. Metall-Schutzgasschweißen (SMAW): Vielseitig für Außen- und Wartungsarbeiten
  2. Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW/TIG): Präzisionsschweißen für dünne Materialien und Nichteisenmetalle
  3. Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW/MIG): Hochgeschwindigkeitsschweißen für verschiedene Dicken
  4. Lichtbogenschweißen mit Fülldraht (FCAW): Geeignet für Außenanwendungen und dicke Profile
  5. Gasschweißen: Für dünne Materialien und Reparaturarbeiten
  6. Unterpulverschweißen (SAW): Schweißen mit hoher Abschmelzleistung für dicke Bleche

Es ist zwingend erforderlich, vor dem Beginn von Schweißarbeiten eine Schweißprozessbewertung durchzuführen, um die vorgeschlagenen Schweißverfahrenspezifikationen (WPS) zu validieren und sicherzustellen, dass sie den erforderlichen Qualitätsstandards und Projektspezifikationen entsprechen.

Der Bewertungsprozess ist in verschiedenen Industriesektoren anwendbar, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:

  • Produktionsanlagen
  • Bau- und Montagestellen
  • Wartungs- und Reparaturarbeiten
  • Offshore- und Meeresstrukturen
  • Luft- und Raumfahrt und Verteidigungsindustrie
  • Stromerzeugungsanlagen

Die Bewertung von Schweißprozessen ist von Natur aus produktspezifisch, da unterschiedliche Produkte einzigartige technische Anforderungen und Qualitätsstandards haben. Zum Beispiel:

  • Druckbehälter: Bei der Bewertung müssen Codes wie der ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section IX oder gleichwertige internationale Normen eingehalten werden.
  • Tragende Stahlkonstruktionen: Die Einhaltung von Normen wie AWS D1.1/D1.1M Structural Welding Code - Steel oder einschlägiger regionaler Normen ist unerlässlich.
  • Rohrleitungssysteme: Die Bewertungen sollten Normen wie API 1104 für das Schweißen von Rohrleitungen entsprechen.

Das Hauptziel der Schweißprozessbewertung besteht darin, sicherzustellen, dass das Schweißverfahren durchgängig Schweißnähte erzeugen kann, die die spezifischen technischen Anforderungen des Produkts oder der Struktur erfüllen oder übertreffen. Dazu gehören Aspekte wie mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Ermüdungsfestigkeit unter den vorgesehenen Einsatzbedingungen.

Darüber hinaus sollten bei der Bewertung Faktoren wie die folgenden berücksichtigt werden:

  • Materialverträglichkeit und Schweißbarkeit
  • Wärmeeintrag und seine Auswirkungen auf die Materialeigenschaften
  • Maßnahmen zur Kontrolle von Verzerrungen
  • Anforderungen an die Wärmebehandlung nach dem Schweißen
  • Methoden der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) und Abnahmekriterien

V. Merkmale der Schweißprozessbewertung

Die Schweißprozessbewertung ist eine kritische Methodik, die darauf abzielt, die Herausforderungen des Schweißprozesses unter bestimmten Bedingungen für ein bestimmtes Stahlmaterial zu lösen. Ihr primäres Ziel ist es nicht, optimale Prozessparameter zu ermitteln, sondern vielmehr ein Spektrum von Lösungen zu bieten, die allgemein akzeptabel und in einem breiten Spektrum von Szenarien anwendbar sind.

Die Bewertung befasst sich zwar mit Leistungsproblemen unter bestimmten Prozessbedingungen, aber es ist wichtig, ihre Grenzen zu beachten. Sie kann keine direkten Lösungen für übergreifende Qualitätsprobleme wie Eigenspannungsminderung, Verformungsminimierung und die Vermeidung von Schweißfehlern bieten. Diese umfassenderen Probleme erfordern oft zusätzliche technische Kontrollen und Behandlungen nach dem Schweißen.

Ein Eckpfeiler einer effektiven Bewertung von Schweißprozessen ist die gründliche Beurteilung der Schweißbarkeit von Rohstoffen. Die Durchführung zuverlässiger technischer Zustandsprüfungen vor der Produktion kann als wertvolle Orientierungshilfe dienen und die riskante und oft kostspielige Praxis der Verwendung tatsächlicher Produkte als Teststücke umgehen. Dieser Ansatz schont nicht nur die Ressourcen, sondern bietet auch eine kontrolliertere Umgebung für die Bewertung.

Während des Bewertungsprozesses ist es entscheidend, menschliche Faktoren zu isolieren und auszuschließen, um die Objektivität zu wahren. Die Bewertung von Schweißprozessen sollte nicht mit der Bewertung der Schweißerfähigkeiten verwechselt werden. Das für die Bewertung des Schweißprozesses verantwortliche Personal muss über das nötige Fachwissen verfügen, um zu erkennen, ob die beobachteten Mängel auf verfahrensbedingte Probleme oder auf Unzulänglichkeiten bei den Fähigkeiten zurückzuführen sind. In Fällen, in denen Qualifikationsdefizite festgestellt werden, ist eine gezielte Ausbildung der Schweißer die angemessene Reaktion und keine Prozessänderung.

Herkömmliche Verfahren zur Bewertung von Schweißprozessen beruhen in der Regel auf mechanischen Prüfungen von Schweißverbindungen bei Raumtemperatur. Eine Verbindung, die die Sichtprüfung, die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) und die mechanischen Prüfungen bei Raumtemperatur erfolgreich bestanden hat, gilt im Allgemeinen als den Anforderungen des Schweißprozesses entsprechend. Diese Standard-Prüfungen liefern jedoch keine umfassenden Zuverlässigkeitsdaten für neuartige Stahllegierungen, die in Hochtemperatur- und Hochdruck-Rohrleitungsanwendungen, insbesondere in der Energieerzeugungsindustrie, eingesetzt werden. Um die Integrität und Langlebigkeit dieser kritischen Komponenten zu gewährleisten, sollten zusätzliche Prüfverfahren in Betracht gezogen werden. Dazu können Hochtemperatur-Dauertests zur Simulation von Betriebsbedingungen, Kriechversuche zur Bewertung der Langzeitverformung unter konstanter Belastung und Spannungskorrosionstests zur Beurteilung der Anfälligkeit für umweltbedingte Rissbildung gehören.

Durch die Einbeziehung dieser fortschrittlichen Prüfmethoden können Schweißprozessbewertungen eine ganzheitlichere Beurteilung der Verbindungsleistung liefern, insbesondere für Materialien und Anwendungen, die die Grenzen traditioneller Schweißverfahren überschreiten. Dieser umfassende Ansatz erhöht nicht nur die Zuverlässigkeit der Bewertung, sondern trägt auch zur allgemeinen Sicherheit und Effizienz von geschweißten Strukturen in anspruchsvollen industriellen Umgebungen bei.

VI. Verfahren zur Bewertung des Schweißprozesses

Verfassen und Erteilen eines Auftrags zur Schweißprozessbewertung - Entwickeln eines Plans zur Schweißprozessbewertung - Schweißen und Prüfen von Probestücken - Erstellen eines Berichts zur Schweißprozessbewertung - Entwickeln einer Schweißbetriebsanleitung (oder einer Schweißprozesskarte) auf der Grundlage des Berichts zur Schweißprozessbewertung.

1. Verfassen und Ausstellen einer Aufgabe zur Bewertung des Schweißprozesses

Der Hauptzweck des Auftrags ist die Erteilung von Bewertungsaufgaben. Daher sollte der Hauptinhalt des Auftrags Folgendes umfassen: Zweck der Evaluierung, Evaluierungsindikatoren, Evaluierungsgegenstände und Qualifikationsbedingungen der für die Evaluierungsaufgaben zuständigen Abteilungen und Mitarbeiter.

(1) Festlegung von Bewertungsindikatoren

Die technischen Indikatoren werden auf der Grundlage der theoretischen Kenntnisse über Vorschriften und Stahl (Schweißbarkeit) usw. festgelegt. Gemäß dem "Verfahren zur Bewertung von Schweißprozessen" DL/T869 sollten die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Plastizität, Zähigkeit usw.) des Schweißguts mit der Untergrenze des Grundmaterials vergleichbar sein oder diese nicht unterschreiten.

(2) Bestimmen der Bewertungspunkte

Unter Berücksichtigung der tatsächlichen Arbeitsanforderungen des Projekts sind die entsprechenden Punkte entsprechend dem Anwendungsbereich der Vorschriften zu erfassen und die Bewertungspunkte zu bestimmen. Bei der Festlegung der Bewertungspunkte für den Schweißprozess sollten die folgenden Aspekte berücksichtigt werden:

Stahl:

(1) Klassifizierung von Stahlniveaus;

(2) Grundregeln für Stahlsorten in der "Bewertung";

(3) Abteilung für verschiedene Arten von Stahl. Die Bedeutung der Schweißverbindung von verschiedenen Stahlsorten ist:

Die Klassifizierung der verschiedenen Stahlsorten Schweißnähte werden in erster Linie in zwei Kategorien unterteilt: die eine ist diejenige mit der gleichen metallografischen Struktur, aber unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, wie z.B. die Schweißverbindung zwischen kohlenstoffarmem Stahl und niedrig legiertem Stahl, die beide zum Perlit-Strukturtyp mit geringen Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften, aber unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung gehören; die andere Kategorie sind diejenigen mit unterschiedlichen metallografischen Strukturen und chemischen Zusammensetzungen und erheblichen Unterschieden in den physikalischen Eigenschaften, wie z.B. die Schweißverbindung zwischen niedrig legiertem Perlit-Stahl und hoch legiertem martensitischem Stahl oder austenitischem Edelstahl.

Das Hauptmerkmal der verschiedenen Arten von Stahlschweißverbindungen ist die ungleichmäßige Verteilung der chemischen Zusammensetzung, der metallografischen Struktur, der mechanischen Eigenschaften und der Schweißung. Eigenspannung. Der Schweißprozess muss sich mit diesen Problemen befassen und die notwendigen technischen Maßnahmen zu ihrer Lösung ergreifen.

①Typ A verschiedene Stahlverbindungen: Eine Seite der Schweißverbindung besteht aus austenitischem Stahl, die andere aus Stahl mit anderer Struktur. Spezifische Typen umfassen: A+M, A+B, A+P, und so weiter.

②Typ M verschiedene Stahlverbindungen: Eine Seite der Schweißverbindung besteht aus martensitischem Stahl, die andere aus Stahl mit anderer Struktur. Spezifische Typen sind: M+B, M+P, und so weiter.

③Typ B verschiedene Stahlverbindungen: Eine Seite der Schweißverbindung besteht aus bainitischem Stahl, die andere aus perlitischem Kupfer. Es gibt nur einen Typ: B+P.

2. Bewertung der Prüfkörperdicke

(1) Stumpfschweißung je nach Werkstückdicke

Wenn die Dicke des Prüflings 1,5≤δ<8(mm) beträgt, ist der Bereich der anwendbaren Werkstückdicke wie folgt definiert: die untere Grenze ist 1,5 mm, die obere Grenze ist 2δ, aber nicht mehr als 12 mm.

Wenn die Dicke des Prüflings 8≤δ≤40(mm) beträgt, ist der Bereich der anwendbaren Werkstückdicke wie folgt definiert: die untere Grenze ist 0,75 δ, die obere Grenze ist 1,5δ. Wenn die Dicke des Prüflings mehr als 40 mm beträgt, ist die Obergrenze nicht eingeschränkt.

(2) Kehlnaht anwendbar auf die Werkstückdicke

Der Bereich der Werkstückdicke, der für die bewertete Kehlnahtdicke δ gilt, ist derselbe wie für die Stumpfnahtdicke, aber die Prüfstückdicke wird nach den folgenden Regeln berechnet:

Die Dicke des Prüfstücks für die Kehlnaht von Platte zu Platte entspricht der Dicke des Stegblechs.

Die Dicke des Rohr-Blech-Kehlnahtprüfstücks entspricht der Dicke der Rohrwand.

Die Dicke des Prüfstücks für die Kehlnaht des Rohrsitzes entspricht der Dicke der Rohrwand des Abzweigs.

Beim Unterpulverschweißen, beidseitigem Schweißen und bei dickwandigen Werkstücken mit kleinem Durchmesser usw. sind die Vorschriften sorgfältig zu prüfen und entsprechend den Vorschriften auszuführen.

3. Schweissverfahren

Jedes Schweißverfahren sollte einzeln bewertet werden und kann ein anderes nicht ersetzen. Wenn eine Kombination mehrerer Schweißverfahren für die "Bewertung" verwendet wird, kann jedes Schweißverfahren einzeln oder in Kombination "bewertet" werden.

Die Dicke des Schweißguts sollte bei jedem Schweißverfahren innerhalb des Bereichs der eigenen "Bewertung" liegen. Wenn beispielsweise die Wurzellage geschweißt wird mit WIG-Schweißen (Dicke 3 mm), und die Füll- und Deckprozesse werden durch Stangenschweißen durchgeführt (Gesamtdicke 8 mm), für die Bewertung des Schweißverfahrens (andere Bedingungen) wird dies als eine Bewertung der Kombination von zwei Schweißverfahren betrachtet. Die zugelassenen Schweißverfahren sind geeignet für:

(1) Individuelles WIG-Schweißen:

Die bewertete Schweißgutdicke beträgt 3 mm, mit einem anwendbaren Dickenbereich von (1,5~6) mm.

(2) Individuelles Stickschweißen:

Die bewertete Schweißgutdicke beträgt 8 mm, mit einem anwendbaren Dickenbereich von (6~12) mm. Die oben genannten Ds/Ws-Schweißverfahren können nach bestandener Bewertung auch getrennt für das WIG-Schweißen und das Stangenschweißen eingesetzt und dann kombiniert werden. Die "Bewertung" von Gasschweißen Verfahren gilt für die maximale Dicke der geschweißten Teile, die der Dicke des "Bewertungs"-Prüfstücks entspricht.

4. Arten von Prüfkörpern

(1) Das durch die "Bewertung" der flachen Prüfstücke genehmigte Verfahren ist auf rohrförmige Prüfstücke anwendbar und umgekehrt. Es sollten jedoch verschiedene Schweißpositionen berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann das flache vertikale Schweißen das horizontale feste Rohrschweißen ersetzen, und das vertikale flache Schweißen kann das vertikale Rohrschweißen ersetzen.

(2) Die "Bewertung" der Stoßfugenprüfstücke gilt für die Eckfugenprüfstücke.

(3) Die "Bewertung" der vollständige Durchdringung Prüfkörper gilt für die nicht vollständig durchdringenden Prüfkörper.

(4) Das durch die "Bewertung" der flachen Eckschweißproben zugelassene Schweißverfahren ist auf die Eckschweißungen von Rohr und Platte oder Rohr und Rohr anwendbar und vice versa.

5. Materialien zum Schweißen

(1) Materialien zum Schweißen wie Schweißstäbe, -drähte und -pulver schmelzen während des Schweißvorgangs und gehen als Schweißzusatz in das Schweißgut über. Sie sind die Hauptbestandteile des Schweißguts. Ihre Auswahl und Veränderung kann die Schweißeigenschaften der Schweißverbindung erheblich beeinflussen.

Ihre Vielfalt bringt jedoch große Schwierigkeiten bei der "Bewertung" mit sich. Um die Anzahl der Bewertungen zu reduzieren und sie rationell durchzuführen, sollte die Auswahl der Schweißwerkstoffe denselben Grundsätzen folgen wie die Auswahl von Stahl, unterteilt nach Klassenstufen (siehe die Tabelle im Verfahren), um die "Bewertung" zu erleichtern.

(2) Bei ausländischen Schweißdrähten, -stäben und -pulvern können Sie die entsprechenden Materialien konsultieren oder Tests durchführen, um deren Konformität vor der Verwendung zu bestätigen. Die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Eigenschaften sollten denen in der Tabelle für inländische Schweißmaterialien entsprechen. Sie können in die entsprechende Klassenstufe eingestuft und wie inländische Schweißmaterialien behandelt werden.

Schweißstäbe, -drähte und -pulver, die nicht in der Tabelle der Schweißwerkstoffe aufgeführt sind, können in die entsprechende Klassenstufe eingestuft und verwendet werden, wenn ihre chemische Zusammensetzung, ihre mechanischen Eigenschaften und ihre Verarbeitungsmerkmale denen der aufgeführten Werkstoffe ähnlich sind. Diejenigen, die nicht klassifiziert werden können, sollten separat "bewertet" werden.

(3) Schweißdrähte und -stäbe jeder Kategorie sollten getrennt bewertet werden. Bei Schweißdrähten der gleichen Kategorie, aber unterschiedlichen Stufen, gilt die Bewertung der höheren Stufe für die niedrigere Stufe; bei Schweißdrähten der gleichen Stufe können diejenigen, die mit säurehaltigen Schweißdrähten bewertet wurden, von der Basisbewertung ausgenommen werden. Schweißdraht Bewertung.

(4) Der Wechsel des Schweißzusatzes von Massivdraht zu Fülldraht oder umgekehrt.

(5) Die Veränderung von brennbarem Gas oder Schutzgas Art, Aufhebung des rückseitigen Schutzgases.

(6) Die Auswahl von Werkstoffen für ungleiche Stahlschweißen sollte den Grundsätzen von DL/T752 folgen.

(7) Für Fremdmaterialien, insbesondere Schweißmaterialien für hohe legierter Stahlsollten Sie die grundlegenden Eigenschaften des Materials genau kennen. Einige wichtige Indikatoren, die direkt mit der Produktleistung zusammenhängen, sollten vor der Verwendung durch Tests überprüft werden.

6. Durchmesser des Rohrprüfkörpers

Allgemeine Richtlinien schreiben die "Bewertung" von Rohrdurchmessern nicht streng vor. Aufgrund der großen Vielfalt an Rohrleitungsspezifikationen in der Energiewirtschaft wurden die folgenden Bestimmungen unter Berücksichtigung signifikanter Prozessschwankungen festgelegt:

(1) Bei der "Bewertung" von Prüfkörpern mit einem Außendurchmesser Do von ≤60mm und dem Schweißen mit dem Argon-Lichtbogenschweißen Methode ist das Verfahren unabhängig vom Außendurchmesser des geschweißten Rohrs anwendbar.

(2) Für andere Rohrdurchmesser gilt die "Bewertung" für geschweißte Rohraußendurchmesser von der Untergrenze 0,5D0 bis zu einer unbestimmten Obergrenze.

7. Schweißposition des Prüflings

Die Energiewirtschaft hat unter Berücksichtigung der branchenspezifischen Besonderheiten besondere Vorschriften für die "Bewertung" von Schweißpositionen und deren Anwendbarkeit erlassen (siehe Tabelle in den Leitlinien). Die folgenden Regeln sollten auch in den folgenden Fällen beachtet werden:

(1) Wenn beim vertikalen Schweißen die Schweißnahtwurzel von der Aufwärts- zur Abwärtsschweißung oder umgekehrt wechselt, sollte eine neue Bewertung durchgeführt werden.

(2) Beim Gasschweißen und Wolfram-Elektroden-Argon-Lichtbogenschweißen von Rohren mit einem Durchmesser von ≤60 mm werden, sofern keine besonderen Anforderungen an die Schweißprozessparameter bestehen, im Allgemeinen nur horizontale Rohre "bewertet", was für alle Schweißpositionen des Werkstücks gilt.

(3) Beim automatischen Schweißen von Rohren in allen Positionen müssen rohrförmige Prüfstücke für die "Bewertung" verwendet werden, und plattenförmige Prüfstücke können nicht ersetzt werden.

8. Vorwärmung und Zwischenlagentemperatur

Wenn die Vorwärmtemperatur des Bewertungsmusters die vorgesehenen Parameter überschreitet, sollte eine neue Bewertung durchgeführt werden:

(1) Wenn die Vorwärmtemperatur des Prüfkörpers um mehr als 50℃ abfällt;

(2) Bei geschweißten Teilen, für die Schlagzähigkeit erforderlich ist, wenn die Zwischenlagentemperatur um mehr als 50℃ ansteigt.

9. Wärmebehandlung nach dem Schweißen

(1) Wenn eine Prüfung während des Prozesses erforderlich ist und das Prüfstück nicht in einem Zug geschweißt werden kann, muss eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen durchgeführt werden.

(2) Das Intervall zwischen der Wärmebehandlung nach dem Schweißen und dem Abschluss des Schweißvorgangs sollte sich streng an die Wärmebehandlungsspezifikationen für verschiedene Stähle halten und die Bestimmungen von DL/T 819 und DL/T 868 erfüllen. Zum Beispiel erfordert der martensitische Stahl P91, dass die Schweißnaht nach Abschluss des Schweißens auf 100℃ abkühlen muss, bevor die Austenit in Martensit umgewandelt, dann wird die Temperatur für die Wärmebehandlung nach dem Schweißen erhöht.

10. Schweißspezifische Parameter und Arbeitstechniken

Wenn sich die Parameter der Schweißspezifikation und die Betriebstechniken ändern, sollte die Bewertung auf der Grundlage des Parametertyps wiederholt werden, oder die Verfahrensanweisungen sollten geändert werden.

(1) Beim Gasschweißen: Änderungen der Flammeneigenschaften;

(2) Beim automatischen Schweißen: Änderung des Abstands zwischen der leitenden Düse und dem Werkstück;

(3) Eine Änderung der Schweißgeschwindigkeit größer als 10% des bewerteten Wertes;

(4) Umstellung von einseitigem auf beidseitiges Schweißen;

(5) Umstellung von Handschweißen auf automatisches Schweißen;

(6) Umstellung von Mehrlagenschweißen auf Einlagenschweißen usw.

Diese Punkte und andere besondere Bedingungen können zusammen betrachtet werden, um zu bestimmen, wie die Elemente der Schweißprozessbewertung zu identifizieren sind.

VII. Herstellung und Prüfung von Prüfkörpern

1. Die Herstellung von Prüfkörpern muss unter wirksamer Aufsicht und in strikter Übereinstimmung mit den Anforderungen und Vorschriften des Prozessbewertungsschemas erfolgen.

2. Es sollte eine engagierte Person geben, die jeden Schritt während des Schweißvorgangs sorgfältig aufzeichnet, und es sollte ein Parameterschreiber vorhanden sein, der die aufgezeichneten Daten speichern kann. Die Aufzeichnungen müssen für eine Überprüfung ordnungsgemäß aufbewahrt werden.

3. Die Inspektionspunkte müssen vollständig sein und in Übereinstimmung mit den einschlägigen Vorschriften durchgeführt werden.

Zu den wichtigsten Inspektionspunkten gehören:

(1) Schweißnaht Prüfung des Aussehens: Die verbleibende Höhe des Schweißguts sollte nicht niedriger als das Grundmaterial sein, die Tiefe und Länge des Unterschnitts sollte die Norm nicht überschreiten, und es sollten keine Risse, nicht verschmolzene Bereiche, Schlackeneinschlüsse, Lichtbogengruben oder Porosität auf der Schweißoberfläche vorhanden sein.

(2) Zerstörungsfreie Prüfung von Schweißnähten: Die Durchstrahlungsprüfung von rohrförmigen Prüfkörpern sollte gemäß den Anforderungen von DL/T821 durchgeführt werden, und die Qualität der Schweißnaht sollte nicht unter dem Standard der Stufe II liegen. Die zerstörungsfreie Prüfung steht in keinem Zusammenhang mit den mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht, aber das Verständnis der Schweißfehler bei der "Bewertung" ist sehr wichtig. Es sollte auch darauf geachtet werden, dass diese Bereiche beim Schneiden der Prüfstücke vermieden werden. Daher sollte sie in die Prüfpunkte aufgenommen werden.

(3) Zugversuch (dimensionale Proben):

① Die verbleibende Höhe des Probekörpers wird mechanisch abgetragen und mit dem Ausgangsmaterial nivelliert.

② Probendicke: Proben mit voller Dicke können verwendet werden, wenn die Dicke weniger als 30 mm beträgt. Wenn die Dicke mehr als 30 mm beträgt, kann sie in zwei oder mehr Stücke von Proben verarbeitet werden.

③ Die Zugfestigkeit jeder Probe sollte nicht unter dem unteren Grenzwert des Ausgangsmaterials liegen.

④ Die Zugfestigkeit von Proben aus unähnlichem Stahl sollte nicht geringer sein als die untere Grenze des Grundmaterials auf der unteren Seite.

Werden zwei oder mehr Probestücke einem Zugversuch unterzogen, sollte der Durchschnittswert jeder Probengruppe die untere Grenze des für das Ausgangsmaterial festgelegten Wertes nicht überschreiten.

(4) Biegeversuch:

① Die Biegeproben können unterteilt werden in Biegung der Querfläche (Rückseite), Biegung der Längsfläche (Rückseite) und Biegung der Querseite.

② Wenn T kleiner als 10 ist, ist T = t; wenn T größer als t ist, ist t = 10. Die Breite des Probekörpers: 40, 20, 10 (Einheit: mm).

③ Die verbleibende Höhe der Probe wird mechanisch abgetragen, die ursprüngliche Oberfläche des Grundmaterials bleibt erhalten, und der Hinterschnitt und die Schweißwurzelkerbe können nicht entfernt werden.

④ Der Defekt an der quer verlaufenden Biegefläche sollte als Zugfläche betrachtet werden.

⑤ Die drei wichtigsten Faktoren, die den Biegeversuch beeinflussen, sind: das Verhältnis von Breite zu Dicke der Probe, die Biegewinkelund der Durchmesser der Biegeachse. Das Biegeprüfverfahren der Vorschrift SD340-89 und die damit verbundenen Bestimmungen entsprechen nicht der Dehnung des Materials selbst. Daher hat die Dehnung der Außenfläche der Biegeprobe die untere Grenze der für einige Stähle angegebenen Dehnung überschritten, was nicht ganz angemessen ist.

Für eine vernünftigere Bestimmung der Plastizität bei der Biegeprüfung sieht die neue Verordnung vor, dass die Biegeprüfmethode gemäß GB/T232 durchgeführt werden sollte. Metallbiegen Prüfverfahren.

Die Bedingungen für den Biegeversuch sind wie folgt festgelegt: Die Dicke des Probekörpers ist kleiner als 10, der Durchmesser der Biegeachse (D) beträgt 4t. Der Abstand zwischen den Stützen (Lmm) ist 6t+3, und der Biegewinkel beträgt 180 Grad.

Für Stähle mit einer spezifizierten Dehnungsuntergrenze von weniger als 20% in der Norm und den technischen Bedingungen, wenn der Biegeversuch nicht qualifiziert ist und die gemessene Dehnung weniger als 20% beträgt, ist es erlaubt, den Durchmesser der Biegeachse für den Versuch zu vergrößern.

Nach dem Biegen unter dem angegebenen Winkel dürfen auf der Zugfläche jedes Probestücks innerhalb der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone keine Risse mit einer Länge von mehr als 3 mm in jeder Richtung vorhanden sein. Risse an der Kante sind ausgenommen, aber Risse, die durch Schlackeneinschlüsse verursacht werden, sollten gezählt werden.

(5) Schlagprüfung: Druck- und lasttragende Bauteile sollten, sofern sie die Bedingungen für eine Schlagprobe erfüllen, einer Schlagprüfung unterzogen werden. Er sollte daher durchgeführt werden, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

① Wenn die Dicke der Schweißnaht für die Probenahme nicht ausreicht (5x10x5mm), ist sie möglicherweise nicht erforderlich.

② Wenn die Dicke der Schweißnaht größer oder gleich 16 mm ist, ist eine Schlagprüfung erforderlich, 10x10x5 mm.

③ Standard für das Bestehen der Bewertung: Der Durchschnittswert von drei Proben sollte nicht unter dem in den einschlägigen technischen Unterlagen angegebenen unteren Grenzwert liegen, und eine Probe sollte nicht weniger als 70% des angegebenen Wertes betragen.

(6) Metallographische Untersuchung: Die rohrförmige Eckverbindung sollte nicht zwei Prüfflächen auf demselben Schnitt haben.

(7) Härteprüfung: Die Härte der Schweißnaht und der wärmebeeinflussten Zone sollte nicht weniger als 90% des Härtewertes sein, nicht mehr als die Brinell-Härte des Ausgangsmaterials plus 100HB, und darf die folgenden Spezifikationen nicht überschreiten:

Wenn der Gesamtlegierungsgehalt weniger als 3% beträgt, sollte die Härte weniger als oder gleich 270HB sein;

Wenn der Gesamtlegierungsgehalt 3~10 beträgt, sollte die Härte weniger als oder gleich 300HB sein;

Wenn der Gesamtlegierungsgehalt mehr als 10 beträgt, sollte die Härte weniger als oder gleich 350HB sein;

Für P91-Stahl ist 220~240 optimal.

(8) Die Vorbereitung, das Schneiden und die Bewertung der oben genannten Proben sollten gemäß den einschlägigen Normen durchgeführt werden.

(9) Nach der Inspektion muss ein förmlicher Bericht von qualifiziertem Personal erstellt werden.

(10) Die Kontrollverfahren und -anforderungen müssen den Vorschriften entsprechen.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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4 Hauptmerkmale des thermischen Schweißprozesses

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