Guia completo para avaliação de processos de soldadura

E se pudesse garantir que as suas soldaduras são sempre perfeitas? Neste artigo, vamos explorar a avaliação do processo de soldadura, um método crucial para testar e aperfeiçoar as técnicas de soldadura. Descobrirá como preparar, testar e avaliar as soldaduras para cumprir normas de alta qualidade. Quer esteja envolvido no fabrico ou na manutenção, a compreensão deste processo pode melhorar a sua eficiência de soldadura e a fiabilidade do produto. Mergulhe para conhecer os passos essenciais e as vantagens da avaliação do processo de soldadura.

Guia completo para avaliação de processos de soldadura

Índice

I. Conceito de avaliação do processo de soldadura

A avaliação do processo de soldadura é uma fase preliminar crítica na operação global de soldadura, englobando uma avaliação abrangente da adequação do procedimento de soldadura proposto para soldaduras específicas e produtos relacionados. Esta avaliação sistemática serve como pedra angular para garantir a qualidade da soldadura, a fiabilidade e a conformidade com as normas da indústria.

O processo de avaliação compreende várias fases fundamentais:

  1. Preparação pré-soldadura: Isto envolve a seleção de materiais, a otimização do design da junta e técnicas de preparação da superfície adaptadas à aplicação específica.
  2. Execução da soldadura: Soldadura cuidadosamente controlada de peças de teste em condições que simulam ambientes de produção reais, utilizando parâmetros especificados, tais como corrente, tensão, velocidade de deslocação e composição do gás de proteção.
  3. Ensaios não destrutivos e destrutivos: Exame rigoroso de peças de teste soldadas utilizando vários métodos (por exemplo, inspeção visual, radiografia, ensaios ultra-sónicos e ensaios de propriedades mecânicas) para avaliar a integridade e o desempenho da soldadura.
  4. Análise e avaliação de resultados: Avaliação exaustiva dos resultados dos ensaios em função dos critérios de aceitação pré-determinados e dos indicadores de desempenho exigidos.

A avaliação do processo de soldadura não é apenas um exercício teórico, mas uma aplicação prática crucial no fabrico. Rege-se por pré-requisitos específicos (como as especificações dos materiais e as capacidades do equipamento de soldadura), objectivos claramente definidos (por exemplo, alcançar propriedades mecânicas específicas ou resistência à corrosão) e um âmbito limitado adaptado à aplicação pretendida.

O principal objetivo desta avaliação é determinar se as juntas soldadas produzidas utilizando o procedimento de soldadura proposto cumprem ou excedem todos os requisitos técnicos e especificações de desempenho. Isto inclui a avaliação de factores como a penetração da soldadura, a fusão, a resistência mecânica, a ductilidade e a resistência a vários tipos de modos de falha relevantes para a aplicação.

Durante todo o processo de avaliação, é mantida uma documentação meticulosa, registando todos os parâmetros do processo de soldadura, dados do material, configurações do equipamento, condições ambientais e resultados dos testes. Este conjunto abrangente de dados é então analisado e sintetizado num "Registo de Qualificação do Procedimento de Soldadura" (WPQR) ou "Relatório de Avaliação do Processo de Soldadura". Este documento serve como um projeto validado para futuras soldaduras de produção, garantindo consistência, qualidade e conformidade com os códigos e normas relevantes.

II. Importância da avaliação do processo de soldadura

A avaliação do processo de soldadura é uma componente crítica para garantir a qualidade e a integridade das juntas soldadas em caldeiras, recipientes sob pressão e sistemas de tubagem sob pressão. Esta avaliação constitui uma parte indispensável do trabalho de preparação técnica, lançando as bases para operações de soldadura bem sucedidas nestas aplicações de alto risco.

A importância da avaliação do processo de soldadura é multifacetada:

  1. Garantia de qualidade: Verifica a correção e a racionalidade do processo de soldadura, assegurando que o desempenho das juntas soldadas cumpre ou excede as especificações técnicas do produto e as normas industriais relevantes. Esta avaliação actua como uma salvaguarda crucial contra potenciais falhas em componentes críticos.
  2. Conformidade regulamentar: A avaliação do processo de soldadura é um requisito obrigatório para revisões de engenharia conduzidas por agências nacionais de qualidade e supervisão técnica. Isto assegura que os procedimentos de soldadura cumprem os rigorosos regulamentos de segurança e qualidade que regem o equipamento de suporte de pressão.
  3. Otimização do processo: Através de uma avaliação sistemática, os parâmetros de soldadura, as técnicas e os materiais podem ser ajustados para obter resultados óptimos. Esta otimização não só melhora a qualidade das juntas, como também melhora a eficiência da produção e reduz os custos.
  4. Mitigação de riscos: Ao identificar potenciais problemas antes da produção em grande escala, a avaliação do processo de soldadura ajuda a mitigar os riscos associados a falhas de soldadura, que podem ter consequências graves em aplicações que contêm pressão.
  5. Benefícios económicos: Uma avaliação bem executada do processo de soldadura pode maximizar a eficiência da produção de soldadura, minimizando os custos de produção. Este equilíbrio entre qualidade e eficiência leva a uma utilização optimizada dos recursos e a melhores resultados económicos.
  6. Melhoria contínua: O processo de avaliação fornece dados e conhecimentos valiosos que podem ser utilizados para aperfeiçoar os procedimentos de soldadura, formar soldadores e promover a melhoria contínua das operações de soldadura.
  7. Compatibilidade de materiais: Assegura que o processo de soldadura selecionado é compatível com os materiais de base, especialmente crucial em aplicações que envolvem ligas exóticas ou soldadura de metais diferentes.

Para alcançar estes benefícios, a avaliação do processo de soldadura emprega uma gama de técnicas e análises experimentais. Estas podem incluir ensaios mecânicos, exames não destrutivos, análise de microestruturas e ensaios simulados de condições de serviço. Os resultados destas avaliações fornecem provas concretas da adequação e eficácia do processo de soldadura.

III. Objetivo da avaliação do processo de soldadura

A avaliação do processo de soldadura desempenha múltiplas funções críticas no fabrico e manutenção de equipamento de suporte de pressão:

  1. Orientação técnica: Fornece um documento técnico abrangente que rege os processos de produção de caldeiras, recipientes sob pressão, tubagens sob pressão e equipamento relacionado. Este documento é essencial para as operações de fabrico, instalação e manutenção, bem como para os programas de formação de soldadores. Garante a consistência e a adesão às melhores práticas da indústria em todas as fases de fabrico e reparação.
  2. Garantia de qualidade: A avaliação é uma pedra angular dos sistemas de gestão da qualidade da soldadura. Estabelece procedimentos padronizados e critérios de aceitação, permitindo um controlo e garantia de qualidade eficazes ao longo do processo de soldadura. Esta abordagem sistemática ajuda a identificar e a mitigar potenciais defeitos, garantindo a integridade estrutural e a segurança dos componentes que suportam pressão.
  3. Avaliação de competências: Serve como um indicador chave das capacidades de soldadura de uma organização e da proficiência técnica geral. O processo de avaliação avalia as competências do pessoal de soldadura, a eficácia dos procedimentos de soldadura e o desempenho do equipamento de soldadura. Esta avaliação abrangente reflecte a capacidade da organização para cumprir as normas da indústria e as especificações do cliente.
  4. Conformidade regulamentar: A realização de avaliações de processos de soldadura é exigida por várias normas da indústria e regulamentos nacionais. A conformidade com estes requisitos é essencial para manter as certificações, garantir contratos e assegurar o funcionamento legal e ético no sector do fabrico de equipamento sob pressão.
  5. Melhoria contínua: O processo de avaliação fornece dados e conhecimentos valiosos que podem ser utilizados para otimizar os procedimentos de soldadura, melhorar os programas de formação de soldadores e impulsionar os avanços tecnológicos nos processos e equipamentos de soldadura.

IV. Âmbito de aplicação da avaliação do processo de soldadura

A avaliação do processo de soldadura é uma medida crítica de garantia de qualidade aplicável a uma vasta gama de sectores industriais, particularmente no fabrico, instalação e manutenção de equipamento de aço crítico. Isto inclui, mas não se limita a, caldeiras, sistemas de tubagem, recipientes sob pressão e estruturas de aço de suporte de carga. Além disso, desempenha um papel crucial em programas de formação de soldadores e avaliações técnicas, garantindo a competência do pessoal de soldadura.

A avaliação engloba vários métodos de soldadura, cada um com as suas aplicações e desafios específicos:

  1. Soldadura por arco de metal blindado (SMAW): Versátil para trabalhos no exterior e de manutenção
  2. Soldadura por arco de tungsténio gasoso (GTAW/TIG): Soldadura de precisão para materiais finos e metais não ferrosos
  3. Soldadura por arco metálico a gás (GMAW/MIG): Soldadura de alta velocidade para várias espessuras
  4. Soldadura por arco com fios fluxados (FCAW): Adequado para aplicações no exterior e secções espessas
  5. Soldadura a gás: Utilizado para materiais finos e trabalhos de reparação
  6. Soldadura por arco submerso (SAW): Soldadura de alta taxa de deposição para chapas grossas

É imperativo realizar uma avaliação do processo de soldadura antes de iniciar quaisquer operações de soldadura para validar as especificações do procedimento de soldadura proposto (WPS) e garantir que cumprem as normas de qualidade exigidas e as especificações do projeto.

O processo de avaliação é aplicável em diversos sectores industriais, incluindo, mas não se limitando a:

  • Instalações de fabrico
  • Locais de construção e instalação
  • Operações de manutenção e reparação
  • Estruturas offshore e marítimas
  • Indústrias aeroespaciais e de defesa
  • Centrais de produção de energia

A avaliação do processo de soldadura é inerentemente específica do produto, reconhecendo que diferentes produtos têm requisitos técnicos e normas de qualidade únicos. Por exemplo:

  • Recipientes sob pressão: A avaliação deve respeitar códigos como o ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section IX ou normas internacionais equivalentes.
  • Estruturas de aço para suporte de carga: É essencial o cumprimento de normas como o Código de Soldadura Estrutural AWS D1.1/D1.1M - Aço ou códigos regionais relevantes.
  • Sistemas de condutas: As avaliações devem cumprir normas como a API 1104 para soldadura de condutas.

O principal objetivo da avaliação do processo de soldadura é garantir que o procedimento de soldadura pode produzir consistentemente soldaduras que satisfazem ou excedem os requisitos técnicos específicos do produto ou estrutura. Isto inclui considerações como as propriedades mecânicas, a resistência à corrosão e o desempenho à fadiga nas condições de serviço previstas.

Além disso, o processo de avaliação deve ter em conta factores como

  • Compatibilidade de materiais e soldabilidade
  • Entrada de calor e seus efeitos nas propriedades do material
  • Medidas de controlo da distorção
  • Requisitos de tratamento térmico pós-soldadura
  • Métodos de ensaio não destrutivos (NDT) e critérios de aceitação

V. Características da avaliação do processo de soldadura

A avaliação do processo de soldadura é uma metodologia crítica destinada a resolver os desafios do processo de soldadura em condições específicas para um determinado material de aço. O seu principal objetivo não é identificar os parâmetros ideais do processo, mas sim fornecer um espetro de soluções que são geralmente aceitáveis e aplicáveis numa vasta gama de cenários.

Embora a avaliação aborde questões de desempenho em condições de processo específicas, é importante notar as suas limitações. Não pode resolver diretamente problemas de qualidade mais abrangentes, como a atenuação da tensão residual, a minimização da deformação e a prevenção de defeitos de soldadura. Estas questões mais amplas requerem frequentemente controlos de engenharia adicionais e tratamentos pós-soldadura.

Uma pedra angular da avaliação eficaz do processo de soldadura é a avaliação exaustiva da soldabilidade das matérias-primas. A realização de testes fiáveis de condições técnicas antes da produção pode servir como um guia valioso, contornando a prática arriscada e muitas vezes dispendiosa de utilizar produtos reais como peças de teste. Esta abordagem não só conserva recursos como também proporciona um ambiente mais controlado para a avaliação.

Durante o processo de avaliação, é crucial isolar e excluir os factores humanos para manter a objetividade. A avaliação dos processos de soldadura não deve ser confundida com a avaliação da proficiência do soldador. O pessoal responsável pela realização da avaliação do processo de soldadura deve possuir os conhecimentos necessários para discernir se os defeitos observados resultam de questões relacionadas com o processo ou de deficiências de competências. Nos casos em que são identificadas deficiências de competências, a resposta adequada é a formação específica do soldador e não a modificação do processo.

Os procedimentos convencionais de avaliação do processo de soldadura baseiam-se normalmente em ensaios mecânicos à temperatura ambiente das juntas soldadas. Uma junta que passe com sucesso a inspeção visual, os ensaios não destrutivos (NDT) e os ensaios mecânicos à temperatura ambiente é geralmente considerada como tendo satisfeito os requisitos do processo de soldadura. No entanto, esta bateria de ensaios padrão pode não fornecer dados de fiabilidade abrangentes para novas ligas de aço utilizadas em aplicações de tubagens de alta temperatura e alta pressão, particularmente na indústria de produção de energia. Para garantir a integridade e a longevidade destes componentes críticos, devem ser considerados regimes de ensaio suplementares. Estes podem incluir ensaios de resistência a altas temperaturas para simular condições operacionais, ensaios de fluência para avaliar a deformação a longo prazo sob tensão constante e ensaios de corrosão sob tensão para avaliar a suscetibilidade à fissuração assistida pelo ambiente.

Ao incorporar estas metodologias de ensaio avançadas, as avaliações do processo de soldadura podem fornecer uma avaliação mais holística do desempenho da junta, particularmente para materiais e aplicações que ultrapassam os limites das práticas de soldadura tradicionais. Esta abordagem abrangente não só aumenta a fiabilidade da avaliação, como também contribui para a segurança e eficiência globais das estruturas soldadas em ambientes industriais exigentes.

VI. Procedimento de avaliação do processo de soldadura

Elaborar e emitir a atribuição de avaliação do processo de soldadura - Desenvolver o plano de avaliação do processo de soldadura - Soldar e inspecionar as peças de teste - Preparar o relatório de avaliação do processo de soldadura - Desenvolver o guia de operações de soldadura (ou cartão de processo de soldadura) com base no relatório de avaliação do processo de soldadura.

1. Elaborar e emitir um trabalho de avaliação do processo de soldadura

O principal objetivo da atribuição é a emissão de tarefas de avaliação. Por conseguinte, o seu conteúdo principal deve incluir: objetivo da avaliação, indicadores de avaliação, elementos de avaliação e condições de qualificação dos serviços e do pessoal responsável pelas tarefas de avaliação.

(1) Determinar os indicadores de avaliação

Os indicadores técnicos são determinados com base no conhecimento teórico dos regulamentos e do aço (soldabilidade), etc. De acordo com o "Procedimento de avaliação do processo de soldadura" DL/T869, a composição química e as propriedades mecânicas (resistência, plasticidade, tenacidade, etc.) do metal de soldadura devem ser comparáveis ou não inferiores ao limite inferior do material de base.

(2) Determinar os elementos de avaliação

Considerando os requisitos reais de trabalho do projeto, abranger os itens relacionados de acordo com o âmbito dos regulamentos e determinar os itens de avaliação. A determinação dos itens de avaliação do processo de soldadura deve considerar os seguintes aspectos:

Aço:

(1) Classificação dos níveis de aço;

(2) Regras de base dos níveis de aço na "avaliação";

(3) Divisão de diferentes tipos de aço. O significado da junta de soldadura de diferentes tipos de aço é:

A classificação dos diferentes tipos de aço juntas de soldadura divide-se essencialmente em duas categorias: uma é a dos que têm a mesma estrutura metalográfica mas uma composição química diferente, como a junta de soldadura entre o aço de baixo carbono e o aço de baixa liga, ambos pertencentes ao tipo de estrutura perlítica com pequenas diferenças de propriedades físicas mas uma composição química diferente; a outra categoria é a dos que têm estruturas metalográficas e composições químicas diferentes e diferenças significativas de propriedades físicas, como a junta de soldadura entre o aço perlítico de baixa liga e o aço martensítico de alta liga ou o aço inoxidável austenítico.

A principal caraterística dos diferentes tipos de juntas de soldadura de aço é a distribuição desigual da composição química, da estrutura metalográfica, das propriedades mecânicas e da soldadura tensão residual. O processo de soldadura deve abordar estas questões e adotar as medidas tecnológicas necessárias para as resolver.

①Tipo A de juntas de aço diferentes: Um lado da junta de soldadura é aço austenítico, e o outro é outro aço estruturado. Tipos específicos incluem: A+M, A+B, A+P, e assim por diante.

②Tipo M diferentes juntas de aço: Um lado da junta de soldadura é de aço martensítico, e o outro é outro aço estruturado. Tipos específicos incluem: M+B, M+P, e assim por diante.

③Tipo B diferentes juntas de aço: Um lado da junta de soldadura é de aço bainítico, e o outro é de cobre perlítico. Existe apenas um tipo: B+P.

2. Espessura da peça de teste de avaliação

(1) Soldadura de topo aplicável à espessura da peça de trabalho

①Quando a espessura da peça de teste de avaliação é 1,5≤δ <8 (mm), a faixa de espessura da peça de trabalho aplicável é definida como: o limite inferior é 1,5 mm, o limite superior é 2δ, mas não mais do que 12 mm.

②Quando a espessura da peça de teste de avaliação é 8≤δ≤40 (mm), a faixa de espessura da peça de trabalho aplicável é definida como: o limite inferior é 0,75 δ, o limite superior é 1,5δ. Quando a espessura da peça de teste de avaliação é superior a 40 mm, o limite superior não é restrito.

(2) Soldadura de filete aplicável à espessura da peça

A gama de espessuras da peça de trabalho aplicável à espessura da junta de filete δ que foi avaliada é a mesma que a espessura da junta de topo, mas a espessura da peça de ensaio é calculada de acordo com as regras seguintes:

①A espessura da peça de teste de solda de filete placa a placa é a espessura da placa da web.

②A espessura da peça de teste de solda de filete tubo a placa é a espessura da parede do tubo.

③A espessura da peça de teste de solda de filete do assento do tubo é a espessura da parede do tubo de ramificação.

Além disso, para a soldadura por arco submerso, soldadura de dupla face e paredes espessas de pequeno diâmetro, etc., verificar cuidadosamente os regulamentos e executar de acordo com os regulamentos.

3. Métodos de soldadura

Cada método de soldadura deve ser avaliado individualmente e não se pode substituir um ao outro. Se for utilizada uma combinação de vários métodos de soldadura para a "avaliação", cada método de soldadura pode ser "avaliado" individualmente ou em combinação.

A espessura do metal de solda para cada método de soldadura deve estar dentro do intervalo da sua própria "avaliação". Por exemplo, se a camada de raiz for soldada por Soldadura TIG (espessura de 3 mm), e os processos de enchimento e cobertura são efectuados por soldadura por varão (espessura total de 8 mm) para a avaliação do processo de soldadura (outras condições), esta é considerada como uma avaliação da combinação de dois métodos de soldadura. Os métodos de soldadura aprovados são adequados para:

(1) Soldadura TIG individual:

A espessura do metal de solda avaliada é de 3 mm, com uma gama de espessuras aplicável de (1,5~6)mm.

(2) Soldadura por vareta individual:

A espessura do metal de solda avaliada é de 8 mm, com um intervalo de espessura aplicável de (6~12)mm. Os métodos de soldadura Ds/Ws acima mencionados também podem ser utilizados separadamente para a soldadura TIG e a soldadura com vareta depois de passarem a avaliação, e depois combinados. A "avaliação" de soldadura a gás aplica-se à espessura máxima das peças soldadas que é a mesma que a espessura da peça de ensaio de "avaliação".

4. Tipos de provetes

(1) O processo aprovado pela "avaliação" dos provetes planos é aplicável aos provetes tubulares, e vice-versa. No entanto, devem ser consideradas várias posições de soldadura. Por exemplo, a soldadura vertical plana pode substituir a soldadura horizontal de tubos fixos, e a soldadura vertical plana pode substituir a soldadura vertical de tubos.

(2) A "avaliação" dos provetes de juntas de topo aplica-se aos provetes de juntas de canto.

(3) A "avaliação" do penetração total aplica-se aos objectos de ensaio de penetração não total.

(4) O processo de soldadura aprovado pela "avaliação" dos provetes de soldadura de canto plano é aplicável às soldaduras de canto do tubo e da placa ou do tubo e do tubo, e vice-versa.

5. Materiais de soldadura

(1) Materiais de soldadura tais como varetas de soldadura, fios e fluxos fundem-se durante o processo de soldadura e fundem-se no metal de solda sob a forma de metal de adição. São os principais componentes do metal de solda. A sua seleção e alteração podem influenciar significativamente as propriedades de soldadura da junta de soldadura.

No entanto, a sua variedade traz grandes dificuldades à "avaliação". Para reduzir o número de avaliações e conduzi-las racionalmente, a seleção de materiais de soldadura deve seguir os mesmos princípios que a seleção de aço, dividida por nível de classe (consulte a tabela no procedimento), para facilitar a "avaliação".

(2) Para varetas de soldadura, fios e fluxos estrangeiros, pode consultar materiais relacionados ou realizar testes para confirmar a sua conformidade antes da utilização. A sua composição química e propriedades mecânicas devem ser semelhantes às listadas na tabela de materiais de soldadura nacionais. Podem ser classificados no nível de classe correspondente e tratados da mesma forma que os materiais de soldadura nacionais.

As varetas, fios e fluxos de soldadura não listados na tabela de materiais de soldadura, se a sua composição química, propriedades mecânicas e características do processo forem semelhantes às listadas, podem ser classificados no nível de classe correspondente e utilizados. Aqueles que não podem ser classificados devem ser "avaliados" separadamente.

(3) As varas e os fios de soldadura de cada categoria devem ser avaliados separadamente. Para os da mesma categoria, mas de níveis diferentes, a avaliação do nível superior é aplicável ao nível inferior; entre as varetas de soldadura do mesmo nível, as avaliadas com varetas de soldadura ácidas podem ser isentas da avaliação básica vareta de soldadura avaliação.

(4) A mudança do metal de adição de fio sólido para fio fluxado, ou vice-versa.

(5) A mudança de gás combustível ou gás de proteção tipo, cancelamento do gás de proteção da retaguarda.

(6) A seleção de materiais para soldadura de aço deve seguir os princípios do DL/T752.

(7) Para materiais estranhos, especialmente materiais de soldadura para alta liga de açoPara obter mais informações sobre as propriedades básicas do material, o utilizador deve conhecer bem as suas propriedades. Alguns indicadores importantes diretamente relacionados com o desempenho do produto devem ser verificados através de ensaios antes da utilização.

6. Diâmetro do provete de ensaio do tubo

As directrizes gerais não ditam rigorosamente a "avaliação" dos diâmetros dos tubos. Devido à grande variedade de especificações dos tubos no sector da energia, foram tomadas as seguintes disposições, tendo em conta as variações significativas do processo:

(1) Quando se "avaliam" provetes com um diâmetro exterior Do de ≤60mm e a soldadura é efectuada utilizando o soldadura por arco de árgon o processo é aplicável independentemente do diâmetro exterior do tubo soldado.

(2) Para outros diâmetros de tubos, a "avaliação" é aplicável a diâmetros exteriores de tubos soldados que variam entre o limite inferior 0,5D0 e um limite superior não especificado.

7. Posição de soldadura da peça de teste

O sector da energia, tendo em conta as características específicas do sector, estabeleceu disposições específicas para a "avaliação" das posições de soldadura e a sua aplicabilidade (ver quadro nas orientações). As seguintes regras também devem ser respeitadas nos seguintes casos:

(1) Na soldadura vertical, quando a soldadura de raiz muda de soldadura ascendente para descendente ou vice-versa, deve ser efectuada uma nova avaliação.

(2) Para soldadura a gás e soldadura a arco de árgon com elétrodo de tungsténio de tubos com um diâmetro de ≤60mm, a menos que existam requisitos especiais para os parâmetros do processo de soldadura, apenas os tubos horizontais são geralmente "avaliados", o que é aplicável a todas as posições de soldadura da peça de trabalho.

(3) Durante a soldadura automática de tubos em todas as posições, devem ser utilizados provetes tubulares para "avaliação", não podendo ser substituídos por provetes em forma de placa.

8. Pré-aquecimento e temperatura da camada intermédia

Quando o temperatura de pré-aquecimento do provete de avaliação exceder os parâmetros previstos, deve ser efectuada uma nova avaliação:

(1) Quando a temperatura de pré-aquecimento da amostra de avaliação diminui em mais de 50 ℃;

(2) Para peças soldadas que requerem resistência ao impacto, quando a temperatura entre camadas aumenta em mais de 50 ℃.

9. Tratamento térmico pós-soldadura

(1) Se for necessária uma inspeção durante o processo e a peça de ensaio não puder ser soldada de uma só vez, deve ser efectuado um tratamento térmico pós-soldadura.

(2) O intervalo entre o tratamento térmico pós-soldagem e a conclusão da operação de soldagem deve seguir rigorosamente as especificações de tratamento térmico para vários aços e cumprir as disposições do DL / T 819 e DL / T 868. Por exemplo, o aço martensítico P91 requer que, após a conclusão da soldagem, a solda deve esfriar a 100 ℃ antes do austenite tudo se transforma em martensite, depois a temperatura é aumentada para o tratamento térmico pós-soldadura.

10. Parâmetros de especificação de soldadura e técnicas de funcionamento

Quando ocorrem alterações nos parâmetros de especificação da soldadura e nas técnicas de funcionamento, a avaliação deve ser refeita com base no tipo de parâmetro ou as instruções do processo devem ser alteradas.

(1) Na soldadura a gás, alterações nas características da chama;

(2) Na soldadura automática, alterações na distância entre o bocal condutor e a peça de trabalho;

(3) Uma alteração em velocidade de soldadura superior a 10% do valor avaliado;

(4) Mudança da soldadura de uma face para a soldadura de duas faces;

(5) Passagem da soldadura manual para a soldadura automática;

(6) Mudança de soldadura de passagem múltipla para soldadura de passagem única, etc.

Estes pontos e outras condições especiais podem ser considerados coletivamente para determinar como identificar os itens de avaliação do processo de soldadura.

VII. Fabrico e inspeção de provetes

1. O fabrico de provetes deve ser efectuado sob supervisão eficaz, em estrita conformidade com os requisitos e regulamentos do esquema de avaliação do processo.

2. Deve haver uma pessoa dedicada a registar cuidadosamente cada passo durante o processo de soldadura, e deve ser equipado um registador de parâmetros capaz de guardar os dados registados. Os registos devem ser devidamente conservados para efeitos de revisão.

3. Os elementos de inspeção devem ser completos, realizados em conformidade com a regulamentação aplicável.

Os principais elementos de inspeção incluem:

(1) Cordão de soldadura inspeção do aspeto: A altura restante do metal de solda não deve ser inferior à do material de base, a profundidade e o comprimento do rebaixo não devem exceder a norma e não deve haver fissuras, áreas não fundidas, inclusões de escória, poços de arco ou porosidade na superfície da solda.

(2) Ensaios não destrutivos de cordões de soldadura: A inspeção radiográfica dos provetes tubulares deve ser efectuada em conformidade com os requisitos da norma DL/T821, e a qualidade da soldadura não deve ser inferior à norma de nível II. Os ensaios não destrutivos não têm correlação com as propriedades mecânicas da junta soldada, mas a compreensão dos defeitos de soldadura na "avaliação" é muito necessária. Além disso, deve considerar-se a possibilidade de evitar estas áreas aquando do corte de peças de ensaio. Por conseguinte, deve ser incluído nos itens de inspeção.

(3) Ensaio de tração (espécimes dimensionais):

① A altura restante do provete é removida mecanicamente e nivelada com o material de origem.

② Espessura do espécime: Amostras de espessura total podem ser usadas quando a espessura é inferior a 30 mm. Se a espessura for superior a 30 mm, pode ser processada em duas ou mais peças de espécimes.

③ A resistência à tração de cada provete não deve ser inferior ao limite inferior do material de origem.

④ A resistência à tração dos espécimes de aço dissimilares não deve ser inferior ao limite inferior do material de origem no lado inferior.

⑤ Quando duas ou mais peças de espécimes são submetidas a um ensaio de tração, o valor médio de cada grupo de espécimes não deve exceder o limite inferior do valor especificado pelo material de origem.

(4) Ensaio de flexão:

① Os espécimes de flexão podem ser divididos em flexão de face transversal (traseira), flexão de face longitudinal (traseira) e flexão lateral transversal.

② Quando T é menor que 10, T = t; quando T é maior que t, t = 10. A largura do provete: 40, 20, 10 (unidade: mm).

③ A altura restante do espécime é removida mecanicamente, a superfície original do material de origem é mantida, e o rebaixo e o entalhe da raiz da solda não podem ser removidos.

④ O defeito na superfície de dobra do lado transversal deve ser considerado como a superfície de tração.

⑤ Os três principais factores que afectam o ensaio de flexão são: a relação entre a largura e a espessura do provete, a ângulo de flexãoe o diâmetro do eixo de flexão. O método de ensaio de flexão do regulamento SD340-89 e as disposições conexas não correspondem ao alongamento do próprio material. Por conseguinte, o alongamento da superfície exterior da amostra de flexão excedeu o limite inferior do alongamento especificado para alguns aços, o que não é inteiramente razoável.

Para uma determinação mais razoável da plasticidade no ensaio de flexão, o novo regulamento estipula que o método de ensaio de flexão deve ser realizado de acordo com GB/T232 Dobragem de metais Método de ensaio.

As condições do ensaio de flexão são especificadas da seguinte forma: a espessura da amostra é inferior a 10, o diâmetro do eixo de flexão (D) é 4t. A distância entre os suportes (Lmm) é de 6t+3, e o ângulo de flexão é de 180 graus.

Para os aços com um limite inferior de alongamento especificado inferior a 20% na norma e nas condições técnicas, se o ensaio de flexão não for qualificado e o alongamento medido for inferior a 20%, é permitido aumentar o diâmetro do eixo de flexão para o ensaio.

Após a flexão até ao ângulo especificado, não deve haver fissuras de comprimento superior a 3 mm, em qualquer direção, na superfície de tração de cada peça do provete, dentro da zona de soldadura e da zona afetada pelo calor. Exceptuam-se as fissuras no bordo, mas as fissuras causadas por inclusões de escória devem ser contadas.

(5) Ensaio de impacto: Os componentes que suportam pressão e carga, desde que satisfaçam as condições para a amostra de impacto, devem ser submetidos a um ensaio de impacto. Por conseguinte, este deve ser efectuado quando estiverem reunidas as seguintes condições:

① Se a espessura da soldadura não for suficiente para a amostragem (5x10x5mm), esta poderá não ser necessária.

② Quando a espessura da soldadura é maior ou igual a 16mm, é necessário um ensaio de impacto, 10x10x5mm.

③ Padrão de aprovação da avaliação: O valor médio de três espécimes não deve ser inferior ao limite inferior especificado pelos documentos técnicos relevantes, e um não deve ser inferior a 70% do valor especificado.

(6) Exame metalográfico: A junta de canto tubular não deve ter duas superfícies de inspeção no mesmo corte.

(7) Ensaio de dureza: A dureza do cordão de soldadura e da zona afetada pelo calor não deve ser inferior a 90% do valor de dureza, não deve exceder o valor de Dureza Brinell do material de base mais 100HB, não devendo exceder as seguintes especificações:

Quando o teor total da liga é inferior a 3%, a dureza deve ser inferior ou igual a 270HB;

Quando o teor total da liga é de 3~10, a dureza deve ser inferior ou igual a 300HB;

Quando o teor total de liga é superior a 10, a dureza deve ser inferior ou igual a 350HB;

Para o aço P91, 220~240 é o ideal.

(8) A preparação, o corte e a avaliação dos espécimes acima referidos devem ser efectuados de acordo com as normas aplicáveis.

(9) Após a inspeção, deve ser emitido um relatório formal por pessoal qualificado.

(10) Os procedimentos e requisitos de inspeção devem estar em conformidade com os regulamentos.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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