Guia abrangente para avaliação de processos de soldagem

E se você pudesse garantir que suas soldas fossem sempre perfeitas? Neste artigo, exploraremos a avaliação do processo de soldagem, um método crucial para testar e refinar as técnicas de soldagem. Você descobrirá como preparar, testar e avaliar as soldas para atender aos padrões de alta qualidade. Independentemente de você estar envolvido na fabricação ou na manutenção, a compreensão desse processo pode aumentar a eficiência da soldagem e a confiabilidade do produto. Mergulhe de cabeça para conhecer as etapas essenciais e os benefícios da avaliação do processo de soldagem.

Guia abrangente para avaliação de processos de soldagem

Índice

I. Conceito de avaliação do processo de soldagem

A avaliação do processo de soldagem é uma fase preliminar fundamental na operação geral de soldagem, abrangendo uma avaliação abrangente da adequação do procedimento de soldagem proposto para soldagens específicas e produtos relacionados. Essa avaliação sistemática serve como base para garantir a qualidade da solda, a confiabilidade e a conformidade com os padrões do setor.

O processo de avaliação compreende várias etapas importantes:

  1. Preparação pré-soldagem: Envolve a seleção do material, a otimização do projeto da junta e técnicas de preparação da superfície adaptadas à aplicação específica.
  2. Execução de soldagem: Soldagem cuidadosamente controlada de peças de teste em condições que simulam ambientes de produção reais, utilizando parâmetros especificados, como corrente, tensão, velocidade de deslocamento e composição do gás de proteção.
  3. Testes não destrutivos e destrutivos: Exame rigoroso de peças de teste soldadas usando vários métodos (por exemplo, inspeção visual, radiografia, teste ultrassônico e testes de propriedade mecânica) para avaliar a integridade e o desempenho da solda.
  4. Análise e avaliação de resultados: Avaliação abrangente dos resultados dos testes em relação aos critérios de aceitação predeterminados e aos indicadores de desempenho necessários.

A avaliação do processo de soldagem não é apenas um exercício teórico, mas uma aplicação prática crucial na fabricação. Ela é regida por pré-requisitos específicos (como especificações de materiais e recursos de equipamentos de soldagem), objetivos claramente definidos (por exemplo, alcançar propriedades mecânicas específicas ou resistência à corrosão) e um escopo limitado adaptado à aplicação pretendida.

O principal objetivo dessa avaliação é determinar se as juntas soldadas produzidas usando o procedimento de soldagem proposto atendem ou excedem todos os requisitos técnicos e especificações de desempenho. Isso inclui a avaliação de fatores como penetração da solda, fusão, resistência mecânica, ductilidade e resistência a vários tipos de modos de falha relevantes para a aplicação.

Durante todo o processo de avaliação, é mantida uma documentação meticulosa, registrando todos os parâmetros do processo de soldagem, dados de materiais, configurações de equipamentos, condições ambientais e resultados de testes. Esse conjunto abrangente de dados é então analisado e sintetizado em um "Registro de Qualificação do Procedimento de Soldagem" (WPQR) ou "Relatório de Avaliação do Processo de Soldagem". Esse documento serve como um projeto validado para a soldagem de produção futura, garantindo consistência, qualidade e conformidade com códigos e padrões relevantes.

II. Importância da avaliação do processo de soldagem

A avaliação do processo de soldagem é um componente essencial para garantir a qualidade e a integridade das juntas soldadas em caldeiras, vasos de pressão e sistemas de tubulação de pressão. Essa avaliação serve como parte indispensável do trabalho de preparação técnica, estabelecendo a base para operações de soldagem bem-sucedidas nessas aplicações de alto risco.

A importância da avaliação do processo de soldagem é multifacetada:

  1. Garantia de qualidade: Verifica a correção e a racionalidade do processo de soldagem, garantindo que o desempenho das juntas soldadas atenda ou exceda as especificações técnicas do produto e os padrões relevantes do setor. Essa avaliação funciona como uma proteção crucial contra possíveis falhas em componentes críticos.
  2. Conformidade regulatória: A avaliação do processo de soldagem é um requisito obrigatório para revisões de engenharia conduzidas por agências nacionais de qualidade e supervisão técnica. Isso garante que os procedimentos de soldagem cumpram as rigorosas normas de segurança e qualidade que regem os equipamentos de pressão.
  3. Otimização de processos: Por meio de uma avaliação sistemática, os parâmetros, as técnicas e os materiais de soldagem podem ser ajustados para obter os melhores resultados. Essa otimização não só aumenta a qualidade da junta, mas também melhora a eficiência da produção e reduz os custos.
  4. Mitigação de riscos: Ao identificar possíveis problemas antes da produção em escala total, a avaliação do processo de soldagem ajuda a reduzir os riscos associados a falhas de solda, que podem ter consequências graves em aplicações que contêm pressão.
  5. Benefícios econômicos: Uma avaliação bem executada do processo de soldagem pode maximizar a eficiência da produção de soldagem e, ao mesmo tempo, minimizar os custos de produção. Esse equilíbrio entre qualidade e eficiência leva à utilização otimizada de recursos e a melhores resultados econômicos.
  6. Melhoria contínua: O processo de avaliação fornece dados e percepções valiosos que podem ser usados para refinar os procedimentos de soldagem, treinar soldadores e promover a melhoria contínua das operações de soldagem.
  7. Compatibilidade de materiais: Garante que o processo de soldagem selecionado seja compatível com os materiais de base, o que é especialmente importante em aplicações que envolvem ligas exóticas ou soldagem de metais diferentes.

Para obter esses benefícios, a avaliação do processo de soldagem emprega uma série de técnicas e análises experimentais. Essas técnicas podem incluir testes mecânicos, exames não destrutivos, análise de microestrutura e testes simulados de condições de serviço. Os resultados dessas avaliações fornecem evidências concretas da adequação e da eficácia do processo de soldagem.

III. Objetivo da avaliação do processo de soldagem

A avaliação do processo de soldagem atende a várias funções críticas na fabricação e manutenção de equipamentos de suporte de pressão:

  1. Orientação técnica: Fornece um documento técnico abrangente que rege os processos de produção de caldeiras, vasos de pressão, tubulações de pressão e equipamentos relacionados. Esse documento é essencial para as operações de fabricação, instalação e manutenção, bem como para os programas de treinamento de soldadores. Ele garante a consistência e a adesão às práticas recomendadas do setor em todos os estágios de fabricação e reparo.
  2. Garantia de qualidade: A avaliação é a pedra angular dos sistemas de gerenciamento de qualidade de soldagem. Ela estabelece procedimentos padronizados e critérios de aceitação, permitindo o controle e a garantia de qualidade eficazes em todo o processo de soldagem. Essa abordagem sistemática ajuda a identificar e mitigar possíveis 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 soldagem e da proficiência técnica geral de uma organização. O processo de avaliação avalia as habilidades da equipe de soldagem, a eficácia dos procedimentos de soldagem e o desempenho do equipamento de soldagem. Essa avaliação abrangente reflete a capacidade da organização de atender aos padrões do setor e às especificações do cliente.
  4. Conformidade regulatória: A realização de avaliações de processos de soldagem é exigida por vários padrões do setor e regulamentações nacionais. A conformidade com esses requisitos é essencial para manter certificações, garantir contratos e assegurar uma operação legal e ética no setor de fabricação de equipamentos de pressão.
  5. Melhoria contínua: O processo de avaliação fornece dados e percepções valiosos que podem ser usados para otimizar os procedimentos de soldagem, aprimorar os programas de treinamento de soldadores e promover avanços tecnológicos nos processos e equipamentos de soldagem.

IV. Escopo de aplicação da avaliação do processo de soldagem

A avaliação do processo de soldagem é uma medida crítica de garantia de qualidade aplicável a uma ampla gama de setores industriais, especialmente na fabricação, instalação e manutenção de equipamentos de aço essenciais. Isso inclui, mas não se limita a caldeiras, sistemas de tubulação, vasos de pressão e estruturas de aço de suporte de carga. Além disso, desempenha um papel crucial em programas de treinamento de soldadores e avaliações técnicas, garantindo a competência da equipe de soldagem.

A avaliação abrange vários métodos de soldagem, cada um com suas aplicações e desafios específicos:

  1. Soldagem por arco de metal blindado (SMAW): Versátil para trabalhos externos e de manutenção
  2. Soldagem por arco de tungstênio a gás (GTAW/TIG): Soldagem de precisão para materiais finos e metais não ferrosos
  3. Soldagem por arco de metal a gás (GMAW/MIG): soldagem de alta velocidade para várias espessuras
  4. Soldagem a arco com núcleo de fluxo (FCAW): Adequado para aplicações externas e seções espessas
  5. Soldagem a gás: Usada para materiais finos e trabalhos de reparo
  6. Soldagem por arco submerso (SAW): Soldagem com alta taxa de deposição para chapas grossas

É imprescindível realizar a avaliação do processo de soldagem antes de iniciar qualquer operação de soldagem para validar as especificações de procedimento de soldagem (WPS) propostas e garantir que elas atendam aos padrões de qualidade exigidos e às especificações do projeto.

O processo de avaliação é aplicável em diversos setores industriais, incluindo, entre outros, os seguintes:

  • Instalações de fabricação
  • Locais de construção e instalação
  • Operações de manutenção e reparo
  • Estruturas marítimas e offshore
  • Indústrias aeroespaciais e de defesa
  • Usinas de geração de energia

A avaliação do processo de soldagem é inerentemente específica ao produto, reconhecendo que diferentes produtos têm requisitos técnicos e padrões de qualidade exclusivos. Por exemplo:

  • Vasos de pressão: A avaliação deve seguir códigos como o ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section IX ou normas internacionais equivalentes.
  • Estruturas de aço de suporte de carga: A conformidade com normas como AWS D1.1/D1.1M Structural Welding Code - Steel ou códigos regionais relevantes é essencial.
  • Sistemas de tubulação: As avaliações devem atender a padrões como o API 1104 para soldagem de tubulações.

O principal objetivo da avaliação do processo de soldagem é garantir que o procedimento de soldagem possa produzir, de forma consistente, soldas que atendam ou excedam os requisitos técnicos específicos do produto ou da estrutura. Isso inclui considerações como propriedades mecânicas, resistência à corrosão e desempenho de fadiga sob as condições de serviço pretendidas.

Além disso, o processo de avaliação deve levar em conta fatores como:

  • Compatibilidade de materiais e soldabilidade
  • Entrada de calor e seus efeitos nas propriedades do material
  • Medidas de controle de distorção
  • Requisitos de tratamento térmico pós-soldagem
  • Métodos de teste não destrutivo (NDT) e critérios de aceitação

V. Características da avaliação do processo de soldagem

A avaliação do processo de soldagem é uma metodologia crítica destinada a resolver os desafios do processo de soldagem sob condições específicas para qualquer material de aço. Seu principal objetivo não é identificar os parâmetros ideais do processo, mas sim fornecer um espectro de soluções que sejam geralmente aceitáveis e aplicáveis em uma ampla gama de cenários.

Embora a avaliação trate de problemas de desempenho em condições específicas de processo, é importante observar suas limitações. Ela 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 soldagem. Essas questões mais amplas geralmente exigem controles de engenharia adicionais e tratamentos pós-soldagem.

Uma pedra angular da avaliação eficaz do processo de soldagem é a avaliação completa da soldabilidade das matérias-primas. A realização de testes confiáveis de condições técnicas antes da produção pode servir como um guia valioso, contornando a prática arriscada e muitas vezes dispendiosa de usar produtos reais como peças de teste. Essa abordagem não apenas economiza recursos, mas também proporciona um ambiente mais controlado para a avaliação.

Durante o processo de avaliação, é fundamental isolar e excluir os fatores humanos para manter a objetividade. A avaliação dos processos de soldagem não deve ser confundida com a avaliação da proficiência do soldador. O pessoal responsável por conduzir a avaliação do processo de soldagem deve ter a experiência necessária para discernir se os defeitos observados são decorrentes de problemas relacionados ao processo ou de deficiências baseadas em habilidades. Nos casos em que forem identificadas deficiências de habilidade, a resposta adequada é o treinamento direcionado do soldador, e não a modificação do processo.

Os procedimentos convencionais de avaliação do processo de soldagem geralmente se baseiam em testes mecânicos de juntas soldadas à temperatura ambiente. Em geral, considera-se que uma junta que passa com sucesso pela inspeção visual, pelos testes não destrutivos (NDT) e pelos testes mecânicos em temperatura ambiente atende aos requisitos do processo de soldagem. No entanto, essa bateria padrão de testes pode não fornecer dados abrangentes de confiabilidade para novas ligas de aço usadas em aplicações de tubulação de alta temperatura e alta pressão, especialmente no setor de geração de energia. Para garantir a integridade e a longevidade desses componentes essenciais, devem ser considerados regimes de testes complementares. Esses testes podem incluir testes de resistência em alta temperatura para simular condições operacionais, testes de fluência para avaliar a deformação de longo prazo sob tensão constante e testes de corrosão por tensão para avaliar a suscetibilidade a rachaduras assistidas pelo ambiente.

Ao incorporar essas metodologias avançadas de teste, as avaliações do processo de soldagem podem fornecer uma avaliação mais holística do desempenho da junta, especialmente para materiais e aplicações que ultrapassam os limites das práticas tradicionais de soldagem. Essa abordagem abrangente não apenas aumenta a confiabilidade da avaliação, mas também contribui para a segurança e a eficiência gerais das estruturas soldadas em ambientes industriais exigentes.

VI. Procedimento de avaliação do processo de soldagem

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

1. Escreva e emita o trabalho de avaliação do processo de soldagem

O principal objetivo da atribuição é emitir tarefas de avaliação. Portanto, seu conteúdo principal deve incluir: objetivo da avaliação, indicadores de avaliação, itens de avaliação e condições de qualificação dos departamentos e do pessoal responsável pelas tarefas de avaliação.

(1) Determinar os indicadores de avaliação

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

(2) Determinar os itens de avaliação

Considerando os requisitos reais de trabalho do projeto, cubra os itens relacionados de acordo com o escopo dos regulamentos e determine os itens de avaliação. A determinação dos itens de avaliação do processo de soldagem deve considerar os seguintes aspectos:

Aço:

(1) Classificação dos níveis de aço;

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

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

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

A principal característica dos diferentes tipos de juntas de solda de aço é a distribuição desigual da composição química, da estrutura metalográfica, das propriedades mecânicas e da soldagem tensão residual. O processo de soldagem deve abordar essas questões e adotar as medidas tecnológicas necessárias para resolvê-las.

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

Juntas de aço diferentes do tipo M: Um lado da junta de soldagem é de aço martensítico, e o outro é de outro aço estruturado. Os tipos específicos incluem: M+B, M+P e assim por diante.

③Juntas de aço diferentes do tipo B: Um lado da junta de soldagem é de aço bainítico e o outro é de cobre perlítico. Há apenas um tipo: B+P.

2. Espessura da peça de teste de avaliação

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

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

A faixa de espessura 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 teste é calculada de acordo com as regras a seguir:

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

②A espessura da peça de teste da solda de filete entre tubo e 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 derivação.

Além disso, para soldagem a arco submerso, soldagem de dupla face e paredes espessas de pequeno diâmetro, etc., verifique cuidadosamente os regulamentos e execute-os de acordo com os regulamentos.

3. Métodos de soldagem

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

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

(1) Soldagem TIG individual:

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

(2) Soldagem com bastão individual:

A espessura do metal de solda avaliada é de 8 mm, com uma faixa de espessura aplicável de (6 a 12) mm. Os métodos de soldagem Ds/Ws mencionados acima também podem ser usados separadamente para soldagem TIG e soldagem com bastão após a aprovação da avaliação e, em seguida, combinados. A "avaliação" de soldagem a gás aplica-se à espessura máxima das peças soldadas, que é igual à espessura da peça de teste de "avaliação".

4. Tipos de peças de teste

(1) O processo aprovado pela "avaliação" dos corpos de prova planos é aplicável aos corpos de prova tubulares e vice-versa. Entretanto, várias posições de soldagem devem ser consideradas. Por exemplo, a soldagem vertical plana pode substituir a soldagem horizontal de tubos fixos, e a soldagem vertical plana pode substituir a soldagem vertical de tubos.

(2) A "avaliação" dos corpos de prova de junta de topo se aplica aos corpos de prova de junta de canto.

(3) A "avaliação" do penetração total aplica-se às peças de teste de penetração não completa.

(4) O processo de soldagem aprovado pela "avaliação" das peças de teste de solda de canto plano é aplicável às soldas de canto do tubo e da placa ou do tubo e do tubo, e vice-versa.

5. Materiais de soldagem

(1) Materiais de soldagem como varetas de soldagem, arames e fluxos, derretem durante o processo de soldagem e se fundem ao metal de solda na forma de metal de adição. Eles são os principais componentes do metal de solda. Sua seleção e alteração podem influenciar significativamente as propriedades de soldagem da junta de solda.

Entretanto, sua variedade traz grande dificuldade para a "avaliação". Para reduzir o número de avaliações e conduzi-las de forma racional, a seleção de materiais de soldagem deve seguir os mesmos princípios da seleção de aço, divididos por nível de classe (consulte a tabela no procedimento), para facilitar a "avaliação".

(2) Para varetas, fios e fluxos de soldagem estrangeiros, você pode consultar materiais relacionados ou realizar testes para confirmar sua conformidade antes do uso. Sua composição química e propriedades mecânicas devem ser semelhantes às listadas na tabela de materiais de soldagem nacionais. Eles podem ser classificados no nível de classe correspondente e tratados da mesma forma que os materiais de soldagem nacionais.

Varetas, arames e fluxos de soldagem não listados na tabela de materiais de soldagem, se sua composição química, propriedades mecânicas e características de processo forem semelhantes às listadas, podem ser classificados no nível de classe correspondente e usados. Aqueles que não podem ser classificados devem ser "avaliados" separadamente.

(3) As varetas e os arames de soldagem de cada categoria devem ser avaliados separadamente. Para aqueles da mesma categoria, mas de níveis diferentes, a avaliação do nível mais alto é aplicável ao nível mais baixo; entre as varetas de soldagem do mesmo nível, aquelas avaliadas com varetas de soldagem ácidas podem ser isentas da avaliação básica. Vareta de solda avaliação.

(4) A mudança do metal de enchimento 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 parte traseira.

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

(7) Para materiais estranhos, especialmente materiais de soldagem para alta liga de açoPara obter mais informações sobre as propriedades básicas do material, você deve compreendê-las completamente. Alguns indicadores importantes diretamente relacionados ao desempenho do produto devem ser verificados por meio de testes antes do uso.

6. Diâmetro da peça de teste do tubo

As diretrizes gerais não determinam estritamente a "avaliação" dos diâmetros dos tubos. Devido à grande variedade de especificações de tubos no setor de energia, as seguintes provisões foram feitas considerando variações significativas no processo:

(1) Ao "avaliar" as peças de teste com um diâmetro externo Do de ≤60 mm, e a soldagem for feita usando o soldagem a arco de argônio o processo é aplicável independentemente do diâmetro externo do tubo soldado.

(2) Para outros diâmetros de tubulação, a "avaliação" é aplicável a diâmetros externos de tubulação soldada que variam do limite inferior 0,5D0 a um limite superior não especificado.

7. Posição de soldagem da peça de teste

O setor de energia, levando em conta as características específicas do setor, fez provisões específicas para a "avaliação" das posições de soldagem e sua aplicabilidade (consulte a tabela nas diretrizes). As regras a seguir também devem ser observadas nos seguintes casos:

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

(2) Para soldagem a gás e soldagem a arco de argônio com eletrodo de tungstênio de tubos com diâmetro ≤60 mm, a menos que haja requisitos especiais para os parâmetros do processo de soldagem, apenas os tubos horizontais são geralmente "avaliados", o que se aplica a todas as posições de soldagem da peça de trabalho.

(3) Durante a soldagem automática de tubos em todas as posições, os corpos de prova tubulares devem ser usados para "avaliação", e os corpos de prova em forma de placa não podem ser substituídos.

8. Pré-aquecimento e temperatura da camada intermediária

Quando o temperatura de pré-aquecimento do espécime de avaliação exceder os parâmetros pretendidos, uma nova avaliação deve ser realizada:

(1) Quando a temperatura de pré-aquecimento do corpo de prova de avaliação diminuir em mais de 50°C;

(2) Para peças soldadas que exijam resistência ao impacto, quando a temperatura da camada intermediária aumentar em mais de 50 ℃.

9. Tratamento térmico pós-soldagem

(1) Se for necessária uma inspeção durante o processo e a peça de teste não puder ser soldada de uma só vez, deverá ser realizado um tratamento térmico pós-soldagem.

(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 do DL/T 868. Por exemplo, o aço martensítico P91 exige que, após a conclusão da soldagem, a solda seja resfriada a 100°C antes do austenita tudo se transforma em martensita, então a temperatura é aumentada para o tratamento térmico pós-soldagem.

10. Parâmetros de especificação de soldagem e técnicas operacionais

Quando ocorrerem mudanças nos parâmetros de especificação de soldagem e nas técnicas operacionais, a avaliação deverá ser refeita com base no tipo de parâmetro ou as instruções do processo deverão ser alteradas.

(1) Na soldagem a gás, mudanças nas características da chama;

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

(3) Uma mudança em velocidade de soldagem maior que 10% do valor avaliado;

(4) Mudança da soldagem de um lado para a soldagem de dois lados;

(5) Mudança de soldagem manual para soldagem automática;

(6) Mudança de soldagem de múltiplos passes para soldagem de passe único, etc.

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

VII. Fabricação e inspeção de peças de teste

1. A fabricação de peças de teste deve ser conduzida sob supervisão efetiva, estritamente de acordo com os requisitos e as normas do esquema de avaliação do processo.

2. Deve haver uma pessoa dedicada que registre cuidadosamente cada etapa durante o processo de soldagem, e um registrador de parâmetros capaz de salvar os dados registrados deve ser equipado. Os registros devem ser preservados adequadamente para revisão.

3. Os itens de inspeção devem estar completos, conduzidos de acordo com os regulamentos relevantes.

Os principais itens de inspeção incluem:

(1) Costura de solda Inspeção da aparência: A altura restante do metal de solda não deve ser menor do que a do material de base, a profundidade e o comprimento do rebaixo não devem exceder o padrão e não deve haver rachaduras, áreas não fundidas, inclusões de escória, poços de arco ou porosidade na superfície da solda.

(2) Teste não destrutivo de costuras de solda: A inspeção radiográfica das peças de teste tubulares deve ser realizada de acordo com os requisitos da DL/T821, e a qualidade da solda não deve ser inferior ao padrão de nível II. O teste não destrutivo não tem correlação com as propriedades mecânicas da junta soldada, mas a compreensão dos defeitos de soldagem na "avaliação" é muito necessária. Além disso, deve-se considerar a possibilidade de evitar essas áreas ao cortar as peças de teste. Portanto, isso deve ser incluído nos itens de inspeção.

(3) Teste de tração (espécimes dimensionais):

① A altura restante do corpo de prova é removida mecanicamente e nivelada com o material de base.

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

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

④ A resistência à tração de espécimes de aço diferentes não deve ser menor do que o limite inferior do material de origem no lado inferior.

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

(4) Teste de flexão:

① Os espécimes de flexão podem ser divididos em flexão transversal da face (traseira), flexão longitudinal da face (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 corpo de prova: 40, 20, 10 (unidade: mm).

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

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

⑤ Os três principais fatores que afetam o teste de flexão são: a relação entre a largura e a espessura do corpo de prova, a ângulo de flexãoe o diâmetro do eixo de flexão. O método de teste de flexão da norma SD340-89 e as disposições relacionadas não correspondem ao alongamento do próprio material. Portanto, o alongamento da superfície externa do corpo de prova de flexão excedeu o limite inferior do alongamento especificado para alguns aços, o que não é totalmente razoável.

Para uma determinação mais razoável da plasticidade no teste de flexão, a nova regulamentação estipula que o método de teste de flexão deve ser conduzido de acordo com a norma GB/T232 Dobra de metal Método de teste.

As condições do teste de flexão são especificadas da seguinte forma: a espessura da amostra é menor que igual 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 aços com um limite inferior de alongamento especificado inferior a 20% na norma e nas condições técnicas, se o teste de flexão não for qualificado e o alongamento medido for inferior a 20%, será permitido aumentar o diâmetro do eixo de flexão para o teste.

Após a flexão no ângulo especificado, não deve haver rachaduras com mais de 3 mm de comprimento em qualquer direção na superfície de tração de cada peça do corpo de prova, dentro da solda e da zona afetada pelo calor. Excetuam-se as rachaduras na borda, mas as rachaduras causadas por inclusões de escória devem ser contadas.

(5) Teste de impacto: No caso de componentes que suportam pressão e carga, desde que atendam às condições de amostra de impacto, eles devem ser submetidos a um teste de impacto. Portanto, ele deve ser realizado quando as seguintes condições forem atendidas:

① Se a espessura da solda não for suficiente para a amostragem (5x10x5mm), ela pode não ser necessária.

② Quando a espessura da solda for maior ou igual a 16 mm, é necessário um teste de impacto de 10x10x5 mm.

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 deles 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) Teste de dureza: A dureza da costura de solda e da zona afetada pelo calor não deve ser inferior a 90% do valor de dureza, não excedendo o valor de Dureza Brinell do material de base mais 100HB, e não exceda as seguintes especificações:

Quando o conteúdo total da liga for inferior a 3%, a dureza deverá ser menor ou igual a 270HB;

Quando o conteúdo total da liga é de 3 a 10, a dureza deve ser menor ou igual a 300HB;

Quando o teor total de liga é maior que 10, a dureza deve ser menor ou igual a 350HB;

Para o aço P91, 220~240 é o ideal.

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

(9) Após a inspeção, um relatório formal deve ser emitido 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 do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.

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