Svetskvalitetskontroller för bearbetning av ståldelar: en steg-för-stegguide

Varför svetsinspektion avgör kvaliteten på ståldelar

Vid bearbetning av ståldelar är svetsning sällan den slutliga operationen och nästan alltid en strukturell sådan. En konsol, en tillverkad ram, ett tryckhållande skal eller en maskinbearbetad enhet ärver varje diskontinuitet som skapas vid bågen, och dessa diskontinuiteter är mycket billigare att hitta under tillverkningen än efter att delen har bearbetats, testats och skickats. En strukturerad inspektionsplan omfattar därför tre steg: innan ljusbågen slås, medan svetsning pågår och efter att fogen har svalnat.

För-svetsinspektion

Basmaterial och förbrukningsmaterial.Verifiera stålkvaliteten, värme- eller partiidentiteten, dimensionsspecifikationen och brukscertifikatet för både basplattan och tillsatsmetallen. Bekräfta att klassificeringen av förbrukningsvaror stämmer överens med proceduren och att elektroder och flussmedel har lagrats och vid behov bakats enligt tillverkarens instruktioner.

Gemensam förberedelse.Kontrollera spårets vinkel, rotytan, rotspalten, kantens rakhet och renhet. Olja, glödskal, rost, färg och fukt i spåret är direkta källor till porositet och väte-inducerad sprickbildning, så fogen bör inspekteras omedelbart före svetsning snarare än timmar tidigare.

Montera och montera-upp.Mät gap, felmatchning och vinkelförvrängning mot ritningen och svetsproceduren. Överdriven missanpassning koncentrerar spänningen och tvingar ofta svetsaren att kompensera med ett bredare, hetare pass än vad proceduren tillåter.

Utrustning och kvalifikationer.Bekräfta att svetsprocedurspecifikationen stöds av ett kvalificerat procedurtestprotokoll, att svetsaren har en giltig kvalifikation för processen och positionen och att maskinen, brännaren, gastillförseln och returledningarna är i fungerande skick.

Under-Process Svetsinspektion

Parametrar.Registrera ström, spänning, färdhastighet, trådmatningshastighet, polaritet och skyddsgasflöde för varje passage. Avdrift i någon av dessa förändrar värmetillförseln och därmed skarvens mikrostruktur och seghet.

Teknik.Observera rörelsevinkel, arbetsvinkel, vävning, pärlsekvens och överlappning. Bekräfta att rotpassagen är helt sammansmält och att vävningen inte överskrider gränserna för proceduren.

Interpass skick.Slagg, stänk och oxid måste avlägsnas efter varje pass. Interpass-temperaturen måste hållas under den gräns som anges av proceduren, eftersom en varm fog i en tjock sektion kan höja värmetillförseln utanför det område som kvalifikationen täckte.

Visuell och dimensionell inspektion efter-svetsning

Svetsytan ska vara slät och regelbunden, utan sprickor, slagginneslutningar, ytporositet eller genombränning.

Svetsbredd, kåpahöjd och tåvinkel ska möta ritningen, med mjuka övergångar till basmetallen. Underskuren, ofullständig sammansmältning, bristande penetration och rotkonkavitet är oacceptabla på de nivåer som definieras av acceptansstandarden.

Dimensionskontroller täcker svetsstorlek, distorsion, camber och positionen för fästa komponenter i förhållande till referenspunkten. Kälsvetsbenslängd och halstjocklek bör mätas snarare än uppskattas.

Volumetrisk undersökning och mekanisk provning

För kritiska eller geometriskt komplexa fogar räcker det inte med enbart ytinspektion, eftersom de mest skadliga defekterna - brist på smältning, inre porositet och nedgrävda sprickor - ligger under ytan. Ultraljudstestning är effektiv vid full penetrering av kolvleder i tjockare sektioner, medan radiografisk testning är att föredra där defektorienteringen är gynnsam och där en permanent registrering krävs. Provtagningsnivåer är vanligtvis knutna till fogens kriticitet: den högsta svetsklassen undersöks över sin fulla längd, och lägre klasser undersöks på stickprovsbasis med en definierad procentandel.

Mekanisk testning kompletterar volymetrisk undersökning. Dragprover över fogen bekräftar att svetsen åtminstone matchar den specificerade hållfastheten hos basmetallen, och Charpy-slagtester på svetsmetallen och den värmepåverkade zonen bekräftar att segheten inte har försämrats av överdriven värmetillförsel, särskilt i tjocka sektioner och i stål som är känsliga för snabb kylning.

Register, spårbarhet och rättelse

Varje inspektionsresultat ska kunna spåras till den skarv den beskriver. En praktisk registreringsuppsättning innehåller fogidentifieringen, ritningsrevisionen, svetsprocedurens referens, förbrukningsvarans partinummer, svetsarens identitet, de uppmätta parametrarna, inspektionsresultaten och hanteringen av eventuell reparation. Reparationer bör -inspekteras på nytt med samma metod och till samma acceptansnivå som den ursprungliga fogen, och upprepad reparation av samma plats bör begränsas och registreras, eftersom cyklisk uppvärmning gradvis försämrar den värmepåverkade zonen.

Om en defekt hittas bör orsaken identifieras innan svetsningen återupptas. Porositet pekar vanligtvis på förorening, fukt eller gasflödesproblem; brist på fusion pekar vanligtvis på värmetillförsel, färdhastighet eller teknik; och sprickbildning i den värmepåverkade zonen pekar vanligtvis på väte, fasthållning eller en olämplig förvärmning och interpass-regim.

Vanliga frågor

F: Vad måste kontrolleras innan svetsningen påbörjas?
Basmaterial och tillsatsmetallidentitet, fogförberedelse och renhet,-passningsmått, svetsprocedurer och svetsarkvalifikationer samt skicket på svetsutrustningen och gasförsörjningen.

F: När är ultraljudstest att föredra framför radiografiska tester?
Ultraljudstestning passar tjocka, full penetrerande rumpleder och upptäcker plana defekter som bristande sammansmältning. Röntgenundersökning är bättre för volymetriska defekter och där en permanent bildregistrering krävs.

F: Hur mycket av en svets måste undersökas?
Omfattningen följer svetsklassen. De mest kritiska lederna undersöks över hela sin längd, medan lägre klasser undersöks med en definierad provprocent som överenskommits i besiktningsplanen.

F: Varför spelar interpass-temperaturen någon roll?
Den styr den effektiva värmetillförseln och kylhastigheten. Att låta en fog hålla sig för varm förgrovar mikrostrukturen och minskar segheten, medan att låta den svalna för snabbt kan härda den värmepåverkade zonen och främja sprickbildning.

F: Är mekaniska tester nödvändiga om den volymetriska undersökningen godkänns?
Ja. Volumetrisk undersökning finner diskontinuiteter men mäter inte styrka eller seghet, så drag- och slagprovning krävs fortfarande för procedurkvalificering och för projektprovtagning.

F: Hur ska en reparerad svets inspekteras?
Den bör undersökas med samma metod, till samma acceptansnivå, och registreras på samma sätt som den ursprungliga fogen, med antalet reparationer på varje plats inom den överenskomna gränsen.