Эти стандарты помогают профессионалам следовать руководящие принципы для достижения стабильности, эффективности и безопасности сварочных работ. Соблюдение этих стандартов сварки, безусловно, поможет предприятиям снизить риски, соответствовать нормативным требованиям и производить качественную продукцию, которая будет отвечать или даже превосходить ожидания клиентов.

Это руководство будет объяснять подробно о том, какие основные стандарты и правила действуют, кто их разрабатывает и какую терминологию должен понимать каждый специалист по сварке.

Основные организации по стандартам сварки

Несколько крупных организаций устанавливают стандарты сварки в качестве правил по передовой практике, протоколам безопасности и требованиям к качеству, которые обычно соблюдаются в отрасли. В этом разделе будут представлены основные органы ответственный за устанавливая эти основные руководящие принципы на глобальном уровне.

А. Американское общество сварки

Образован в 1919 году., AWS разрабатывает некоторые из наиболее широко используемых стандартов сварки в Соединенных Штатах и на международном уровне. Ключевые стандарты, такие как AWS D1.1, предписывают процедуры сварки, процедуры квалификации и безопасности, среди прочего, которые устанавливают минимальный набор стандартов, гарантирующих качество в любой конкретной отрасли.

Б. Американское общество инженеров-механиков

Основанная в 1880 году, ASME разрабатывает кодексы для механических систем. Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением, раздел IX, в частности, касается квалификации сварки и считается незаменимым на производственных и эксплуатационных предприятиях, связанных с котлами и сосудами под давлением, поскольку он разрабатывает спецификации, необходимые для безопасной и качественной сварки.

C. Международная организация по стандартизации

ИСО — это международная организация которая разрабатывает международные стандарты практически для всех отраслей промышленности.

Сварка не является исключением, поскольку ISO разработала такие стандарты, как 3834, которые касаются требований к качеству сварки плавлением, и такие стандарты гарантировали, что этот вид сварки достиг определенной гармонии в большинстве стран, а продукты, полученные в результате такой деятельности, соответствуют минимальным стандартам во всем мире.

D. Американское общество по испытаниям и материалам – ASTM

Международное АСТМ производит материал и тестирование Стандарты методов. Для сварочной отрасли стандарты ASTM определяют характеристики основных металлов и присадочных металлов, чтобы гарантировать, что материалы будут пригодны для предполагаемого применения и будут выполнять требуемые функции.

E. Другие организации, заслуживающие внимания

Европейская федерация сварки (EWF)

Европейская федерация сварки координирует образование и квалификацию в области сварочных навыков по всей Европе, что упрощает странам-членам обмен навыками сварки друг у друга, а также повышение квалификации.

Канадское бюро сварки

CWB несет ответственность за сертификация сварочных компаний и специалистов в Канаде по стандартам, включая CSA W47.1 и W47.2, для обеспечения соответствия сварочной отрасли Канады национальным требованиям к сварке и повышения безопасности сварных конструкций.

Основные стандарты и кодексы

Конкретные стандарты и кодексы сварки подробно описывают качество и безопасность сварных конструкций. Они охватывают аспекты связанный с материалы, процедуры, методы испытаний и квалификационные требования, необходимые для различных видов сварки.

A. AWS D1.1 Свод правил по сварке конструкций – Сталь

AWS D1.1 — один из самых известных кодексов в области сварки стальных конструкций. Кодекс содержит положения иметь дело с проектирование, изготовление, проверка и ремонт сварных стальных конструкций, в том числе:

Критерии проектирования, охватывающие конструкцию соединений и допустимые напряжения.
Предварительно аттестованные процедуры сварки, то есть процессы, не требующие проведения квалификационных испытаний.
Требования к квалификации как процесса сварки, так и персонала.
Критерии проверки и испытаний, относящиеся как к визуальному контролю, так и к методам неразрушающего контроля.

AWS D1.1 будет гарантировать что благодаря производителям стальные конструкции обладают необходимыми прочностными и эксплуатационными характеристиками с точки зрения безопасности и надежности.

B. AWS D1.2 Сварочные нормы и правила для конструкций – алюминий

AWS D1.2 посвящен сварке конструкций из алюминия, учитывая особые характеристики и требования, относящиеся к сварке алюминия. Ниже приведены некоторые важные особенности, на которые следует обратить внимание:

Спецификация материалов, критерии выбора подходящего типа алюминиевых сплавов и процедуры сварки.
Некоторые требования к подготовке и квалификации сварочных процедур, специфичных для алюминия.
Квалификация сварщиков
Стандарты испытаний и сертификации сварщиков, имеющих право работать с алюминием, методы контроля при сварке алюминия включают визуальные и неразрушающие методы.

Данный стандарт обеспечивает структурную целостность сварных алюминиевых конструкций для требуемых областей применения.

C. Раздел IX ASME — Квалификации по сварке и пайке

Раздел IX ASME является частью Кодекса по котлам и сосудам под давлением и содержит общие требования, которые должны использоваться при квалификации процедур сварки и пайки, а также персонала. Он состоит из:

Спецификация процедуры сварки: документ, определяющий параметры сварки для конкретного применения.
Записи о квалификации процедуры: записи, демонстрирующие, что WPS позволяет получать приемлемые сварные швы.
Квалификационные испытания сварщиков (WPQ) Испытания, определяющие способность сварщика выполнять качественные сварные швы с использованием квалифицированной процедуры.

Отрасли промышленности, связанные с аспектами, связанными с целостностью давления, такие как производство котлов, сосудов под давлением и ядерных компонентов, должны предоставить доказательства того, что они нанимают сварщиков в соответствии с требованиями, перечисленными в разделе IX ASME.

D. ISO 3834 – Требования к качеству сварки плавлением

ISO 3834 описывает руководство по обеспечению поддержания качества в процессе сварки плавлением. Процессы производства и обслуживания для сварки плавлением могут быть реализованы во многих отраслях. Стандарт рассматривает:

Управление качеством: качество сварки интегрировано в общие системы качества.
Компетентность персонала: Сварка предполагает требования к квалификации и обучению персонала.
Планирование производства: содержит рекомендации по подготовке процедуры сварки и обслуживанию оборудования.
Инспекция и испытания: описывает методы и процедуры, которые необходимо применять для обеспечения качества сварки как во время, так и по окончании производства.

Внедрение стандарта ISO 3834 позволяет организации гарантировать стабильное качество сварки и способствует соблюдению международных требований.

E. API 1104 — Сварка трубопроводов и связанных с ними объектов

API 1104 — это стандарт, разработанный Американским институтом нефти, который устанавливает требования к сварке трубопроводов и объектов, связанных с нефтяной промышленностью. Кодекс рассматривает следующие аспекты:

Процедуры сварки: Руководящие принципы по подготовке и аттестации процедур сварки трубопроводов.
Квалификация сварщиков: Руководящие принципы, касающиеся тестирования сварщиков с целью определения их компетентности в выполнении качественных сварных швов трубопроводов.
Визуальный осмотр должен охватывать критерии и другие методы неразрушающего контроля, такие как радиографический и ультразвуковой контроль.

Критерии включают допустимые уровни дефектов сварных швов, обеспечивающие сохранение целостности трубы. Стандарт API 1104 имеет большое значение для безопасности и эффективности трубопроводных систем, предотвращая утечки и повреждения.

Процедуры сварки и квалификация

Разработка соответствующих процедур сварки и определение квалификации сварщиков первые шаги в поисках качественных сварных швов.

Таким образом, данная процедура включает в себя документирование используемых процедур, оценку таких процедур путем испытаний на предмет их соответствия промышленным требованиям и сертификацию компетентности персонала, выполняющего сварку.

A. Технические условия сварки (WPS)

WPS — это официальный документ, в котором подробно описывается, как выполнять сварку. Это набор рекомендаций, помогающих сварщикам выполнять свою работу таким образом, чтобы обеспечить стабильные результаты, всегда гарантируя, что сварной шов соответствует критериям качества.

Состав WPS:

Процесс сварки: Указывает на применяемую технологию, например, сварку MIG, TIG или электродную сварку.
Базовые материалы: это типы и марки материалов, которые подлежат сварке.
Конструкция: Описана конфигурация и подготовка сварных соединений.
Присадочные материалы: подробно описаны используемые электроды или присадочные проволоки, а также их классификация.
Позиция и техника: Это определяет положение сварки и любые специальные приемы или движения, которые необходимо применить.
Температуры предварительного нагрева и между проходами: это рекомендуемые температуры, позволяющие избежать дефектов материала.
Электрические параметры: перечисляют тип тока, силу тока, напряжение и скорость движения.

WPS разрабатывается для содействия стандартизации сварочных работ и обеспечения выполнения всех сварных швов в контролируемых и утвержденных условиях.

B. Записи о квалификации процедуры

PQR означает протокол квалификации процедуры. Это запись результатов испытаний, проведенных в поддержку WPS. Эта запись подтверждает, что процедура сварки способна наносить сварные швы с правильными свойствами и целостностью.

Основное содержание PQR включает, среди прочего:

Подробная информация об испытательных сварных швах: Подробное описание испытательных сварных швов
Результаты механических испытаний: испытания на растяжение, испытания на изгиб и другие анализы.
Проверка соответствия: гарантирует, что контрольные сварные швы соответствуют критериям приемки, установленным любым стандартом.

Основная роль PQR — показать, что процедуры, описанные в WPS, эффективны и надежны.

C. Квалификация сварщика (WPQ)

Квалификационная проверка сварщиков — это процесс, определяющий способность каждого сварщика выполнять качественную сварку с использованием квалифицированной технологической карты сварки (WPS). Процедуры квалификации гарантируют, что сварщик обладает необходимой компетенцией и навыками.

Основными компонентами WPQ являются:

Проверка профессиональных навыков: сварщик выполняет пробные сварные швы в контролируемых условиях.
Проверка и испытания: контрольные сварные швы проверяются визуально, а также могут подвергаться неразрушающему или разрушающему контролю.
Сертификация: После успешного завершения обучения сертифицированный специалист может считаться квалифицированным специалистом по определенным процессам, должности и типу материала.

Сертификаты WPQ обычно имеют срок действия, по истечении которого может потребоваться повторная сертификация как средство определения дальнейшей компетентности лиц.

D. Ценность сертификации и обучения

Сертификация и обучение являются важнейшими аспектами, которые поддерживают сварочную отрасль на самом высоком уровне. Они гарантируют качество и безопасность, как предписано, в применяемых сварочных процедурах и задействованном персонале.

Основные преимущества сертификации и обучения:

Гарантия качества: сертифицированные процедуры и сварщики гарантируют качество и надежность сварных швов.
Повышение безопасности: надлежащим образом обученные сварщики будут соблюдать все протоколы безопасности, чтобы свести к минимуму вероятность возникновения несчастных случаев.
Соблюдение правовых и договорных требований: в связи с различиями в отраслях промышленности доступны различные сертификаты, подтверждающие соответствие нормативным требованиям.
Профессиональное развитие: Постоянное обучение — это один из надежных способов для сварщиков совершенствовать свое мастерство и быть в курсе всех новых разработок в этой области.

Инвестиции в сертификацию и обучение помогают организации поддерживать свое конкурентное преимущество и развивать культуру совершенства.

Стандарты материалов и расходных материалов

В этом разделе будут рассмотрены некоторые стандарты, касающиеся основных металлов, присадочных материалов и вопросов совместимости материалов для процессов соединения.

А. Классификации основных металлов

Классификации основных металлов должны быть актуализированы в соответствии с указаниями, чтобы гарантировать, что механические и химические свойства материала соответствуют предполагаемому применению.

Марки и характеристики материалов

Стандарты ASTM: Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM) подготовило спецификации для многих металлов. Например, ASTM A36 — это спецификация для углеродистой конструкционной стали. В спецификации указаны химический состав и механические свойства.

Классификации SAE и AISI: Общество инженеров-автомобилестроителей (SAE) и Американский институт железа и стали (AISI) классифицировали стали по их химическому составу. Одна из самых популярных классификаций — нержавеющая сталь AISI 304, известная своей коррозионной стойкостью.

Стандарты материалов ISO: ISO устанавливает мировые стандарты в отношении расходных материалов для сварки. Примером может служить ISO 14341, который позволяет гарантировать постоянство свойств материалов.

Выбор правильной марки материала имеет решающее значение для достижения прочности, долговечности и эксплуатационных характеристик сварной конструкции.

B. Характеристики присадочного металла

Присадочные металлы необходимо тщательно выбирать, чтобы они соответствовали основным металлам и отвечали требованиям сварки.

Электроды и присадочные проволоки

Система классификации AWS: AWS имеет стандартизированную систему классификации присадочных металлов. Например, электрод, идентифицированный как E7018 обозначает:

Э: Электрод
70: Прочность на разрыв 70 000 фунтов на квадратный дюйм
1: Подходит для всех позиций
8: Низководородное покрытие, добавление железного порошка

Стандарты серии AWS A5: Технические характеристики различных типов наполнителей регламентируются следующими стандартами серии AWS A5, а именно:

Электроды из углеродистой стали AWS A5.1 для дуговой сварки металлическим электродом в защитной среде
AWS A5.18 Присадочные металлы из углеродистой стали для дуговой сварки металлическим электродом
Электроды из углеродистой стали AWS A5.20 для дуговой сварки порошковой проволокой
Электроды и стержни для сварки алюминия AWS A5.10

Стандарты ISO на присадочные металлы: ISO присвоила присадочным металлам классификацию, например ISO 636, в соответствии с их химическими и механическими свойствами.

Правильный выбор присадочного металла очень важен для получения сварных швов с требуемыми механическими свойствами, совместимыми с основным металлом.

C. Совместимость материалов

Совместимость основных металлов и присадочных материалов позволяет избежать дефектов сварки и улучшить структуру сварных швов.

Металлургическая совместимость: Совместимость химического состава присадочного металла с основными металлами позволит избежать появления дефектов, таких как трещины или снижение прочности.

Соответствие механических свойств: Присадочный металл должен обеспечивать механические свойства, соответствующие или превосходящие свойства основного металла, для поддержания стабильных эксплуатационных характеристик сварного соединения.

Учет теплового расширения: При нагревании металлы расширяются и сжимаются с разной скоростью. Учет теплового расширения предотвращает остаточные напряжения и деформации в сварном шве.

Устойчивость к коррозии: Везде, где рассматривается возможность коррозии, необходимо обеспечить адекватную стойкость путем использования присадочных металлов, особенно в случае нержавеющих сталей и алюминиевых сплавов.

Сварка разнородных металлов: Сварка разнородных металлов требует особого внимания и специальных присадочных материалов. Стандарты содержат рекомендации по выбору подходящих присадочных металлов и методов для таких ситуаций.

Стандарты проверки и испытаний

Любая сварочная операция требует поддержание целостности и качества сварного соединения. Стандарты, используемые для контроля и испытаний, предписывают руководящие принципы оценки сварных швов для обнаружения дефектов и проверки их соответствия заданным критериям. В этом разделе описываются методы, используемые при оценке качества сварных швов, а также руководящие стандарты по его приемке.

А. Методы неразрушающего контроля (НК)

Неразрушающий контроль не разрушает проверяемые сварные швы, поэтому компоненты обычно могут оставаться в эксплуатации после проверки.

Визуальное тестирование (ВТ)

Визуальный контроль — одна из самых простых форм проверки, доступных для проверки сварных швов. Инспекторы проверяют наличие дефектов поверхности, таких как трещины, пористость, подрезы и неполное сплавление. Для проведения качественного визуального контроля требуются подходящее освещение, увеличительные средства и достаточные знания стандартов сварки.

Радиографическое исследование (РТ)

Радиографический контроль подразумевает использование рентгеновских лучей или гамма-лучей для выявления внутренней структуры сварного шва. Такие методы выявляют внутренние дефекты, такие как пустоты и включения, которые скрыты от невооруженного глаза. Интерпретация рентгенограмм требует специальной подготовки для оценки качества сварных швов.

Ультразвуковой контроль (УЗК)

В ультразвуковом контроле высокочастотные звуковые волны используются для обнаружения дефектов в сварном шве. Преобразователь посылает ультразвуковые волны в материал и обнаруживает отражения, возникающие от разрывов. UT считается особенно полезным для обнаружения внутренних дефектов и для проверки толщины и выравнивания сварного шва.

Магнитопорошковый контроль (МТ)

Магнитопорошковый контроль: применяется для ферромагнитных материалов. Область сварки намагничивается, и частицы железа распределяются. Частицы будут осаждаться на поверхностных и околоповерхностных разрывах, и при правильном расположении света дефекты проявляются.

Испытание методом проникающей жидкости (PT)

Капиллярный контроль заключается в нанесении пенетранта на поверхность сварного шва. Жидкости дают просочиться в дефекты, которые разрушают поверхность. Затем излишки удаляются и наносится проявитель. Этот проявитель вытягивает пенетрант, захваченный в дефектах, чтобы выделить их для проверки.

Б. Методы разрушающего контроля

Методы разрушающего контроля включают разрезание или разрыв сварного шва. для того, чтобы изучение механических свойств и внутренней структуры. Хотя разрушающее испытание повреждает испытуемый образец, оно полезно для получения ценных данных, касающихся производительности.

Испытание на растяжение

Испытание на растяжение дает прочность сварного шва путем вытягивания образца до его разрыва. Растяжимость, предел текучести и удлинение получают на металле сварного шва и в зоне термического влияния. Они указывают на способность сварного шва выдерживать эксплуатационные нагрузки.

Испытание на изгиб

Испытание на изгиб Испытание на изгиб — один из методов, используемых для определения пластичности и прочности сварного шва. В ходе этого процесса образец изгибается на определенный угол или до тех пор, пока не будет замечен излом. Испытание выявит все дефекты, способные повлиять на эксплуатационные характеристики, такие как непровары, неполное проплавление и внутренняя пористость.

Испытание на ударную вязкость

Среди испытаний на удар, которые можно провести для определения вязкости, одним из них является испытание на удар по Шарпи с V-образным надрезом, которое измеряет энергию, поглощенную металлом при разрыве при определенных температурах. Он находит применение, когда конструкция, полученная путем сварки, может подвергаться удару или внезапной нагрузке, особенно в условиях отрицательных температур.

C. Критерии приемки в соответствии со стандартами

Критерии приемки затем определяют предел для каждый тип несовершенства, который является приемлемым, чтобы сварные узлы могли удовлетворять требованиям безопасности и производительности. Различные стандарты, на которых основаны эти критерии приемки, включают:

AWS D1.1 Сварочные нормы и правила для конструкций
Нормы ASME для котлов и сосудов высокого давления
ISO 5817 Сварка – Сварочные соединения, выполненные методом плавления, из стали, никеля, титана и их сплавов – Уровни качества для дефектов

Стандарты безопасности при сварке

Соблюдение стандартов безопасности предотвращает травмы и заболевания как среди сварщиков, так и среди находящихся рядом людей.

Правила OSHA

OSHA предписывает минимальные стандарты безопасности и обеспечивает соблюдение правил здорового рабочего климата в Соединенных Штатах.

Сварка предложенное регулирование OSHA занимается вопросами, касающимися максимально допустимых уровней воздействия паров и газов, систем вентиляции, методов предотвращения пожаров и надлежащего ухода при использовании оборудования.

Соблюдение Такие законы OSHA необходимы и значительно снижают количество несчастных случаев на рабочем месте и профессиональных заболеваний.

Требования к средствам индивидуальной защиты

Правильные СИЗ предотвращают получение сварщиками травм из-за ожогов, повреждения глаз и вдыхания токсичных веществ. Меры предосторожности включают в себя правильные сварочные шлемы с соответствующими затемняющими фильтрами, огнестойкую одежду, перчатки и защитные ботинки. Защита органов дыхания также должна быть предусмотрена, когда вентиляция при сварке не может устранить вредные пары и газы.

Безопасная эксплуатация сварочного оборудования

Правильный уход и обслуживание Сварочное оборудование минимизирует вероятность поражения электрическим током, возгорания и механических поломок. Оно включает в себя регулярный осмотр кабелей, соединений и заземляющих устройств, а также соблюдение инструкций по эксплуатации от производителя.

Обучение использованию оборудования и понимание связанных с ним опасностей способствуют созданию БОЛЕЕ БЕЗОПАСНОЙ рабочей среды.

Стандарты оповещения об опасности

Информирование об опасности подразумевает информирование работника о химических веществах или других материалах, воздействию которых он может подвергнуться. включает в себя доступ к паспортам безопасности материалов для сварки и основных металлов, надлежащей маркировке опасных веществ и обучению безопасному обращению с ними.

Хорошая коммуникация позволяет избежать контакт с токсичных веществ и позволяет немедленно принять меры в случае возникновения какой-либо аварии.

Стандарты и нормы сварки