4.2 controlul calitatii in timpul fabricatiei.i ban

Curs de Inginer Sudor International/European IWE/EWE

4.2 Controlul calitatii in timpul fabricatiei

M4/Fabricatie si Aplicatii Ingineresti 2012 ASR Cap. 4.2 I.Ban M 4 1/ 10

Calificarea procedurilor de sudare si a personalului sudor Controlul indirect- Introducere

Exista trei aspecte fundamentale care influenteza caracteisticile finale ale unei imbinari sudate: - caracteristicile mecanice: imbinarea sudata trebuie sa raspunda la anumite cerinte,

caracteristici (rezistenta, duritatea, tenacitatea, etc.) - Imperfectiuni metalurgice: sunt legate de metalurgia sudurii, imperfectiunile sunt in

mod direct dependente de materialul si geometria imbinarii sudate. - Imperfectiuni operationale: sunt legate de capacitatea operativa a

sudorului/operatorului sudor in ceea ce priveste materialul, geometria, tipul imbinarii si pozitia de sudare.

Asadar, aceste aspecte necesita un control indirect adecvat, ce reprezinta un element fundamental ale procesului de calificare a proceselor de sudare, sudori si operatori sudori.

Controlul indirect- Generalitati

Posibilitatea de a realiza suduri fara defecte sau mai realist spus, in care nivelul calitatii apare ca rezultat al utilizarii specificatiilor prevazute (strans legate de utilizarea unei proceduri de sudare adecvata la caracteristicile imbinarii ) este influentata de utilizarea unor tehnici adecvate.

In caz contrar este posibil ca sudura sa fie afectata de imperfectiuni grave si imbinarea sa fie considerata inacceptabila.

Producatorul din domeniu care realizeaza un proiect trebuie sa analizeze desenul si sa evalueze operatiunile necesare la realizarea imbinarilor (rosturilor):

- capacitatea constructiva; - identificarea procedurilor de sudare (WPS); - calificarea procedurilor de sudare, a sudorilor si operatorilor sudori.

Sudarea este considerata un proces special, in urma caruia calitatea nu poate fi verificata in intregime prin controale finale. Adica duce la necesitatea de a reveni la fazele de fabricatie, extinzand controalele chiar si la fazele preventive:

Controale indirecte (preventive): - examinarea documentatiei tehnice; - certificarea sudorilor/operatorilor sudori; - testarea materialelor consumabile; - calificarea procedurilor de sudare

Controale in timpul fabricatiei: - verificarea conditilor de functionare; - supravegherea si asistenta in timpul fabricatiei;

Controale directe (direct pe produsul fabricat): - incercari/controale distructive; - incercari/controale nedistructive;

Parametrii pentru controlul indirect

Controlul indirect al sudarii implica controlul principalilor parametrii care caracterizeaza procesul de sudura.

Trebuie luati in considerare principalii parametrii (variabile esentiale) prin care se executa controlul indirect asupra calitatii imbinarilor sudate. Cateva exemple: - procesul de sudare; - grosimea imbinarii; - tipul imbinarii - tehnica utilizata (cu sau fara suport/ sustinere).

Facand controlul indirect inseamna prin urmare utilizarea acelorasi parametrii (cu tolerante adecvate) utilizati la efectuarea esantionului/testului de proba.

Doar cativa parametrii pot fi luati in considerare, adica variabilele esentiale si doar acestora li se acorda conceptul de calificare.




Operatia de calificare a procedurii de sudare are ca scop identificarea acelor valori ale variabilelor esentiale care permit obtinerea unei imbinari sudate corecte impreuna cu caracteristicile metalurgice utilizate.

Un sudor sau un operator sudor este in schimb calificat daca are experienta adecvata, cunostinte si abilitati in realizarea unei imbinari de un anumit tip, utilizand un set de parametrii ale variabilelor esentiale.

Variabilele esentiale ale unei proceduri de sudare sunt diferite de cele pentru calificarea unui sudor.

Conceptul de calificare este adesea asociat cu conceptul de certificare. Prin certificare se intelege eliberarea unui document (certificat) care atesta calificarea. Acest document este emis/eliberat cu referire la un document aplicativ (de ex. o norma) de catre

un subiect, persoana sau organism, ce este recunoscut de catre partile interesate. In mod tipic, certificarea procedurilor , certificarea sudorilor si a operatorilor sudori poate fi

realizata de catre coordonatorul sudor al societatii (ce emite/elibereaza certificatul cu propria stampila in numele constructorului) sau poate fi facuta de catre un tert (de ex. Organism de certificare acreditat pentru certificarea sudorilor sau a procedurilor).

Alegerea uneia dintre aceste posibilitati este adesea delegata de o norma specifica de produs sau de cerintele contractuale aplicabile.

Elaborarea specificatiilor procedurilor de sudare

Procesul de sudare: se refera la tehnologie (de ex WIG, MIG). Procedura de sudare: descrie modalitati de punere in aplicare a procedurii (de ex. numarul de

treceri, parametrii electrici) dar si urmatoarele elemente: - pregatirea marginilor; - eventual preancalzirea; - temperatura intre straturi; - post-incalzirea sau eventual tratament termic; - curatarea marginilor;

Toate aceste variabile trebuie sa fie indicate pe WPS, doar unele sunt esentiale si prin urmare domeniul de calificare.

Pentru elaborarea specificatiilor procedurilor de sudare este necesar sa se tina cont de caracteristicile si geometria imbinarilor care sunt indicate pe desen.

Daca este ceruta garantia calitatii (repetabilitatea caracteristicilor imbinarii), este necesar sa se prevada calificarea procedurilor (plan de calificare).

In cazul in care cerintele de calitate necesita o mai mare fiabilitate este necesar sa se exercite un control adecvat asupra procesului de productie (de ex. ISO 3834) sau asupra sistemului de productie (EN ISO 9001).

Pentru elaborarea specificatiilor procedurilor de sudare este necesar sa se tina cont de caracteristicile si geometria imbinarilor care sunt indicate pe desen.

Daca este ceruta garantia calitatii (repetabilitatea caracteristicilor imbinarii), este necesar sa se prevada calificarea procedurilor (plan de calificare).

In cazul in care cerintele de calitate necesita o mai mare fiabilitate este necesar sa se exercite un control adecvat asupra procesului de productie (de ex. ISO 3834) sau asupra sistemului de productie (EN ISO 9001).

Ulterior pot fi redate procedurile de productie, in general adunate in mod corespunzator intr-un caiet de sudura (dosarul sudurii, welding book), ce reprezinta unul dintre documentele fundamentale pentru productie.




Diagrama fluxului




Calificarea procedurilor de sudare

Controlul indirect al parametrilor ce influenteaza caracteristicile imbinarii, se face prin utilizarea unor proceduri specifice de sudare.

Sunt prevazute 2 faze principale: - Faza 1- identificarea parametrilor de sudare care asigura caracteristicile prevazute

(pWPS); - Faza 2 elaborarea unei specificatii de sudura (WPS) care arata principalii parametrii

pentru imbinarea de productie, acesti parametrii au fost identificati in faza precedenta functie de domeniile de valabilitate.

Se specifica faptul ca: - garanteaza repetarea rezultatului; - este o instructiune de lucru pentru productie; - Calificarea si/sau certificarea unui WPS sunt oricum pasi succesivi la aplicarea sa in

productie. Calificarea procedurilor de sudare

Au fost dezvoltate multe referinte tehnice si de reglementare care indica pentru fiecare procedeu de sudare care sunt variabilele care trebuie trecute in WPS, de ex. : - EN ISO 15609-1 Specificaia procedurii de sudare- Sudare cu arc electric - EN ISO 15609-2 Specificaia procedurii de sudare-Sudarea cu gaze.

Au fost dezvoltate multe referinte tehnice si de reglementare pentru calificarea procedurilor in functie de materialul sudat, de ex.: - EN ISO 15614-1 Verificarea procedurii de sudare. Sudarea cu arc i sudarea cu gaz a

oelurilor i sudarea cu arc a nichelului i a aliajelor de nichel - EN ISO 15614-2 Verificarea procedurii de sudare. Sudarea cu arc electric a aluminiului i

aliajelor sale.




- Prin calificarea sau certificarea procedurii de sudare se intelege efectuarea unei serii de probe/teste pentru a verifica daca procedura este in masura sa obtina imbinari fara defecte si sa aiba proprietatile mecanice cerute.

- La probele/testele de calificare se va urmari elaborarea unui document de calificare (WPQR)- Welding Procedure Qualification Record- care are scopul de a raporta rezultatele probelor, valorile variabilelor esentiale si domeniul de valabilitate a calificarii.

- Asadar, de retinut faptul ca unei proceduri calificate, adica unui WPQR, ii pot corespunde mai multe WPS-uri ca si consecinta a aplicarii termenului de valabilitate.

- Procedurile pot fi utilizate numai de catre producatorul care a facut probele/testele sau sub controlul exclusiv al acestuia.

EN ISO 15607- Generalitati Un set de reguli incrucisate/ transversale:

- se refera la sudare ori de cate ori acest proces este aplicat - se adapteaza la diferite caracteristici de calitate, siguranta, domeniu de aplicare a diverselor

produse sudate.

Definitii: - WPS- Specificatia procedurii de sudare

Document care prevede in detaliu variabilele specifice pentru o anumita aplicatie. - pWPS Specificatia preliminara a procedurii de sudare

Este o specificatie provizorie, nu este calificata, pe baza caruia sunt efectuate testele/probele pentru calificare.

- WPQR Proces verbal de calificare a procedurii de sudare Document ce contine toti parametrii esantionului de proba/testare si toate rezultatele probelor/testelor si a controalelor facute pe acelasi esantion.

EN ISO 15607 Reguli generale Metode prevazute pentru calificarea procedurilor de sudare, descrise in normele specifice cerute

de 15607: - Verificarea procedurii de sudare (EN ISO 15614): este una dintre modalitatile cele mai

raspandite, metoda se bazeaza pe executia unui test de proba de sudura de dimensiuni standardizate, efectuat conform unui WPS preliminar (p WPS).

- Sunt efectuate teste mecanice si nedistructive pe probele prelevate din esantion, evaluate dupa criterii specifice de acceptabilitate. Dupa finalizarea probelor se intocmeste un proces verbal care raporteaza:

1. variabilele esentiale si domeniul de valabilitate 2. pWPS 3. valorile parametrilor utilizati in executarea probei inregistrata de inspector 4. rezultatele testelor/probelor facute. 5. Utilizarea de materiale de adaos de sudura omologate (EN ISO 15610): se bazeaza pe testele

efectuate de catre producatorii de materiale de adaos, si in general, se aplica materialelor care nu sufera modificari semnificative in urma procesului de sudare.

6. Experienta de sudare anterioara (EN ISO 15611): in care calificarea procedurii este obtiunta daca se poate demonstra ca s-a sudat pe o perioada lunga de timp, cu parametrii specificati obtinand rezultate acceptabile.

7. ncercri nainte de fabricaie (EN ISO 15613): in cazul in care exista particularitati de productie cu caracteristici geometrice si dimensionale diferite de cele standardizate este dificil sa fie incluse intr-o norma tehnica. Prin urmare producatorul realizeaza un esantion reprezentativ al productiei particulare si efectueaza probele sau testele distructive sau nedistructive aplicabile (Ex. VT, macro, duritate, control nedistructiv).

8. Calificarea prin adoptarea unei proceduri de sudare standard (EN ISO 15612): este considerata valabila doar pentru acelasi material sudat si in aceleasi conditii in mod tipic in cazul in care furnizorul care utilizeaza procedura de sudare al aceluiasi client (producator) utilizand WPS-ul. Nu




se aplica domeniile de valabilitate si furnizorul este obligat sa foloseasca parametrii prevazuti in WPS.

9. Utilizarea unei anumite metode de calificare a unei proceduri de sudare este adesea o cerinta obligatorie a unei norme de aplicatie (standard de produs) sau, ca alternativa, metoda de calificare trebuie sa fie o cerinta contractuala impreuna cu alte eventuale cerinte suplimentare (limitarea domeniului de valabilitate) orientate catre aplicatia specifica produsului sudat.

Alte referinte normative importante Coduri SUA: prescriptiile pentru certificarea procedurilor de sudare (sau a sudorilor) contin:

- Codul ASME sectiunea IX-a Boiler and Pressure Vessel Code - pentru cazane sau recipiente sub presiune.

- AWS D1.1 Structural Welding Code (numai pentru otel carbon). Nu este prevazuta utilizarea materialelor aprobate sau omologate. In AWS D1.1 exista o lista de proceduri care sunt deja calificate.

EN ISO 15609: WPS WPS-ul trebuie sa ofere detalii referitoare la cum trebuie efectuata o operatie de sudare si trebuie

sa contina toate informatile necesare . WPS-urile pot acoperi:

- realizarea unei serii de imbinari sudate, care contine un anumit domeniu de grosimi, precum si o gama de materiale de baza sau de adaos (in acest caz trebuie sa fie indicate in mod corespunzator domenile de aplicare).

In unele cazuri sunt recomandate instructiuni de lucru pentru a sprijini productia, ca parte a programarii in detaliu a productiei. EN ISO 15614-1: Probe de calificare

Norma defineste modalitatile prin care o specificatie a procedurii de sudare este calificata prin probe de calificare a procedurii de sudare:

Defineste conditiile pentru executarea probelor de calificare si limita domeniului de valabilitate a unei proceduri de sudare calificate.

Se aplica la sudarea cu arc si la sudarea cu gaz a otelurilor si la sudarea cu arc a nichelului si aliajelor sale.

Pot fi cerute teste/ probe suplimentare, prin contract si/ sau specificatii tehnice , in cazul aplicatilor speciale/particulare: - tractiuni longitudinale ale cordonului de sudura - teste/probe de coroziune - analize chimice, etc.

Calificarea sudorilor si a operatorilor Normele care se aplica sunt:

- EN 287-1: Sudori care sudeaza manual oteluri si aliaje de nichel; - EN ISO 9606-2: Sudori care sudeaza manual aliaje usoare; - EN 1418: Operatori sudori pentru procese mecanizate; - EN ISO 9606-3: Sudori care sudeaza manual cupru si aliaje de cupru; - EN ISO 9606-4: Sudori care sudeaza manual nichel si aliaje de nichel; - EN ISO 9606-5: Sudori care sudeaza manual Ti, Zr si aliajele sale; - EN 13133: Lipire.

Caracteristici comune la toate normele citate: - se refera la sudare, ori de cate ori procesul este aplicat - Sunt in general impartite in mai multe parti si pot necesita diferite abordari pentru

certificare. SR EN 287-1: Sudori

Procedeele de sudare care fac obiectul acestui standard sunt procedeele de sudare prin fuziune de tip manual sau semiautomat.

Norma specifica cerintele esentiale, domenile de valabilitate ale certificarii, conditiile de testare, cerintele de acceptabilitate si certificarea sudorilor.

Sudorului i se cere sa demonstreze:




- experienta practica, prin executarea unei imbinari sudate; - cunostinte tehnice corespunzatoare in domeniul procedeelor de sudare, a materialelor si a

cerintelor de singuranta pentru care este prevazuta cerificarea printr-o proba teoretica care nu este obligatorie.

SR EN 287-1: Variabile esentiale Norma considera variabile esentiale, acelea care influenteaza caracteristicile imbinarii sudate: Procesul de sudare Tipul imbinarii;

- sudare cap la cap sau colt; - sudarea cu sau fara suport.

Grupa de material de baza Materiale de adaos, gaz de protectie si flux Dimensiuni Pozitia de sudare Domeniile de valabilitate sunt evaluate pe baza complexitatii operatilor de sudare: sudarea intr-o

anumita pozitie califica chiar si sudarea in pozitii mai simple, sudarea tevilor califica sudarea tablelor, etc.

SR EN 1418: Operatori sudori

Norma de referinta specifica cerintele pentru calificarea: - operatorilor de sudare pentru sudarea prin fuziune, pentru procedurile de sudare complet

mecanizate si automate, a materialelor metalice. Calificarea este destinata doar pentru operatorii de sudare, responsabili cu supravegherea in

timpul sudarii. Norma nu se aplica personalului care programeaza instalatia de sudare;

SR EN 1418: Modalitati de calificare

Sunt considerate 4 modalitati de calificare, ce pot fi integrate ca probe teoretice , insa nu obligatorii, de cunostinte relative referitoare la tehnologia sudarii sau cunostinte functionale specifice echipamentului de sudare:

Calificare bazata pe verificarea procedurii de sudare Operatorul trebuie sa efectueze cu succes o proba de calificare de procedura de sudare in conformitate cu EN ISO 15614 aplicabil;

Calificare bazata pe verificarea sudarii inainte de productie sau in productie Operatorul trebuie sa efectueze cu succes o proba de sudare pre-productie in conformitate cu EN 15613. SR EN 1418: Modalitati de calificare

Calificare bazata pe verificarea probei de productie Operatorii trebuie sa efectueze cu succes executia produselor sudate, realizate si verificate in conformitate cu cerintele specificate de catre partile contractuale.

Calificare bazata pe verificarea de functionare Operatorul de sudare trebuie sa demonstreze cunoasterea corelatiei intre parametrii si rezultatele sudurii, sa verifice ajustarile parametrilor al unitatii de sudare in conformitate cu WPS-ul, sa verifice partile functionale ale unitatii de sudare in conformitate cu WPS-ul , sa semnaleze orice defect de functionare al unitatii de sudare, ce a influentat sudarea.

4.2 controlul calitatii in timpul fabricatiei.i ban

Documents