Сварка — это наиболее распространенный способ прочного соединения металлических деталей.К соединяемым деталям прикладывают тепло, плавя и сплавляя их, образуя прочную связь. Благодаря своей прочности сварка используется для изготовления и ремонта деталей кораблей, автомобилей, космических кораблей и множества других промышленных изделий. Сварка используется для соединения балок при строительстве зданий, мостов, трубопроводов и труб на атомных электростанциях и нефтеперерабатывающих заводах. Все типы сварочного оборудования используются в различных положениях: плоском, вертикальном, горизонтальном и потолочном.

Сварщики могут выполнять ручную сварку, полностью контролируемую сварщиком, или полуавтоматическую сварку, когда сварщик использует оборудование, такое как механизм подачи проволоки, для выполнения сварочных работ.Обычно они планируют работу по чертежам или спецификациям или путем анализа поврежденного металла, используя свои знания в области сварки и металлов. Они выбирают и настраивают сварочное оборудование, а также могут проверять сварные швы, чтобы убедиться, что они соответствуют стандартам или спецификациям.

PJC об окончании сварочного процесса предлагает студентам специализированную программу, разработанную для развития навыков работы начального уровня. Это включает в себя техническое и практическое обучение по сварке конструкций, сварке труб, кислородно-ацетиленовой резке, плазменной резке, воздушно-угольной дуговой резке и газовой вольфрамовой дуговой сварке.Студент должен будет попытаться пройти сертификацию конструкций и трубопроводов AWS и ASME.

PJC по сварочным технологиям представляет собой отраслевой учебный план, дающий возможность получить необходимые сварочные навыки и технические знания для получения работы начального уровня в сварочной профессии и смежных областях. Программа особенно хороша в применении основных сварочных процессов.

Все студенты будут иметь возможность пройти сертификационные испытания труб ASME и структурные сертификационные испытания AWS.Существует три уровня сертификации, включающих техническое и практическое обучение по сварке конструкций (SMAW), сварке труб, кислородно-ацетиленовой резке, дуговой сварке вольфрамовым электродом (TIG), сварке металла в инертном газе (MIG) и дуговой сварке порошковой проволокой (FCAW).

PJC предлагает следующие возможности.

Свидетельство о сварке металлоконструкций (18 кредитных часов) *

Этот сертификат включает введение в кислородно-топливную сварку, знакомство с MIG-сваркой, а также ознакомление с SMAW, промежуточной и расширенной сваркой.

* Эта сертификация требуется перед зачислением в программу «Технология сварки труб».

Свидетельство о сварке труб (19 кредитных часов) *

Этот сертификат включает в себя введение, промежуточную и расширенную сварку труб, введение в сварку TIG и введение в компоновку и изготовление.

* Эта сертификация требуется перед зачислением в программу Advanced Welding Shop Technology.

Сертификат передовой технологии сварочного цеха (20 кредитных часов)

Этот сертификат включает газокислородную резку и сварку, промежуточную и расширенную компоновку и изготовление, промежуточную сварку / несколько процессов и специальные темы в сварке.

Ассоциированный специалист по прикладным наукам в области сварочных технологий (60 кредитных часов)

Дневная секция PJC Welding Program работает с 7:30 до 15:40 с понедельника по четверг каждую неделю; ночная секция собирается с понедельника по пятницу с 16:00 до 22:00. Студенты должны покупать комплекты инструментов, а также личное оборудование, такое как капюшоны, защитные очки и т. Д. Актуальную стоимость курса можно найти в текущем расписании занятий PJC.

Для получения информации о программе PJC по сварочным технологиям свяжитесь с Мэттом Сидденсом, инструктором по сварке, по адресу msiddens @ parisjc.edu, 903-782-0449 или 903-782-0384.

Сварка — Фонд обучения монтажников

Программа испытаний Объединенной ассоциации проводится в Local Union 597 с 1997 года. Местный Union 597 в настоящее время размещает на месте рентгеновский аппарат United Association. С момента основания местные профсоюзы 597 ATR и сварщики провели более 10 000 испытаний сварных швов. Пожалуйста, просмотрите перечисленные страницы сварки для получения дополнительной информации о сварочной программе UA и Local Union 597.Если у вас есть вопросы или вы являетесь подрядчиком, которому требуется информация, обратитесь в Учебный центр.

Непрерывность сохраняется в течение шести (6) месяцев с даты тестирования и после каждой сварки / пайки до истечения шести (6) месяцев.

В конечном итоге, сам участник должен обновлять свои сертификаты.

Классы автоматической орбитальной сварки

Orbital Tube Weld Program — это курс для профессионалов, прошедших предварительную сертификацию GTAW.Курс длится два вечера в неделю в течение пяти недель. От 36 до 40 часов в зависимости от успеваемости в классе. Он будет охватывать переменные процесса, функции управления системным программистом и дает теоретическую основу для разработки программы сварки. Это практический курс, в котором семьдесят пять процентов времени тратится на источник питания для изготовления образцов сварных швов. Студенты будут соответствовать Спецификации испытаний сварных швов Объединенной ассоциации UA-18A. Купоны проверяются с помощью рентгенографии в соответствии с Разделом IX Кодекса ASME.

ДОЛЖЕН ИМЕТЬ СЕРТИФИКАЦИЯ UA-GTAW.

ПРИМЕЧАНИЕ: Классы, которые не отображаются на странице регистрации, заполнены / закрыты

Классы трубопроводов

Курс будет охватывать методы сварки, характерные для трубопроводной отрасли. 100% занятий будет проводиться в магазине, все обучение будет проводиться на практике. Курс будет в первую очередь посвящен стыковому шву 12 дюймов и соединению отводов 12 дюймов на 12 дюймов. Совместная подготовка и дизайн будут рассмотрены.Студенты узнают, как использовать различные зажимы, используемые при сварке в полевых условиях. Также будет рассмотрено разрушающее испытание сварных лент. Курс также коснется ожиданий сварщика в трубопроводной отрасли.

ПРИМЕЧАНИЕ: Классы, которые не отображаются на странице регистрации, заполнены / закрыты

Классы Poly Fusion

Курс Poly-Fusion основан на работах по распределению газа.

вторник — четверг с 17:00 до 20:00. Участник получит навыки и знания в соответствии с проверенными процедурами в газораспределительной отрасли для полиэтиленовых (ПЭ) труб и фитингов посредством соединения термическим сплавлением и получит три сертификата UA.

UA-PE1, UA-PE2 и UA-PE3. Никаких предварительных условий не требуется. Все студенты должны иметь готовую одежду для работы, рабочие ботинки и длинные рукава. Профсоюзные взносы должны быть действующими.

ПРИМЕЧАНИЕ: Классы, которые не отображаются на странице регистрации, заполнены / закрыты

Классы сплавов

ДОЛЖЕН ИМЕТЬ СЕРТИФИКАЦИЯ UA-15.

ПРИМЕЧАНИЕ: Классы, которые не отображаются на странице регистрации, заполнены / закрыты

Классы сварки проволокой

Полуавтоматическая сварка для FCAW, Pulse, RMD и других процессов GMAW в полевых условиях

ПРИМЕЧАНИЕ: Классы, которые не отображаются на странице регистрации, заполнены / закрыты

Сварка — SteelConstruction.info

Сварка — это основная деятельность на заводе-изготовителе, которую осуществляют квалифицированные специалисты, работающие в системе управления качеством сварки под контролем ответственного координатора сварки.Он используется для подготовки стыков к подключению в магазине и на месте, а также для крепления других приспособлений и фурнитуры. На заводе-изготовителе для различных видов деятельности используются разные методы сварки.

По сути, в процессе сварки используется электрическая дуга для выработки тепла для плавления основного материала в соединении. Отдельный присадочный материал, поставляемый в качестве расходуемого электрода, также плавится и соединяется с основным материалом, образуя расплавленную сварочную ванну. По мере того, как сварка продолжается вдоль соединения, сварочная ванна затвердевает, сплавляя основной металл и металл сварного шва.Для заполнения стыка или нарастания сварного шва до проектного размера может потребоваться несколько проходов или проходов.

Сварка
(Изображение любезно предоставлено William Haley Engineering Ltd.)

[вверх] Принципы дуговой сварки металлом

Терминология области сварного шва

Сварка — это сложное взаимодействие физических и химических наук.Правильное определение металлургических требований и разумное практическое применение являются предпосылкой для успешной сварки плавлением.

В процессе дуговой сварки металлическим электродом используется электрическая дуга для выработки тепла для плавления основного материала в соединении. Отдельный присадочный материал, поставляемый в качестве расходуемого электрода, также плавится и соединяется с основным материалом, образуя расплавленную сварочную ванну. Сварочная ванна подвержена атмосферному загрязнению и, следовательно, нуждается в защите во время критической фазы замерзания жидкости и твердого тела.Защита достигается либо за счет использования защитного газа, за счет покрытия бассейна инертным шлаком, либо за счет комбинации обоих действий.

В процессах с защитным газом от удаленного источника поступает газ, который подается на сварочную дугу через горелку или горелку. Газ окружает дугу и эффективно исключает атмосферу. Точный контроль необходим для поддержания подачи газа с соответствующей скоростью потока, так как слишком большое количество может вызвать турбулентность и засасывать воздух, а может быть настолько же вредным, насколько и слишком маленьким.

В некоторых процессах используется флюс, который плавится в дуге для образования шлакового покрытия, которое, в свою очередь, покрывает сварочную ванну и защищает ее во время замерзания. Шлак также затвердевает и самораспускается или легко удаляется легким скалыванием. Действие плавления флюса также создает газовый экран для защиты.

По мере того, как сварка продолжается вдоль стыка, сварочная ванна затвердевает, сплавляя основной металл и металл сварного шва. Для заполнения стыка или нарастания сварного шва до проектного размера может потребоваться несколько проходов или проходов.

Тепло от сварки вызывает металлургические изменения в основном материале, непосредственно примыкающем к границе или линии плавления. Эта область изменения известна как зона термического влияния (HAZ). Общая терминология, используемая в области сварного шва, проиллюстрирована справа вверху.

Сварочные операции требуют надлежащего технологического контроля со стороны компетентных сварщиков, чтобы гарантировать достижение проектных характеристик, минимизировать риск дефектных соединений, вызванных низким качеством сварки, и предотвратить образование склонных к образованию трещин микроструктур в ЗТВ.

[вверх] Типы сварных соединений

Большинство конструкционных сварных соединений выполняется на заводе-изготовителе и описывается как стыковые или угловые швы. Сварка на месте также возможна, и руководство по вопросам сварки на месте доступно в GN 7.01.

[вверх] Стыковые швы

Макрос клиновидного стыкового шва
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

Стыковые сварные швы обычно представляют собой стыковые соединения катаных профилей или стыковые соединения листов на стенках и фланцах, чтобы приспособиться к изменению толщины или восполнить доступный материал по длине.Положения этих стыковых швов допускаются при проектировании, хотя ограничения доступности материалов или схемы монтажа могут потребовать согласования различных или дополнительных сварных швов. Тройники, приваренные встык, могут потребоваться, если при поперечных соединениях возникают значительные нагрузки или усталость.

Стыковые швы — это сварные швы с полным или частичным проплавлением, выполняемые между материалами со скошенными или скошенными кромками. Стыковые швы с полным проплавлением предназначены для передачи всей прочности сечения.Как правило, эти соединения можно сваривать с одной стороны, но по мере увеличения толщины материала желательна сварка с обеих сторон, чтобы уравновесить эффекты деформации, с операцией обратной строжки и / или задней шлифовки в процессе для обеспечения целостности корень шва. Односторонние стыковые сварные швы с подкладными полосами из керамики или прочной стали обычно используются для соединения больших площадей пластин (например, стальных пластин настила) и там, где есть закрытые коробчатые секции, трубы или элементы жесткости, к которым можно получить доступ для сварки только с одного боковая сторона.Расчетная толщина горловины определяет глубину проплавления, необходимую для швов с частичным проплавлением. Обратите внимание, что соображения усталости могут ограничивать использование сварных швов с частичным проплавлением, особенно на мостах. Руководство по подготовке к сварке доступно в GN 5.01.

Следует приложить все усилия, чтобы избежать стыковой сварки приспособлений из-за затрат, связанных с подготовкой, временем сварки, более высоким уровнем квалификации сварщиков и более строгими и трудоемкими требованиями к испытаниям. Кроме того, стыковые швы имеют тенденцию иметь большие объемы наплавленного металла шва; это увеличивает эффект усадки сварного шва и приводит к более высокому уровню остаточных напряжений в соединении.Чтобы уравновесить усадку и распределить остаточное напряжение, минимизируя таким образом деформацию, необходима тщательная последовательность сварочных операций.

Иногда бывает необходимо обработать стыковые сварные швы заподлицо по причинам усталости, или для улучшения дренажа стальных балок, устойчивых к атмосферным воздействиям, или для улучшения режима испытаний. Следует избегать зачистки заподлицо только по эстетическим соображениям, потому что трудно обработать поверхность так, чтобы она соответствовала смежной поверхности после прокатки, и результат часто более визуально заметен, чем исходный сварной шов.Кроме того, шлифование представляет собой дополнительную опасность для здоровья и безопасности, которую лучше избегать по мере возможности. Правка стыковых швов до гладкой поверхности обычно не требуется для строительных стальных конструкций, поскольку обычно они не подвержены усталости.

• Пример обработанного стыкового шва с гладкой поверхностью и сливными пластинами

• (изображения любезно предоставлены Mabey Bridge Ltd.)

[вверх] Угловые швы

Макрос однопроходного углового сварного шва
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

В большинстве сварных соединений в зданиях и мостах используются угловые швы, обычно в форме тройника. Обычно они включают концевую пластину, ребра жесткости, опорные и распорные соединения с катаными профилями или пластинчатыми балками, а также соединения стенки с фланцами на самих пластинчатых балках. Их относительно просто подготовить, сварить и испытать в обычных конфигурациях, при этом главным соображением является сборка стыков.

В S275 полная прочность сталей также развивается в угловых сварных швах и сварных швах с частичным проплавлением с вышележащими угловыми швами при условии, что такие сварные швы симметричны, выполнены с использованием правильных расходных материалов и сумма сварных швов равна толщине элемента, который сварные швы стыкуются.

Размеры сварных швов должны быть указаны на чертежах проекта вместе с любыми специальными требованиями классификации усталости. BS EN ISO 22553 ^[1] предписывает правила использования символов для детализации сварных соединений на чертежах.

Обращается внимание на тот факт, что в традиционной практике Великобритании для определения размера углового сварного шва обычно используется длина ветви, но это не универсально: в европейской практике используется толщина горловины и BS EN 1993-1-8 ^[2] дает требования относительно размера горла, а не длины ноги.Проектировщик должен быть осторожен, чтобы убедиться, что ясно, какой размер указан, и что все стороны должны знать, что было указано.

[вверх] Процессы

Важными факторами, которые подрядчик по изготовлению металлоконструкций следует учитывать при выборе процесса сварки, являются способность выполнять проектные требования и, с точки зрения производительности, скорость наплавки, которая может быть достигнута, а также рабочий цикл или эффективность процесса. (Эффективность — это отношение фактического времени сварки или дуги к общему времени, в течение которого сварщик или оператор занят выполнением сварочной задачи.Общее время включает настройку оборудования, очистку и проверку выполненного шва.)

Ниже описаны четыре основных процесса сварки, которые регулярно используются в производстве стальных конструкций в Великобритании. Номера процессов определены в BS EN ISO 4063 ^[3] . Разновидности этих процессов были разработаны для соответствия методикам и возможностям отдельных производителей, и другие процессы также имеют место для конкретных приложений, но выходят за рамки данной статьи.

[вверх] Металлоактивная газовая сварка (MAG), процесс 135

Сварка MAG
(Изображение любезно предоставлено Kiernan Structural Steel Ltd.)

MAG-сварка сплошным проволочным электродом — это наиболее широко используемый процесс с ручным управлением для заводских производственных работ; иногда ее называют полуавтоматической сваркой или сваркой CO ₂ . Сплошной проволочный электрод из сплошной проволоки пропускается через устройство подачи проволоки к «пистолету», который обычно удерживает и управляет оператором. Питание подается от источника выпрямителя или инвертора по соединительным кабелям к устройству подачи проволоки и кабелю горелки; электрическое подключение к проводу осуществляется через контактный наконечник на конце пистолета.Дуга защищена защитным газом, который направляется в зону сварки через кожух или сопло, окружающее контактный наконечник. Защитные газы обычно представляют собой смесь аргона, диоксида углерода и, возможно, кислорода или гелия.

Хорошая производительность наплавки и рабочий цикл можно ожидать от процесса, который также можно механизировать с помощью простых моторизованных кареток. Газовая защита может быть сдута сквозняками, что может вызвать пористость и возможные вредные металлургические изменения в металле сварного шва.Таким образом, этот процесс лучше подходит для заводского производства, хотя он используется на месте, где могут быть предусмотрены эффективные укрытия. Он также более эффективен в плоском и горизонтальном положениях; Сварные швы в других положениях наплавляются с более низкими параметрами напряжения и силы тока и более подвержены дефектам плавления.

Металлоактивная газовая сварка (МАГ), процесс 135

Металлоактивная газовая сварка (MAG), процесс 135

MAG-сварка электродом с флюсовой сердцевиной, процесс 136 представляет собой разновидность, в которой используется то же оборудование, что и MAG-сварка, за исключением того, что плавящийся проволочный электрод имеет форму трубки малого диаметра, заполненной флюсом.Преимущество использования этих проволок состоит в том, что можно использовать более высокие скорости наплавки, особенно при сварке в вертикальном положении (между двумя вертикальными поверхностями) или в верхнем положении. Наличие тонкого шлака помогает преодолевать силу тяжести и позволяет наносить сварные швы в местах с относительно высокими током и напряжением, что снижает вероятность дефектов плавления. Добавки флюса также влияют на химию сварного шва и, таким образом, улучшают механические свойства соединения.

[вверх] Ручная дуговая сварка металлом (MMA), процесс 111

Этот процесс остается наиболее универсальным из всех сварочных процессов, но его использование в современной мастерской ограничено.Трансформаторы переменного тока, выпрямители постоянного тока или инверторы подают электроэнергию по кабелю на электрододержатель или клещи. Проволочный электрод с флюсовым покрытием (или «стержень») вставляется в держатель, и сварочная дуга возникает на кончике электрода, когда он ударяется о заготовку. На острие электрода плавится, образуя ванну расплава, которая сплавляется с основным материалом, образуя сварной шов. Флюс также плавится, образуя защитный шлак и создавая газовый экран, предотвращающий загрязнение сварочной ванны по мере ее затвердевания.Добавки флюса и сердечник электрода используются для влияния на химический состав и механические свойства сварного шва.

Обычно используются электроды с основным покрытием, контролируемым водородом. Эти электроды необходимо хранить и обращаться с ними в соответствии с рекомендациями производителя расходных материалов, чтобы сохранить их низкие водородные характеристики. Это достигается либо путем использования сушильных шкафов и подогреваемых колчанов для хранения и обработки продукта, либо путем приобретения электродов в герметичных упаковках, специально разработанных для поддержания низкого уровня водорода.

Недостатками процесса являются относительно низкая скорость осаждения и высокий уровень отходов, связанных с непригодными для использования концевыми штырями электродов. Тем не менее, он остается основным процессом для сварки на стройплощадке и для труднодоступных мест, где громоздкое оборудование не подходит.

Ручная дуговая сварка металлом (MMA), процесс 111

Ручная дуговая сварка металлом (MMA), процесс 111

[вверх] Дуговая сварка под флюсом (SAW), процесс 121

Оперативная сварка под флюсом
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

Это, вероятно, наиболее широко используемый процесс для сварки угловых швов перемычки между стенкой и фланцем и стыковых сварных швов на линии толстой пластины для получения отрезков длины фланца и стенки. В процессе процесса непрерывный провод подается через контактный наконечник, где он обеспечивает электрический контакт с мощностью от выпрямителя, в зону сварки, где он изгибается и образует ванну расплава. Сварочная ванна заполняется флюсом, подаваемым из бункера. Флюс, непосредственно покрывающий расплавленную сварочную ванну, плавится, образуя шлак и защищая сварной шов во время затвердевания; излишки флюса собираются и повторно используются.По мере остывания шва шлак замерзает и отслаивается, оставляя высококачественные профильные швы.

Этот процесс по своей природе более безопасен, чем другие процессы, так как дуга полностью покрывается во время сварки, отсюда и термин дуга под флюсом. Это также означает, что требования к личной защите меньше. Высокая производительность наплавки — особенность процесса, поскольку он обычно механизируется на портальных установках, тракторах или другом специализированном оборудовании. Это позволяет контролировать параметры и дает рекомендации по точному размещению сварных швов.

Сварка под флюсом (SAW), процесс 121

Сварка под флюсом (SAW), процесс 121

[вверх] Приварка шпилек методом вытяжной дуги 783

Композитные мосты требуют приваривания соединителей со срезной шпилькой к верхнему фланцу пластинчатых или коробчатых балок и в других местах, где требуется композитное воздействие стали на бетон, например.грамм. на интегральных абатментах. В зданиях композитные балки требуют приваривания соединителей срезных шпилек к элементам либо непосредственно к верхнему фланцу, либо чаще через постоянный настил из оцинкованной стали на композитных полах, где верхний фланец балки остается неокрашенным.

• Приварной шов на балке моста
  (Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

• Приварка шпилек через настил
  (Изображение любезно предоставлено Structural Metal Decks Ltd.)

Метод приварки шпилек известен как процесс с натянутой дугой, и требуется специальное оборудование в виде мощного выпрямителя и специального пистолета. Шпильки загружаются в пистолет, и при электрическом контакте с изделием концы с наконечниками изгибаются и плавятся. Продолжительность дуги рассчитана так, чтобы между концом стержня и основным материалом установилось расплавленное состояние. В нужный момент пистолет погружает шпильку в сварочную ванну.Керамическая манжета окружает шпильку для защиты и поддержки сварочной ванны, стабилизации дуги и формования смещенной сварочной ванны для формирования сварной манжеты. Когда сварной шов затвердевает, обойма отслаивается. У удовлетворительных сварных швов обычно есть правильная, яркая и чистая втулка, полностью охватывающая шпильку.

Приварка шпилек методом вытяжной дуги 783

[вверху] Спецификации процедуры сварки

Чертежи детализируют конструктивную форму, выбор материала и указывают сварные соединения.Подрядчик по изготовлению металлоконструкций выбирает методы сварки каждой конфигурации стыка, обеспечивающие требуемые характеристики. Прочность, вязкость разрушения, пластичность и усталость являются важными металлургическими и механическими свойствами, которые необходимо учитывать. Тип соединения, положение сварки, производительность и требования к ресурсам влияют на выбор подходящего процесса сварки.

Выбранный метод представлен в спецификации процедуры сварки (WPS), в которой подробно описывается информация, необходимая для инструктирования и руководства сварщиками, чтобы обеспечить повторяемость характеристик для каждой конфигурации соединения.Пример формата WPS показан в Приложении A стандарта BS EN ISO 15609-1 ^[4] . Подрядчики по изготовлению металлоконструкций могут иметь свой собственный корпоративный шаблон, но все они включают важную информацию, позволяющую передать сварщику надлежащие инструкции.

Необходимо подкрепить WPS свидетельством удовлетворительных испытаний процедуры в виде протокола аттестации процедуры сварки (WPQR), подготовленного в соответствии с BS EN ISO 15614-1 ^[5] . Введение этого стандарта гласит, что испытания процедуры сварки, проведенные в соответствии с прежними национальными стандартами и спецификациями, не аннулируются при условии их технической эквивалентности; Для этого могут потребоваться дополнительные тесты.Крупные британские подрядчики по изготовлению металлоконструкций имеют предварительную квалификацию сварочных процедур, позволяющих производить удовлетворительные сварные швы в большинстве конфигураций стыков, которые могут встретиться в производстве стальных конструкций и мостов.

В случаях, когда данные предыдущих испытаний не имеют отношения к делу, необходимо провести испытание процедуры сварки, чтобы установить и подтвердить пригодность предлагаемого WPS.

Руководство по стандартным спецификациям процедуры сварки для стальных конструкций доступно в публикации BCSA No.58/18.

[вверх] Процедура испытаний

BS EN ISO 15614-1 ^[5] описывает условия для проведения испытаний процедуры сварки и пределы действия в пределах квалификационных диапазонов, указанных в стандарте. Координатор сварки подготавливает предварительную спецификацию процедуры сварки (pWPS), которая является первоначальным предложением для проведения испытания процедуры. Для каждой конфигурации стыка, будь то стыковой или угловой сварной шов, учитывается марка и толщина материала, а также ожидаемые допуски посадки, которые могут быть достигнуты на практике.Выбор процесса определяется методом сборки, положением сварки и тем, является ли механизация жизнеспособным предложением для повышения производительности и обеспечения постоянного качества сварки. Размеры подготовки швов зависят от выбора процесса, любых ограничений доступа и толщины материала.

Расходные материалы выбираются из соображений совместимости с марками материалов и достижения указанных механических свойств, в первую очередь с точки зрения прочности и ударной вязкости. Для сталей марки S355 и выше используются продукты с водородным контролем.

Риск водородного растрескивания, пластинчатого разрыва, растрескивания при затвердевании или любой другой потенциальной проблемы оценивается не только с целью проведения испытания, но и для предполагаемого применения процедуры сварки в проекте. Соответствующие меры, такие как введение предварительного или последующего нагрева, включены в pWPS.

Контроль искажений обеспечивается правильной последовательностью сварки. При необходимости вводятся обратная строжка и / или обратное шлифование для достижения целостности корневого шва.

Приведены диапазоны сварочного напряжения, тока и скорости для определения оптимальных условий сварки.

Допустимые диапазоны групп материалов, толщины и типа соединения в пределах спецификации тщательно рассматриваются, чтобы максимально использовать pWPS. Подготавливают испытательные пластины достаточного размера для извлечения образцов для механических испытаний, включая образцы для любых дополнительных испытаний, указанных или необходимых для повышения применимости процедуры.

Пластины и pWPS предъявляются сварщику; испытание проводится в присутствии эксперта (обычно из независимого проверяющего органа), и ведется запись фактических параметров сварки вместе с любыми необходимыми изменениями процедуры.

Завершенные испытания передаются независимому эксперту для визуального осмотра и неразрушающего контроля в соответствии с таблицей 1 Стандарта. Удовлетворительные испытательные пластины затем отправляются на разрушающий контроль, опять же в соответствии с таблицей 1. Неразрушающие методы контроля обычно включают ультразвуковой контроль для объемного контроля и контроль магнитных частиц для выявления дефектов поверхности.

Пример испытательного образца процедуры сварки
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

Существует ряд дополнительных стандартов, детализирующих подготовку, обработку и испытания всех типов образцов для разрушающих испытаний. Обычно специализированные лаборатории организуют подготовку образцов для испытаний и проводят фактические механические испытания и составление отчетов. Типичные образцы для стыкового сварного шва пластины включают испытания на поперечное растяжение, испытания на поперечный изгиб, испытания на удар и образец для макроэкспертизы, на котором проводится испытание на твердость.Для испытаний на удар минимальные требования к поглощению энергии и температура испытания обычно такие же, как и для основного материала в соединении. Целесообразно проверить все сварочные процедуры до предела возможного применения, чтобы избежать повторения подобных испытаний в будущем.

Завершенные результаты испытаний заносятся в протокол аттестации процедуры сварки (WPQR), утверждаемый экспертом. Типичный формат показан в Приложении B стандарта BS EN ISO 15614-1 ^[5] .

Существует дополнительное общее требование, касающееся испытаний процедуры сварки, согласно которому в случаях, когда грунтовки краски должны быть нанесены на работу до изготовления, они наносятся на образец материала, используемого для испытаний. На практике требуется тщательный контроль толщины краски, чтобы избежать дефектов сварки.

BS EN ISO 14555 ^[6] описывает метод испытаний для соединителей с резьбой, приваренных дуговой сваркой. Стандарт включает требования к испытаниям, необходимым для подтверждения целостности сварных швов шпилек, а также устанавливает требования к производственным испытаниям для контроля приваривания шпилек в процессе.Допускается также квалификация, основанная на предыдущем опыте, и большинство подрядчиков по изготовлению стальных конструкций могут предоставить доказательства, подтверждающие это.

Дополнительное руководство по испытаниям процедуры сварки доступно в GN 4.02.

[вверх] Водородный крекинг

Растрескивание может привести к хрупкому разрушению соединения с потенциально катастрофическими последствиями. Водородное (или холодное) растрескивание может происходить в области основного металла, прилегающей к границе плавления сварного шва, известной как зона термического влияния (HAZ).Разрушение металла сварного шва также может быть вызвано определенными условиями. Механизмы, вызывающие отказ, сложны и подробно описаны в специальных текстах.

Рекомендуемые методы предотвращения растрескивания водородом / HAZ описаны в BS EN 1011-2 ^[7] , приложение C. Эти методы определяют уровень предварительного нагрева для изменения скорости охлаждения, что дает время водороду для миграции на поверхность. и ускользнуть (особенно если поддерживается в виде пост-нагревания после завершения соединения) вместо того, чтобы застревать в жестких, напряженных зонах.Предварительный нагрев не препятствует образованию микроструктур, подверженных образованию трещин; он просто снижает один из факторов, водород, так что растрескивания не происходит. Предварительный нагрев также снижает термический шок.

Подкладки предварительного нагрева
(Изображение предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

Одним из параметров, необходимых для расчета предварительного нагрева, является погонная энергия. Заметным изменением в стандарте является отказ от термина «энергия дуги» в пользу тепловложения для описания энергии, вводимой в сварной шов на единицу длины прогона.Расчет подводимого тепла основан на сварочном напряжении, токе и скорости движения и включает коэффициент теплового КПД; формула подробно описана в BS EN 1011-1 ^[8] .

Высокая ограниченность и повышенные значения углеродного эквивалента, связанные с более толстыми листами и более высокими марками стали, могут потребовать более строгого контроля процедур. Опытные подрядчики по изготовлению металлоконструкций могут выполнить эту дополнительную операцию и соответственно разрешить ее.

BS EN 1011-2 ^[7] подтверждает, что наиболее эффективной гарантией предотвращения водородного растрескивания является снижение поступления водорода в металл шва из сварочных материалов.Процессы с изначально низким водородным потенциалом эффективны как часть стратегии, так же как и принятие строгих процедур хранения и обращения с электродами с водородным контролем. Данные и рекомендации поставщиков расходных материалов служат руководством для обеспечения минимально возможных уровней водорода для типа продукта, выбранного в процедуре.

Дополнительные информативные приложения к BS EN 1011-2 ^[7] описывают влияние условий сварки на ударную вязкость и твердость в ЗТВ и дают полезные советы по предотвращению растрескивания при затвердевании и разрыва пластин.

Дополнительное руководство по крекингу водородом / HAZ доступно в GN 6.04.

[вверх] Квалификация сварщика

Квалифицированный сварщик
(Изображение предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

BS EN 1090-2 ^[9] требует, чтобы сварщики имели квалификацию в соответствии с BS EN ISO 9606-1 ^[10] . Этот стандарт предписывает испытания для аттестации сварщиков в зависимости от процесса, расходных материалов, типа соединения, положения сварки и материала.Сварщики, прошедшие успешные испытания процедуры, автоматически получают одобрение в пределах квалификационных диапазонов, установленных стандартом. Сварщики должны быть аттестованы в соответствии с BS EN ISO 14732 ^[11] , когда сварка полностью механизирована или автоматизирована. В этом стандарте особое внимание уделяется проверке способности оператора настраивать и регулировать оборудование до и во время сварки.

Квалификация сварщика ограничена по времени и требует подтверждения действительности в зависимости от продолжительности работы, участия в работе соответствующего технического характера и удовлетворительной работы.Продление квалификации сварщика зависит от зарегистрированных подтверждающих свидетельств, демонстрирующих продолжающуюся удовлетворительную работу в пределах исходного диапазона испытаний, и доказательства должны включать либо объемные разрушающие испытания, либо разрушающие испытания. Успех всех сварочных операций зависит от персонала, имеющего соответствующее обучение и регулярного контроля компетентности посредством инспекций и испытаний.

[вверх] Инспекция и испытания

BS EN 1090-2 ^[9] устанавливает объем проверки до, во время и после сварки и дает критерии приемки, связанные с классом исполнения.Большинство испытаний являются неразрушающими; Разрушающие испытания проводятся только на отводных плитах.

[вверх] Неразрушающий контроль

Магнитный контроль частиц (MPI) сварного шва
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

Неразрушающий контроль проводится в соответствии с принципами BS EN ISO 17635 ^[12] . Для стальных конструкций основными методами являются визуальный контроль после сварки (см. GN 6.06), магнитопорошковый контроль (обычно сокращенно MPI или MT) для поверхностного контроля сварных швов (см. GN 6.02) и ультразвуковой контроль (UT) для подповерхностного контроля сварных швов (см. GN 6.03). Радиографические испытания также упоминаются в BS EN 1090-2 ^[9] . Радиография требует строгого контроля за здоровьем и безопасностью; это относительно медленно и требует специального оборудования. Использование этого метода в стальных конструкциях снизилось по сравнению с более безопасным и портативным оборудованием, связанным с UT.Безопасные запретные зоны необходимы как на производстве, так и на месте во время проведения рентгенографии. Однако рентгенографию можно использовать для уточнения природы, размеров или степени множественных внутренних дефектов, обнаруженных с помощью ультразвука.

Технические специалисты с признанной подготовкой и квалификацией в соответствии с BS EN ISO 9712 ^[13] требуются для всех методов неразрушающего контроля.

BS EN 1090-2 ^[9] требует, чтобы все сварные швы подвергались визуальному контролю по всей их длине.С практической точки зрения сварные швы следует визуально осматривать сразу после сварки, чтобы гарантировать своевременное устранение очевидных дефектов поверхности.

Дальнейшие требования к неразрушающему контролю основаны на эксплуатационных методах и требуют более строгого исследования первых пяти соединений новых технических требований к процедуре сварки, чтобы установить, что эта процедура способна производить сварные швы соответствующего качества при внедрении в производство. Затем указываются дополнительные неразрушающие испытания, основанные на типах соединений, а не на конкретных критических соединениях.Намерение состоит в том, чтобы отобрать образцы различных сварных швов в зависимости от типа соединения, марки материала, сварочного оборудования и работы сварщиков и, таким образом, поддерживать общий мониторинг производительности.

Если указано частичное или процентное обследование, руководство по выбору продолжительности испытания дано в BS EN ISO 17635 ^[12] ; при обнаружении недопустимых разрывов площадь исследования соответственно увеличивается.

BS EN 1090-2 ^[9] также включает в таблицу минимальное время выдержки перед дополнительным неразрушающим контролем в зависимости от размера сварного шва, подводимой теплоты и марки материала.

Признавая, что там, где требования к усталостной прочности более обременительны и требуется более строгая проверка, BS EN 1090-2 ^[9] действительно предусматривает спецификацию выполнения проекта для определения конкретных соединений для более высокого уровня проверки вместе с объемом и метод тестирования.

Для класса EXC3 критерием приемлемости дефектов сварного шва является уровень качества B согласно BS EN ISO 5817 ^[14] . Там, где необходимо достичь повышенного уровня качества для удовлетворения конкретных требований к усталостной прочности, BS EN 1090-2 ^[9] дает дополнительные критерии приемлемости с точки зрения категории деталей в BS EN 1993-1-9 ^[15] для расположения сварного шва.

Как правило, дополнительные критерии приемки практически не достижимы при обычном производстве. Стандартные испытания процедуры сварки и квалификационные испытания сварщика не оцениваются по требованиям этого уровня. Там, где необходимо достичь такого уровня качества, требования должны быть сосредоточены на соответствующих деталях соединения, чтобы подрядчик имел возможность подготовить спецификации процедуры сварки, квалифицировать сварщиков и разработать соответствующие методы контроля и испытаний.

Неразрушающий контроль

[вверх] Разрушающий контроль

В стандарте BS EN 1090-2 ^[9] нет требований о проведении разрушающих испытаний поперечных соединений на растянутых фланцах. Тем не менее, объем для определения конкретных соединений для проверки позволит в спецификации проекта испытать, например, образцы от «стекающих» пластин, прикрепленных к встроенным стыковым сварным швам. Дополнительно производственные испытания могут быть указаны для: марок стали выше S460; угловые швы, в которых используются характеристики глубокого проплавления сварочного процесса; для мостовидных ортотропных настилов, где требуется макросъемка для проверки проплавления сварного шва; и на соединениях ребер жесткости с соединительными пластинами.

[вверх] Производственные испытания приварки шпилек

Испытание на изгиб приварной шпильки
(Изображение любезно предоставлено Mabey Bridge Ltd.)

Сварные шпильки для соединителей, работающих на срез, исследуются и испытываются в соответствии с BS EN ISO 14555 ^[6] . В стандарте подчеркивается необходимость контроля процесса до, во время и после сварки. Предпроизводственные испытания используются для подтверждения процедуры сварки и, в зависимости от области применения, включают испытания на изгиб, испытания на растяжение, испытания на крутящий момент, макросъемку и радиографическое обследование.

Производственные испытания сварных швов также требуются для приварки шпилек с дугой протяжки. Они должны выполняться производителем до начала сварочных работ на конструкции или группе аналогичных конструкций и / или после определенного количества сварных швов. Каждое испытание должно состоять как минимум из 10 сварных шпилек и быть испытано / оценено в соответствии с требованиями BS EN ISO 14555 ^[6] . Количество необходимых тестов должно быть указано в спецификации контракта.

[вверх] Качество сварки

Влияние дефектов на характеристики сварных соединений зависит от приложенной нагрузки и свойств материала.Эффект также может зависеть от точного расположения и ориентации дефекта, а также от таких факторов, как рабочая среда и температура. Основное влияние дефектов сварного шва на эксплуатационные характеристики стальных конструкций заключается в повышении риска разрушения из-за усталости или хрупкого разрушения.

Типы дефектов сварки можно разделить на одну из нескольких общих рубрик:

• Трещины.
• Плоские дефекты, кроме трещин, например непробиваемость, отсутствие плавления.
• Включения шлака.
• Пористость, поры.
• Поднутрения или дефекты профиля.

Трещины или плоские дефекты, проникающие через поверхность, потенциально являются наиболее серьезными. Включения вкрапленного шлака и пористость вряд ли станут причиной разрушения, если только они не будут чрезмерными. Подрезание обычно не является серьезной проблемой, если не существует значительных растягивающих напряжений поперек стыка.

При выборе класса исполнения в BS EN 1090-2 ^[9] устанавливаются критерии приемки, при превышении которых дефект считается дефектом.

Если дефекты обнаружены в результате осмотра и испытаний во время производства, вероятно, потребуется обработка после сварки (см. GN 5.02) или другие меры по исправлению положения, хотя во многих случаях конкретный дефект может быть оценен по концепции « пригодность по назначению ». Такое принятие зависит от фактических уровней напряжения и значимости усталости на месте. Это вопрос быстрой консультации между подрядчиком по изготовлению металлоконструкций и проектировщиком, поскольку, если это приемлемо, можно избежать дорогостоящего ремонта (и возможности появления дополнительных дефектов или деформации).

Руководство по контролю качества сварных швов и контролю сварных швов доступно в BCSA № 54/12 и GN 6.01.

[вверх] Список литературы

1. ↑ BS EN ISO 22553: 2019, Сварка и родственные процессы. Символическое изображение на чертежах. Сварные соединения. BSI.
2. ↑ BS EN 1993-1-8: 2005, Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Дизайн стыков, BSI
3. ↑ BS EN ISO 4063: 2010, Сварка и родственные процессы. Номенклатура процессов и ссылочные номера, BSI
4. ↑ BS EN ISO 15609-1: 2019, Технические требования и квалификация процедур сварки металлических материалов.Спецификация процедуры сварки. Дуговая сварка, BSI
5. ↑ ^{5,0 5,1 5,2} BS EN ISO 15614-1: 2017 + A1: 2019, Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Испытание процедуры сварки. Дуговая и газовая сварка сталей и дуговая сварка никеля и никелевых сплавов, BSI
6. ↑ ^{6,0 6,1 6,2} BS EN ISO 14555: 2017, Сварка. Дуговая сварка металлических материалов, BSI
7. ↑ ^{7.0 7,1 7,2} BS EN 1011-2: 2001, Сварка. Рекомендации по сварке металлических материалов. Дуговая сварка ферритных сталей, BSI
8. ↑ BS EN 1011-1: 2009, Сварка. Рекомендации по сварке металлических материалов. Общее руководство по дуговой сварке, BSI
9. ↑ ^{9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7 9,8} BS EN 1090-2: 2018, Изготовление металлоконструкций и алюминиевых конструкций.Технические требования к стальным конструкциям, BSI
10. ↑ BS EN ISO 9606-1: 2017 Квалификационные испытания сварщиков. Сварка плавлением. Стали, BSI
11. ↑ BS EN ISO 14732: 2013. Сварочный персонал. Квалификационные испытания сварщиков и наладчиков механизированной и автоматической сварки металлических материалов BSI
12. ↑ ^{12,0 12,1} BS EN ISO 17635: 2016, Неразрушающий контроль сварных швов. Общие правила для металлических материалов, BSI
13. ↑ BS EN ISO 9712: 2012.Неразрушающий контроль. Квалификация и аттестация персонала по неразрушающему контролю, BSI
14. ↑ BS EN ISO 5817: 2014, Сварка. Соединения, сваренные плавлением из стали, никеля, титана и их сплавов (за исключением лучевой сварки). Уровни качества для выявления недостатков, BSI
15. ↑ BS EN 1993-1-9: 2005, Еврокод 3. Проектирование стальных конструкций. Усталость, BSI

[вверх] Ресурсы

• Стальные здания, 2003 г. (Публикация № 35/03), BCSA
• Стальные мосты: практический подход к проектированию для эффективного изготовления и строительства, 2010 г. (Публикация №51/10), BCSA
• Национальные технические условия на стальные конструкции (7-е издание), 2020 г. (Публикация № 62/20), BCSA
• Технические условия на типовые процедуры сварки металлоконструкций — Второе издание, 2018 г. (Публикация № 58/18), BCSA
• Высокопрочные стали для применения в конструкциях: Руководство по изготовлению и сварке, 2020 г. (Публикация № 62/20), BCSA
• Руководство по контролю сварных швов металлоконструкций, 2012 г. (Публикация № 54/12), BCSA
• Хенди, К.Р.; Ильес, округ Колумбия (2015) Steel Bridge Group: Рекомендации по передовой практике в строительстве стальных мостов (6-й выпуск). (P185). SCI

[наверх] Дополнительная литература

• Руководство проектировщика стальных конструкций (7-е издание), 2011 г., глава 26 — Сварные швы и проектирование для сварки, Институт стальных конструкций.

[вверху] См. Также

курсов по сварке | Развитие персонала

Номер курса: 6276A-C
Продолжительность: 30 часов (включает 3 теста)
Предварительные требования:

• Основы сварки, части 1-2 (286025, 286066)
• Газосварочное оборудование (6272A-B)

Часть 1 (6276A).Инструкции по тренировочной сварке; Совместная подготовка; Угловые соединения, стыковые соединения, соединения внахлестку, тройники и угловые сварные швы; Испытания на тренировочные сварные швы; Сварка с одним, двумя и более слоями сварного шва; Прогресс-испытания и дополнительное отопление; Данные сварочного производства; Приложение для оценки и расчета затрат.

Часть 2 (6276B). Весовые и календарные системы классификации труб; Положения, в которых сваривается труба, подготовка стыков и методы использования; Изменения направления с коммерческой арматурой, изгибом и с фабричной арматурой; Испытания на снятие напряжений и таблицы требований к сварным швам; Преимущества и недостатки сварки пайкой; Присадочные металлы; Флюсы; Совместные препараты; Методы сварки пайкой; Подготовка пазов; Флюсы; Термическая обработка; Совместная подготовка; Сметные требования; Сварка чугуна чугунными сварочными стержнями и пайкой Сварка чугуна; Сварка ковкого чугуна.

Часть 3 (6276C). Процедуры сварки среднеуглеродистых, высокоуглеродистых и нержавеющих сталей; Предварительный нагрев и дополнительный нагрев; Сварочные прутки, флюсы и конструкции соединений для меди и медных сплавов; Использование оксиацетилена и кислородсодержащего водорода для сварки алюминия и алюминиевых сплавов; Сварочные стержни, флюсы, конструкции и методы соединений; Процедуры сварки, конструкции соединений, флюсы, сварочные стержни и методы сварки магния и магниевых сплавов, никеля и никелевых сплавов и свинца; Последовательность сварки; Приспособления и приспособления; Совместное проектирование; Барабанный заголовок; Предварительная деформация для управления искажением.

% PDF-1.6 % 2 0 obj > эндобдж 479 0 объект > / Шрифт >>> / Поля 633 0 R >> эндобдж 480 0 объект > поток application / pdf

Технология сварки и соединения — Колледж Восточного Вайоминга

Наша история

Сварочная программа в колледже Восточного Вайоминга была основана в 1980 году.Его видение состояло в том, чтобы предоставить высококачественное и разностороннее базовое образование в области сварки в качестве основы для построения карьеры.

Студенты приезжают со всех регионов Равнин и Скалистых гор и работают по всей территории Соединенных Штатов.

Кто мы

Все наши инструкторы должны иметь сертификат AAS по сварке и соединению. Все наши инструкторы являются сертифицированными инспекторами по сварке Американского общества сварки, сертифицированными преподавателями по сварке и сертифицированными сварщиками. Все мы работали в этой области сварщиками со стажем от 10 до 45 лет.Весь наш сварочный цех обладает более чем 100-летним опытом совместной сварки.

Eastern Wyoming College — это центр испытаний сварки Американского общества сварщиков, который работает более двадцати лет и предоставляет обучение сварке, тестирование и сертификацию AWS для предприятий и частных лиц в Вайоминге, Колорадо и Небраске.

Что мы делаем

Квалификационное тестирование является частью наших занятий. Приведены тесты SMAW, FCAW и GMAW на ограниченную толщину, и записи можно получить в нашей программе сертификации.Наши программы второго года обучения включают семь квалификационных испытаний и рекордов по SMAW, FCAW, трубам I, II, GTAW и полуавтоматическим трубам. Это те же тесты, которые вы пройдете при приеме на работу и продвижении по службе. Для получения сертификата необходимо пройти тесты.

Наши классы соответствуют уровню колледжа, от студентов ожидается, что они будут работать и учиться. Мы серьезно относимся к сварке и вашей карьере. Нет легких классов или открытых лабораторий. Мы не используем уловки.

Мы вас проверим. Любая сварочная работа требует проверки навыков сварки.Часть нашей учебной программы — это испытания сварных швов, поэтому вам будет комфортно, когда на кону стоит большая работа. Вам будет предложено 48 деструктивных тестов, 57 визуальных тестов и 52 письменных теста, когда вы будете учиться в колледже Восточного Вайоминга.

Мы готовим вас к работе, ожидая тех же стандартов, которые требуются в отрасли. Посещаемость, сотрудничество, безопасность и своевременная готовность к работе.

Сваришь, много. Обычно мы выдерживаем 20 000 фунтов. присадочного металла и произвести 40 000 фунтов.лома.

Вы научитесь сваривать новые и старые источники питания разных производителей, чтобы быть готовыми к неожиданностям, когда вы пройдете испытание на сварку.

Мы гордимся тем, что наш объект с климат-контролем находится в чистоте, хорошо оборудован, укомплектован и находится в хорошем состоянии.

Где наши выпускники

Газовые компании, трубопроводы, электростанции, мастерские по производству тяжелых изделий, ремонт трубопроводов на Аляске, поддержка нефтяных вышек, услуги железнодорожных вагонов, учителя, инженеры-сварщики, инспекторы по сварке, инструкторы по сварке, добыча угля, производство и поддержка энергии, сотрудники и владельцы частного бизнеса .

Учебная программа

• Табличка Сертификат: один семестр.