25. Особенности сертификации сварочного оборудования

Сварка — прогрессивный технологический процесс получения неразъемных соединений деталей, позволяющий создавать конструкции с высокими эксплуатационными характеристиками. Использование сварки позволяет экономить материалы и время при производстве конструкций. С развитием научно-технического прогресса появляется необходимость сваривать детали различных толщин (от нескольких микрометров - в электронике до нескольких метров — в тяжелом машиностроении), в связи с чем сварочное производство относится к наиболее развивающимся отраслям промышленности. Особо следует отметить роль и значение ручной дуговой сварки, занимающей объем от 30% в машиностроении и до 100% в строительстве. До сих пор ручная дуговая сварка занимает ведущее положение при изготовлении и ремонте ответственных изделий типа котлов, сосудов, различных емкостей, трубопроводного транспорта, несущих металлоконструкций в строительстве, различных подъемных и грузовых механизмов и т.д.

В настоящее время сварочные электроды и сварочная проволока подлежат обязательной сертификации.

Основными факторами, влияющими на качество и эксплуатационную безопасность продукции сварочного производства, являются:

сварочные материалы (электроды, проволока, флюсы, горючие и защитные газы и др.);

сварочное оборудование (источники переменного и постоянного тока);

квалификация сварщиков;

процессы подготовки и сборки изделий под сварку;

технология и режимы сварки, термообработка. По данным исследований, образование дефектов при

получении сварного соединения может иметь следующие уровни вероятности (%):

сварочные материалы (5... 62);

сварочное оборудование (7... 19);

подготовка и сборка (6... 4 5);

сварка (техпроцесс) (3... 37);

квалификация сварщиков (4... 32).

Традиционно считается, -что наличие источника тока, сварочного электрода и сварщика уже полностью решает все проблемы при сварке. Тем не менее действительность опровергает такой примитивный подход фактами отказа сварных соединений и выхода из строя, часто с разрушениями, целых конструкций и машин. Как правило, причиной отказа сварных соединений является низкое качество сварочных материалов. Эта причина потенциально вызывает до 60 % отказов из-за высокой дефектности, обусловленной низким качеством применяемых электродов.

К наиболее неблагоприятным показателям при изготовлении электродов могут быть отнесены:

разнотолщинность обмазки электродов, что способствует нестабильности горения дуги, высокой степени разбрызгивания;

отсутствие зачистки торцов электродов;

неудовлетворительное формирование валика, несоответствие химического состава наплавленного металла и др.

Опасным дефектом является разнотолщинность обмазки электродов, образующаяся в процессе ее нанесения на металлический стержень.

На стадии потребления сварочных электродов их качество значительно снижается за счет плохой упаковки, неудовлетворительных транспортировки и хранения, а также небрежного обращения с электродами на объектах их потребления (отсутствие герметичности пеналов и прокалки электродов перед сваркой). Как установлено на практике, по указанным причинам дефектность шва по порам и шлаковым включениям возрастает в 2-3 раза.

Электроды специального назначения уже по своему определению должны использоваться для сварки специальных сталей, специальных изделий. Главное при изготовлении специальных электродов - это обеспечить их высокое качество.

Электроды специального назначения должны быть изготовлены из проволоки и компонентов, к которым предъявляются более жесткие требования по качеству. Так, например, в ряде случаев в большей мере, чем обычно, ограничивалось содержание в них вредных примесей, таких как сера, фосфор, медь, кобальт, углерод и др. Для сварочной проволоки, предназначенной для изготовления электродов, ужесточаются требования по ограничению овальности.

Особое внимание уделяется сварочно-технологическим свойствам специальных электродов. Допустимая разность толщины покрытия электродов для специальных электродов понижается в два раза. Например, если для обычных электродов диаметром 4,0 мм по ГОСТ 9466 допустимая разность толщины составляет не более 0,2 мм, то для специальных электродов она должна быть не более 0,1 мм. Характерной особенностью специальных электродов являются ужесточенные требования по ограничению овальности, по ГОСТ 9466 не более 0,1 мм, и небольшой объем контролируемой партии 2 т (например, для высоколегированных электродов контролируемая партия не должна превышать 5 т). Это означает, что для специальных электродов увеличиваются объем и количество испытаний, которые включают в себя проверку химического состава наплавленного металла и механических свойств металла шва. Испытания включают:

определение содержания ферритной фазы в наплавленном металле;

оценку склонности наплавленного металла к образованию горячих трещин;

проверку стойкости наплавленного металла против межкристаллитной коррозии;

испытания механических свойств наплавленного металла при повышенных температурах и после проведения термической обработки металла в разных режимах;

определение твердости наплавленного металла.

Сертификационные и другие испытания в сварочном

производстве осуществляют испытательные лаборатории: аналитического контроля, рентгеноспектрального анализа и лаборатория механических испытаний. Областью аккредитации испытательных лабораторий являются определение технологических параметров, сварочно-техноло-гических свойств электродов и проведение химического анализа, механических и металлографических испытаний наплавленного металла. Для оперативного анализа качества поступающего сырья применяются рентгено-структурные установки. Комплекс испытаний лаборатории механических испытаний включает в себя определение временного сопротивления, предела текучести, ударной вязкости, относительного удлинения, угла изгиба, твердости по Виккерсу, Бринелю и Роквеллу.

В процессе анализа производства при сертификации продукции к важнейшим элементам относятся:

входной контроль сырья, материалов и комплектующих;

экспертиза договора;

идентификация продукции и прослеживаемость;

управление процессами;

контроль и проведение испытаний;

управление контрольным, испытательным и измерительным оборудованием;

корректирующие и предупреждающие действия;

упаковка, маркировка, хранение, погрузочно-разгрузочные работы, транспортировка;

управление регистрацией и данные о качестве. При проведении сертификации достаточным является

соответствие показателей качества производимой продук­ции требованиям действующих национальных стандартов. Однако для экспорта продукции и выхода на зарубежный рынок необходимо, чтобы продукция отвечала требованиям международных стандартов ISO, EN или нормам AWS.

Требования к сварочному производству оговорены в Европейском стандарте EN 729. Эти требования можно объединить в систему организации качества (СОК) в соответствии с ISO 9000. Этот стандарт состоит из четырех частей со следующими названиями:

EN 729-1: Требования по качеству для сварки. Сварка плавлением металлических материалов. Часть 1: Руководство по выбору и применению.

EN 729-2: Требования по качеству для сварки. Сварка плавлением металлических материалов. Часть 2: Всеобъемлющие требования по качеству

EN 729-3: Требования по качеству для сварки. Сварка плавлением металлических материалов. Часть 3: Стандартные требования по качеству.

EN 729-4: Требования по качеству для сварки. Сварка плавлением металлических материалов. Часть 4: Элементарные требования по качеству.

Персонал в сварочном процессе - это сварщики, операторы сварки и координаторы сварки. В зависимости от сварочных работ, которые необходимо выполнить, сварщики должны быть аттестованы и испытаны. В зависимости от важности выполняемых работ, могут потребоваться различные квалификации, например, инженер по сварке, технолог по сварке, специалист по сварке.

Поскольку сварочные работы часто соотносятся с безопасностью, то управление и контроль качества на сварочных заводах в индустриально развитых странах существуют уже довольно давно. Чтобы облегчить обмен товарами между государствами, требования к сва­рочному производству стандарта EN 729 на европейском уровне и стандарта ISO 3834 на международном уровне были гармонизированы. Приняли этот стандарт страны ЕС и многие неевропейские страны.