Карта технологического процесса сварки оформление, назначение

Для чего нужна технологическая карта сварочных работ

Реализация проектов в различных сферах производства (строительстве, машиностроении или любой другой сфере) сопряжена с необходимостью последовательного выполнения ряда технологических процедур.

Все условия и порядок выполнения каждой такой процедуры должны быть исчерпывающе описаны в рабочем проекте. Рабочий проект часто представляет собой многотомный документ, содержащий большой объем текстовой и графической информации. Поэтому составляют технологическую карту, которая помогает представить информацию более компактно, сжато и доходчиво.

Она, по сути, является заранее разработанной и утвержденной инструкцией по сварке конкретного изделия.

1 Назначение
2
3 Данные о сварных соединениях

Назначение

Работа исполнителей с проектной документацией оказывается затруднительной ввиду обилия информации и разрозненности сведений.

По этой причине возникает необходимость создания компактного и ёмкого документа, определяющего порядок выполнения той или иной технологической операции в конкретных условиях.

Применительно к сварочным процедурам составляется карта технологического процесса сварки.

Выполнение сварочных работ на производстве осуществляют рабочие бригады сварщиков под руководством мастеров.

При выдаче производственного задания на сварку, как правило, чётко документируется объём работ, подробно расписываются условия их выполнения, применяемое оборудование и материалы.

Это помогает рабочему персоналу соблюсти технологию операции сварки, а руководителю среднего звена легко контролировать процесс её выполнения.

Необходимые для этого данные содержит технологическая карта сварки, которая подготавливается технологами предприятия. В этом документе сконцентрирована вся необходимая информация, содержащаяся в рабочем проекте.

То есть, в карте может не указываться номер ГОСТа, требования которого необходимо выполнить, но подробно расписываются сами требования, касающиеся порядка выполнения сварки.

Единой формы технологической карты сварки, которой обязаны придерживаться все без исключения организации, не существует.

Поэтому, если предприятие столкнулось с потребностью в таком документе, а какие-либо отраслевые нормы вышестоящих организаций в этой части отсутствуют, технологическую карту сварки можно разработать и утвердить самостоятельно.

Поскольку документ такого рода подлежит обязательному утверждению, карта должна содержать шапку, в которой указываются наименования предприятия и объекта, где планируются сварочные работы.

В разделе изложения технологии все однотипные сварочные швы для удобства следует объединить, снабдив их общим описанием, содержащим исчерпывающую технологическую информацию.

Кроме информации чисто технологического характера, карта может содержать некоторые нормативно-технические данные. К ним относятся количественный и качественный состав бригады, выполняющей работу, а также время выполнения операционного задания.

Также в карте могут быть указаны трудозатраты общего объема работ с разбивкой их на отдельные этапы и обозначением контрольных сроков их выполнения.

Отдельный раздел технологической карты может содержать сведения о мерах безопасности при выполнении сварки, мероприятиях по подготовке рабочих мест.

Данные о сварных соединениях

По каждой группе сварных соединений, выполняемых в процессе сборки объекта, должны указываться следующие технологические данные:

информация о материале, из которого изготовлены соединяемые части объекта, включающая марки сталей, их физические и химические особенности;
данные о необходимости предварительной подготовки деталей к сварке. Если должен быть применен скос кромок, необходимо привести точное описание геометрических характеристик, форму скоса и необходимые значения углов;
описание применяемой технологии электродуговой сварки и конкретных аппаратов, посредством которых должна быть выполнена сварка. Указывается режим выполнения сварного соединения, перечень применяемых расходных материалов. Например, при применении ручной дуговой сварки указывается марка и диаметр применяемых электродов, ток при котором осуществляется сваривание, если предусмотрена аргонодуговая сварка, приводится форма применяемого электрода, род и полярность тока, расход газа.

Технологическую карту составляют по результатам исследовательской работы, в которую входят расчеты, эксперименты, подбор оптимальных материалов и многое другое.

Существует огромное количество шаблонов, позволяющих упростить составление карты. Разработанная технология не должна противоречить всем существующим нормам и правилам.

Types of Welding Procedure Specification

Welding Procedure Specification is divided into two types. They are as follows.

Prequalified WPS (PWPS)

PWPS a set of written instructions for welders that reveals how should be the production of weld made. According to AWS A3.0, “A welding procedure specification in compliance with the stipulated conditions of a particular welding code or specification and therefore acceptable for use under that code or specification without a requirement for qualification testing.”

Qualified WPS (QWPS)

QWPS is a set of written instructions explaining to welders about how a weld is to be made. According to AWS A3.0, Standard Welding Terms, and Definitions, “A document providing the required welding variables for a specific application to assure repeatability by properly trained welders and welding operators.”

WPS Codes

The main governing codes for WPS are as follows.

AWS B2.1 – Standard for welding procedure and performance qualification
ASME Code Section IX – Essential variable, non-essential variable, and supplementary essential variable
API and ISO codes
Foreign Codes

Пример оформления технокарты

Рассмотрим использование технологической карты на примере работы с металлическими конструкциями. В первом пункте будет обозначена сфера использования техпроцесса. Тут указываются материалы, подлежащие сварке, нормативные расстояния между объектами, углы их наклона и количество необходимых швов.

Во втором пункте отмечены особенности работы с металлоконструкцией.

Оформление технологической карты.

Тут обычно указываются такие данные:

действия для подготовки изделий к работе с ними;
виды соединений;
пошаговое руководство выполнения сварки;
техника безопасности при выполнении работы;
количество рабочих;
экономическая составляющая.

В данном пункте содержится исчерпывающая информация о выполнении работы. Тут можно не только ознакомиться с последовательностью действий, но и оценить затраты на выполнение поставленного задания.

Далее в строки вносятся данные с характеристиками используемых материалов. Именно эти параметры определяют требования, предъявляемые к работе. Тут могут указываться и некоторые дополнительные данные.

Отдельная строка посвящена нормативам сварки. Тут приводятся рекомендации и нормы техпроцесса. В данной графе детально указаны все действия для выполнения поставленной задачи.

Каждый шаг подробно расписан. Сварщик обязан строго придерживаться отмеченных рекомендаций. Отступление от них может привести к несоответствию выполненных работ заявленным требованиям.

Именно этот раздел является наиболее подробным. От правильного соблюдения всех указанных действий будет зависеть результат работы.

В последних строках указываются методики для контроля работы. Ниже ставится подпись ответственного разработчика карты. В дополнениях может быть указано все необходимое оборудование для выполнения задания.

Эскизы для технологической карты.

Еще одним типовым технологическим документом является карта сварки труб. Она включает в себя такие же пункты, в металлических конструкциях. В первую очередь отмечается применимость данной карты к соответствующей области.

Далее расписаны:

особенности выполнения техпроцесса;
критерии по оценке и приемке работ;
техника безопасности;
виды задач.

Главной составляющей документа является подробное руководство и последовательность выполнения операций. Отмечаются особенности визуальной оценки материалов пред выполнением работы. Отдельным пунктом указываются действия сварщика при обнаружении дефектов, превышающих установленные нормы.

В разделе, посвященном технике безопасности, указаны действия рабочего во время и перед выполнением работы. Описаны требования к рабочей площадке и используемому оборудованию.

Требования к качеству работ содержат перечисления методов проверки сварных швов и допустимые отклонения. При неудовлетворительных результатах контроля указывается порядок и способ исправления дефектов.

Операционно-технологические карты содержат все технические характеристики, необходимые для проведения сварки.

Карта технологического процесса сварки

Сварка – сложный процесс, выполнение которого должно производится в строгой последовательностью определенных действий, которые связаны с подготовкой металла, выполнением сварного соединения и последующим контролем. Сварной шов, если не уделить ему должного внимания, является уязвимым местом в любой сварной конструкции. Причиной этому может послужить недостатки в разработке технологии сварки или вообще ее отсутствие, недостаточный контроль, неудачный выбор сварочного оборудования и материалов. Как результат — большое количество брака и убытки понесенные организацией для его устранения. Предотвратить убытки можно корректно разработав инструкцию на выполнение сварочных работ и проконтролировав ее исполнение.

Так что же такое технологическая карта на сварку? Карта технологического процесса сварки или как ее еще называют технологическая карта сварки — это документ, который является результатом разработки технологии сварки конкретного соединения, в котором прописаны самые важные технологические параметры создания сварного соединения, по сути это инструкция по сварке соединений. Технологическая карта сварки была утверждена и введена в активное действие первого января 1984 года, более 30 лет назад. При разработке технологии сварки металлоконструкций каждое сварное соединение должно быть изготовлено в соответствии с разработанной для нее технологической картой сварки.

Технологическая карта по сварке должна содержать следующие данные:

1. Сведения о основном металле.

2. Сведения о качестве и подготовке соединения под сварку: данные о разделке (величина зазора, величина притупления, угол наклона разделки и т.д.), о количестве и расположении прихваток, данные о предварительной очистке кромок, размеры шва.

3. Данные о фиксации свариваемого изделия и о возможном подогреве. А также последовательность выполнения проходов в сварном шве.

4. Сведения об используемом сварочном оборудовании и сварочных материалах. Подбор сварочных материалов и оборудования основывается на различных сведениях, полученных из литературы, в том числе профессиональной сварочной (журналы, статьи), на собственном опыте, а также на отзывах организаций.

5. Сведения о режиме сварки в зависимости от способа сварки могут включать: сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки, полярность при сварке, расход защитного газа, скорость подачи проволоки и др. Нарушение рекомендованных режимов сварки может привести к охрупчиванию металла шва и околошовной зоны.

6. Сведения о форме сварного соединения, способах и объемах контроля качества сварного соединения.

Разработка карты технологического процесса сварки начинается с анализа свариваемого материала и подбора способа сварки. После этого производится анализ условий, при которых будет работать сварная конструкция и определяется, какими нормативными документами нормируется изготовление и работа этой конструкции. Далее по данным нормативной литературы и по расчетным данным определяется режим сварки, рассчитывается необходимое количество проходов, геометрия сварного соединения и другие параметры.

Каждая технологическая карта по сварке получает свой идентификационный номер, который в дальнейшем используется для указания в технической документации и спецификациях проекта. Визирует карту технологического процесса сварки сам разработчик, он же ставит свою подпись внизу формуляра.

При строительстве объекта на производстве должен находиться комплект

На каждом предприятии, при организации сварочного производства обязательно составляются карты технологического процесса сварки, иначе сложно выдержать параметры, предъявляемые к качеству выполняемой работы. Некоторые предприятия не могут позволить себе содержание дорогостоящего инженерного состава сварочного производства. Инженерный центр «Mavego» минимизирует Ваши затраты на содержание инженерно-технических работников и на основании договора и технического задания, в кратчайшие сроки разработает комплект технологических карт сварки, а также подберет оборудование и материалы.

Для получения качественного результата проделанной работы при производстве сварочных работ, сварщик должен руководствоваться документом, в котором корректно описаны все этапы выполнения сварки на объекте строительства. Несоблюдение рекомендаций приведенных в технологической карте может привести к разрушению сварного соединения при эксплуатации, что может повлечь за собой необратимые последствия.

голоса

Рейтинг статьи

Список стандартов

Раздел IX Норм правил ASME по котлам и сосудам под давлением: «Квалификационный стандарт для процедур сварки и пайки, сварщиков, паяльных машин и операторов сварки и пайки»
EN ISO 15607: «Технические требования и квалификация процедур сварки металлических материалов — Общие правила (ISO 15607: 2003)»
EN ISO 15609: «Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Технические требования к процедурам сварки (ISO 15609)», пять частей.
EN ISO 15614: «Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов — Испытание процедуры сварки (ISO 15614)», 13 частей.
API 1104: «Сварка трубопроводов и сопутствующих объектов», часть 5 (процедуры)

Данные в техкарте

Итак, в технологической карте в обязательном порядке указываются общие сведения о металле, который нужно сварить, данные о разделке металла и их очистке, данные о размерах сварных швов. Также указывается прогрев металла, если он необходим, последовательность формирования сварных швов.

Еще указывается, какое оборудование будет использоваться и какие комплектующие необходимы для выполнения сварки. Некоторые мастера уверены, что оборудование и комплектующие можно подбирать, основываясь на своем опыте или тематических журналах, но это неверно. Позже мы расскажем, как подбирается комплект оборудования. Дополнительно нужно указать, какой тип сварки будет использовать в работе, а также какие параметры нужно установить (значение сварочного тока, напряжения, полярности, скорость сварки и так далее). Также указывается, какая будет форма у сварного соединения и какие будут использоваться методы проверки качества сварных швов.

Сварка металлоконструкций и карты техпроцессов

Конструкции из металла – металлоконструкции — это общепринятое обозначение изделий из металлов и сплавов. Например, детали из профилированного металла в машиностроении, несущие стальные каркасы зданий – в строительстве.

Если вначале прошлого века обычно использовались детали, литые из чугуна, то современные создаются из стали или легких сплавов, например, алюминия. Их преимущество:

легкость;
коррозионная устойчивость (оцинкованные или алюминиевых сплавы);
удобство производства;
объемная прочность, жесткость;
декоративность;
скорость монтажа.

Сварка служит одним из наиболее важных и широко применяемых методов соединения металлоконструкций. Этот процесс значительно дешевле винтов и заклепок и более надежен по сравнению с пайкой или склеиванием.

Сварные детали приобретают свойства долговечности, являются надежными, легко ремонтируются и удобны в производстве.

В одной конструкции нельзя одновременно совмещать процедуры сварки и клепки из-за разного отношения к нагрузкам. Сварные конструкции предпочтительнее клепанных или склеенных из-за более низкой стоимости производства, экономии материала, большей надежности при создании герметичности швов и др.

Недостатки вызваны образованием дефектов в швах из-за возникновения внутренних напряжений при перепаде температур, некачественной сварке.

Исходя из характера требований к сварному изделию, подбираются материалы, геометрия компонентов, вид сварного шва, техника.

Сваривание металлов регламентируется по ряду физических, технических и технологических параметров. В физический критерий включены три основных класса – механический, термомеханический, сварка дуговым разрядом.

Например, электродуговая ручная сварка – это часто используемый на практике вид электросварки, оптимальной при сваривании мягких и легированных сталей, нержавейки, чугуна, ряда цветных металлов. Очевидно, что любой вид дуговой сварки требует свою карту технологического процесса.

Типовой техпроцесс сварки фланцев с концами труб

Часто используемым методом соединения являются фланцы. Они имеют вид плоских деталей разной формы, в которых сделаны специальные отверстия для крепления труб. С их помощью собираются трубопроводы разного назначения и длинные строительные конструкции. Они прочно и герметично соединяют трубы, обеспечивая гибкость в обслуживании различных стыков. Кроме этого, они соединяют трубу с различным оборудованием и клапанами.

В трубопроводной системе часто добавляют разгрузочные фланцы, позволяющие проводить регулярное техническое обслуживание системы во время ее работы. С этой целью на концы труб наваривают фланцы, которые затем соединяются между собой болтами с использованием герметизирующих прокладок. Такие дополнительные вставки в систему трубопровода позволяю подключать различную аппаратуру и устройства, делать дополнительные системы подключения.

Фланцы можно классифицировать разными способами, например:

по типу соединений;
по типу самих фланцев;
на основании температурных значений и давления;
по используемым материалам.

Для изготовления фланцев используют углеродистые, низколегированные, нержавеющие стали и комбинации экзотических материалов.

Использование фланцев весьма распространено. Поэтому разработан и ряд типовых техпроцессов, используемых в процедурах сварки фланцев к трубам.

Обычно технику сварки определяет требуемая величина люфта (зазора) в создаваемых стыках.

При отсутствии люфта используется техника глубокого проваривания кромки трубы (технический прием — в лодочку).
Люфт свыше 1.5 мм – технический прием поперечных колебательных движений самого электрода, выполняемых под определенным углом к осевой плоскости трубы.
Люфт составляет 4-5 мм – метод угловых швов.

Фланцы привариваются с двух сторон для получения надежного соединения. Здесь учитывается вид конструкции и требования к креплениям.

Отметим, что в подземных трубопроводах не используются фланцевые соединения, так как фланцы являются наиболее распространенным источником утечки и пожаров.

Steps to be followed for preparation of WPS:

First of all we need to identify the welding process which is to be used for example weather it’s a SMAW or GMAW or GTAW or any other welding process or it’s a combination of two or more welding processes. Once the welding process is decided then we need to see the corresponding table (QW-252 to QW-257) for the complete list of variables. With the help of the table we can list out all the necessary variables to be used in our WPS.

Once the minimum variables (essential, nonessential and supplementary variable, if any) are decided a preliminary WPS (or proposed WPS also known as pWPS) is prepared.

Based on the proposed WPS, Test coupon (or coupons) is prepared, and the coupon is welded as per the values (or range) provided in the pWPS. All the real time data (observed during the welding of test coupon) are recorded.

After successful welding, test coupon (or coupons) is subjected to destructive test, and if the test coupon (or coupons) meets the minimum code requirement then the same pWPS is finalized and approved for further job. In case of any change same procedure is repeated till the test coupon doesn’t meet the minimum code requirement.

All the real time data during welding of test coupon and destructive test report data is compiled into one document known as Procedure qualification record (PQR).

After successful preparation of PQR, final WPS is prepared and produced to the authorized welding inspector for final approval.

****************************************

Article I Welding General Requirements

QW-150 Tension Tests

QW-153 Acceptance Criteria-Tension Tests

QW-160 Guided-Bend Tests

QW-163 Acceptance Criteria-Guided Bend Tests

QW-171 Toughness Tests

QW-172 Toughness Tests-Drop Weight

QW-180 Fillet-Weld Tests

QW-182 Fracture Tests

QW-183 Macro Examination-Procedure Specimens

QW-200 General

QW-210 Preparation of Test Coupon

QW-250 Welding Variables (Refer Table-1)

Article IV Welding Data

QW-400 Variables

QW-401.1 Supplementary Essential Variable (Procedure)

QW-402 Joints

QW-403 Base Metal

QW-404 Filler Metal

QW-405 Position

QW-406 Preheat

QW-407 Post Weld Heat Treatment

QW-408 Gas

QW-409 Electrical Characteristics

QW-410 Technique

QW-420 Base Metal Groupings

Table QW/QB-422 Grouping of Base Metals for Qualification

QW-430 F‐Numbers

Table QW-432 Grouping of Electrodes and Welding Rods for Qualification

QW-440 Weld Metal Chemical Composition

Table QW-442 A-Numbers Classification of Ferrous Weld Metal Analysis for Procedure Qualification

QW-450 Specimens

Table QW-451.1 Groove-Weld Tension Tests and Transverse-Bend Tests

Table QW-451.2 Groove-Weld Tension Tests and Longitudinal-Bend Tests

Table QW-451.3 Fillet-Weld Tests

Table QW-451.4 Fillet Welds Qualified by Groove-Weld Tests

QW-461 Positions

QW-461.3 Groove Welds in Plate-Test Positions

QW-461.4 Groove Welds in Pipe-Test Positions

QW-461.5 Fillet Welds in Plate-Test Positions

QW-461.6 Fillet Welds in Pipe-Test Positions

QW-462 Test Specimen Table QW-462.1(a) to QW-462.5(e) Fig QW-463.1(a) to QW-469.2

QW-470 Etching — Processes and Reagents

Article V Standard Welding Procedure Specifications (SWPSs)

****************************************

A short lecture on how to wright a Welding Procedure pecification (WPS), Please watch;

****************************************

I hope this article will help all welding professionals and freshers. Please give your valuable feedback. I would like to thank Mr. Goutham Rathinam (AWeldI & CSWIP 3.1-TWI,UK) for helping me in writing this article. Thank you.

Метод плавлением

Существует несколько видов сварочного процесса методом плавления, которые должны быть указаны в технологических картах по сварке металлоконструкций:

Ручная дуговая.
Газовая.
Полуавтоматическая.
Автоматическая.
TIG сварка.

Наиболее распространенной является дуговая сварка. Она находит широкое применение, как в быту, так и в промышленности. Этим видом сварочного процесса можно соединять детали и конструкции из различных материалов. В комплект аппарата для осуществления этого процесса входят держатели электрода, а также держатель массы, крепящийся на свариваемой детали.

Сварка ручным дуговым методом производится электродами, состоящими из металлического стержня и обмазки, функцией которой является защита стержня и обеспечение стабильности горения электрической дуги.

Операционная технологическая карта сборки и ручной дуговой сварки содержит сведения о том, какие электроды могут использоваться. Имеется большой выбор электродов. При правильном выборе с помощью этого метода может проводиться сварка деталей из различных материалов. Этим методом возможна сварка во всех пространственных положениях, а также в труднодоступных местах. К отрицательным моментам относится низкий КПД работ, невысокая производительность, вредные условия. Такой род работ для получения качественного результата может проводиться только сварщиком, имеющим опыт и высокую квалификацию.

Несмотря на то, что имеется много видов электродов, для разных видов сварки применяются определенные электроды. Имеется указание на то, что перед началом сварки электроды должны быть просушены и другие нюансы этого процесса.

Ручная дуговая сварка потенциально опасна для сварщика, поэтому большое внимание уделяется требованиям безопасности

В технологической карте указываются способы подготовки кромок деталей и способ сборки.

В качестве способа сборки чаще всего указываются прихватки.

При сварке стыковым методом для получения хорошего шва большую роль играет форма скосов деталей. В технологической карте указывают, каким рекомендуется делать скос. V-образный применяется для тонких листов, а X-образный используется для сварки более толстых деталей.

Согласно технологии электрод вместе со сварной ванной следует плавно перемещать вдоль линии соединения со скоростью, которая зависит от материала деталей. Рекомендуемая скорость указывается в технологической карте. Основной принцип заключается в том, что тонкие детали требуют большую скорость. Для толстых и массивных предпочтительнее будет более медленная.

Исходя из ширины шва и глубины проплавки, необходимо выбрать способ перемещения электрода — прямой, зигзагообразный, петлевидный. Во время выполнения сварки ручным дуговым способом значительную роль играет направление перемещения электрода. Необходимо выбрать один из трех вариантов: по оси электрода, вдоль оси валика, поперек шва.

Газовая сварка также осуществляется методом плавления. При этом используется смесь кислорода и горючего газа. К плюсам газовой сварки относится возможность сваривать цветные металлы, в том числе очень тонкие. Недостатком является сильный нагрев детали.

Видом сварки, при которой соединение происходит благодаря тому, что в зону сварки подается проволока, выполняющая роль электрода, является полуавтоматическая сварка. В ту же зону, что и электрод подается защитный газ, функцией которого является защита места сварки от окружающего негативного воздействия. Таким способом можно сваривать черные и цветные металлы. Еще одним достоинством является то, что можно сваривать тонкие детали и обладающие большой толщиной.

Этот вид сварки весьма распространен. С работой таким методом может справиться сварщик и более низкой квалификации, что делает особо востребованной технологическую карту на сварку металлоконструкций.
Автоматическая сварка отличается используемым оборудованием.

Применяемые автоматы являются сложным оборудованием, поэтому в технологической карте важным является описание его настройки, которое должно обеспечивать работоспособность. Существует много видов автоматов, поэтому должны указываться рекомендуемые для сварки конкретного соединения.

TIG сварка в основном используется для сварки деталей из алюминия и сплавов, куда он входит в состав. Также она может использоваться для соединения деталей из нержавеющей стали. При этом виде сварки, как правило, используется электрод из вольфрама, что должно быть отражено в технологической карте.

Пример применения данной карты

В качестве примера техпроцесса выполнения сварки можно рассмотреть карту сварки решетчатых конструкций. К таким конструкциям относятся фермы. Для их изготовления используют металл толщиной до 10 мм.

Сварочные швы должны быть хаотично ориентированы в пространстве. Их длина не должна превышать 20-40 см.

Выполняется сварка обычно шланговым полуавтоматом в защитном газе, порошковой или самозащитной проволокой или вручную штучными электродами. Использовать автоматическую сварку нецелесообразно. Она является неэкономичной независимо от типа производства.

При серийном производстве ферм выгодно использование точечной сварки.

Не следует последовательно сваривать швы, расположенные близко друг другу. В таких случаях необходимо предварительно охладить часть металла, на которой будет располагаться второй шов.

Это уменьшит перегрев и область пластических деформаций металла. В результате шов будет качественным и долговечным.

Чтобы минимизировать напряжения в узлах фермы, их необходимо сваривать от середины конструкции к краям. Если технологической картой предусмотрено наличие швов с большим и маленьким сечением, тогда первыми необходимо делать большие швы.