1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

168
8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB http://slidepdf.com/reader/full/1278-visniakas-suvirintiniu-web 1/168 Ivanas Višniakas Vitalijus Rudzinskas Suvirintinių jungčių kokybėS kontrolė, valdymaS ir optimizavimaS Vilnius „Technika“ 2012 VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS

Transcript of 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    1/168

    Ivanas Višniakas

    Vitalijus Rudzinskas

    Suvirintiniųjungčių kokybėSkontrolė,valdymaS ir

    optimizavimaS

    Vilnius „Technika“ 2012

    VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    2/168

    UDK 621.791(075.8)  Vi314

    I. Višniakas, V. Rudzinskas. Suvirintinių jungčių kokybės kontrolė, valdy-mas ir optimizavimas: mokomoji knyga. Vilnius: Technika, 2012. 168 p.

    Požiūris į kokybę, kaip svarbiausią kiekvieno darbuotojo uždavinį, turi būti įdiegtasvisos firmos mastu, kiekviename jos padalinyje ir ypač projektavimo struktūrose. Prie-monės, garantuojančios gamybos pažangą ir produkcijos kokybę, turi tapti kasdienybe.Leidinyje nagrinėjamos technikos objektų suvirintųjų konstrukcijų kontrolės proble-mos, defektų atsiradimo priežastys, suvirintinių jungčių kontrolės metodai. Leidinyjeanalizuojama gamybos procesų kontrolė, gamybos proceso valdymas, kokybės ratas,defektų rūšys ir jų susidarymo priežastys. Taip pat aptariamas neardomosios kontrolėsmetodo parinkimo racionalumas.

    Mokomoji knyga skirta pagrindinių ir magistrantūros studijų studentams, studi-

     juojantiems inovacinės gamybos inžinerijos programą.

    Leidinį rekomendavo VGTU Mechanikos fakulteto studijų komitetas.

    Recenzavo: prof. habil. dr. B. Spruogis, VGTU Transporto technologiniųįrenginių katedradoc. dr. I. Gedzevičius, VGTU Medžiagotyros ir suvirinimokatedra

    Leidinys parengtas ir išleistas už Europos struktūrinių fondų lėšas, jomis finansuojantVGTU Mechanikos fakulteto projektą „Pirmosios pakopos inžinerinių studijų progra mųatnaujinimas gerinant studijų kokybę, didinant tarptautiškumą ir diegiant inovatyviusmokymo (-si) metodus“ pagal Lietuvos 2007–2013 m. Žmogiškųjų išteklių veiksmųprogramos 2 prioriteto „Mokymasis visą gyvenimą“ VP1-2.2-ŠMM-07-K priemonę „Studijųkokybės gerinimas, tarptautiškumo didinimas“. Projekto kodas Nr. VP1-2.2-ŠMM-07-K-01-051, finansavimo ir administravimo sutartis Nr. VP1-2.2-ŠMM-07-051.

    VGTU leidyklos TECHNIKA 1278-S

    mokomosios metodinės literatūros knygahttp://leidykla.vgtu.lt 

    ISBN 978-609-457-091-9eISBN 978-609-457-113-8doi:10.3846/1278-S

    © Ivanas Višniakas, 2012

    © Vitalijus Rudzinskas, 2012© VGTU leidykla TECHNIKA, 2012

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    3/168

    3

    TURINYSĮ v a d a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

    1. Gamybos procesų kontrolė . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.1. Gamybos proceso valdymas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.2. Kokybės ratas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

    2. Defektų rūšys ir jų susidarymo priežastys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .212.1. Gaminių paruošimo ir surinkimo defektai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.2. Siūlių formos defektai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

    3. Išoriniai ir vidiniai makroskopiniai defektai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

    4. Defektų įvertinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.1. Kokybės tikrinimo lygiai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.2. Suvirintinių jungčių nuovargio charakteristikos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

    5. Neardomieji kokybės kontrolės metodai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

    6 . R e g i m o s i o s k o n t r o l ė s b ū d a s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4

    7. Kapiliariniai (prasiskverbimo) kontrolės būdai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

    8. Magnetiniai kontrolės būdai. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

    9. Ultragarsiniai kontrolės būdai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

    10. Radiaciniai (rentgeno, gama spinduliais) kontrolės būdai . . . . . . . . . . . . . 63

    11. Hermetiškumo tikrinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

    12. Vamzdynų ir indų bandymas slėgiu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .77

    13. Neardomosios kontrolės metodo parinkimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

    14. Bėgių, suvirintų termitiniu būdu, savybių tyrimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

    1 4 . 1 . B ė g i ų c h a r a k t e r i s t i k o s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 714.2. Cheminė bėgių sudėtis ir mechaninės savybės. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9014.3. Terminis bėgių apdirbimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9314.4. Termitinis suvirinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9414.5. Termitinis bėgių suvirinimas. Suvirinimo procedūros

    patvirtinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

    15. Siūlių makroskopinis ir mikroskopinis tyrimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

    L i t e r a t ū r a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 4

    Priedas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    4/168

    4

    ĮVADAS

    Kokybės kontrolė ir valdymas įmonėse perėjo tam tikrą evoliucijos kelią:kokybės patikrinimas;–

    kokybės kontrolė;–

    kokybės užtikrinimas;–

    totalusis kokybės valdymas.–

    Kokybės patikrinimas. Šis požiūris pagrįstas operacinio proceso iš-leidimo (gatavos produkcijos) tikrinimu ir testavimu. Gamyboje tai atliekakokybės valdymo specialistas – kokybės inspektorius. Baigti gaminiai arbapriimami ir siunčiami parduoti, arba išbrokuojami. Išbrokuota produkcijagali būti parduodama kaip antrarūšė, grąžinama į gamybą pataisyti arbaįvardijama nepataisomu broku ir utilizuojama. Jei toks kokybės tikrinimas

    nėra sistemingas ir nelabai griežtas, yra labai didelė tikimybė, kad vartotojasgaus nekondicines prekes. Net esant griežtai kokybės kontrolei yra tikimybė,kad pats inspektorius nepastebės kokio trūkumo ir praleis nekondicinesprekes. Kai kontrolė vykdoma tokiu būdu, paprastai organizacijoje vyraujanuomonė, kad kokybė – kokybės skyriaus, o ne bendras rūpestis.

    Kokybės kontrolė. Šis požiūris dažniausiai užtikrinamas kokybės kon-trolės būdu. Efektyvumui padidinti diegiami statistiniai kontrolės metodai.Gauti duomenys naudojami defektų atsiradimo priežastims nustatyti ir

    šalinti. Pagrindinis šio požiūrio pasiekimas – bandymas valdyti gamybą,technologinį jos procesą. Organizacijoje turi būti kokybės dokumentai,kuriuose iki smulkmenų aprašyti gamybos procesai, nustatytos jų charak-teristikos. Operacinio proceso kontrolei gali būti taikomi tokie statistiniaimetodai, kaip diagramos. Gali būti naudojami kai kurie operatorių savi-kontrolės elementai. Bet net su šiais perspektyviais elementais požiūrisį kontrolę tebeišlieka pasyvus, kai tik likviduojamos klaidų pasekmės irieškomi jų kaltininkai. Pagrindinis akcentas – techninių sąlygų vykdymas,

    užtikrinantis tam tikrą leidžiamąjį defektų skaičių.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    5/168

    5

    Kokybės užtikrinimas. Šiame etape požiūris į kokybę platesnis: nuoprodukto matavimo ir defektų taisymo pereinama prie aktyvių veiksmų,siekiant išvengti pačių defektų atsiradimo priežasčių. Įdiegiama visuotinėskokybės kontrolės sistema, kurios pagrindas – visų darbų organizavimoaprašai. Įėjimo išteklių kokybė užtikrinama įsigyjant juos tik iš tiekėjų,įdiegusių panašias sistemas. Kartais naudojama įėjimo kontrolė. Darbųeigą kontroliuoja patys vykdytojai, kurie gali naudoti statistinius procesovaldymo metodus. Siekiant iš anksto nustatyti galimus sunkumus, taikomikokybės planavimo metodai (pavyzdžiui, gedimų pobūdžio ir pasekmiųanalizė) ir vykdomos prevencinės priemonės. Dažnai tiriami patys gami-niai ir jų gamybos proceso elementai, jie tobulinami. Vertinamos kokybėspalaikymo ir užtikrinimo sąnaudos, vertinimo rezultatai naudojami pre-vencinių kokybės užtikrinimo priemonių diegimo tikslingumui pagrįsti.Dėmesys skiriamas prevenciniam kokybės problemų sprendimui, pastangosskiriamos priežasčių paieškai, o ne pasekmių likvidavimui.

    Totalusis kokybės valdymas  (total quality management , TQM). Re-miantis šiuo požiūriu taikomi ne tik bendri statistiniai kokybės valdymometodai. Čia visas dėmesys sutelkiamas į paties požiūrio į kokybę pa-keitimą organizacijoje. Siekiama, kad kokybės samprata taptų kiekvieno

    organizacijos darbuotojo poreikiu ir vertybe. Keliamas tikslas pakeistiorganizacijos kultūrą iki tokio lygio, kad kiekvienas darbuotojas ne tikrūpinsis vartotojo poreikių tenkinimu, o tuo, kaip viršyti jo lūkesčius. Tokspožiūris veikia tiek operacinės sistemos viduje, tiek išorėje. Numatomasbendradarbiavimas su tiekėjais (žaliavų kokybė), vartotojais (norint geriausuprati jų poreikių tenkinimo būdus). Čia taip pat naudojamos atitinkamoskokybės valdymo sistemos ir užtikrinimo būdai, ieškoma tolesnio darbometodų tobulinimo galimybių. Visuotiniam kokybės valdymui, totaliam

    kokybės valdymui reikia didelio vadovybės palaikymo, tuo pat metu irdarbuotojų įtraukimo: jų energijos, idėjų, ištikimybės organizacijos sie-kiams. Dėl to reikalingi tokie veiksniai:

    nuolatinis vadovybės rūpestis;–

    geri vadovybės ir pavaldinių santykiai;–

    tikslus padalinių veiklos koordinavimas ir tarpusavio bendradar-–biavimas;

    nuolatiniai mokymai visais organizacijos lygmenimis;–

    geri santykiai su tiekėjais;–

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    6/168

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    7/168

    7

    EN ISO 3834 yra tarptautinis standartas, sukurtas suvirinimo pro-–fesionalų.

    ISO 9001 nusako reikalavimus kokybės vadybos sistemai, ISO–3834 taip pat nusako kokybės reikalavimus, tik suvirintiems ga-miniams.

    Standartas nusako reikalavimus, susijusius tik su suvirintosiomis–konstrukcijomis.

    Standartas taip pat gali būti naudojamas kaip gamybos kontrolės–sistema.

    ISO 3834 yra ne gaminio standartas, jis dažnai minimas kaip rei-–kalavimas įvairių gaminių standartuose, siekiant užtikrinti gerą

    praktiką vykdant suvirinimo darbus ir užkirsti kelią pirmalaikėmsnesėkmėms.

    Įmonė, sertifikuota pagal šio standarto pasirinktą lygmenį, įgyja–pranašumą, konkuruodama su kitomis įmonėmis Lietuvos ir Eu-ropos rinkose.

    EN ISO 3834 sertifikavimo schema orientuota konkrečiai į kompanijossuvirinimo veiklą. Toks sertifikavimas galimas šalia ISO 9001 sertifikavimoarba galimas atskiras sertifikavimas. Sertifikuotų kompanijų pranašumai

    yra šie:Aiškus nepriklausomas patvirtinimas, kad įmonė atitinka EN ISO–3834 keliamus reikalavimus.

    Nepriklausomas suvirinimo ir gamybos pajėgumų kompetencijos–patvirtinimas apibrėžtoje gamybos srityje.

    Suvirinimo kokybės vadybos ir gamybinių pajėgumų įvertinimas,–atliekamas akredituotų specialistų.

    Nacionalinis ir tarptautinis verslo potencialas rodomas tarptauti-–niu mastu pripažintų suvirinimo kokybės reikalavimų standartoatitiktimi.

    Tarptautinis pripažinimas.–

    Dažnai naudojamas sutartyje nusakant suvirinti keliamus reikala-–vimus.

    Įmonės, sertifikuotos pagal standartą, skelbiamos EWF (European Wel-ding Federation) tinklalapyje.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    8/168

    8

    Lydomojo suvirinimo procesai plačiai taikomi daugelio gaminių ga-mybai. Kai kuriose kompanijose tai yra pagrindinis gamybos procesas.Gaminiai gali būti ir paprasti, ir sudėtingi, pvz., slėginiai indai, namųir žemės ūkio įrenginiai, kranai, tiltai, transporto ir kitos priemonės.Šie procesai turi didelę įtaką gamybos išlaidoms ir gaminio koky-bei. Svarbu užtikrinti, kad šie procesai būtų atliekami veiksmingiau-siu būdu ir kad visos operacijos būtų reikiamai kontroliuojamos.Pabrėžiama, kad ISO3834 nėra kokybės valdymo sistemos standartas,pakeičiantis ISO 9001:2000, tačiau jis gali būti naudingas gamintojams,taikantiems ISO 9001:2000.

    Kokybės reikalavimų aprašas suvirinimo procesams yra svarbus, nes šiųprocesų kokybę nėra lengva patikrinti, todėl ISO 9000:2000 juos priskiriaspecialiesiems procesams. Kokybė sukuriama gamybos, o ne gaminio pati-kros metu. Net labai išsami ir tobula neardomoji kontrolė negali pagerintigaminio kokybės. Jei norima, kad gaminamas ir naudojamas gaminysnekeltų rimtų problemų, reikia numatyti kontrolę nuo gaminio projek-tavimo, medžiagos parinkimo, gamybos ir baigiant galutine jo kontrole.Pavyzdžiui, dėl blogo projekto gali kilti rimtų ir brangiai kainuojančiųsunkumų ceche, statybvietėje arba eksploatuojant. Netinkamai parinkus

    medžiagas gali kilti tokia problema, kaip suvirintinių jungčių pleišėjimas.Kad būtų užtikrinta patikima ir efektyvi gamyba, vadovybė turi būti pajėgisuprasti ir įvertinti galimų problemų šaltinius ir įgyvendinti atitinkamasprocedūras joms kontroliuoti. ISO 3834 nurodytos įvairiais atvejais taiky-tinos priemonės. Dažniausiai jos taikomos šiais atvejais:

    sudarant sutartį: suvirinimo kokybės reikalavimų aprašas;–

    susijusiais su gamintojais: suvirinimo kokybės reikalavimų nusta-–tymas ir laikymasis;

    kai komitetai rengia gamybos taisykles ar taikymo standartus: su-– virinimo kokybės reikalavimų aprašus;

    kai organizacijos vertina suvirinimo kokybės lygį, pvz., trečiosios–šalys, pirkėjai arba gamintojai.

    ISO 3834 gali taikyti vidinės arba išorinės organizacijos, įskaitant ser-tifikavimo institucijas, įvertinančias gamintojo gebėjimą tenkinti pirkėjo,reglamento ir paties gamintojo reikalavimus.

    Standartas LST EN ISO 14371 (ankstesnis EN 719) reikalauja, kad ga-

    mybinė organizacija, atliekanti suvirinimo darbus, turėtų darbuotojų,

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    9/168

    9

    atsakingų už suvirinimo koordinavimą, ir kad jie būtų kompetentingiatlikti jiems pavestas užduotis. Šiuos reikalavimus įvertina standartasIIW (ankstesnis EWF). Tai vienas iš būdų patvirtinti reikalingą žinių kiekįir įrodyti kompetenciją.

    Pastebima, kad kai kurioms suvirinimą koordinuojančio personalofunkcijoms nereikalinga visa mokymų programa, kurią pateikia IIW kvalifi-kacija. Yra ir alternatyvus būdas, leidžiantis pademonstruoti pakankamasžinias ir kompetenciją.

    Už atsakingo suvirinimo koordinatoriaus ir suvirinimą koordinuojančiopersonalo paskyrimą pagal LST EN ISO 14731 atsako gamintojas. Dabartinėsertifikavimo sistema suteikia gamintojams patikimą pagrindą perleistiatsakomybę ir laikytis atitinkamos ISO 3834 suvirinimo kokybės vadybosstandarto dalies reikalavimų.

    LST EN ISO 14731 pateikiamos rekomendacijos suvirinimo inžinieriauskvalifikacijos žinių lygiui nusakyti ir reikalaujama, kad jiems būtų priskir-tas toliau pateiktas žinių lygis. Gamintojas turi paskirti mažiausiai vienąatsakingą suvirinimo koordinatorių.

    Išsamus lygis (C) – personalas, turintis išsamių techninių žinių, kuriųreikia norint tinkamai planuoti, vykdyti, prižiūrėti, atlikti bandymus, vykdyti

    visas užduotis ir atsakomybes, susijusias su suvirinimu gamyboje.Specialus lygis (S)  – personalas, turintis specialių techninių žinių,kurių lygis turi būti pakankamas, kad būtų galima tinkamai planuoti, vyk-dyti, prižiūrėti, atlikti bandymus ir vykdyti visas užduotis ir atsakomybes,susijusias su suvirinimu gamyboje.

    Bazinis lygis (B)  – personalas, turintis pagrindinių techninių žinių,kurių lygis turi būti pakankamas, kad būtų galima tinkamai planuoti,vykdyti, prižiūrėti, atlikti bandymus, vykdyti visas užduotis ir atsakomybes,

    susijusias su suvirinimu gamyboje.Standartas suteikia neprivalomas nuorodas į Tarptautinio suvirinimoinstituto kvalifikaciją. Ši kvalifikacija – tai būdas įrodyti, kad techniniųžinių reikalavimai buvo įvykdyti, tačiau taip pat gali būti naudojama irnacionalinė kvalifikacija.

    Reiktų atsižvelgti į tai, kad IIW kvalifikacija nesuteikia su konkrečiudarbu susijusios kompetencijos. Tai galima vertinti tarsi universiteto diplo-mą, kuris galioja visą gyvenimą ir rodo, kad tam tikru laiku asmuo išlaikė

    egzaminą ir įgijo vertingų žinių. Todėl šiame kontekste tikslinga atsižvelgti

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    10/168

    10

    į sertifikavimo schemą, ne tik patvirtinančią asmenį susipažinus su kon-krečiomis žiniomis, bet ir suteikiančią konkrečią kvalifikaciją bei įrodančią,kad asmuo yra kompetentingas atlikti darbą. Tai reiškia, kad asmuo turėjopatirties, susijusios su darbo funkcija, kurią atlikti buvo sertifikuotas.

    Sertifikavimo schema suvirinimo ir kontrolės personalui (CSWIP) yraišsami schema, numatanti asmenų, siekiančių parodyti žinias ir (arba)kompetenciją savo srityje, įvertinimą ir sertifikavimą. Be kita ko, CSWIPsritis apima: suvirinimo inspektorių, suvirinimo koordinatorių, suvirinimoinstruktorių, katodinės inspekcijos darbuotojų, varžtinių jungčių technikų,gamyklos inspektorių, povandeninės inspekcijos darbuotojų, plastmasėssuvirinimo ir neardomosios kontrolės personalą.

    CSWIP valdo sertifikavimo valdymo taryba, kuri veikia kaip sertifikavimoskyriaus „TWI Certification Ltd“ valdymo taryba, laikydamasi pramoniniųreikalavimų, įeinančių į sertifikavimo schemą.

    Tai labiausiai pripažįstamas sertifikatas, kurį gali gauti suvirinimo in-žinierius Europoje. Tokiose pramonės šakose, kaip naftos ir dujų ūkis, jisdažnai įvardijamas kaip privaloma atsakingojo personalo kvalifikacija.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    11/168

    11

    1. GAMYBOS PROCESŲ KONTROLĖ

    Suvirinimo gamybos procesuose neįmanoma išvengti įvairių paklaidų irpašalinių veiksnių poveikio, dėl to suvirinto gaminio charakteristikos galineatitikti keliamų reikalavimų. Suprantama, kad tokie gaminiai neturipatekti vartotojui. Kokybė negali būti patikrinta tikrinant gaminį, ji turi

    būti sukuriama. Kartais net labai išsami ir tobula kontrolė negali pagerintisuvirintinės jungties kokybės. Norint užtikrinti efektyvią suvirintosios kons-trukcijos gamybą, įmonės vadovybė turi numatyti potencialias problemasir naudoti būtinas kokybės užtikrinimo priemones. Pagal požiūrį į defektusgamybos procese skiriamos dvi strateginės kryptys:

    1. Defektų aptikimo strategija. Jos tikslas – aptikti specifikacijų ne-atitinkančius gaminius. Ši strategija įgyvendinama tikrinant ir išbandantgaminius ar jų elementus, lyginant jų charakteristikas su specifikacijosenurodytaisiais. Gamybos procesas šiuo atveju vyksta taip: rengiami kons-trukcijos dokumentai (projektas), vėliau technologiniai dokumentai (suvi-rinimo procesų aprašas SPA ir t. t.), konstrukcija surenkama ir suvirinama(suvirinant kontroliuojami kai kurie proceso parametrai, pvz., srovės dydis,suvirinimo greitis ir pan.), tikrinama pagaminta konstrukcija (nustatoma,ar ji tinka eksploatuoti, ar ne). Didžiausias šios strategijos trūkumas – josnuostolingumas, nes gaištamas tam tikras laikas ir eikvojamos tam tikroslėšos brokui gaminti. Tai praeities strategija, užleidžianti vietą naujai –prevencijos krypčiai.

    2. Defektų prevencijos strategija. Šiuo atveju daugiausia dėmesioskiriama tokiam detalių ir elementų gamybos procesų valdymui, kurisužtikrina, kad jų charakteristikos būtų artimos nominalioms arba geriau-sioms. Naudojant šią strategiją, užkertamas kelias brokui, o tai reiškia, kadišvengiama su broku susijusių gamybos nuostolių.

    Defektų prevencijos pagrindas – statistinė gamybos procesų kontrolė

    ir jos rezultatais paremtas proceso valdymas.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    12/168

    12

    1.1. Gamybos proceso valdymas

    Kokybė yra ne tik svarbus verslo organizacijų konkurencingumo veiksnys, jilemia ir valstybės valdymo bei kitų viešojo sektoriaus organizacijų veiklos

    efektyvumą, ekonominį šalies stabilumą ir jos visuomenės narių gyveni-mo kokybę. Todėl tikslinga išplėsti kokybės sąvokos aprėptį, įtraukiant į ją socialinius ir kitus bruožus. Mūsų šalies visiškos integracijos į Europosekonominę erdvę laikotarpiu kokybė yra ypač svarbi ne tik tradicinėmspramonės ir paslaugų šakoms bei įmonėms, bet ir visam visuomenėsūkiui, viešajam sektoriui bei valstybės valdžios veiklos rezultatyvumui.Visa tai sudarė prielaidas kurti integruotą kokybės modelį, kuris apimtųvisas kokybės vadybos mokslo nagrinėtinas sritis. 1.1 pav. pateiktas inte-

    gruotas kokybės vadybos posistemių modelis. Čia reikėtų atkreipti dėmesįį socialinę kokybę, kuri apima valdžios ir viešojo sektoriaus organizacijųkokybę, individo kokybę, visuomenės kokybę, gyvenimo kokybę, orga-nizacijų socialinę atsakomybę, verslo, valdžios institucijų bei visuomenėspartnerystę ir kitus aspektus. Visuomenės palankumas organizacijai yrasvarbus organizacijos plėtros veiksnys. Mūsų šalyje būtina sukurti kokybėssistemą, skatinančią organizacijas įsipareigoti gerinti savo darbuotojų,partnerių ir visuomenės narių gyvenimo kokybę, būti socialiai atsakingas.

    Organizacijų socialinė atsakomybė apibrėžiama kaip požiūrio, veiksmų irpriemonių sistema, kuria remdamosi organizacijos savo veikloje ir santy-kiuose su suinteresuotomis šalimis savanoriškai integruoja ir prioritetaislaiko socialinius interesus, etikos normas ir aplinkosaugos reikalavimus.

    1.2 pav. ISO 9001:2000 kokybės vadybos sistemos modelis. Jam įgy-vendinti ir tobulinti taikytini šie žingsniai:

    klientų, kitų suinteresuotų grupių poreikių ir lūkesčių numaty-–mas;

    organizacijos kokybės politikos ir tikslų nustatymas;–

    kokybėms tikslams pasiekti būtinų procesų ir atsakomybės nusta-–tymas;

    metodų ir priemonių kiekvieno proceso veiksmingumui užtikrinti–parinkimas;

    priemonių neatitiktims išvengti ir jų priežastims pašalinti numatymas–(prevencijos sukūrimas);

    nuolatinio kokybės vadybos sistemos tobulinimo priemonių nu-– matymas.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    13/168

    13

    1.1 pav. Integruotas kokybės vadybos posistemių modulis

    1.2 pav. ISO 9001:2000 kokybės vadybos sistemos modelis

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    14/168

    14

    Proceso valdymas – tai:

    Vadovybės atsakomybė:1.kokybės politikos ir tikslų nustatymas;–

    gaminančios organizacijos nustatymas;– gamybos įrenginių ir personalo paruošimas;–

    atsakingų asmenų nustatymas;–

    kokybės (QM) įvertinimo sistemos paruošimas.–

    Kokybės valdymo sistema:2.sandorio (teisinių aspektu) kontrolė;–

    paruošiamųjų operacijų kontrolė;–

    dokumentų (technologijos, kokybės plano, instrukcijų, formuliarų)–valdymas ir priežiūra.

    Sandorio kontrolė siekiant:3.ieškoti ir aiškinti reikalavimus;–

    tikrinti gamybos galimybes;–

    aprašinėti darbą (pareigų sąsiuvinis);–

    sudaryti pasiūlymus;–

    sudaryti sandorį;–

    valdyti sandorio pasikeitimus;–

    saugoti dokumentus.–

    Dizaino (konstravimo) valdymas:4.konstravimo planas;–

    pjūvių vietų nustatymas;–

    dizaino rezultatai;–

    dizaino kontrolė (savikontrolė);–

    dizaino verifikacija (konstravimo etapų kontrolė);–dizaino validifikacija (konstrukcijos projekto patvirtinimas);–

    dizaino (konstrukcijos) pakeitimai.–

    Dokumentų sudarymas ir paskirstymas:5.įmonės, organizacijos vidinių dokumentų sudarymo, paskirstymo–ir pakeitimų taisyklės;

    įmonės, organizacijos išorinių dokumentų sudarymo ir paskirstymo–taisyklės.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    15/168

    15

    Paruošiamosios operacijos:6.partnerių tiekėjų parinkimo kriterijai (pagal rekomendacijas, paty-–rimą, sertifikatus, auditą);

    leistinų partnerių tiekėjų sąrašas;–

    šiuolaikinis partnerių tiekėjų įvertinimas (pradinė medžiagų kontrolė,–brokuota produkcija);

    paruošų duomenys (tipas, sortimentas, identifikavimas, specifika-–cijos).

    Subtiekėjų produkcijos valdymas:7.kontrolė;–

    žymėjimas;–

    sandėliavimas;–

    laikymas tvarkingos būklės;–

    naudojamos technologijos, kai produkcija pažeista.–

    Suvirinimo proceso valdymas:8.proceso dokumentacijos kūrimas;–

    proceso parametrų nustatymas;–

    specialiųjų procesų klasifikavimas (specialųjį procesą ISO 9000 stan-–

    dartas supranta kaip procesą, kurio rezultatai iki galo negali būtipatvirtinti kokybės kontrole);

    darbo vietų paruošimas;–

    proceso parametrų stebėjimas (reikalinga nuolatinė parametrų kon-–trolė remiantis technologinėmis arba procedūrų kortelėmis);

    įrangos ir įrankių palaikymas darbinės būklės.–

    Bandymai:9.bandymų planas (produkcijos priėmimo ir brokavimo kriterijai,–technologinės instrukcijos);įėjimo kontrolė;–

    tarpinė kontrolė;–

    galutinė kontrolė;–

    atliktų bandymų dokumentai.–

    Bandymo priemonių priežiūra:10.bandymo priemonių parinkimas;–

    bandymo priemonių valdymas;–

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    16/168

    16

    produkcijos žymėjimas (standartai, nurodymai, technologija);–

    veiksmai, kai produkcija neatitinka specifikacijų.–

    Brokuotos produkcijos valdymas:11.

    žymėjimas;– dokumentai;–

    įvertinimas ir apdirbimas (taisymas, grąžinimas gamybos barui,–perdavimas į metalo laužą).

    Broko korektūra ir prevencija:12.broko priežasčių pašalinimas (faktinių defektų, potencialių defek-–tų);

    dokumentų (ataskaitų apie broką, reklamacijų, aptarnaujančių tar-–

    nybų ataskaitų, audito ataskaitų) naudojimas;korekcijos priemonių paskyrimas;–

    atliekamų darbų priežiūra.–

    Produkcijos naudojimas, saugojimas, transportavimas:13.naudojimas (patikimumas, saugumas);–

    saugojimas (sąlygos, būdas, terminai);–

    įpakavimas (apsauga, žymėjimas);–

    konservavimas;–pakrovimas (transportavimas).–

    Kokybės dokumentų valdymas:14.dokumentų žymėjimas;–

    dokumentų rinkimas;–

    dokumentų registravimas;–

    dokumentų saugojimo vieta;–

    dokumentų saugojimo terminai;–dokumentų naikinimas.–

    Kokybės dokumentacijos klasifikavimas:15.sistemos įvertinimas;–

    sutarčių kontrolės;–

    dizaino ir verifikacijų kontrolė;–

    tiekėjų įvertinimas;–

    produkcijos žymėjimas;–

    bandymų dokumentai;–

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    17/168

    17

    bandymo įrenginių ir prietaisų priežiūra;–

    technologinių procesų tikslinimas ir keitimas;–

    audito ataskaitos;–

    mokymas.– Vidinis kokybės auditas:16.teorinių ir realių duomenų palyginimas;–

    technologinės instrukcijos (audito planavimas, auditorių parinkimas,–audito atlikimas, ataskaitos, tikslinimo priemonės);

    vadovybės įvertinimas.–

    Mokymas:17.reikalingų pareigų surašymas;–

    reikalingų darbo vietų surašymas;–

    pokalbiai su darbuotojais;–

    naujų specialybių ir krypčių planavimas;–

    kvalifikacijos tobulinimo planavimas;–

    specialūs apmokymo nurodymai.–

     

    KOKYBĖ SKNYGA(sistemos

    žinynas, skirtasklientams ir

    darbuotojams) 

    KOKYBĖ S SISTEMOSPROCEDŪ ROS

    (organizaciniai dokumentai)

    KOKYBĖ S REIKALAVIMŲVYKDYMO DOKUMENTAI

    KOKYBĖ S DUOMENŲ ĮRAŠŲ DOKUMENTAI

    Įmonė s kokybė s politika, tikslai,vertybė s (vizija, misija), kokybė sįsipareigojimai, organizacinė struktū ra,atsakomybė s paskirstymas, kokybė sdokumentų struktū ra, kokybė s sistemosveikimas, pagrindiniai procesai

    Kas, k , kada ir kaip turi daryti, kad visikokybė s sistemos elementai veiktų ir bū tųgarantuojama kokybė

    Darbo ir metodinė s instrukcijos, planai,grafikai, normatyviniai dokumentai,standartai, konstrukcinė irtechnologinė dokumentacija

    Kokybė s ir procesų kontrolė s irbandymų protokolai, ataskaitos,duomenų registravimo dokumentai,suvestinė s, s rašai

    1.3 pav. Kokybės vadybos sistemos dokumentavimas

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    18/168

    18

    Kokybės vadybos sistemos dokumentavimas parodytas 1.3 pav.Rengiant kokybės sistemos dokumentus rekomenduojama laikytis šiųtaisyklių:

    1. Dokumentuokite (aprašykite) viską, ką darote.

    2. Įrodykite, kad tai, ką aprašėte, naudinga įmonei (t. y. kokią prideda-mąją vertę sukuria procesas ar konkretaus asmens veikla).

    3. Išmatuokite (išreikškite kiekybiškai) ir įvertinkite tai, ką aprašėte.

    4. Darykite absoliučiai viską, kas dokumentuota; darykite viską taip,kaip aprašyta dokumente.

    5. Nedokumentuokite to, ko nedarote.

    6. Nedarykite to, kas nedokumentuota.

    1.2. Kokybės ratas

    Projektuojant naujas arba remontuojant senas konstrukcijas reikia laikytisketurių pagrindinių principų: a) konstrukcijos racionalios formos įvertini-mas; b) reikalaujamo stiprumo ir standumo užtikrinimas; c) suvirinamoskonstrukcijos technologiškumas; d) gamybos ekonomiškumas. Dėl to, kadvisų reikalavimų vienu metu patenkinti praktiškai neįmanoma, ieškoma

    kompromiso ir parenkamas optimalus variantas. Svarbiausiu prioritetuturi būti saugus detalės (konstrukcijos) darbas. Todėl reikia numatyti kon-trolę pradedant nuo jos projektavimo, medžiagos parinkimo, gamybos irbaigiant galutine jos kontrolė. Visa tai vadinama kokybės ratu. Grafiškaitai pavaizduota 1.4 pav.

    Suvirinimo medžiagos ir technologijos parenkamos pagal tam tikruskriterijus. Konstruktorius pirmiausia turi nuspręsti, koks kriterijus tamkonkrečiam gaminiui yra esminis. Skirtingiems kriterijams reikia skirtin-

    gų medžiagų savybių. Medžiagų savybės apibūdinamos įvairiomis cha-rakteristikomis, kurių svarba kiekvienu konkrečiu atveju priklauso nuomedžiagos parinkimo kriterijaus. Šis gi priklauso nuo tokio vyraujančiofaktoriaus, dėl kurio poveikio objekto elementas gali prarasti patikimumą(darbingumą). Metalų suvirintinė jungtis turi keletą sričių: siūlės metalas(susimaišymo sritis), sritis be metalų susimaišymo, dalinio išsilydymo sritis,pagrindinio ir siūlės metalo riba, terminio poveikio sritis ir pagrindinismetalas. Suvirinant skirtingų klasių plienus susidaro tarpinė sritis (skiriasi

    pagal cheminę sudėtį).

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    19/168

    19

    Dažniausiai suvirinimo gamyboje naudojami tokie standartai:Bendri kokybės reikalavimai – ISO 9000:2000; ISO 3834: 1-6; ISO 9606/

    LST EN 287.

    Suvirinimo ir siūlių priežiūra – LST EN ISO 14731; LST EN ISO 17635(EN 12062).

    Metalinių medžiagų suvirinimo būdų reikalavimai ir pripažinimas – LSTEN 1011: 1-8.

    Suvirinimo medžiagos. Pridėtinių medžiagų ir fliusų parinkimas. LSTEN ISO 14344:2010.

    Metalinių medžiagų suvirinimo procedūrų aprašas ir tvirtinimas – LSTEN ISO 15607.

    Suvirinimas ir panašūs procesai. Defektų klasifikavimas suvirinantmetalus. 1 dalis. Suvirinimas lydymu – EN ISO 6520-1; LST EN ISO14554.

    Suvirinimo kokybės reikalavimai. Lydomasis metalų suvirinimas. LSTEN ISO 3834:1-6; LST EN ISO 17635 (EN 12062).

    Suvirinimas. Defektų kokybės lygmenys. EN ISO 5817 (plienas); EN ISO10042 (aliuminis).

    Neardomos kontrolės kompetentingumas – LST EN 473:2008 (lygiai

    1, 2, 3).Regimoji kontrolė iki suvirinimo, suvirinant ir po suvirinimo – ISO 17637

    (LST EN 970).

    Neardomoji kontrolė. Radiografinio metodo rentgeno ir gama spin-duliais taisyklės – ISO 17636 (EN 444); ISO 10675-1 (plienas); ISO10675-2 (aliuminis).

    Neardomoji kontrolė. Kontrolė skvarbiaisiais dažais. ISO 3452-1; ISO23277 (EN 571).

    Neardomoji kontrolė. 1–4 dalis. Ultragarsinė kontrolė. ISO 17640 (EN583); ISO 23279.

    Suvirintųjų jungčių neardomoji kontrolė. Suvirintųjų jungčių kapiliarinėdefektoskopija. ISO 3452-1 (EN 1289); ISO 23277.

    Suvirintųjų jungčių neardomoji kontrolė. Magnetomiltelinė suvirintųjų jungčių defektoskopija. ISO 17638 (EN 1290); ISO 23278.

    Neardomoji kontrolė. Bandymai magnetinėmis dalelėmis. 1 dalis. Ben-drieji principai. ISO 9934-1:2001; ISO 17638; ISO 23278.

    ISO/MEK 9126-93. Informacinės technologijos. Programų paketai. Ko-kybės charakteristikos ir naudojimo nurodymai.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    20/168

    20

    Be to, darbui, norint užtikrinti gerą jungčių kokybę, gali būti panaudo-tos International Institute of Welding instrukcijos ir kiti dokumentai (http://www.iiw-iis.org/IAB).

    1.4 pav. Kokybės ratas

    Kontroliniai klausimai1. Kas yra visuotinės vadybos sistema?

    2. Kas yra kokybės kontrolės ratas?

    3. Kas yra defektų aptikimo strategija?

    4. Kas yra defektų prevencijos strategija?

    5. Kokie pagrindiniai proceso valdymo punktai?

    6. Kaip dokumentuojama kokybės vadybos sistema?

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    21/168

    21

    2. DEFEKTŲ RŪŠYS IR JŲ SUSIDARYMOPRIEŽASTYS

    Suvirintinių jungčių suvirinimo defektai ir jų atsiradimo priežastys yralabai įvairios ir skiriasi atsižvelgiant į metalą ir sujungimo būdą. Defek-

    tų buvimas suvirintinėse jungtyse gali būti jų suirties priežastis. Taikantskirtingus kontrolės metodus, galima aptikti defektus ir vėliau juos pa-šalinti. Suvirintinių jungčių defektus galima sąlygiškai suskirstyti į keliaspagrindines grupes:

    a) gaminių paruošimo ir surinkimo suvirinimui defektai;

    b) siūlių formos defektai;

    c) išoriniai ir vidiniai makroskopiniai defektai;

    d) sujungimo mikrostruktūros defektai.

    Pagal standartą EN ISO 6520-1:2007 defektai klasifikuojami į šešiasgrupes:

    1 grupė. Plyšiai (100). Pastaba: trečias ir ketvirtas žymėjimo skaičiairodo tikslesnį defekto apibūdinimą.

    2 grupė. Tuštumos (200).

    3 grupė. Kietieji intarpai (300).

    4 grupė. Nesulydymas ir neįvirinimas (400).

    5 grupė. Formos ir matmenų defektai (500).

    6 grupė. Įvairūs defektai (600).

    2.1. Gaminių paruošimo ir surinkimo defektai

    Gaminių paruošimo ir surinkimo suvirinamajam suvirinimui būdingi de-fektai: neteisingai nusklembtos briaunos sandūrinėse siūlėse su V, X ir Upavidalo briaunų paruošimu; nepastovus pagal siūlės ilgį briaunų nu-sklembimo kampas; šlakų intarpai ir nešvarumai metalo briaunose; per

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    22/168

    22

    didelis arba kintamas tarpas pagal ilgį tarp briaunų; sandūros elementųnesutapimas pagal plokštumą ir kt.

    Šių defektų priežastimi gali būti staklių, kuriomis buvo apdirbamosparuošos, gedimai; bloga medžiagų kokybė; klaidos konstrukcijos brėži-niuose; žema surinkėjų kvalifikacija ir darbo kultūra.

    Gaminių paruošimo surinkimo ir suvirinimo kontrolė atliekama stebintir matuojant instrumentais ir šablonais (2.1, 2.2 pav.).

     Įpjova

      Perteklinis įvirinimas siūlės šaknyje

    Krateris lankui nutrūkus

    2.1 pav. Regimoji suvirintinių siūlių kontrolė

    2.2 pav. Suvirintinių siūlių matavimai

    2.2. Siūlių formos defektai

    Suvirintinių siūlių forma ir matmenys nustatomi techninių reikalavimų,nurodomi brėžiniuose ir reglamentuojami specifikacijų ir standartų.

    Siūlių neatitiktis matmenims gali sumažinti suvirintųjų konstrukcijų

    stiprumą.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    23/168

    23

    Bet kokiu būdu lydant gautos suvirintinės jungtys gali turėti nevienodąpagal ilgį, plotį, aukštį, pakilimus arba aukščio sumažėjimą, per didelį šakniesįvirinimą ir pan. Kai kurie siūlių formos defektai pavaizduoti 2.3 pav.

      o   k .

       0 ,   2  m  m

    Įpjova ĮtrūkisNesulydymas Neįvirinimas

    2.3 pav. Įpjova, nesulydymas ir neįvirinimas šaknyje,įtrūkis prie siūlės apdailos sluoksnio

    Nurodyti siūlės formos defektai blogina siūlės išorinį vaizdą, gali su-mažinti konstrukcijos stiprumą ir būti įtrūkių atsiradimo židiniu. Virintiniųsiūlių formos defektų priežastimi dažniausiai būna technologijos pažei-dimai, žema suvirintojų kvalifikacija ir darbo kultūra, rečiau netinkamai

    parinktos suvirinimo medžiagos. Siūlių formos defektai rodo, kad siūlėsviduje taip pat gali būti defektų.

    Kontroliniai klausimai1. Kas yra visuotinės vadybos sistema?

    2. Kas yra kokybės kontrolės ratas?

    3. Kas yra defektų aptikimo strategija?

    4. Kas yra defektų prevencijos strategija?

    5. Kokie pagrindiniai proceso valdymo punktai?

    6. Kaip dokumentuojama kokybės vadybos sistema?

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    24/168

    24

    3. IŠORINIAI IR VIDINIAI MAKROSKOPINIAIDEFEKTAI

    Išoriniams priskiriami tokie defektai, kaip nelygus siūlės metalo paviršius irsiūlės matmenys, įpjovos, siūlės šaknies neįvirinimas, paviršiniai ir vidiniaiplyšiai, pagrindinio metalo pradeginimas, neužvirinti krateriai, perteklinisįvirinimas, purslai ir t. t. Kai kurie išoriniai defektai pavaizduoti 3.1 pav.

    Vidiniams defektams priskiriami: prilydyto metalo poringumas, kietieji(šlakų) intarpai, metalo perkaitinimas, oksidų intarpai, vidiniai plyšiai,nesulydymai ir neįvirinimai. 3.2 pav. pateikti kai kurių vidinių defektųišsidėstymas siūlėje.

    Nelygus siūlės metalo paviršius  ir siūlės matmenys yra tada, kai

    virina nepatyręs suvirintojas. Elektrodas nevienodu greičiu perstumiamassuvirinimo krypties link, taip pat nevienodai stumiamas į suvirinimo zoną.Dėl to siūlės aukštis ir plotis pagal siūlės ilgį bus nevienodi, siūlės skers-pjūvis neatitiks technologijoje nurodytų reikšmių. Taip pat siūlės metalopaviršius bus nelygus (padidintas žvynuotumas), kai briaunos prastaiparuoštos suvirinti. Tokios siūlės greičiau rūdija ir yra ne tokios stiprios.

    Įpjovos – netaisyklingi grioveliai ėjimo siūlės pakraščiuose pagrindi-niame metale arba ankščiau prilydytame metale. Įpjovos dažnai pasitaiko

    suvirinant per didele srove arba per ilgu lanku ir netinkamai pakreiptaiselektrodais. Taip pat įpjovų atsiradimui turi įtakos srovės rūšis, elektrodomarkė, jungties rūšis, suvirinimo padėtis ir t. t. Įpjovos dažniau pasitaikosuvirinant kampines, tėjines, horizontalias ir vertikalias siūles, rečiau su-virinant esant žemutinės padėties.

    Įpjovos sudaro vietinę vidinių įtempių koncentraciją, dėl ko gali vė-liau atsirasti plyšių. Tai ypač aktualu suvirinant gausiai legiruotus plienus.Svarbiose konstrukcijose, kai įpjovų gylis viršija 0,5 mm, jie turi būti nu-

    šlifuoti.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    25/168

    25

     

    3.1 pav. Siūlių su V pavidalo briaunų paruošimu išoriniai defektai:1 – perteklinis įvirinimas; 2 – šaknies neįvirinimas; 3 – įpjova siūlės šaknyje;

    4 – plyšiai neužvirintame krateryje; 5 – plyšiai; 6 – įpjova; 7 – padidintassiūlės aukštis; 8 – metalo ištaškymas; 9 – lanko uždegimo vieta

    1

    1

    2

    2

    2

    3

    3

    3

    3.2 pav. Siūlių su V pavidalo briaunų paruošimu vidiniai defektai:

    1 – neįvirinimas; 2 – poros; 3 – šlakų intarpai

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    26/168

    26

    Nesulydymas – nepakankamas siūlės ir pagrindinio metalo arba atskirųsiūlės sluoksnių ryšys. Neįvirinimas – skirtumas tarp faktiškojo ir nomi-nalaus įvirinimo. Nesulydymai yra pavojingi, sunkiai nustatomi defektai.Jie sumažina darbinį siūlės pjūvį, yra įtempių koncentratoriais, sumažinakorozinį siūlės atsparumą, gali būti plyšių atsiradimo priežastimi. Neįviri-nimų dažniau pasitaiko siūlės šaknyje (3.3 pav.). Pasitaiko, kai naudojamiper didelio skersmens elektrodai, arba per mažas srovės stiprumas, taippat kai briaunos blogai nuvalytos nuo šlakų, oksidų ir kitų nešvarumų.

    Nesulydymai ir neįvirinimai svarbiose konstrukcijose yra neleistinidefektai ir būtinai turi būti ištaisyti. Defektuota vieta dažniausiai nušli-fuojama ir užvirinama iš naujo.

    Plyšiai – nevientisumai, atsirandantys irstant tam tikrai kieto metalovietai aušimo metu arba veikiant įtempiams. Plyšiai gali būti makroskopiniaiir mikroskopiniai. Mikroskopinis plyšys matomas tik per mikroskopą (3.4pav.). Veikiant darbo ir liekamiesiems įtempiams, plyšiai gali augti labaigreitai. Dėl to trapioji konstrukcijos suirtis gali įvykti labai greitai, tad šieplyšiai labai pavojingi. Atsižvelgiant į temperatūrą, kurioje susidaro plyšių,skiriami karštieji ir šaltieji plyšiai. Karštieji plyšiai susidaro kristalizuojantismetalui, veikiant tempimo įtempiams. Jie atsiranda dėl nelaisvo siūlės

    metalo ir šalia siūlinės įkaitintos srities nusėdimo. Karštųjų plyšių būdin-goji suirtis yra tarpkristalinė pagal grūdelių briaunas arba pagal skystojometalo, esančio tarp grūdelių, išsidėstymą.

    Karštųjų plyšių gali atsirasti siūlėje, terminio poveikio srityje ir rečiaupagrindiniame metale. Jie gali būti išilginiai, skersiniai, spinduliniai ir kra-terio. Karštųjų plyšių atsiradimo tikimybė priklauso nuo cheminės siūlėsmetalo sudėties, tempimo įtempių dydžio ir augimo greičio, virintinėssiūlės ir vonios formos bei dydžio, pradinių kristalų didžio. Plyšių dažnaiatsiranda, kai pagrindiniame ir pridėtiniame metale yra padidėję anglies irsieros kiekiai greitai aušinant metalą po suvirinimo, kai detalės suvirinantkietai įtvirtintos ir siūlės metalas yra ne toks plastiškas. Siera sudaro sugeležimi junginį FeS, kurio lydymosi temperatūra – apie 930 °C, o plienolydymosi temperatūra – apie 1250–1400 °C. Kuo suvirinamo metalo suvi-rinamumas yra prastesnis, tuo didesne tikimybė atsirasti plyšiams. 3.5 pav.pateiktos vietos, kuriose dažniausiai susidaro karštųjų plyšių.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    27/168

    27

    3.3 pav. Nesulydymas tarp siūlės ir pagrindinio metalo

    3.4 pav. Mikroskopinių defektų susikaupimas ir plyšys siūlės metale

    Kad neatsirastų karštųjų plyšių, rekomenduojama naudoti elektrodussu padidintu siūlės metalo plastiškumu. Prieš suvirinant metalus, kurielinkę grūdintis, rekomenduojama juos pakaitinti. Svarbiausia, reikia griežtailaikytis technologijos, suvirinimo režimų ir darbų atlikimo nuoseklumo.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    28/168

    28

    Šaltųjų plyšių dažniau atsiranda sulydymo ir terminio poveikio srityje,rečiau siūlės metale, suvirinant legiruotuosius ir gausiai legiruotus plienus.Šaltųjų plyšių atsiradimas priklauso nuo daugelio priežasčių. Vienas iš jų –didelių vidinių įtempių atsiradimas dėl turinio efekto ryšium su marten-sitiniu virsmu. Martensitas užima didžiausią tūrį, austenitas – mažiausią.Kita priežastis – padidintas vandenilio kiekis siūlės metale ir terminiopoveikio srityje. Atominis vandenilis, susidaręs suvirinimo metu, dėl mažotūrio laisvai keliauja per metalą. Vidiniuose defektuose, kaip poros, šlakųintarpai, mikroplyšiai, jis kaupiasi ir virsta molekuliniu vandeniliu, tuolabai padidindamas tūrį ir slėgį. Kai slėgis pasiekia kritinę reikšmę, įvykstavietinė metalo suirtis ir atsiranda mikroplyšys, kuris vėliau gali tapti plyšiuir skatinti konstrukciją suirti. 3.6 pav. pateiktas plyšys, susidaręs suvirinantterminio poveikio srityje. 3.7 pav. pateiktos šaltųjų plyšių susidarymo vietossuvirinimo siūlės srityje, 3.8–3.9 pav. pateikta plyšio susidarymo vieta.

    Kad neatsirastų šaltųjų plyšių, suvirinimo medžiagos prieš suvirinantiškaitinamos, kad jose būtų kuo mažiau drėgmės; nuo suvirinamų briaunųvalomi nešvarumai ir riebalai, suvirinimo vieta apsaugoma nuo lietaus,suvirinamas metalas pakaitinamas.

    Plyšiai yra neleistini defektai ir jie turi būti pašalinti. Defektuota vieta

    nušlifuojama ir užvirinama kartotinai. Jei kartotinai suvirinus vėl atsirandadefektų (plyšių), reikia keisti technologiją arba suvirinimo medžiagas.

    3.5 pav. Karštųjų plyšių susidarymas

    atsižvelgiant į siūlės formą

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    29/168

    29

    Pradega – siūlės kiaurymė, atsiradusi metalui išbėgus iš suvirinimovonelės. Dažniausiai pradegų atsiranda suvirinant plonesnes konstrukcijas.Pradegų atsiranda, kai naudojamas didesnio skersmens elektrodas, nei toreikalauja suvirinimo technologija; esant per didelei suvirinimo srovei; esantnetinkamai elektrodo valdymo technikai (per lėtas elektrodo judėjimassuvirinimo link, elektrodas nepakreiptas prie suvirinamo paviršiaus).

    Esant pradegai, reikia gerai nuvalyti susidariusios skylės kraštus, vėliau,padėjus po pradega raudonojo vario plokštelę, užvirinti skylę sumažinusprieš tai suvirinimo srovę.

     

    b) 

    a)

    3.6 pav. Plyšys terminio poveikio srityje (a)ir karštasis plyšys siūlės metale (b)

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    30/168

    30

     

    a)

    b)

    3.7 pav. Šaltųjų plyšių susidarymo vietos suvirinant (a)

    ir plyšio vaizdas (b)

    Neužvirintas krateris (kraterinis pabaigos subėgimas) –  virini-mo pabaigoje atsiradusi atvira subėgimo tuštuma, sumažinanti siūlėsskerspjūvį. Atsiranda dažniausiai esant žemai suvirintojo darbo kultūraiir kvalifikacijai. Kraterio vietoje siūlės metalas užterštas oksidais, šlakųintarpais ir dažnai perkaitintas. Todėl neužvirinti krateriai gali būti kraterioplyšių atsiradimo priežastimi ir vėliau, esant dinaminei apkrovai, siūlių

    suirimo priežastimi.Neužvirinto kraterio metalas turi būti nušlifuotas ir iki galo užvirintas.Užlaja – siūlės metalo perteklius, užtekėjęs ant pagrindinio metalo

    paviršiaus, bet su juo nesusilydęs. To priežastimi gali būti mažai įkaitintasbriaunų metalas, dėl netinkamai parinktos srovės labai greitas elektrodolydymasis, suvirinimas žemose temperatūrose, kai aplinkos temperatūražemesnė kaip –20 °C, suvirinimo lanko nestabilumas. Užlajos rodo, kadvirintinėje siūlėje gali būti pavojingesnių defektų – nesulydymų.

    Užlajos paprastai nušlifuojamos, vėliau nušlifuota vieta apvirinama.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    31/168

    31

    Poros – tuštumos, atsiradusios nespėjus pasišalinti iš skystojo metalodujoms. Jos gali būti įvairių formų, bet dažniausia būna apvalios formos(3.10 pav.). Porų matmenys svyruoja nuo mikroskopinių iki 2–3 mm skers-mens, ir kai metale yra vandenilio, jie gali dar augti. Skiriamos atskiros poros,tolygiai išsidėsčiusios poros, porų sankaupos, paviršinės poros ir pan.

    Virintinių siūlių poringumas susidaro, kai dujos, esančios skystajamemetale, nespėja pasišalinti iš greitai stingstančio metalo. Poringumas galibūti metale, kai suvirinus susidaro subėgimo tuštumos. Siūlės metaloporingumas paprastai atsiranda, kai virinamos konstrukcijos briaunosužterštos tepalais, dažais, naudojami neiškaitinti elektrodai, netinkamošvarumo dujos, drėgnas fliusas, kai prasta virintinės siūlės apsauga (mažasdujų tiekimas, per mažai fliuso ar jis nubyrėjo).

     

    a

    b)

    3.8 pav. Šlako intarpas (a) ir plyšio pradžia (b)

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    32/168

    32

     

    a)

    b)

    3.9 pav. Šlako intarpas suvirinant skirtingų rūšių plienus (a)ir aštrus šlako intarpo kampas (b)

    Virintinė siūlė greitai aušinama, kai yra dideli suvirinimo greičiai irsumažintas srovės stiprumas. Dėl to skystasis metalas greitai aušta, su-darydamas paviršiuje apvalkalą, kuris neleidžia dujoms, dar esančiomsskystajame metale, pasišalinti. Tai charakteringa suvirinimo elektrodamssu plonu glaistu. Suvirinant metalus, kuriuose gali būti porų, reikia skirtidaugiau dėmesio briaunų valymui prieš suvirinant (nuo briaunų ar kitutirpikliu spiritu valomi riebalai, dažai ir kiti nešvarumai), reikia mažinti

    suvirinimo srovę ir greitį.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    33/168

    33

     

    3.10 pav. Pora sulydymo zonoje

    Svarbiose konstrukcijose poros nušlifuojamos ir nušlifuota vieta už-virinama iš naujo laikantis visų technologijos reikalavimų. Nesvarbiosekonstrukcijose vidinės apvalios formos poros gali būti paliktos, jei josneturi didelės įtakos siūlės patikimumui.

    Kietieji intarpai – kietos pašalinės medžiagos, įsiterpusios į siūlėsmetalą. Skiriamai šlako intarpai (3.8–3.9 pav.), fliuso intarpai, oksido in-

    tarpai ir metaliniai (W, Cu ir kitų metalų) intarpai. Kietieji intarpai sudarovirintinėje siūlėje įtempių koncentratorius ir gali būti įtrūkių atsiradimopriežastimi.

    Suvirintas metalas užterštas oksidais ir šlakais tada, kai suvirinamosbriaunos užterštos rūdimis, nešvarumais, šlakų likučiais, metalo purslaisnuo kito suvirinimo ir t. t. Užteršimas sumažėja, kai skystojo metalo au-šinimo greitis mažinamas naudojant elektrodus su storu glaistu (pavir-šiuje susidaro storas šlakų sluoksnis, kuris mažina siūlės aušinimo greitį);

    nuolatinis elektrodo galo judėjimas, leidžiantis gerai ir vienodai įkaitintisuvirinimo vonią.

    Užteršimas oksido plėvelėmis dažniau pasitaiko suvirinant spalvo-tuosius metalus (Al, Ti ir kitus). Oksidai Al2O3, TiO2 ir kiti turi labai didelęlydymosi temperatūrą ir blogai tirpsta skystajame metale. Jie pasiskirstoplėvelių pavidalu ir gali būti pavojingesni nei šlakų intarpai.

    Nustačius siūlės metale kietuosius intarpus kiekvienu konkrečiu atvejupriimamas sprendimas, bet visada suvirintojo dėmesys atkreipiamas įtechnologinio proceso nesilaikymą ir žemą darbo kultūrą.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    34/168

    34

     

    3.11 pav. Siūlės suirimas nuo apkrovos

    Siūlės ir pagrindinio metalo perkaitinimas priveda prie netinkamųstruktūrų susidarymo (stambiagrūdės struktūros, iš dalies aplydyti grū-deliai, grūdelių paviršiuje gali būti padidintas karbidų kiekis). Tai mažinametalo mechanines savybes, ypač plastiškumą ir smūginį tąsumą. Taidažnai pasitaiko suvirinant nelydžiuoju (W) elektrodu arba neužvirinuskraterių. Siūlės suirimas nuo apkrovos pateiktas 3.11 pav.

    Rekomenduojama perkaitintą metalą nušlifuoti ir užvirinti tą vietą išnaujo griežtai laikantis technologinio proceso.

    Kontroliniai klausimai1. Kokie gali buti makroskopiniai ir mikroskopiniai defektai?

    2. Kas yra išoriniai ir vidiniai makroskopiniai defektai?

    3. Kas yra įpjovos?

    4. Kas yra pradega?

    5. Kas yra kietieji intarpai?

    6. Kas yra poros?

    7. Kas yra siūlės ir pagrindinio metalo perkaitinimas?

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    35/168

    35

    4. DEFEKTŲ ĮVERTINIMAS

    4.1. Kokybės tikrinimo lygiai

    Reikalavimai suvirintinių jungčių kokybei nustatomi pagal naudojamasmedžiagas, suvirinimo procesą ir eksploatacijos sąlygas. Atsižvelgiant į tai,

    šių reikalavimų standartas nustato keturis kontrolės lygius (A, B, C, D).Defektų nustatymo galimybė nuo lygio A iki lygio C didėja įvertinant

    papildomus veiksnius (pavyzdžiui, didina tikrinimo skaičių, geriau nuvalometalo paviršių). D kontrolės lygis gali būti naudojamas, kai suvirintinėms jungtims keliami didesni reikalavimai. Šiuo atveju reikia sukurti kontroleitechninius dokumentus, kuriuose įvertinami bendri šio standarto reikala-vimai. Kontrolės lygis koreliuojamas su suvirintinių jungčių kokybės lygiu(pvz., pagal ISO 5817). Atitinkamas kontrolės lygis nustatomas standarte,

    skirtame suvirintinių jungčių bandymo metodams (pvz., EN 12062, ISO17635), sandoryje, standarte arba techninėse sąlygose, skirtose produk-cijai.

    4.1 lentelė. Rekomenduojami kokybės kontrolės lygiai

    Kontrolės lygis Kokybės lygis pagal EN ISO 5817

    A C

    B B

    C Pagal susitarimą

    D Specialūs reikalavimai

    Rekomenduojami kokybės kontrolės lygiai, atsižvelgiant į nustatytuskokybės lygius pagal ISO 17635, pateikti 4.1 lentelėje.

    Be to, keičiantis kontrolės lygiams nuo A iki C, taikomi specialūs rei-kalavimai, kurie pateikti standartų prieduose. Pvz., kontroliuojant ultra-

    garsu nurodomi skenavimo pavyzdžiai, erdvinė virintinės siūlės padėtisir pateiktos kontrolės schemos.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    36/168

    36

    Sąlyginiai žymėjimai:L kontrolė – kontrolė išilgai siūlės pasvirusiu ieškikliu;–

    N kontrolė – kontrolė tiesiu ieškikliu;–

    T kontrolė – kontrolė statmenai siūlės pasvirusiu ieškikliu;–

    p – ieškiklio perstūmimo atstumas;–

    Pfb – paviršiaus skenavimo plotis.–

    Defektų charakteristikų tikslas – gaminamos produkcijos kokybė.Defektų įvertinimas yra sudėtinė gamybos proceso dalis, kai taikomasatitinkamas suvirinimo metodas ir dirba patyręs suvirintojas.

    Visus defektus galima suskirstyti į tris charakteringas grupes:B–  – kai virintinei siūlei keliami aukšti reikalavimai;

    C–  – kai virintinei siūlei keliami vidutiniai reikalavimai;D–  – kai virintinei siūlei keliami žemi reikalavimai.

    Pavyzdžiui, esant tokiems defektams, kaip poros, įpjovos, nevienodisiūlės matmenys, briaunų nesutapimas, grupei B priskiriami labai nedidelidefektai, grupei D – atvirkščiai – gana dideli defektai. Pvz., porų sankauposgrupė D leidžia 4 mm, grupė B – 2 mm; briaunų nesutapimas virinantvamzdžius: grupė D – 4 mm, grupė B – 2 mm.

    Pavojingi defektai nepriskiriami B ir C grupėms arba jokiai grupei. Pvz.,

    nepakankamas įvirinimas neleistinas B grupei, nesulydymai neleistini B irC grupėms, plyšiai neleistini visoms B, C, D grupėms.

    4.2. Suvirintinių jungčių nuovargio charakteristikos

    Detalės iš plieno ir aliuminio lydinių dažnai suvirinamos. Suvirintinės jungtysdažnai veikiamos nuovargio apkrovų (tiltų konstrukcijose, naftos pramo-nėje, laivuose ir t. t.). Dėl didelio suvirintinių jungčių svarbumo gamybos

    standartuose yra daug duomenų apie nuovargį.4.1 pav. pateikti skirtingi suvirintinių jungčių tipai. 4.2 pav. pateiktos

    konstrukcinių plienų nuovargio stiprumo priklausomybės. 97,7 % pati-kimumo kreivės naudojamos projektuojant jungtis, o 50 % patikimumokreivės naudojamos analizuojant jungtis po suirimo. Reikia pažymėti, kadvertikaliąja ašimi pateikta visa įtempių amplitudė Δσ, o ne ∆σ/2 dydis,naudojamas aprašant aukštadažnio nuovargio savybes (4.2 lentelė).

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    37/168

    37

    4.1 pav. Standartinės virintinių siūlių klasės

    4.2 pav. Konstrukcinių plienų suvirintinių jungčių standartiniųklasių stiprumo riba

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    38/168

    38

    4.2 lentelė. Metalų ir jų lydinių nuovargio stiprumo ribos

    Metalas arba lydinys Įtempių amplitudė ∆σ/2,esant suirimui po 108 ciklų, MPa

    Aliuminis 35–60Aliuminio lydiniai 50–170

    Varis 60–120

    Vario lydiniai 100–300

    Magnio lydiniai 50–100

    Nikelis 230–340

    Nikelio lydiniai 230–620

    Konstrukciniai plienai 170–500

    Titanas 180–250

    Titano lydiniai 250–600

    Iš 4.2 lentelės matyti, kad σ0  plieno (esant 108  ciklų) yra 170 × 2 =

    340 MPa. Suvirintinės siūlės G klasės Δσ0 dydis (esant 108 ciklų) yra tik

    20 MPa. Toks didelis skirtumas paaiškinamas trimis suvirintinių jungčių

    ypatybėmis – dideliu įtempių koncentracijos koeficientu, prastu paviršiausapdirbimu ir defektų buvimu, kurie atsiranda suvirinant.Svarbu pažymėti, kad siūlų nuovargio riba nepriklauso nuo viduti-

    nės nuovargio ciklo įtempių reikšmės. Pastebima, kad varginamoji suirtisprasidės įtempių koncentracijos vietose. Čia labai svarbu tiksliai nustatytiefektyvų įtempių koncentracijos koeficientą K eff , kuris mažesnis už K :

      K eff  = S(K  – 1) + 1, (4.1)

    čia S – jautrumas įtempių koncentracijai, svyruojantis nuo 0 iki 1; jei me-džiaga jautri įtempių koncentracijai, S = 1 ir K eff = K . Jeigu medžiaga ne- jautri įtempių koncentracijai, S = 0 ir K eff  = 1. Virintinės siūlės yra veikiamosliekamųjų tempimo įtempių, kurių dydis dažnai būna lygus takumo ribai(liekamieji įtempiai atsiranda aušinant siūlę). Neatsižvelgiant į išorinį įtempiųciklą, įtempiai virintinėje siūlėje keičiasi nuo maksimalių. Neatsižvelgiantį išorinį įtempių ciklą, įtempiai virintinėje siūlėje keičiasi nuo maksimaliųσ y  iki minimalių σ y  – ∆σ.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    39/168

    39

    Kaip minėta, detalių stiprumą galima padidinti mažinant įtempių kon-centracijos koeficientą ir gerinant paviršiaus apdirbimą (prastai apdirbtaspaviršius turi aibę smulkių įtempių koncentratorių). Bet visai atsikratytiįtempių koncentratorių neįmanoma. Pavyzdžiu gali būti varžto sriegis arbavaržto strypo sujungimas su galvute. Šiuo atveju reikia vietose, kuriosegali atsirasti įtrūkių, sukurti gniuždymo įtempius. Gniuždymas trukdonuovargio plyšiams plisti nuo jų atsidarymo vietos. 4.3 pav. rodoma, kaipgalima padidinti suvirintinių jungčių nuovarginį stiprumą. Dėl ištisinėsvirintinės siūlės galima pereiti nuo nekokybiškos W klasės siūlės prie Fklasės siūlės. Tolesnis gerinimas bus pasiektas šlifuojant siūlės paviršių, otai leidžia mažinti įtempių koncentraciją ir šalinti suvirinimo defektus.

    g

    4.3 pav. Suvirintinių jungčių atsparumo nuovargiui didinimas

    Kontroliniai klausimai1. Kaip įvertinami defektai?

    2. Kas yra kontrolės lygis?

    3. Kas yra kokybės lygis?

    4. Kokios yra virintinių siūlių klasės?

    5. Kaip galima padidinti atsparumą nuovargiui?

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    40/168

    40

    5. NEARDOMIEJI KOKYBĖSKONTROLĖS METODAI

    Neardomųjų kokybės metodų taikymas priklauso nuo tokių veiksnių:detalės, geometrinių konstrukcijos matmenų (storis, prieinamumas–ir t. t.);

    kontroliuojamos medžiagos (anglinis plienas, feritinis arba austeni-–tinis plienas, aliuminis, varis ir t. t.) ir numatomų defektų, taip pat jų matmenų.

    Todėl specifikacijos nenumato, kada ir kokį kontrolės būdą taikyti. Taipriklauso visų pirma nuo kontrolės svarbumo ir darbuotojų (operatorių)patirties. Dažnai derinami keli kontrolės būdai. Visus suvirintinių jungčiųkontrolės būdus galima sąlygiškai suskirstyti į dvi grupes:

    1. Paviršinių defektų nustatymo būdai:regimasis (apžiūrint iš išorės) kontrolės būdas;–

    kapiliariniai (prasiskverbimo) kontrolės būdai;–

    magnetiniai (magnetinėmis dalelėmis, kontrolė sūkurinėmis srovėmis–ir kiti) kontrolės būdai.

    2. Vidinių defektų nustatymo būdai:ultragarsinis kontrolės būdas;–

    radiaciniai (rentgeno, gama spinduliais) kontrolės būdai.–

    Be minėtų, yra ir kiti (elektriniai, hidrauliniai, suslėgtuoju oru ir kiti)kontrolės būdai, bet jie taikomi rečiau. Bendrąsias taisykles metalinėmsmedžiagoms, atliekant virintinių siūlių neardomąją kontrolę, reglamentuojastandartas LST EN ISO 17635.

    Reikalavimai personalui, atliekančiam kontrolę, nustato standartasEN 473:2008 „Neardomieji bandymai. Neardomųjų bandymų personalokvalifikacijos tikrinimas ir sertifikavimas. Bendrieji principai“. Jis numatopersonalo paruošimą pagal vieną ar kelis tikrinimo būdus:

    a) kontrolė akustinės emisijos metodu (AT);

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    41/168

    41

    b) kontrolė sūkurinėmis srovėmis (ET);

    c) hermetiškumo kontrolė (išskyrus hidrauliniu būdu po slėgiu) (LT);

    d) kontrolė magnetiniais milteliais (MT);

    e) kapiliarinė kontrolė (PT);f) radiografinė kontrolė (RT);

    g) ultragarsinė kontrolė (UT);

    h) regimoji kontrolė (VT).

    Reikalavimus kokybės kontrolės personalo kvalifikacijai ir sertifikacijainumato šie dokumentai: ICNDT WH nuo 15/85 iki 23/85. Jie numato triskvalifikacinius specialistų lygius:

    1 lygis – žemiausias, 2 lygis – vidutinis, 3 lygis – aukščiausias.

    Suvirintinių jungčių suirimo įvertinimasĮvertinti suirimo riziką pramonėje sudėtinga dėl to, kad taikomi būdaireikalauja išsamios informacijos. Vienetinės rizikos įvertinimo metodas(VRM) leidžia sistemiškai įvertinti pavojus ir nereikalauja ypatingų žinių.Metodas numato paprastą rizikos įvertinimą. Riziką įvertina 3×3 matrica,nustatanti įvykio kritiškumą ir tikimybę, kad įvykis įvyks.

    Be to, įvykiai rūšiuojami pagal lygius nuo žemo (1) iki aukšto (9)

    (5.1 ir 5.2 lentelės).Metodo VRM iliustracijai išanalizuosime tiltinės konstrukcijos suirimą.Konstrukcija pagaminta iš standartinio konstrukcinio plieno. Suvirini-mo darbai buvo atlikti MAG būdu, kontrolė – regimuoju būdu (100 %)ir magnetiniu milteliniu būdu (20 %). Ne visoms siūlėms buvo sudarytosspecifikacijos (SPA). Dėl pastebėtų defektų buvo atliktas remontas, betneįsitikinta, ar gautas visas siūlės įvirinimas. Vertikaliosios siūlės buvovirintos iš viršaus į apačią, o tai neleido gerai formuotis siūlei.

    5.1 lentelė. Įvykio kritiškumo (pasekmių) ryšys su šio įvykio atsiradimo tikimybe

    Žemospasekmės (1)

    Vidutinėspasekmės (2)

    Aukštospasekmės (3)

    Žema tikimybė (1) 1 2 3

    Vidutinė tikimybė (2) 2 4 6

    Aukšta tikimybė (3) 3 6 9

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    42/168

    42

    5.2 lentelė. Suirimo dėl suvirinimo priežastys

    Suirimopriežastis

    Įvykiokritiškumas

    Įvykiotikimybė

    Rizikosveiksnys

    Prevencijos būdai

    Katastrofiš-ka trapiojisuirtis

    3 2 6 Kvalifikuoto suvirintojodarbas. Tinkamos kontrolėsir siūlių remontas. Gamybaremiantis standartais ISO3834 ir ISO 14731.

    Išilginiostabilumopraradi-

    mas dėlperkrovų

    2 2 4 Projektavimas pagalgaliojančius standartus.Tinkamų medžiagų naudo-

     jimas. Gamyba remiantisstandartais ISO 3834 ir ISO14731.

    Vargina-moji suirtis

    3 2 6 Pažeidžiamas jungčiųskaičiavimas varginamajaisuirčiai. Tinkama regimojikontrolė ir brokuotų siūliųremontas. Gamyba remian-

    tis standartais ISO 3834 irISO 14731.

    Defektiniųsiūlių per-krovimassu ne visuįvirinimu

    3 2 6 Gamyba remiantis standar-tais ir specifikacijomis. Tin-kama kontrolė ir brokuotųsiūlių remontas.

    Prastai su-projektuo-

    tos siūlėsperkrova

    3 2 6 Projektavimas remiantistinkamais standartais.

    Tinkamų medžiagų naudo- jimas. Suvirinimas naudo- jantis patikrintu suvirinimoprocedūrų aprašu (SPA).

    Tyrimai parodė, kad suirtis prasidėjo vertikaliojoje šoninės sienelėssiūlėje, kuri buvo ne iki galo įvirinta, siūlės metalas per karštas. Jeigu įmo-nė atliktų ekspertinę suvirintų darbų analizę, tai pavojaus signalas būtų,

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    43/168

    43

    paskelbtas dar neprasidėjus darbams. Įvertinant negatyvius veiksnius, jassumuojant gautas X = 19, o tai viršija 9 ir yra neleistina:

    2 % siūlės ilgio remontas – 1;–

    defektai, atsiradę dėl suvirinimo proceso pažeidimo (virinimas iš–viršaus į apačią), – 1;

    sudėtingiau pasiekiama informacija, pavyzdžiui SPA (suvirinimo–procedūrų aprašas), – 3;

    neardomosios kontrolės rezultatai nedokumentuoti – 3;–

    neįdiegti standartai ISO 3834 ir ISO 14731 – 5;–

    ne visi darbuotojai, atliekantys ir koordinuojantys suvirinimą, yra–tinkamos kompetencijos – 3;

    nėra techninio palaikymo – 3.–Iš viso 19 > 9, o tai neleistina.

    Kontroliniai klausimai1. Kokie yra paviršinių defektų nustatymo būdai?

    2. Kokie yra vidinių defektų nustatymo būdai?

    3. Kaip sutrumpintai žymimi tikrinimo būdai?

    4. Kaip atliekamas suvirintinių jungčių suirimo įvertinimas?

    5. Kaip nustatomas įvykio kritiškumo (pasekmių) ryšys su šio įvykio atsi-radimo tikimybe?

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    44/168

    44

    6. REGIMOSIOS KONTROLĖS BŪDAS

    Visos suvirintinės jungtys tikrinamos regimuoju būdu, vėliau jos gali būti(atsižvelgiant į konstrukcijos svarbumą) tikrinamos ir kitais kontrolės būdais.

    Virintinė siūlė tikrinama apžiūrint išorinę pusę (gali būti naudojama lupa,didinanti iki 10 kartų) ir matuojant šablonais bei instrumentais. Regimojikontrolė padeda įvertinti objekto sunkiai pasiekiamas vietas, naudojantendoskopus. Regimoji kontrolė šablonais padeda nustatyti geometriniussiūlės matmenis, perteklinį įvirinimą, taip pat įvertinant siūlės paviršiausnelygumus, įpjovas, ištaškymus ir pan. Papildomų įrenginių ir šablonųtikslumas turi atitikti keliamus reikalavimus. Kontrolierių regėjimas turiatitikti keliamus reikalavimus, o kontroliuojamas paviršius gerai apšvies-

    tas. Fono spalvos, atliekant regimąją kontrolę, turi didelę reikšmę, nes josužtikrina kontrastiškumą.

    Reikalavimai regėjimui gali būti nustatyti Džeger testu (pirma testoserijos linija turi būti perskaitoma atstumu 30,5 cm). Taip pat tikrinamagalimybė skirti spalvas.

    Dažnai, atsižvelgiant į defekto matmenis, formą ir padėtį, reikia:regimąją kontrolę papildyti vienu iš neardomosios kontrolės būdų–ir (arba)

     jungties vieta padaroma ryškesnė, pavyzdžiui, šlifuojant.–

    Išorinę suvirintinių jungčių apžiūrą galima suskirstyti į tris fazės:išorinė briaunų paruošimo apžiūra;–

    išorinė apžiūra suvirinimo metu;–

    atliktos virintinės siūlės apžiūra.–

    Briaunų paruošimo forma ir matmenys turi atitikti keliamus reikala-vimus (pvz., LST EN ISO 9692). Nuo suvirinimo briaunos ir šalia esančio

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    45/168

    45

    ploto turi būti nuvalyti nešvarumai ir riebalai, sujungiamieji elementaitvirtinami pagal brėžinių reikalavimus.

    Turi būti kontroliuojama, kaip šlakai nuvalyti suvirinant daugiasluoks-nes siūles. Jei pastebėti plyšiai paviršiuje, atviros poros ir kiti panašūsdefektai, procesas turi būti sustabdytas. Reikia išaiškinti defektų priežastįir ją pašalinti.

    Atlikus suvirinimą, siūlė turi atitikti priėmimo normas (pvz., EN ISO5817). Be to, svarbu, kad jungtis atitiktų teiginį – „Paviršius paruoštaskontrolei“. Tai reikalinga atliekant papildomą kontrolę kitu neardomosioskontrolės būdu.

    Atliekant lydomąjį suvirinimą matuojama: siūlės plotis b, siūlės susti-

    prinimo aukštis h ir įvirinimo aukštis h1. Tėjinėms ir užleistinėms jungtimsreglamentuojama siūlės statinis k  ir darbinio pjūvio aukštis h. Siūlės galibūti nevienodo pločio pagal ilgį, nevienodo aukščio, gali pasitaikyti iškilimų,aplydymų, įdubimų, gali būti netolygus statinių dydis kampinėse siūlėseir jungtyse. Siūlių formos defektai atsiranda dėl nukrypimų suvirinimotechnologijoje.

    Regimuoju kontrolės būdu (išorine apžiūra) taip pat nustatomi tokiedefektai:

    Įpjovos (pagilėjimai pagrindiniame metale daugiau kaip 0,5 mm),išsidėsčiusios pakraščiuose.

    Neužvirinti krateriai, kurie dažnai tampa įtrūkių židiniu.Pradeginimai, kurie susidaro dėl per didelės išilginės energijos ir

    kitų veiksnių.Atviros poros (išdubos)  išsivysto iš kanalinių porų ir kiaurai išeina

    į paviršių.

    Įtrūkiai  laikomi pavojingiausiais suvirinimo defektais. Jie gali būtimakro- ir mikroskopiniai, išilginiai ir skersiniai, siūlės metale ir terminiopoveikio srityje.

    Regimąją kontrolę iki suvirinimo, suvirinant ir po suvirinimo reglamen-tuoja standartas LST EN 970. Tikrinimo rezultatai surašomi į protokolą irpagal gautus rezultatus priimamas sprendimas. Regimuoju būdu išsiaiš-kinami defektai dažniausiai susidaro suvirinant 6.1 lentelėje pateiktaisbūdais.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    46/168

    46

    6.1 lentelė. Ryšys tarp suvirinimo metodų ir atsirandančių defektų

    Defektas G E MIG TIG

    Neįvirinimas siūlės šaknyje + + + +

    Plyšiai neužvirintame krateryje + + + +Įpjovos + + +

    Plyšiai (grūdinimo, dėl vidinių įtempių) + + +

    Metalo ištaškymas +

    Lanko sužadinimo vietos +

    Defektai sumažina darbinį suvirintinių jungčių skerspjūvį. Taip pat

     jie gali pabloginti korozinį siūlių atsparumą, elektros laidumą, šilumoslaidumą ir kitus rodiklius. Defektų įtaka objekto darbui priklauso nuokonstrukcijos, jos apkrovimo (statinė apkrova, dinaminė apkrova, smūginėapkrova) būdo, naudojamų medžiagų.

    Esant statinei apkrovai, defektai padidina trapiosios suirties tikimybę.Ypač pavojingi yra plyšiai ir įtrūkiai. Defektų pavojingumas didėja, didėjantanglies ir vandenilio kiekiui metale, taip pat neigiamose temperatūrose.

    Esant kintamajai apkrovai, defektai mažina atsparumą nuovargiui.

    Ypač pavojingi defektai su aštriais kampais, bet ir poros gali paveikti var-ginamąją suirtį. Porų matmenis mažiau veikia suirimas nei vieta, kur josyra. Porų pavojingumas didėja, kai siūlės metale yra papildomi įtempiųkoncentratoriai.

    Defektai, ypač esant dinaminei apkrovai, gali sukelti sunkių avarijų.Jie dažniausiai pasitaiko suvirinant 6.2 lentelėje pateiktais būdais.

    6.2 lentelė. Ryšys tarp suvirinimo būdo ir atsirandančių defektų

    Defektas G E MIG TIG Nustatomisuirimu rentgeno

    būduultragarsu

    Neįvirinimas + + + + + +

    Poros /atvirosporos

    + + + +

    Šlakas + + + +

    Metaliniaiintarpai + + +

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    47/168

    47

    Išorinė briaunų apžiūraBriaunų paruošimo forma ir matmenys turi atitikti keliamus reikalavimus.Nuo suvirinimo vietos turi būti nuvalyti riebalai ir nešvarumai, o elementaisutvirtinti pagal reikalavimus, pateiktus brėžiniuose.

    Išorinė apžiūra suvirinantSuvirinant daugiasiūles jungtis, kiekviena siūlė turi būti nuvalyta metaliniušepečiu arba šlifavimo mašinėle.

    Jeigu pastebimi plyšiai, tuštumos ir kiti defektai, procesas turi būtisustabdytas ir suvirinimo technologija koreguojama.

    Atliktų suvirinimo siūlių išorinė apžiūraPrieš tikrinant nuo siūlės paviršiaus nuvalomi šlakai ir kiti nešvarumai.

    Plyšiai, atviros poros yra neleistini defektai. Jei siūlę reikia mechaniškaiapdirbti (pavyzdžiui, šlifuoti), tai ji turi būti atlikta be įpjovų ir neperkai-tinus vietinio metalo.

    Matmenų išlaikymasSiūlės geometriniai matmenys turi atitikti priėmimo normas. Siūlės pa-viršius turi būti be grubaus žvynuotumo ir įpjovų.

    Siūlės plotis turi būti vienodas pagal ilgį ir per didelis. Esant dideliam

    pločiui, gali būti nesulydymas. Labai svarbi yra išraiška „paviršius paruoštaskontrolei“, ypač kai po regimosios kontrolės taikomas dar vienas neardo-mosios kontrolės būdas. Duota išraiška priklauso nuo numatomo defekto, jo matmenų ir padėties.

    Siūlės šaknisReglamentuojami tokie defektai, kaip įpjovos siūlės šaknyje, nepakankamasįvirinimas, perteklinis įvirinimas.

    Terminis apdorojimasTermiškai apdorojus ir nuvalius paviršių dažnai pastebima įtrūkių ir kitųpaviršinių defektų, todėl reikalinga papildoma kontrolė.

    Išorinė apžiūra po remontinio suvirinimoČia labai svarbu teisingai pašalinti defektinį metalą. Kai yra sisteminiai(kartotiniai) defektai, reikia atkreipti dėmesį į briaunų paruošimą – ar jie paruošti pagal pirminius reikalavimus. Jei pagrindinis metalas buvoperkaitintas, jis turi būti pašalintas. Remontinė siūlė turi atitikti tokius pat

    reikalavimus kaip ir pirminė siūlė.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    48/168

    48

    Suvirintinių siūlių matavimo būdaiSiūlės sustiprinimas (rumbelė) nustatomas, kaip parodyta 6.1 pav.

    H2

    H1

    H

    6.1 pav. Siūlės sustiprinimo matavimas,kai suvirinami nevienodo storio lakštai

    Suvirintinės siūlės forma gali būti nustatyta naudojant profilio ma-tavimo prietaisą. Kampinėse siūlėse svarbus santykis tarp siūlės storio ir jo statinio. Ataskaitai parenkamas mažiausias siūlės storis. Santykis tarpsiūlės storio ir statinio nustatomas, kaip parodyta 6.2 pav.

    2   a  

    z

    a

    6.2 pav. Santykis tarp siūlės storio ir statinio

    Briaunų perstūmimo ilgis tėjinėse jungtyse matuojamas specialiušablonu. Matavimai atliekami sukabinus briaunas ir suvirinus pirmą siūlę(6.3 pav.).

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    49/168

    49

    h

    6.3 pav. Briaunų perstūmimas Т pavidalo siūlėse

    Regimosios kontrolės ataskaitaAtaskaita reikalinga norint patvirtinti, kas šiame etape buvo atlikta kon-trolė. Ataskaitoje turi būti:

    kontroliuojančios įstaigos pavadinimas;–

    duomenys apie kontroliuojamą objektą;–

    medžiaga;–

     jungimo tipas;–

    storis;–

    suvirinimo būdas;–

    priėmimo kriterijai;–defektai, kurie neįeina į priėmimo kriterijus;–

    brėžinių kontrolės apimtis;–

    kontrolei naudojami instrumentai;–

    kontrolės rezultatas pagal priėmimo kriterijus;–

    kontrolieriaus vardas ir pavardė, data.–

    Atlikus kontrolę prireikus siūlės gali būti markiruojamos.

    Kontroliniai klausimai1. Kokie yra paviršinių defektų nustatymo būdai?

    2. Kokie yra vidinių defektų nustatymo būdai?

    3. Kaip sutrumpintai žymimi tikrinimo būdai?

    4. Kaip įvertinamas suvirintinių jungčių suirimas?

    5. Kaip nustatomas įvykio kritiškumo (pasekmių) ryšys su šio įvykio atsi-

    radimo tikimybe?

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    50/168

    50

    7. KAPILIARINIAI PRASISKVERBIMOKONTROLĖS BŪDAI

    Kapiliariniai kontrolės būdai tinka visoms medžiagoms ir neribojami kons-trukcijos storio. Jų naudojimą aprašo standartas LST EN 571-1: 2006 „Near-

    domieji bandymai. Bandymas skvarbikliais. 1 dalis. Bendrieji principai“.Kapiliariniais kontrolės būdais galima nustatyti plyšius, kurių skersinismatmuo – 0,1–500 mkm. Dažniausiai kapiliariniai kontrolės būdai taikomimetalinių medžiagų kontrolei, bet gali būti taikomi kitų medžiagų kon-trolei. Skvarbiausiais dažais padengiamas kontrolės objekto paviršius. Dėlsavo savybių, parenkamų pagal dažų fizikines savybes (paviršinį įtempį,klampumą, tankį), dažai, kapiliarinių savybių veikiami, patenka į mažiausiusdefektus, kurie yra paviršiuje. Nuvalius dažus, ryškalas, padengiantis kon-

    trolės objekto paviršių, tirpina defekto viduje esančius dažus ir dėl difuzijos„išraukia“ jos į paviršių. Defektai matomi gana kontrastiškai. Indikatoriniaipėdsakai linijų pavidalu rodo esamus įtrūkius ir įbrėžimus, atskiri taškai –poras. Būdo veiksmingumas priklauso nuo paviršiaus nuvalymo, skvarbiųjųdažų, medžiagos, randamų defektų ir kontrolės procesų sąlygų.

    Kapiliariniais kontrolės būdais galima nustatyti tik defektus, kurie išryš-kėja paviršiuje. Dėl to keliami papildomi reikalavimai paviršiaus švarumui,pavyzdžiui, oksidų, nešvarumų, riebalų nebuvimui ir pan. Būdas rodo ne

    realųjį defektą, bet defekto ryškinimą kaip laiko funkciją. Smulkiesiemsdefektams nustatyti (koroziniam sutrūkinėjimui) reikalingas didesnis ryš-kinimo laikas. Stipresnis defekto vietos ryškumas – tai ne defekto gyliorodiklis, nes didesnis defekto ryškumas priklauso nuo defekto tūrio. Būdaspriklauso nuo aplinkos temperatūros ir paprastai taikomas temperatūrosenuo 5 iki 50 ºC. Būdo taikymą riboja ryškalų utilizavimas. 7.1 pav. parodytikapiliarinio kontrolės būdo etapai.

    Defektų nustatymo būdą galima suskirstyti į penkis etapus:

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    51/168

    51

    1 etapas – išankstinis paviršiaus valymasIšankstinis valymas leidžia dažams patekti į defektų ertmę, todėl rie-

    balai, taukai, rūdys ir panašūs nešvarumai turi būti pašalinti. Reikia vengtivalyti metalą su smėliasrove arba kitu panašiu būdu.

    Mechaniškai valant (šlifuojant, valant metaliniu šepečiu, kaitinant dujųliepsna) galimi defektai užkemšami nešvarumais. Reikia ėsdinti paviršių,gerai jį išplauti ir išdžiovinti. Nuvalius defekto ertmėje neturi būti vandensarba kito ploviklio. Chemiškai valant nešvarumai šalinami skiedikliais irkitais būdais, pateiktais 7.1 lentelėje.

    7.1 lentelė. Nešvarumų šalinimas

    Nešvarumas Valymasgaru

    Skiediklis Valymasvandeniu

    Rūdžiųpašalinimas

    Lakopašalinimas

    Tepalas Х Х Х

    Riebalai Х Х Х

    Aušinimoemulsija

    Х Х Х

    Šlifavimoemulsija

    Х Х Х

    Dulkės Х

    Metalinėsdrožlės

    Х

    Lakas Х

    Rūdys Х

    Geležiesoksidai

    Х

    Temperatūra, valant paviršių, turi būti tarp +5 ir +50 оС. Paskui pa-viršius džiovinamas.

    2 etapas – paviršiaus dažymasDažai, paprastai raudonos spalvos, apipurškiami, tepami teptuku arba

    objektas nardinamas į dažų vonią. Temperatūra, paprastai būna tarp +5ir +50 оС. Proceso trukmė – apie 5–30 min.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    52/168

    52

     

    7.1 pav. Kapiliarinio kontrolės būdo etapai: 1 – plyšys, paviršius nuvalytas;2 – plyšys ir paviršius padengti skverbimosi skysčiu; 3 – paviršius nuvalytas,

    skverbimosi skystis lieka plyšyje; 4 – ryškalas paviršiuje ties plyšiukeičia spalvą ir rodo defektą

    3 etapas – dažų pertekliaus pašalinimasDažų perteklius nuvalomas servetėle arba nuplaunamas vandeniu.

    Dažai turi būti pašalinti nuo paviršiaus, bet ne iš defektų ertmės.

    4 etapas – paviršiaus padengimas ryškaluIšdžiovinto objekto paviršius padengiamas ryškalas. Jis dažnai būna

    baltos spalvos. Suvirintinių jungčių kontrolei dažnai naudojamas skystasryškalas, pagamintas iš baltų miltelių ir skiediklio. Skiediklis išgaruoja irmilteliai lygiu sluoksniu padengia paviršių. Čia labai svarbu teisingai pa-rinkti sluoksnio storį, nes priešingu atveju vaizdas bus neryškus.

    5 etapas – kontrolėObjekto kontrolė pradedama iš karto po ryškinimo proceso, bet ne

    vėliau kaip po 30 min. Dažų intensyvumas nurodo defekto gylį, kuo spalvamažiau ryški, tuo defektas mažesnis.

    Atliekant kontrolę, apšvietimas paviršiuje turi būti ne mažiau kaip 500liuksų. Dienos šviesa lauke visuomet užtikrina šią sąlygą.

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    53/168

    53

    Kapiliarinės kontrolės pranašumai:Didelis jautrumas defektų nustatymui.–

    Didelis spektras kontroliuojamų medžiagų.–

    Galima tikrinti sudėtingos geometrines formos detales.–

    Galimybė naudoti skirtingas metodikas su skirtingu jautrumu.–

    Didelis rezultatų patikimumas.–

    Kontrolės paprastumas ir pigumas.–

    Didelis našumas esant srautinei kontrolei.–

    Kapiliarinės kontrolės trūkumai:Nustatomi tik paviršiniai defektai.–

    Negalima naudoti pemzos tipo medžiagoms.–

    Nuo kontroliuojamo paviršiaus turi būti nuvalyti nešvarumai.–

    Negalima naudoti padengus gruntu.–

    Neigiamos temperatūros mažina metodo jautrumą.–

    Dideli defektai blogai nustatomi.–

    Mažinant kontrolės laiką, mažėja defektų nustatymo apimtis.–

    Kontrolės kokybė labai priklauso nuo kontrolieriaus kvalifikacijos.–

    Reikia individualių apsaugos priemonių.–

    Kontroliniai klausimai1. Ką galima nustatyti kapiliariniais kontrolės būdais?

    2. Kaip atliekama kapiliarinė suvirintinių jungčių kontrolė?

    3. Kokie skiedikliai naudojami šalinant suvirintinių jungčių nešvarumus?

    4. Kokie yra kapiliarinės kontrolės pranašumai?

    5. Kokie yra kapiliarinės kontrolės trūkumai?

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    54/168

    54

    8. MAGNETINIAI KONTROLĖS BŪDAI

    Magnetiniais kontrolės būdais galima kontroliuoti įsimagnetinančias me-džiagas. Šiais būdais dažniausiai nustatomi paviršiniai plyšiai ir vidiniaiplyšiai, kurie yra iki 4 mm (didesni – iki 6 mm) nuo paviršiaus.

    Magnetinis miltelinis neardomosios kontrolės būdas taikomas ieškant

    paviršinių ir netoli paviršiaus esančių defektų detalėse ir konstrukcijoseiš feromagnetinių medžiagų. Šio tikslu gaminys dengiamas magnetiniaismilteliais, kurie nusėda defektų zonoje, formuodami matomus defektų„pėdsakus“.

    Esant magnetomiltelinei kontrolei detalės paviršius dengiamas fe-romagnetiniais suspensijos pavidalo milteliais. Šalia defektų esančiosmagnetinės dalelės prisitraukia prie defektinių vietų ir sudaro sankaupas,kelis kartus platesnes nei pats defektas. Pagal miltelių nusėdimo būdą(volelių matmenis ir forma) galima spręsti apie defekto ilgį, kartais ir apiedefekto tipą.

    Šis metodas leidžia nustatyti plonus, plika akimi nematomus plyšiotipo (grūdinimo, suvirinimo, šlifavimo, nuovargio, štampavimo, liejimo irkt.), išsisluoksniavimų, įtrūkių ir pan. defektus. Fiksuojami įtrūkiai, kuriųskersinis matmuo – 0,05 mm, gylis – 0,1 mm ir daugiau.

    Pradžioje elementarūs feromagnetinės medžiagos ploteliai nesuvie-nodinti. Veikiant magnetiniam laukui nesuvienodinti ploteliai pradedaorientuotis viena kryptimi. Kai magnetinė indukcija B pasiekia maksimaliąreikšmę, įvyksta visų plotelių orientacija. Toliau didinant magnetinio laukostiprumą H   indukcija B  beveik nedidėja. Reikalingas kontrolės objektoįmagnetinimas priklauso nuo medžiagos ir magnetinio lauko stiprumo.

    Kaip kad šviesa pereina iš vienos terpės į kitą, taip magnetinės linijosskirtingai pereina įvairias magnetines kliūtis. Praktinę reikšmę turi perė- jimas nuo geležies iki oro. Jei yra defektų, kaip tik toks perėjimas ir yra.

    Didelis geležies ir oro magnetinio skvarbumo skirtumas sukelia virš defekto

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    55/168

    55

    magnetinį sklaidos lauką, kuris gali būti užfiksuotas. Kontroliuojamamepaviršiuje paberti magnetinių medžiagų milteliai pradeda kauptis viršdefektų. Taikomas „šlapias“ būdas, kai magnetiniai milteliai yra skystyje,ir sausas būdas. Metodo tikslumui labai didelę reikšmę turi magnetiniųmiltelių dydis. Dažniausiai naudojami geležies ir geležies oksidų milteliai,kurių skersmuo – 10–15 mkm. Suvirintinių jungčių kontrolę magnetinė-mis dalelėmis reglamentuoja šie standartai: LST EN 1290: 1998/A1(A2)„Neardomoji virintinių siūlių kontrolė. Siūlių bandymas magnetinėmisdalelėmis“; LST EN 1290: 2000/A1(A2) „Neardomoji virintinių siūlių kontrolė.Siūlių bandymas magnetinėmis dalelėmis. Priėmimo lygmenys“. 8.1 pav.pavaizduotas kontrolės magnetinėmis dalelėmis būdas. Reikia pažymėti,kad ferito ir austenito magnetinis skvarbumas skirtingas. Todėl kontroliuo- jant chromnikelinius ir ypač „Duplex“ plienus, gali būti fiksuojami netikridefektai dėl skirtingų metalo struktūrų.

    Magnetomiltelinę defektoskopiją sudaro tokie etapai:Kontroliuojamo paviršiaus paruošimas.–

    Plieno įmagnetinimas.–

    Plieno paviršiaus padengimas suspensija arba sausais milteliais.–

    Detalės paviršiaus apžiūra.–

    Detalės išmagnetinimas.–

     

    8.1 pav. Kontrolės magnetinėmis dalelėmis būdas:1 – gaminys tarp magneto polių; 2 – magnetinės linijos pereina per medžiagą;

    3 – defekto vietoje magnetinio srauto vientisumas pažeidžiamasir prie defekto pradeda kauptis milteliai

  • 8/17/2019 1278 Visniakas Suvirintiniu WEB

    56/168

    56

    Magnetinės miltelinės defektoskopijos jautrumas priklauso nuo kon-troliuojamo objekto medžiagų charakteristikų (magnetinės indukcijos (В),liekamųjų įmagnetinimų (Br ), maksimalaus magnetinio skvarbumo (µmax),koercinės jėgos (Н 

    0

    ), kontrolės objekto paviršiaus šiurkštumo, įmagneti-nančio lauko dydžio, jo orientacijos defekto atžvilgiu, defektoskopiniųpriemonių kokybės ir kontroliuojamo paviršiaus apšvietimo.

    Feromagnetinių medžiagų charakteristikos aprašomos feromagnetinekreive.

    Magnetinės jėgos linijos, kurios kerta kontroliuojamą objektą, keičiaformą defekto vietoje. Didesnė linijų dalis apeina defektą ir tik mažesnėlinijų dalis defektą kerta. Mažiausia linijų dalis apeina defektą per orą.Toks magnetinių linijų išėjimas į paviršių vadinamas sklaidos srautu. Tokiubūdu magnetiniai milteliai registruoja didesnę vietą nei esantis defektas.Todėl magnetiniais milteliais galima nustatyti defektus, kurių plotis – apie1 mkm.

    Defektų nustatymas priklauso nuo jų geometrijos. Svarbiausią reikšmęturi santykis tarp pločio ir gylio. Kitas veiksnys, darantis įtaką defektų nu-statymui, yra magnetinių linijų kampas defekto atžvilgiu (jo orientavimas).Optimalus srautas gaunamas tik tuo atveju, kai magnetinės linijos kerta

    defektą statmenai. Defekto plokštuma linijų atžvilgiu neturi būti mažesnėnei 30о, nes priešingu atžvilgiu proceso jautrumas sumažėja 50 %.Jei turi būti nustatyti defektai, skirtingai orientuoti kontrolės objekte,

    įmagnetinti reikia skirtingomis kryptimis, statmenai vienas kitam. Paviršiniaidefektai daug daugiau veikia magnetinį srautą nei vidiniai defektai.

    Naudojami standartai (normos)EN 473: 2008 Neardomieji bandymai. Neardomųj