Katalog wad spoin wg ISO 6520-1
Klasyfikacja międzynarodowa dzieli wszystkie niezgodności na sześć grup i nadaje każdej numer. Numer ten trafia do protokołów badań, więc znać go powinien nie tylko kontroler.
Znajdź wadę po tym, co widzisz
Katalog można czytać od numeru, ale przy spoinie zwykle zaczyna się od objawu. Poniżej najczęstsze objawy, prawdopodobny numer wg ISO 6520-1 i strona, na której wada jest opisana dokładnie — z przyczynami, limitami i naprawą.
| Co widać | Numer | Gdzie czytać |
|---|---|---|
| Dziurki na licu albo kropki na zdjęciu RT | 2011–2017 | Pory w spoinie |
| Rowek wzdłuż brzegu lica, w materiale rodzimym | 5011, 5012 | Podtopienie |
| Kreska środkiem spoiny albo gwiazdka w kraterze, od razu po spawaniu | 1011, 104 | Pęknięcia gorące |
| Pęknięcie pod brzegiem lica, po godzinach od spawania | 1013 | Pęknięcia zimne |
| Od spodu widać nieprzetopione brzegi albo szczelinę | 402 | Brak przetopu |
| Ciemna linia wzdłuż brzegu rowka na RT, próbka pęka na boku rowka przy zginaniu | 4011, 4012 | Przyklejenie |
| Lico za wysokie, garb nad blachą | 502, 503 | Kalkulator limitów |
| Grań wystaje od spodu za mocno | 504 | Kalkulator limitów |
| Brzegi blach na różnej wysokości | 507 | Kalkulator limitów |
| Numer z protokołu, którego nie znasz | 100–618 | Tabela numerów ISO 6520-1 |
Objaw to dopiero hipoteza. Ta sama ciemna linia na zdjęciu bywa wtrąceniem żużla (301) albo przyklejeniem (4012), a rozstrzyga o tym dopiero druga metoda badania albo zgład — dlatego wadę najpierw się nazywa, a dopiero potem mierzy i ocenia.
Sześć grup
| Nr | Grupa | Co obejmuje |
|---|---|---|
| 100 | 1 — Pęknięcia | Pęknięcie podłużne, Pęknięcie poprzeczne, Pęknięcie w kraterze, Pęknięcie rozgałęzione |
| 200 | 2 — Pustki i pory | Pęcherz gazowy, Por pojedynczy, Porowatość skupiona (gniazdo porów), Jama skurczowa w kraterze |
| 300 | 3 — Wtrącenia stałe | Wtrącenie żużla, Wtrącenie tlenkowe, Wtrącenie metaliczne |
| 400 | 4 — Przyklejenia i brak przetopu | Przyklejenie (brak wtopienia), Przyklejenie na boku rowka, Brak przetopu (niepełny przetop grani) |
| 500 | 5 — Nieprawidłowy kształt i wymiary | Podtopienie ciągłe, Nadmierny nadlew spoiny czołowej, Zachodzenie lica na materiał rodzimy, Przesunięcie liniowe brzegów, Przepalenie |
| 600 | 6 — Niezgodności różne | Zajarzenie łuku poza rowkiem, Odpryski, Nalot cieplny (przebarwienie) |
Główne wady: przyczyna i co robić
| Numer | Wada | Przyczyna | Co zmienić |
|---|---|---|---|
| 201 | Pęcherz gazowy | Wilgoć, brud, zerwana osłona gazowa, długi łuk | Wysuszyć elektrody, oczyścić krawędzie, sprawdzić gaz i przeciąg |
| 2024 | Jama skurczowa w kraterze | Gwałtowne przerwanie łuku na końcu spoiny | Wypełniać krater ruchem powrotnym, włączyć opadanie prądu |
| 301 | Wtrącenie żużla | Nieoczyszczony poprzedni ścieg, łuk ucieka przed żużel | Czyścić każdy ścieg, prowadzić łuk przed jeziorkiem |
| 304 | Wtrącenie metaliczne | Dotknięcie elektrodą jeziorka lub spoiwa przy TIG albo prąd za duży na średnicę wolframu | Przeostrzyć wolfram, trzymać odstęp, zajarzać HF lub lift-arc zamiast potarcia, trzymać prąd w zakresie średnicy |
| 401 | Przyklejenie (brak wtopienia) | Za niski prąd, za duża prędkość, zły kąt | Podnieść prąd, zwolnić prowadzenie, zmienić pochylenie elektrody |
| 402 | Brak przetopu (niepełny przetop grani) | Mały odstęp, duży próg, zbyt gruba elektroda | Zwiększyć odstęp, zmniejszyć próg, wziąć cieńszą elektrodę |
| 5011 | Podtopienie ciągłe | Za wysoki prąd, za duża prędkość, długi łuk | Ująć prąd, zatrzymać się na krawędzi, skrócić łuk |
| 502 | Nadmierny nadlew spoiny czołowej | Za mała prędkość, nadmiar spoiwa | Przyspieszyć prowadzenie, zmniejszyć podawanie drutu |
| 506 | Zachodzenie lica na materiał rodzimy | Metal położył się na nienagrzaną krawędź bez wtopienia | Podnieść prąd, zmienić kąt, zmniejszyć prędkość podawania |
| 507 | Przesunięcie liniowe brzegów | Błąd składania, słabe sczepienia | Złożyć ponownie, gęściej sczepiać, użyć przyrządu |
| 510 | Przepalenie | Za wysoki prąd na cienkiej blasze, duży odstęp | Ująć prąd, spawać z przerywaniem, dać podkładkę |
| 100 | Pęknięcia zimne | Wodór + struktura hartownicza + naprężenia | Podgrzewanie, elektrody niskowodorowe, suszenie, kolejność ściegów |
| 100 | Pęknięcia gorące | Siarka i fosfor, sztywny kształt spoiny, naprężenia rozciągające | Zmienić kształt ściegu, obniżyć energię liniową, zmienić spoiwo |
| 602 | Odpryski | Niskie napięcie, czysty CO₂, długi wylot | Podnieść napięcie, przejść na mieszankę, skrócić wylot |
Poziomy jakości wg ISO 5817
Ta sama wada jest dopuszczalna albo niedopuszczalna zależnie od poziomu przyjętego w projekcie.
| Poziom | Nazwa | Gdzie się stosuje |
|---|---|---|
| B | Ostry | Odpowiedzialne konstrukcje nośne, zbiorniki ciśnieniowe, EXC3–EXC4 wg EN 1090-2 |
| C | Pośredni | Główna masa konstrukcji maszynowych i budowlanych, EXC2 |
| D | Łagodny | Elementy nieobciążone i drugorzędne, barierki, ramy |
Dla porów, podtopień i nadmiernego nadlewu ISO 5817 podaje wymiary graniczne zależne od poziomu. Dla pęknięć wymiaru granicznego nie ma: każde pęknięcie to brak — tak samo przy B, C i D.
Czym się je wykrywa
| Metoda | Co widzi | Ograniczenie |
|---|---|---|
| VT — wizualna | Powierzchniowe: podtopienie, nawis, odpryski, kształt spoiny | Nic wewnątrz materiału |
| PT — penetracyjna | Pęknięcia i pory wychodzące na powierzchnię | Tylko wady otwarte, powierzchnia musi być czysta |
| MT — magnetyczno-proszkowa | Pęknięcia powierzchniowe i podpowierzchniowe | Tylko materiały ferromagnetyczne |
| UT — ultradźwiękowa | Wewnętrzne: brak przetopu, przyklejenia, pęknięcia | Potrzebny dostęp i wykwalifikowany operator |
| RT — radiograficzna | Pory, wtrącenia, brak przetopu — z dokumentacją na zdjęciu | Kosztowna, wymaga ochrony radiologicznej |
W jakiej kolejności sprawdzać spoinę
- Przed spawaniem. Odstęp, kąt rowka i przesunięcie brzegów (507) mierzy się na sczepionym złączu — po spawaniu przesunięcie da się poprawić już tylko przez rozcięcie. Tu też sprawdza się czystość krawędzi, główne źródło porów.
- W trakcie. Grań ogląda się, zanim przykryje ją następny ścieg, a żużel usuwa między ściegami — to najtańsza ochrona przed wtrąceniami i przyklejeniem międzyściegowym.
- Po spawaniu — badanie wizualne. ISO 17637 wymaga co najmniej 350 lx, oka nie dalej niż 600 mm i kąta nie mniejszego niż 30°, na powierzchni oczyszczonej z żużla. Tu wychodzi większość wad grupy 500.
- Badania objętościowe i powierzchniowe — RT, UT, PT, MT — według planu kontroli. Przy stalach skłonnych do pęknięć zimnych nie od razu: pęknięcie może pojawić się po dobie.
- Zapis. Numer, wymiar, położenie i ocena względem poziomu — najszybciej w generatorze protokołu badań wizualnych.
Które wady są najgroźniejsze
Kolejność nie wynika z wielkości wady, tylko z jej kształtu:
- Wady płaskie — pęknięcia (100), przyklejenia (401), a na poziomach B i C także brak przetopu (402). Mają ostre krawędzie, koncentrują naprężenie i rosną pod obciążeniem zmiennym. ISO 5817 nie podaje dla pęknięć i przyklejeń żadnego wymiaru dopuszczalnego.
- Ostre karby przy brzegu lica — podtopienie, zły kąt przejścia lica (505), zachodzenie lica (506). Leżą tam, gdzie naprężenia od zginania są największe, więc przy zmęczeniu to od nich startują pęknięcia.
- Wady objętościowe — pory i wtrącenia. Zaokrąglony kształt słabo koncentruje naprężenie, dlatego limity są łagodniejsze; mimo to są sygnałem, że proces nie jest pod kontrolą.
- Wady wymiarowe — nadlew, nadmierny przetop. Mniej groźne statycznie, ale zmieniają kąt przejścia lica i przez to wytrzymałość zmęczeniową.
Pełne wymagania wszystkich trzech poziomów, z wyborem poziomu dla wyrobu, opisuje strona o poziomach jakości ISO 5817.
Częste pytania
Czym niezgodność różni się od wady?
Ściśle wg ISO 6520-1 każde odchylenie od idealnej spoiny to niezgodność spawalnicza (imperfection). Wadą (defect) staje się dopiero wtedy, gdy przekracza poziom jakości przyjęty dla danej konstrukcji. Pory 0,3 mm przy poziomie D są normą, te same pory przy poziomie B to brak.
Jaki poziom jakości wybrać?
Nie wybiera go spawacz, tylko projekt: poziom podaje rysunek albo WPS z powołaniem na ISO 5817. Jeśli w dokumentacji nic nie ma, dla konstrukcji spawanych ogólnego przeznaczenia przyjmuje się domyślnie poziom C.
Czy wadę można naprawić napawając od góry?
Nie. Wadliwy odcinek wycina się lub wyszlifowuje do czystego metalu, czyści, w razie potrzeby podgrzewa i spawa od nowa. Zaspawany od góry brak przetopu pozostaje brakiem przetopu — po prostu przestaje być widoczny.
Które wady spoin widać gołym okiem, a które tylko w badaniach?
Okiem i spoinomierzem znajduje się prawie całą grupę 500 (podtopienia, nadlew, przesunięcie, wklęśnięcie grani), grupę 600 i wszystko, co wychodzi na powierzchnię: pory 2017, pęknięcia w kraterze 104. Pory i wtrącenia wewnątrz spoiny pokazuje radiografia, a przyklejenia, brak przetopu w złączach zamkniętych i pęknięcia pod powierzchnią — najpewniej ultradźwięki.
Od czego zacząć, gdy spoina ma kilka wad naraz?
Od wad płaskich: pęknięcia i przyklejenia są niedopuszczalne na każdym poziomie i zwykle mają wspólną przyczynę z resztą, na przykład za niski prąd przy przyklejeniu i porach z brudu. Potem wady kształtu przy brzegu lica, bo są karbem. Pory i nadlew na końcu. Przy każdej grupie najpierw usuwa się przyczynę, dopiero potem naprawia spoinę.
Aktualizacja: