Разделы

Карта сайта →

RU
Инструменты

WPQR: аттестация технологии сварки

WPQR — это протокол, который говорит одно: технология, записанная в карте, проверена на образце, и образец прошёл испытания. Без него карта — только предложение, а не производственный документ.

Короткий ответ

WPQR (Welding Procedure Qualification Record) появляется по результатам аттестации технологии по EN ISO 15614-1 для сталей и никеля. В нём три вещи: как варили образец, какие результаты дали испытания и — главное — какой диапазон производства этот результат покрывает.

Последний пункт часто упускают, а именно он определяет полезность протокола. Аттестация на одной толщине и в одном положении покрывает целый интервал вокруг них: хорошо спланированный образец закрывает большую часть производства одним испытанием, плохо спланированный — один конкретный стык.

Что означает WPQR в сварке

Welding Procedure Qualification Record — протокол аттестации технологии сварки: отчёт об испытаниях одного образца вместе с диапазоном производства, который этот образец аттестует. Он стоит в середине цепочки из трёх документов: pWPS — предложение технолога, WPQR доказывает его на образце, а WPS — рабочая инструкция для сварщика, написанная внутри диапазона WPQR и с его номером в шапке. Сокращения похожи, но только на WPQR стоит подпись экзаменационного органа; pWPS и WPS составляет и подписывает сварочный координатор производителя (EN ISO 14731).

Реклама

Как проходит аттестация

  1. Технолог разрабатывает pWPS.
  2. Сварщик выполняет образец строго по ней, под надзором аттестационного центра или инспектора.
  3. Фиксируются фактические параметры: ток, напряжение, скорость, температура подогрева и межваликовая, время.
  4. Образец проходит неразрушающий контроль, затем идёт под пилу на образцы для разрушающих испытаний.
  5. Результаты и диапазон аттестации попадают в протокол, который подписывает орган.

Фактические параметры из третьего пункта важнее, чем кажется: именно они, а не предположения из pWPS, задают потом аттестованный интервал погонной энергии.

Схема шести шагов квалификации технологии сварки по EN ISO 15614-1: pWPS, пробный образец с записью фактических параметров, неразрушающий контроль VT, RT или UT, MT или PT, разрушающие испытания, протокол WPQR с областью действия и инструкция WPS для сварщика
Каждый шаг оставляет документ: pWPS, запись фактических параметров, протоколы испытаний, WPQR — и в конце WPS на посту.

Скачать схему: SVG · PNG

Испытания образца

ИспытаниеЧто показываетНорма
Визуальный контроль (VT)Форма лица и корня, поверхностные дефектыISO 17637
Радиография (RT) или ультразвук (UT)Внутренние дефекты: поры, включения, несплавленияISO 17636 · ISO 17640
Магнитопорошковый (MT) или капиллярный (PT)Трещины и поверхностные несплошностиISO 17638 · ISO 3452
Растяжение поперёк шваПрочность соединения не ниже основного металлаISO 4136
ИзгибПластичность соединения, отсутствие трещин при деформацииISO 5173
Ударный изгиб (KV)Сопротивление хрупкому разрушению при рабочей температуреISO 9016
Твёрдость (HV 10)Не переупрочнилась ли зона термического влиянияISO 9015-1
МакроструктураРазрез шва: провар, раскладка валиков, геометрияISO 17639

Набор испытаний зависит от материала, толщины и требований: ударный изгиб проверяют там, где конструкция работает при низкой температуре, твёрдость — на сталях, склонных к упрочнению. Типичный предел для нелегированных и низколегированных сталей — 380 HV 10; превышение обычно означает слишком быстрое охлаждение, то есть малую погонную энергию или отсутствие подогрева. Пересчитать твёрдость в другие шкалы можно в калькуляторе твёрдости.

Диапазон аттестации — главная часть протокола

Протокол аттестует не одну ситуацию, а интервал вокруг неё. В диапазон входят, среди прочего:

  • Толщина. Для стыкового шва на уровне 2: многопроходный — до 2t, от 0,5t (от 3 мм у образцов 3–12 мм); однопроходный заметно уже — до 1,3t, а свыше 12 мм только до 1,1t.
  • Диаметр трубы. Образец на трубе покрывает диаметры от половины своего наружного диаметра и выше (Ø 114,3 → от 57,2 мм). Образец на листе покрывает трубы Ø > 150 мм в PA, PC и PF с вращением и Ø ≥ 500 мм в остальных положениях.
  • Группа материала по ISO/TR 15608 — у групп 1–3 подгруппы не учитываются: покрываются стали той же группы с равным или меньшим пределом текучести. Аттестация на 304 покрывает 316, 347 и 321, но не 309 и 310.
  • Процесс по ISO 4063: отдельно для каждого, без переноса с одного на другой.
  • Положение сварки — без требований по ударной вязкости и твёрдости одно положение покрывает все; при требованиях по удару — положения с той же или меньшей погонной энергией, при требованиях по твёрдости — с той же или большей.
  • Сварочный материал, защитный газ, род тока и полярность.
  • Предварительный подогрев и межваликовая температура — подогрев может быть не более чем на 50 °C ниже, чем на образце, межваликовая — не более чем на 50 °C выше (кроме групп 8, 10 и 41–48).
  • Погонная энергия — при требованиях по ударной вязкости не более чем на 25 % выше значения на образце, при требованиях по твёрдости не более чем на 25 % ниже.
  • Термообработка после сварки — если она была, входит в диапазон; если не было, технология не покрывает отпущенные изделия.
Пределы читают по таблицам, а не по памяти

Приведённые выше пределы — уровень 2 редакции 2017 года, диапазоны, перенесённые из прежней EN ISO 15614-1. Level 1 построен на ASME IX и имеет свои таблицы. Уровень согласуют до аттестации: от него зависит, какую часть производства покроет один и тот же протокол. Диапазон для конкретного образца считает калькулятор диапазона аттестации; в споре решает текст стандарта.

Что написано в WPQR: разбор протокола

Бланки у разных органов разные, но в любом протоколе те же четыре блока. Возьмём образец из примера генератора pWPS: процесс 135 (MAG), группа материала 1.2 (S355), лист 10 мм, стыковой шов, многопроходный, положение PA.

1. Образец — как его сварили на самом деле

Блок повторяет pWPS, но с замеренными значениями: V-образная разделка 50–60°, зазор 1–3 мм и притупление 1–2 мм по факту подготовки; проволока EN ISO 14341-A G 46 4 M21 4Si1, Ø 1,2 мм; газ M21 (ArC-18), 16–18 л/мин; DC+. В pWPS стояла полоса 220–280 A и 26–29 V; в протоколе — ток, напряжение и скорость каждого прохода так, как их замерили, посчитанная по ним погонная энергия (арифметику делает калькулятор погонной энергии), фактический подогрев и максимальная межваликовая температура.

2. Результаты испытаний

По строке на каждое испытание из таблицы выше — визуальный контроль, RT или UT, MT или PT, растяжение поперёк шва, изгиб, макрошлиф и, если требуются, ударный изгиб и твёрдость HV 10 — с номером заключения лаборатории и оценкой. Отсутствующее испытание — это пробел, а не «годен»: если ударная вязкость требуется, а испытание не проводилось, верхняя граница толщины падает до 12 мм.

3. Диапазон аттестации

  • процесс: только 135 — не 136 и не 138;
  • толщина: 3–20 мм (если бы шов был однопроходным — 5–13 мм);
  • трубы: от листа — Ø > 150 мм в PA, PC и PF с вращением, в остальных положениях от Ø 500 мм;
  • положения: все, пока нет требований по удару и твёрдости;
  • проволока, газ, род тока и полярность: как на образце;
  • подогрев: не ниже значения на образце минус 50 °C; межваликовая: не выше замеренной плюс 50 °C (образец, который вели при 250 °C, допускает 300 °C);
  • погонная энергия: при требованиях по удару — до замеренного значения × 1,25, при требованиях по твёрдости — от замеренного × 0,75; всегда от числа в протоколе, никогда от полосы pWPS;
  • термообработка после сварки: не было, значит, термообработанные изделия не покрываются.

4. Подпись экзаменационного органа

Название органа, экзаменатор, дата, печать. Без этого блока бумага — лабораторный отчёт, а не WPQR.

Как выбрать образец, чтобы один WPQR покрыл больше производства

Прежде чем что-то варить, стоит положить реальные стыки цеха рядом с калькулятором диапазона аттестации. Числа ниже — то, что он выдаёт:

  • Многопроходный выигрывает у однопроходного. 10 мм многопроходный покрывает 3–20 мм, однопроходный — только 5–13 мм.
  • Толще — не всегда лучше. 12 мм многопроходный покрывает 3–24 мм; 20 мм многопроходный — 10–40 мм и теряет всё, что тоньше 10 мм (однопроходный: 10–22 мм). Цех, который варит 4–20 мм, закрывается одним образцом 10 мм; при 4–40 мм нужны два.
  • У тонкого и очень толстого листа свои полосы. 2 мм однопроходный покрывает только 1,4–2,6 мм; 120 мм многопроходный — 50–240 мм.
  • Угловые швы. Однопроходный угловой на листе 10 мм с расчётной толщиной шва a = 5 мм покрывает лист 5–12 мм и a 3,8–7,5 мм; у многопроходного ограничения по a нет.
  • Труба или лист. Образец на трубе Ø 114,3 мм покрывает трубы от 57,2 мм и выше. Образец на листе до этой трубы не дотягивается: он покрывает только трубы Ø > 150 мм (PA, PC, PF с вращением) или от Ø 500 мм.
  • Положение. Без требований по удару и твёрдости варят в PA — оно покрывает все. При требованиях по удару — в том положении, где сварщики вкладывают больше всего тепла, потому что покрываются только положения с той же или меньшей погонной энергией; при требованиях по твёрдости — наоборот.
  • Процесс и материал. Один процесс на аттестацию. Раз группа покрывает стали с равным или меньшим пределом текучести, образец делают из самой прочной стали группы, которую реально варят.
Диаграмма диапазонов толщин, которые аттестует стыковой образец WPQR по EN ISO 15614-1, уровень 2: образец 10 мм многопроходный покрывает 3–20 мм, однопроходный 5–13 мм, образец 12 мм многопроходный 3–24 мм, образец 20 мм многопроходный 10–40 мм, однопроходный 10–22 мм; производство 4–20 мм закрывает один образец 10 мм
Многопроходный образец 10 мм покрывает 3–20 мм и один закрывает производство 4–20 мм; однопроходный той же толщины — только 5–13 мм.

Скачать схему: SVG · PNG

Почему образец не проходит: частые причины

Проваленное испытание даёт не WPQR с изъяном, а никакого WPQR. Исправляют pWPS и варят новый образец. На что обычно указывает результат:

РезультатОбычная причинаЧто менять в pWPS
Твёрдость выше 380 HV 10 в ЗТВСлишком быстрое остывание: нет подогрева, мала погонная энергияПодогрев по CE конкретной плавки (калькулятор подогрева), больше погонная энергия
Ударная работа ниже требованияПерегрев: велика погонная энергия, горячая межваликовая, широкие валикиУзкие валики, меньше погонная энергия, контроль межваликовой температуры
Изгиб: на поверхности раскрывается трещинаНесплавление, поры или шлак между проходамиУгол горелки, угол разделки, зачистка между проходами
Индикации RT или UTПоры, включения, несплавление или непроварГазовая защита и расход, зазор и притупление, межпроходная зачистка
Макрошлиф: непровар корня, плохая раскладка валиковУзкая разделка, «холодный» корневой проходГеометрия разделки, режим корневого прохода

Ловушка — в первых двух строках: лекарство от высокой твёрдости — больше тепла — и есть причина низкой ударной вязкости. Когда требуется и то и другое, образец должен попасть в окно, а WPQR потом разрешит только от −25 % до +25 % погонной энергии вокруг испытанного значения. Как выглядит и как называется каждый дефект — в таблице дефектов сварных швов.

Кто выдаёт и как долго действует

Аттестацию проводит аттестационный или инспекционный орган, он же подписывает протокол. WPQR закреплён за исполнителем: это он доказал, что своим оборудованием, своими материалами и своим надзором получает требуемое качество, поэтому перенос протокола в другую фирму по общему правилу не работает.

Срока годности у протокола нет. Он теряет силу тогда, когда какой-либо из основных параметров выходит за аттестованный диапазон, — и тогда нужна новая или дополнительная аттестация.

WPQR на аудите EN 1090 и EN ISO 3834: что проверяют

На сертификационном аудите по EN 1090-1 или EN ISO 3834 аудитор читает WPQR не сам по себе, а идёт по цепочке от стыка к бумаге:

  1. Каждая действующая WPS называет свой WPQR по номеру, и этот WPQR лежит в папке.
  2. WPS не выходит за диапазон. Толщину, процесс, проволоку, газ, положение и погонную энергию в WPS сравнивают с блоком 3 протокола. Пример: цех варит 25 мм по WPS, за которой стоит многопроходный образец 10 мм, а он покрывает только до 20 мм.
  3. Протокол принадлежит этому производителю — в шапке его название, а не поставщика или прежнего работодателя.
  4. Протокол подписан экзаменационным органом, и проведённые испытания соответствуют стандарту на изделие (ударный изгиб там, где конструкция работает на холоде).
  5. WPS подписана сварочным координатором, а у сварщиков есть сертификаты EN ISO 9606-1, покрывающие те же стыки.

Сертификат WPQR: бывает ли такой документ?

«Сертификат WPQR» — бытовое выражение. Сертификата WPQR не бывает: документ — это протокол испытания, и вес ему даёт подпись экзаменационного органа. Сертифицируют предприятие — по EN 1090-1 или EN ISO 3834, — а протоколы WPQR входят в доказательства для этой сертификации.

WPQR — это не сертификат сварщика

Два разных документа о двух разных вещах. WPQR относится к технологии и говорит, что такой способ сварки даёт требуемое качество. Сертификат по EN ISO 9606 относится к человеку и говорит, что вот этот сварщик умеет эту технологию выполнить. На объекте проверяют оба — и оба должны покрывать то, что фактически варится.

Как читается код сертификата и что входит в его диапазон — экзамен по EN ISO 9606 и калькулятор диапазона допуска.

Частые вопросы

Сколько действует WPQR?

Срока годности у него нет — в отличие от сертификата сварщика, который нужно продлевать. Протокол перестаёт действовать тогда, когда какой-либо из основных параметров выходит за аттестованный диапазон либо когда исполнитель перестаёт отвечать условиям, при которых технологию аттестовали.

Действует ли WPQR другой фирмы у меня?

По общему правилу нет. Аттестация технологии закреплена за исполнителем, который её проводил: именно он доказал, что своим оборудованием, своими материалами и своим надзором получает требуемое качество. Перенос чужого протокола возможен лишь в строго оговорённых случаях и требует согласия органа и заказчика.

Какую толщину покрывает аттестация на 10 мм?

Для стыкового шва на уровне 2 многопроходный образец 10 мм покрывает 3–20 мм, однопроходный — 5–13 мм. Точные пределы стоят в таблицах EN ISO 15614-1; калькулятор диапазона на этом сайте даёт их для любой толщины.

Что значит WPQR?

Welding Procedure Qualification Record — протокол аттестации технологии сварки. В нём записано, как образец сварен по pWPS (с замеренными параметрами), что показало каждое испытание и какой диапазон производства покрывает результат. Подписывает его аттестационный (экзаменационный) орган, а WPS производителя потом пишется внутри этого диапазона, с номером WPQR в шапке.

Сколько стоит и сколько длится аттестация технологии?

Честной единой цифры нет. Цена и срок складываются из числа образцов (по одному на каждый процесс и каждый нужный диапазон), материала и толщины образца, набора испытаний, которого требует стандарт на изделие (ударный изгиб и твёрдость — это дополнительная работа лаборатории), ставок лаборатории и органа, а также времени на надзор, неразрушающий контроль и разрушающие испытания. Больше всего экономит планирование: образец, подобранный калькулятором диапазона, может заменить два-три подобранных наугад.

Нужен ли новый WPQR при смене марки проволоки?

Сварочный материал, защитный газ, род тока и полярность входят в диапазон и записаны так, как были на образце. Проволока с другим обозначением по классификации или другой газ выходят за то, что описывает протокол, и обычно означают дополнительную аттестацию. Покрывается ли проволока другого производителя с тем же обозначением, зависит от правил EN ISO 15614-1 для конкретного случая — это согласуют с органом до начала производства, а не после.

Автор: , сварщик, изготовление металлоконструкций Обновлено:

Реклама