ISO 10042: рівні якості швів алюмінію і чим вони відрізняються від ISO 5817

Ті самі літери B, C і D, ті самі номери невідповідностей — і інші числа. ISO 10042 — аналог ISO 5817 для дугових з’єднань алюмінію, і різниця між ними не косметична: подекуди алюмінієва норма м’якша за сталеву, подекуди суворіша. Нижче — порівняння рядок за рядком, із числами лише там, де збігаються два відкриті джерела.

Коротка відповідь

ISO 5817 оцінює шви сталі, нікелю й титану, ISO 10042 — алюмінію та його сплавів (товщина понад 0,5 мм, процеси MIG, TIG і плазмовий). Рівнів в обох три: B — суворий, C — середній, D — м’який. Головні відмінності: поверхневу пору на рівні B сталь не допускає, а алюміній допускає до 1 мм (за товщини понад 3 мм); із суцільним підрізом на B навпаки — сталь його допускає, алюміній ні; стеля надмірного підсилення в алюмінію вища (6/8/10 мм проти 5/7/10 мм). Норми не взаємозамінні: алюмінієвий шов оцінюють за ISO 10042.

Завантажити схему: SVG · PNG

Що охоплює ISO 10042

Повна назва — «Зварювання. З’єднання з алюмінію та його сплавів, виконані дуговим зварюванням. Рівні якості для невідповідностей». Чинна третя редакція 2018 року (у Європі — EN ISO 10042, у Німеччині DIN EN ISO 10042, у Польщі PN-EN ISO 10042). Сфера застосування за передмовою і розділом 1:

• матеріал — алюміній і його сплави товщиною понад 0,5 мм;
• процеси — зварювання MIG, TIG і плазмове;
• шви — стикові, кутові й приварювання патрубків, ручне, механізоване й автоматичне зварювання, усі положення;
• поза нормою — металургія (розмір зерна, твердість) і придатність виробу за призначенням: рівень описує якість виготовлення, а не те, чи витримає конструкція.

Як і в ISO 5817, рівень B — найвищі вимоги, і сама норма рівень для виробу не обирає: це робить стандарт на виріб, конструктор або договір. Передмова радить призначати рівень до початку виробництва, найкраще ще на стадії запиту чи замовлення. В одному виробі різні з’єднання можуть мати різні рівні.

Чому в алюмінію своя норма

Алюмінієвий шов псується інакше, ніж сталевий, тож і «нормальні» для нього невідповідності інші. Три фізичні відмінності пояснюють більшу частину таблиці:

1. Водень і пори. Рідкий алюміній розчиняє водень із вологи й забруднень і виділяє його під час кристалізації у вигляді пор. Пористість для алюмінію типова навіть за правильної технології — тому норма не забороняє пори так радикально, як ISO 5817, а обмежує їхній розмір і частку площі.
2. Оксид і теплопровідність. Плівка Al₂O₃ плавиться за значно вищої температури, ніж метал під нею, а тепло швидко йде з ванни. Звідси схильність до несплавлень на початку шва й до високого валика. Стелі надмірного підсилення в ISO 10042 вищі за сталеві.
3. Чутливість до надрізу. Втомна міцність алюмінію нижча, гострий надріз шкодить йому більше, тому суцільний підріз на рівні B не допускається.

Підготовка, газ і дріт — у статті зварювання алюмінію.

ISO 10042 і ISO 5817 в одній таблиці

У кожній клітинці два значення: верхнє — за ISO 10042, нижнє — за ISO 5817. Для алюмінію наведено стелі, що збігаються у двох відкритих джерелах (ознайомчі сторінки ISO 10042:2018 і стаття Інституту зварювання в Гливицях із розбором цієї норми); коефіцієнти формул від товщини підтверджує лише одне з них, тому в таблиці їх немає. Сталевий бік — рівно ті самі значення, що в нашій таблиці ISO 5817.

Як читати: стеля — верхня межа незалежно від товщини. Фактична межа — менше з двох: значення формули від товщини (або ширини шва) і стеля. На тонкому листі вирішує формула, на товстому — стеля. Позначення t, s, a, b ті самі, що в ISO 5817: товщина металу, номінальна товщина стикового шва, товщина кутового шва й ширина шва.

Відмінності по черзі

2017 — поверхнева пора

Найбільша відмінність і найчастіше запитання контролерів, які прийшли зі сталі. В ISO 5817 поверхнева пора на рівні B не допускається, а на C — лише за товщини понад 3 мм. ISO 10042 допускає її на будь-якому рівні, зі стелями 1 мм (B), 1,5 мм (C) і 3 мм (D) для товщини понад 3 мм.

Приклад для листа 3 мм (діапазон 0,5–3 мм в ISO 10042). За ознайомчими сторінками ISO 10042:2018 пору тут обмежено 0,1·t на B, 0,2·t на C і 0,3·t на D (другого відкритого джерела для цих коефіцієнтів немає, у суперечці вирішує повний текст), тобто 0,3 мм, 0,6 мм і 0,9 мм. Та сама товщина сталі за ISO 5817: на B і C пора не допускається (для C потрібна товщина понад 3 мм), на D — 0,3·t, тобто 0,9 мм. На рівні D обидві норми дають при 3 мм однаковий результат, розходяться на B і C.

Пористість як явище (багато пор) ISO 10042 оцінює відсотком площі — окремо для проєкції (знімок) і для перерізу, з прикладами в додатку A. Відсотки є в повному тексті; у відкритому доступі ми знайшли їх лише в одному джерелі й тому не наводимо.

5011 — суцільний підріз

Тут напрям зворотний. ISO 5817 допускає на рівні B підріз до 0,05·t, не більше 0,5 мм. ISO 10042 на рівні B суцільного підрізу не допускає зовсім; на C і D стелі ті самі, що в сталі, — 0,5 мм і 1 мм за товщини понад 3 мм. Переривчастий підріз (5012) ISO 10042 описує окремо, вимагає плавного переходу й систематичною невідповідністю його не вважає.

502 — надмірне підсилення

Стелі ISO 10042 — 6 мм на B, 8 мм на C і 10 мм на D. В ISO 5817 — 5, 7 і 10 мм за формули 1 мм + 0,10·b, 0,15·b і 0,25·b. Отже, алюміній має на міліметр більше запасу на рівнях B і C. В обох нормах потрібен плавний перехід валика в основний метал: високий, але «загорнутий» валик із гострим кутом гірший за низький і плавний.

402 — непровар кореня

В обох нормах не допускається на рівнях B і C. На рівні D допустимі лише короткі невідповідності зі стелею 2 мм; ISO 10042 додає, що систематичними вони бути не можуть. У цьому рядку норми збігаються.

2025 — кінцевий кратер і тріщини

Кінцевий кратер (западину в кінці шва) ISO 10042 допускає на D до 3 мм, на C — до 1,5 мм, на B — не допускає. Тріщини (100) заборонені на будь-якому рівні в обох нормах — як і несплавлення в ISO 5817. Кратерну тріщину ISO 10042 допускає лише на D і в обмеженому розмірі.

Як перевіряти алюмінієві шви за ISO 10042

Норма безпосередньо застосовна до візуального контролю — з нього й починається будь-яка оцінка. Порядок такий самий, як для сталі в протоколі VT:

1. Зафіксуйте рівень і редакцію. «ISO 10042, рівень C» без року — замало: редакція 2018 змінила кілька рядків проти 2005.
2. Виміряйте товщину t і ширину шва b. Від них залежить, чи діє формула, чи стеля, а для пори й підрізу — який діапазон товщин чинний.
3. Оцінюйте кожен тип невідповідності окремо. Так вимагає розділ 5; різні невідповідності в одному перерізі розглядають особливо (множинні невідповідності).
4. Об’єднуйте сусідні. Дві невідповідності, ближчі одна до одної, ніж більший розмір меншої з них, вважаються однією.
5. Перевірте систематичність. Систематичні невідповідності — ті, що повторюються по всій довжині шва, — допускає лише рівень D.
6. НК добирайте через ISO 17635. Вона пов’язує рівень якості з рівнем приймання RT, UT чи PT.

«Коротка невідповідність» — те саме, що в ISO 5817: для шва 100 мм і довшого — сумарно не більше 25 мм на будь-які 100 мм, для коротшого — не більше 25 % довжини шва.

Редакції 2005 і 2018 — що змінилося

Редакція 2018 року за передмовою — «незначний перегляд» 2005-го. Головне: поверхневій пористості присвоєно номер 2018 (раніше 2012 — рівномірно розподілена пористість), змінено межі несплавлення на B і C, непровару на C, напливу на D, додано рисунки. З’явилися три невідповідності зі значеннями, узятими з ISO 5817: погане відновлення, випадкова дуга (запалювання дуги поза розробленням) і бризки. Раніше бризок ISO 10042 не оцінювала зовсім — це відзначали автори Інституту зварювання, розбираючи редакцію 2005 року.

ISO 5817 — часті запитання принагідно

Хто приходить до ISO 10042, зазвичай уже знає ISO 5817. Запитання, що повертаються:

• B суворіший за D? Так, в обох нормах B — найвищі вимоги, D — найм’якші. Повна сталева таблиця — на сторінці рівні якості ISO 5817, окрему невідповідність перерахує калькулятор допустимих дефектів — він для сталі, до алюмінію його не застосовуйте.
• Звідки номери невідповідностей? З ISO 6520-1; обидві норми використовують одну нумерацію, тож «502» у протоколі з алюмінію і зі сталі — та сама невідповідність. Повний перелік — номери дефектів ISO 6520.
• Рівень із норми діє сам собою? Ні. Його призначає стандарт на виріб, креслення або договір; для сталевих конструкцій — EN 1090-2 через класи виконання. Для алюмінієвих аналог — EN 1090-3, відповідність класів рівням треба читати в ній самій.

Типові помилки

• ISO 5817 у протоколі з алюмінію. Буває, коли в цеху один бланк протоколу. Підсумок: забраковано добрі шви (пора на B) і пропущено погані (підріз на B).
• Сталевий калькулятор для алюмінію. Формули й стелі різні; число вийде, але не те, що в нормі.
• Немає рівня в замовленні. Узгодження рівня після зварювання закінчується суперечкою. Норма радить призначати його до виробництва.
• Плутанина рівня якості й рівня приймання. «Рівень 2 за ISO 10675» — критерій для знімка, а не рівень якості шва.
• Пористість за однією порою. Поодинока пора й поверхнева пористість — два різні рядки таблиці з різними критеріями.

Джерела значень для алюмінію: ознайомчі сторінки ISO 10042:2018 (standards.iteh.ai, таблиця 1) і S. Sikora, K. Staniszewski, «Zagadnienia wizualnej oceny jakości złączy spawanych z aluminium i jego stopów według obowiązujących norm», Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, № 3/2010. У суперечці вирішує повний текст норми в редакції, зазначеній у документації.

Автор: Dmitry Frolov, зварник, виготовлення металоконструкцій Оновлено: 28 вересня 2026