#37 Próbka zerwała się w spoinie – kwalifikacja WPQR

Kwalifikacja technologii spawania WPQR wg PN-EN ISO 15614-1 – co zrobić, jeśli podczas próby wytrzymałościowej próbka zerwie się w spoinie?

Zerwanie w spoinie

W zeszłym tygodniu byłam w laboratorium nadzorować badania do kwalifikacji WPQR. Były wykonywane 2 komplety próbek ze względu na dwie pozycje spawania. W jednej z czterech próbek zerwanie nastąpiło w spoinie. Często spawalnicy boją się, że taki wynik jest nieprawidłowy i będą musieli złącze spawać ponownie. Czy można zakwalifikować technologię spawania WPQR, kiedy zerwanie nastąpiło w spoinie? O tym w opowiem w dzisiejszym artykule.

Normy

Korzystamy oczywiście z naszej królowej norm spawalniczych, czyli PN-EN ISO 15614-1:2017-08/A1:2019-12 i przechodzimy do punktu 7.4.1 dotyczącego próby poprzecznego rozciągania. Więc co mówi nam norma?

Według powyższego zapisu mamy informację, że złącze po próbie rozciągania powinno uzyskać conajmniej taką wartość, jak minimalna wartość wytrzymałości na rozciąganie dla materiału podstawowego.

Oznacza to, że najważniejszą informacją jest dla nas, czy Rm zerwanej próbki jest równe lub wyższe wymaganej wartości dla materiału rodzimego (chyba że przy zamówieniu ustalono inaczej), a nie to czy próbka została zerwana w spoinie, bądź materiale rodzimym.

Zanim przejdziemy dalej, na mojej stronie opublikowałam listę z materiałami podstawowymi i ich wytrzymałością na rozciąganie – znajdziesz ją tu.

Zerwanie w materiale rodzimym

Zwykle dążymy do tego, aby próbka została zerwana w materiale rodzimym, ponieważ daje nam to informację, że spoina ma lepszą wytrzymałość niż materiał, a co za tym idzie nie będzie najsłabszym ogniwem.

Jak większość z nas wie, najsłabszą częścią złącza spawanego jest strefa wpływu ciepła (SWC / HAZ – Heat affected zone) i to zwykle w niej następuje zerwanie. Jednak jak pisałam wcześniej, samo zerwanie w materiale rodzimym nie wystarczy – wartość wytrzymałości na rozciąganie Rm musi być conajmniej taka jak materiału rodzimego, chyba że ustalano inaczej.

Kiedy?

Np. kiedy spawany jest bardzo wytrzymały materiał i nie jesteś w stanie otrzymać tak wytrzymałego materiału dodatkowego, wtedy przed wysłaniem złączy próbnych do laboratorium należy przeanalizować wytrzymałość materiału podstawowego jak i materiału dodatkowego, po czym określić wymaganą wartość minimalną.

Zerwanie w spoinie

Jak już przeczytałaś/-eś powyżej, dozwolone jest zerwanie w spoinie, o ile wartość spełnia minimalne wymagania materiału podstawowego.
Niekiedy zdarza się sytuacja, że zerwanie w spoinie następuje. Może to wynikać zarówno z obecności niezgodności spawalniczych, ze słabszego gatunku materiału dodatkowego, nieprawidłowej obróbki cieplnej itp. Dlatego kiedy wynik zerwania w spoinie jest powtarzalny na pozostałych próbkach – nie należy go bagatelizować, ale kiedy spełnia wymagania nie panikuj 😉

Połączenia różnoimienne

Zapamiętaj:
konstrukcja jest tak wytrzymała, jak jej najsłabsze ogniwo!

Oznacza to, że w przypadku połączeń dwóch różnych materiałów – wytrzymałość na rozciąganie powinna wynosić tyle, ile ma Rm słabszy materiał.

Przykłady

1. Spawasz złącze o grubości 10 mm z materiału S235JR – jego Rm: 360 – 510 MPa. Próbka zerwała się przy wartości 400 MPa w spoinie.

👉 Wynik prawidłowy.

2. Spawasz złącze o grubości 10 mm z materiału 1.4307 – jego Rm: 500 – 700 MPa. Próbka zerwała się przy wartości 400 MPa w materiale podstawowym.

👉 Wynik nieprawidłowy.

3. Spawasz złącze różnoimienne o grubości 10 mm z materiału 1: S235JR – jego Rm: 360 – 510 MPa oraz materiału 2: 1.4307 – jego Rm: 500 – 700 MPa. Próbka zerwała się przy wartości 400 MPa w materiale podstawowym nr 1.

👉 Wynik prawidłowy.

Bibliografia

PN-EN ISO 15614-1:2017-08/A1:2019-12 Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spawania metali — Badanie technologii spawania — Część 1: Spawanie łukowe i gazowe stali oraz spawanie łukowe niklu i stopów niklu