#6 Skąd wziąć rysunki przygotowania złączy oraz spoin? Jakie są typy złączy i spoin?

Na samym wstępie chciałabym zaznaczyć, że to nie jest wpis o programach do rysowania spoin. O tym będzie osobny wpis w przyszłości. Dzisiaj opowiem o mega prostym sposobie, skąd wziąć rysunki przygotowania złączy oraz samych spoin.

W dalszej części opowiem o rodzajach typów złączy. Z pozoru proste, bo każdy wie że jest pachwina i doczołówka. Ale czy zastanawiałeś się np. czy złącze narożne to specjalny typ spoiny, czy czy zwykła spoina pachwinowa, a może jednak czołowa, bo przetapia się całą grubość materiału i widoczne jest lico i grań? Przyznaję. za dużo analizuję🤦‍♀️ – tak mam i czasem w prostych rzeczach doszukuję drugiego dna…

A na końcu odniesiemy się do EN ISO 15614-1, co co nam pozwala, a co zakazuje.

Dlaczego powstał ten wpis?

Szczerze mówiąc zaczęłam go pisać, bo tak sobie zaplanowałam w harmonogramie wyzwania #grudzieńzWPS (który swoją drogą przeciągnął się na styczeń 👍), że aby wykonać dobrze WPS trzeba wiedzieć:

• jak nazwać typy spoin,
• skąd szybko wziąć rysunki przygotowania złączy bez rysowania i programów do projektowania,
• skąd wziąć rysunki spoin,
• na jakie typy złączy mogę zrobić WPS na podstawie WPQR.

Wtedy było to dla mnie logiczne, żeby potrafić uzupełnić każde pole w WPS-ie trzeba mieć do tego wiedzę i środki.

Potem stwierdziłam, że to bez sensu… Nikogo to nie będzie interesować… Typy spoin? Co za oklepany temat, każdy może sobie je znaleźć w internecie, co najwyżej zostawię te rysunki, bo to dla takiego mistrza Painta jak ja dobry tip (daj znać, czy Ty też kiedyś rysowałeś spoiny w Paintcie 😂).

Ale… tego dnia, gdy miałam te przemyślenia na LinkedInie przeczytałam, że pewna osoba miała problem, bo narzucono jej, że mając WPQR na spoinę czołową może spawać tylko spoiny czołowe i pachwinowe tylko jako złącza teowe! Ale już narożnych, czy zakładkowych nie może, bo w ISO 15614-1 nie ma ich na rysunkach… Wtedy stwierdziłam, że ten wpis jednak powstanie 😉

Skąd wziąć rysunki przygotowania złączy?

Istnieją specjalne programy do rysowania spoin zaczynając od konstruktorskich typu CAD, przez specjalistyczne spawalnicze jak np. weldia.com (polecam zajrzeć i sprawdzić, bo jest to super narzędzie i to darmowe). Jednak ja Ci chcę pokazać coś jeszcze prostszego.

Norma EN ISO 9692-1 posiada zbiór najpopularniejszych rysunków przygotowania złączy. Wystarczy wybrać interesujące nas złącze np. złącze doczołowe Y

Następnie przy użyciu narzędzia wycinanie (Windows) wycinamy rysunek przygotowania złącza, zapisujemy i gotowe! Wystarczy wkleić do WPS.

W taki sam sposób możemy skopiować rysunek z gotową spoiną.

Ok, ale na rysunku jest tylko rysunek z 1 ściegiem, a ja potrzebuję kilka, co mam zrobić? Ja opisuję spoinę jednościegową dodając na rysunku informację z cyfrą 1,

a jeśli wielościegowo 1 + n, gdzie n to są pozostałe ściegi.

Kiedy jednak nie można pozwolić sobie na ten luksus i parametry się różnią w różnych ściegach, sięgam po program i rysuję je po kolei (mój rekord to prawie 30 ściegów i to z uwzględnieniem ich położenia do dokumentacji WPQR).

Typy spoin, złączy spawanych

Polecam książkę „Konstrukcje spawane” K. Ferenc i J. Ferenc, która jest kompendium wiedzy o spawalnictwie napisana w bardzo przyziemny sposób. Znajdziemy tam ogólny podział złączy, spoin (do odczytu na telefonie użyj lupy lub powiększ😉) :

Złącze – jest to część konstrukcji. Złącze może być np. spawane, nitowane, skręcane. W przypadku złączy spawanych w ich skład wchodzi spoina i materiał.

Złącza dzielimy ogólnie na:

• doczołowe
• kątowe – teowe, narożne, krzyżowe
• przylgowe – zakładkowe, nakładkowe

Spoina – część złącza, określająca sposób połączenia.

Podstawowe typy spoin:

• czołowe,
• pachwinowe,
• brzeżne,
• grzbietowe,
• nakładkowe,
• zakładkowe,
• narożne,
• otworowe,
• liniowe, itp.

Pojęcie złącza i spoiny w praktyce się zazębia i niekiedy stosuje się zamiennie (złącze narożne lub spoina narożna – wiadomo o co chodzi), ponieważ ma to nam służyć do identyfikacji rodzaju spoiny, a nie komplikować nam pracę! Oba pojęcia możemy stosować razem lub osobno – ważne jest, żebyśmy na podstawie opisu mogli wywnioskować jaką spoinę należy wykonać!

Przykłady:

👍 złącze teowe, spoina czołowa (T-joint BW) => razem – ponieważ ani samo złącze teowe, ani sama spoina czołowa osobno nie mówi nam jaki rodzaj spoiny ma być

👍 złącze narożne, spoina pachwinowa(narożne BW) => razem – sama spoina pachwinowa nam nic nie mówi, złącze narożne co prawda jest domyślnie spoiną pachwinową, ale warto to zaznaczyć

👎 złącze teowe, spoina pachwinowa (FW) => wystarczy sam opis spoina pachwinowa – spoiny pachwinowe domyślnie rozumiemy jako złącza teowe

👎 złącze doczołowe, spoina czołowa (BW) => podobnie jak powyżej, nie ma potrzeby rozgraniczania, spoina czołowa domyślnie jest złączem doczołowym (trudno żeby nie była, ale dla jasności dodałam przykład 😉)

FW czy BW?

Wracając do normy EN ISO 9696-1 znajdziemy w niej usystematyzujmy i prosty podział na spoiny czołowe BW i spoiny pachwinowe FW oraz przypisane do nich konkretne typy spoin z rodzajem przygotowania złącza (ukosowanie, odstępy, rowki).

Odnośnie oznaczeń spoin na rysunku przygotuję w przyszłości osobny wpis.

Ten podział jest prosty, jednak sytuacja zaczyna się komplikować, kiedy mamy do czynienia z niestandardowymi połączeniami.

Spoiny pachwinowe FW

Spoina pachwinowa powstaje w nieukosowanych ściankach materiału w złączach kątowych lub przylgowych.

• bez ukosowania materiału
• tworzona, nabudowana na materiale
• kształt – charakterystyczny trójkąt prostokątny

Spoiny czołowe BW

Spoina czołowa powstaje między ścianką elementu będąca jego grubością a drugim łączonym metalem.

• łączone jest przynajmniej jedno czoło (ścianka grubości) materiału – stąd spoina czołowa
• spoina „wchodzi” w materiał
• spoiny dzieli się na czołowe i kątowe oraz z pełnym lub częściowym przetopem (grubość „s”)

Banał!

Ale czy na pewno? Powyżej mieliśmy standardowe typy spoin, a poniżej jaki to rodzaj złącza?

Uproszczony podział znajduje się poniżej:

Sprawdźmy to na przykładach… Jakie to są rodzaje spoin (rysunki 1-9)?

Już tłumaczę (przykłady 1-6 z normy EN ISO 9692-1):

1. złącze narożne jest to FW ss (spoina pachwinowa jednostronna) – dlatego, że krawędzie nie są ukosowane (mimo że widzimy tu pełen przetop…)
2. złącze narożne dwustronna spoina pachwinowa, ale z przesunięciem i różnymi grubościami – FW bs
3. to jest ciekawy przykład! spoina pachwinowa dwustronna FW bs, dla cienkich materiałów – tak krawędzie bez przygotowania, materiał tak cienki, że na makro widoczne jakby była spoina z przetopem
4. spoina brzeżna – uznawana jako spoina czołowa BW wg EN ISO 9692-1 – ponieważ po przetopieniu krawędzi otrzymujemy spoinę czołową
5. złącze zakładkowe lub nakładkowe w zależności od konfiguracji – oczywiście spoina pachwinowa FW
6. podchwytliwe – jest to złącze dla spawania elektronowego, dlatego spoina jest bardzo wąska i bez ukosowania… złącze teowe, spoina czołowa z częściowym przetopem BW T-joint
7. weldolet – tuleja nastawna, łącznik rur – połączenie odgałęzione, złącze teowe czołowe T-joint BW
8. socket weld – kołnierz nasuwany na rurę i spawany pachwiną (po obwodzie rury) – FW
9. slip-on – podobnie jak wyżej, ale kołnierz nasuwany na rurę, ale spoina z obu stron (w przybliżeniu podobne do złącza zakładkowego) – FW

Zakres WPQR (EN ISO 15614-1) vs. WPS

To jest część, o której nie pomyślałabym, żeby poruszyć, gdyby nie wpis na LinkedIn, o którym pisałam na początku. Dlatego tak ważny jest dla mnie kontakt z Wami, z Tobą, bo to dla Ciebie tworzę wpisy (ok.. dla siebie trochę też, ale to inna kwestia 😉).

1. Otwieramy normę EN ISO 15614-1 najlepiej z 2019 roku (wyszła nowelizacja dotycząca przenoszenia metalu w łuku), a jeśli nie mamy to koniecznie z roku 2017. Jeśli WPQR jest zakwalifikowany wg. starszych norm to jest to ok (tylko musimy się stosować do tych starych zakresów z normy)!
2. Przechodzimy do punktu 8.4.3 Typy złączy/spoin (rozważamy tylko Level 2, ponieważ zgodnie z nim najczęściej jest kwalifikowany WPQR):

• mając WPQR na BW pełen przetop możemy przygotować WPS i spawać: BW pełen przetop, BW z częściowym przetopieniem, złącza teowe BW i FW, FW KAŻDEGO TYPU ZŁĄCZA* . Złącze BW uznaje się za najtrudniejsze, dlatego mając na nie uprawnienia możemy spawać wszystkie inne typy złącza.

• jeśli na konstrukcji (na projekcie) lub ogólnie w firmie przeważają spoiny FW lub teowe BW, to mimo że mamy WPQR na standardową BW, musimy posiadać dodatkowo WPQR na FW lub złącze teowe BW. Wynika to z tego, że firmy które specjalizują się w „doczołówkach” mają często problem, żeby uzyskać wtopienie w pachwinie na styku materiałów (w tym kąciku); z przyklejeniami – szczególnie dla materiałów o różnych grubościach (na materiale o większej grubości); twardością (FW jednościegowe mają większe prędkości spawania, nie występuje odpuszczanie przy spawaniu kolejnej warstwy, dlatego materiał może przez to w SWC mieć wysoką twardość, a co za tym idzie mieć strukturę martenzytyczną)
• mając standardowy WPQR na rurze BW, możemy też tworzyć WPS z połączeniami odgałęzionymi o min. kącie 60 ⁰
• WPQR na FW nie uprawnia nas do spawania żadnego rodzaju złącza BW (w tym teowego BW). Złącze FW jest traktowane jako to łatwiejsze, więc mamy zakres tylko na FW.
• Złącza teowe BW uprawniają do spawania FW. Trudniej wykonać złącze teowe BW niż zwykłą FW.
• spoiny jednostronne bez podkładki (ss nb) kwalifikują spoiny dwustronne (bs) lub z podkładką (ss mb)
• spoiny z podkładką (mb) kwalifikują spoiny dwustronne (bs) i vice versa
• spoiny dwustronne bez żłobienia kwalifikują dwustronne spoiny ze żłobieniem (ale nie żłobieniem termicznym!)
• jeśli przy kwalifikowaniu WPQR było wykonywane badanie twardości lub/i udarności, to nie można zmienić spoiny jednościegowej na wielościegową i vice versa
• spoiny nadbudowujące, uzupełniające (build up) kwalifikowane są przez spoiny doczołowe. Nie jest to typowe napawanie – napawanie EN ISO 15614-7
• warstwy buforowe (buttering) kwalifikowane na podstawie złącza doczołowego

*dla niestandardowych połączeń stosujemy kwalifikowanie technologii spawania zgodnie EN ISO 15613. Czym są niestandardowe połączenia? Np. pręt wspawany w blachę – pręt czyli potrzebujemy średnicę, ale jest to materiał pełny, więc nie będziemy mieć grubości ścianek.

Dużo rysunków, dużo wszystkiego. Wystarczy na dziś… Standardowo na dole prezentacja do pobrania.

Śledź na bieżąco moje social media, gdzie pokazuję kulisy tworzenia bloga:

• Instagram
• LinkedIn

Do pobrania

Bibliografia

K. Ferenc, J. Ferenc – Konstrukcje Spawane

EN ISO 9692-1 Spawanie i procesy pokrewne — Zalecenia dotyczące przygotowania złączy — Część 1: Ręczne spawanie łukowe, spawanie łukowe elektrodą metalową w osłonie gazów, spawanie gazowe, spawanie metodą TIG i spawanie wiązką stali

weldia.com

https://www.eng-tips.com/viewthread.cfm?qid=409664

Buttering