Kvalificering av svetskontrollant SVETSKOMMISSIONEN HOSSE LARIZADEH
1 Innehåll Svetsbeteckningar på ritning 2 System Svetsbeteckningsuppbyggnad Svetsmått 12 Längdmått Intermittent svets Stumsvets Alternativa stumsvetsbeteckningar med önskad svetskvalitet 16 EXEMPEL PÅ ANVÄNDNING AV SVETSBETECKNINGAR Kavlitetsnivåer Svetsförband i stål 20 ISO 6520 ISO 5817 Klassificering av diskontinuiteter och formavvikelser 22 Diskontinuiteter & formavvikelser 23 Visuell kontroll av svetsförband 49 Användning av svetsmätdon 53 1
1. Svetsbeteckningar på ritning I takt med att svetsning började etableras som sammanfogningsmetod, uppstod även behovet att på ett enkelt sätt specificera svetsning på ritningen. I början av fyrtiotalet, kom så de första specifikt svenska standarderna för svetsbeteckningar (SS 665 - SS 667). År 1972 utarbetades sedan en svensk standard (SS 2772), baserad på den internationella standarden ISO 2553. Standarden innehöll dock två skilda beteckningssätt, vilket orsakade en del förväxlingsproblem. När andra utgåvan fastställdes 1984, eliminerades förväxlingsrisken genom att en streckad referenslinje infördes i svetsbeteckningen, dessutom anpassades standarden i sin helhet till ISO 2553. För att svetsbeteckningarna ej skulle förväxlas med de gamla, rekommenderades det i Sverige att laxstjärten alltid skulle ritas ut. Standarden har under årens lopp genomgått ytterligare revisioner. Förregående revision av SS-ISO 2553 fastställdes 1994 och var gällande fram till och med 28 januari 2014 och har därigenom blivit väl inarbetat inom svensk industri. Den nu gällande standarden heter SS-EN ISO 2553:2014 och är anpassad för att även täcka in det amerikanska systemet som används inom AWS och Asme. Standarden innehåller därmed två olika tekniska lösningar för att specificera svetsförband: System A (det i Europa och Sverige tidigare tillämpade systemet) och system B (det amerikanska systemet). Några ytterligare förändringar som gjorts i utgåva :2014 är: - Möjlighet att i anslutning till grundsymbolen lägga till nominella mått för spalt, fogvinkel och djup på fogberedning. - En alternativ grundsymbol finns för att enbart specificera stumsvets, utan att precisera fogtyp. Konstruktören överlåter då valet av svetsmetod, fogtyp och fogutformning till tillverkaren / produktionsavdelningen. Alternativet kan vara fördelaktigt då olika leverantörer ibland använder olika svetsmetoder, vilka kräver en för metoden anpassad fogutformning. Systemet med standardiserade svetsbeteckningar, medger att konstruktören på ett enkelt sätt kan ange var det skall svetsas, typ av svets, måttangivelser, acceptanskrav mm. En absolut förutsättning för att systemet skall fungera effektivt, är dock att såväl konstruktörer som svets- och kontrollpersonal är väl insatta i de standardiserade beteckningarna och dess innebörd. 2
1.1 SYSTEM A & B a) Svetssymbol för system A b) Svetssymbol för system B a) Svetsbeteckning för system A b) Svetsbeteckning för system B Två eller flera hänvisningslinjer kan kombineras med en enda referenslinje för att indikera placeringen av identiska svetsar 3
1.2 SVETSBETECKNINGS UPPBYGGNAD System A 1. Hänvisningslinje 2. Referenslinje 3. Laxstjärt 4. Orienteringslinje 5. Grundsymbol 5 4 Det är valfritt att placera den streckade referenslinjen över eller under den heldragna. På en och samma ritning får dock endast en metod tillämpas. 1.2.1 Flera referenslinjer Två eller flera referenslinjer kan användas för att beteckna flera på varandra liggande svetsar. Den första svetsen ska anges på referenslinjen närmast pilspetsen. a) System A - Pilsidan (symbol på referenslinjens heldragna komponent) c) System B - Pilsidan (symbol under referenslinjen) b) System A - Andra sidan (symbol på referenslinjens streckade komponent) d) System B - Andra sidan (symbol över referenslinjen) e) Samma svets lagd med fyra olika alternativ a) till d) 4
1.2.2 Uppgifter som kan förmedlas via svetsbeteckningar - Var svetsen skall placeras - Typ av svets, fogvinkel, spalt, djup på fogberedning - Vilken sida av en osymetrisk svets som skall fogberedas - Krav på full genomsvetsning eller begränsat svetsdjup - Eftersvetsning från rotsidan - Svetsrågens form (urgröpt, struken eller rågad) - Anslutning till grundmaterial (mjuk övergång) - Fast eller löst rotstöd, insatsring - Mått på svets (a-mått, z-mått, svetslängd) - Omfattning av svets (intermittent, runt om, zigzag-svets, kedje-svets) - Var svets skall utföras (verkstad / vid montage) - Acceptanskrav - hänvisning till kvalitetsnivå (svetsklass, SS-ISO 5817,) - Svetsmetod (SS-ISO 4063) - Tillsatsmaterial (SS-ISO 2560) - Svetsläge (ISO 6947) - Referens till svetsdatablad (WPS) 5
1.3 VAR SVETSEN SKA PLACERAS Grundsymboler, i enlighet med tabell 1, kan placeras på referenslinjen i både system A och system B som en indikation på vilken svetstyp som ska göras. Grundsymboler utgör en del av svetsbeteckningen och ska ritas ut på referenslinjen, vanligtvis vid mittpunkten. Grundsymboler kan kompletteras med: tilläggsymboler (se 4.5 och tabell 3) mått (se avsnitt 5) tilläggsinformation. Orienteringen på grundsymbolerna får inte ändras. Bilaga B innehåller riktlinjer för toleranser och övergångar för stumsvetsar, kantsvetsar och kälsvetsar. Om det inte är möjligt att skapa en tydlig figur med hjälp av symboler kan tvärsnitt av svetsar ritas och måttsättas. Nr Benämning Figur (streckade linjer visar förband före svetsning) Symbol a 1 Svets i I-fog 2 Svets i V-fog 3 Svets i Y-fog med brett fasdjup b a b Den gråa linjen ingår inte i symbolen. Den visar positionen för referenslinjen. Stumsvetsar genomsvetsas helt om inget annat anges av mått i svetsbeteckningen eller med hänvisning till annan information såsom svetsdatablad. c Kan användas till förband med fler än två komponenter. Nr Benämning Figur (streckade linjer visar förband före svetsning) Symbol a 6
4 Svets i halv V-fog b 5 Svets i halv Y-fog b 6 Svets i U-fog 7 Svets i J-fog 8 Svets i radiefog 9 Svets i halv radiefog 10 Svets i kälfog (kälsvets) a b Den gråa linjen ingår inte i symbolen. Den visar positionen för referenslinjen. Stumsvetsar genomsvetsas helt om inget annat anges av mått i svetsbeteckningen eller med hänvisning till annan information såsom svetsdatablad. c Kan användas till förband med fler än två komponenter. Nr Benämning Figur (streckade linjer visar förband före svetsning) Symbol a 7
11 Pluggsvets (i slits eller runt hål) 12 Motståndspunkt (inklusive pressvetsning system A) i 13 Smältpunkt (inklusive pressvetsning system B) i 14 Motstånds-sömsvets 15 Smältsömsvets 16 Bultsvets 17 Svets i V-fog med brant lutande fogytor b a b Den gråa linjen ingår inte i symbolen. Den visar positionen för referenslinjen. Stumsvetsar genomsvetsas helt om inget annat anges av mått i svetsbeteckningen eller med hänvisning till annan information såsom svetsdatablad. c Kan användas till förband med fler än två komponenter. Kombinationer av grundsymboler Grundsymboler kan kombineras efter behov för att representera särskilda svetskonfigurationer. 8
Dubbelsidiga stumsvetsar Grundsymbolerna ska arrangeras mitt emot varandra på referenslinjen, inklusive all information, när de används för att beteckna symmetriska svetsar. Vid symmetriska dubbelsidiga svetsar med identiska symboler och mått ska den streckade referenslinjen utgå för system A (se tabell 2). Ett exempel på en asymmetrisk, dubbelsidig svets visas i tabell A.3. Nr Svetstyp Illustration av svets a Symbol b 1 Svets i dubbel V-fog 2 Svets i dubbel halv V-fog 3 Svets i dubbel U-fog 4 Svets i dubbel halv Y- fog och kälsvetsar a Svetsar kan ha delvis eller fullständig inträngning (genomsvetsat), detta ska indikeras med måttsättning i svetsbeteckningen (se tabell 5) eller genom hänvisning till annan information såsom svetsdatablad. b Den gråa linjen ingår inte i symbolen. Den visar positionen för referenslinjen. 9
Nr Benämning Symbol a Exempel på tillämpning a Figur Exempel A 10 Svets runt om Exempel B Exempel C 11 Svets mellan två punkter a Den gråa linjen ingår inte i symbolen och ingår för att visa symbolpositionen enbart på referenslinjen och/eller hänvisningslinjen. b Svetsar som ska vara strukna eller rågade utan efterbehandling specificeras genom användning av respektive tilläggssymboler. Svetsar som ska vara strukna eller rågade med hjälp av efterbehandling eller kräver en plan men inte en yta i jämnhöjd kräver tilläggsinformation, t ex genom not i laxstjärten på svetsbeteckningen. Andra symboler i enlighet med ISO 1302 kan användas för att ange ytfinish. c Fattningskanterna ska ha en mjuk övergång genom svetsning eller efterbehandling. Uppgifter om efterbehandling kan anges i arbetsinstruktionerna eller i svetsdatabladet. d Svetsföljden kan anges på ritning med notering i laxstjärten eller genom hänvisning till svetsdatablad (WPS). e I system B, används den även för att beteckna svets i dubbelflänsad stumfog (see 4.5.5.6) f M = material som ska ingå i den slutliga svetsen, MR = material som ska avlägsnas efter svetsning. Mer information om material kan inkluderas i laxstjärten eller någon annanstans. g Förklaringar till a, z, n, l och (e) ges i avsnitt 5. 10
1.4 LAXSTJÄRT Laxstjärten är ett valfritt element som kan läggas till i slutet av den heldragna referenslinjen (se figur 7) där tilläggsinformation inkluderas som en del av svetsbeteckningen, till exempel: kvalitetsnivå enligt ISO 5817, ISO 10042, ISO 13919 etc.; svetsmetod, referensnummer enligt ISO 4063 eller förkortning, tillsatsmaterial enligt ISO 14171, ISO 14341, etc., svetsläge enligt ISO 6947; tilläggsinformation som ska beaktas vid tillverkning av förbandet. Informationen ska visas i en lista och separeras med snedstreck (/), [se figur 7 a)]. En sluten laxstjärt ska enbart användas för att hänvisa till en specifik instruktion t ex hänvisning till ett svetsdatablad (WPS), svetsprocedurprotokoll (WPQR) eller annat dokument [se figur 7 b)]. Upprepning av tilläggsinformation i beteckningar i en ritning bör undvikas. I stället ska en enstaka allmän anteckning användas. a) Öppen laxstjärt b) Sluten laxstjärt Figur 7 - Exempel på användning av en laxstjärt i svetsbeteckningar 11
2 Svetsmått Mått ska placeras på samma sida av referenslinjen som dess grundsymbol (se tabell 5 and figur A.1). I ritningar ska måttenheterna tydligt framgå. Dubbla måttenheter ska undvikas. Om det är önskvärt att visa konverteringar från ett måttsystem till ett annat ska en konverteringstabell inkluderas i ritningen. 2.1 LÄNGDMÅTT Nominella svetslängdmått ska placeras till höger om grundsymbolen. Om längdmått saknas ska svetsen vara kontinuerlig utmed hela fogens längd, förutom om en beteckning för svets från punkt till punkt används, då går svetsen enbart mellan de markerade punkterna. Start- och slutpunkter för svetsar som inte är kontinuerliga utmed hela fogen ska inte ingå i svetsbeteckningen, utan visas tydligt på ritningen. 2.2 INTERMITTENT SVETS Mått för intermittenta svetsar ska placeras till höger om grundsymbolen (se tabell 5): antal delsvetsar, n delsvetsens längd avstånd mellan delsvetsar, e (inom parentes) Ett multiplikationstecken ska placeras mellan antalet delsvetsar, n, och längden på delsvetsen, l. Om antalet delsvetsar inte är angivet ska den intermittenta svetsen läggas utmed fogens hela längd. ANM. i Bilaga C. Andra metoder, som vanligtvis används i Stillahavsområdet, för att beteckna intermittenta svetsar visas 2.2.1 Kedjesvetsar Svetsbeteckning för kedjesvetsar ska innehålla all information om svetsarna på båda sidor om förbandet. 2.2.2 Sicksacksvetsar Svetsbeteckningar för sicksacksvetsar ska markeras med symbolen Z över referenslinjen (se tabell 3, post 13). Om information om offset saknas ska centrum för delsvetsarna på ena sidan av förbandet överensstämma med centrum förmellanrummen på motsatta sidan av förbandet. I annat fall ska offset specificeras i laxstjärten eller någon annanstans. 2.2.3 Svetsens utbredning Extra svetslängder i slutet av intermittenta svetsar ska specificeras med hjälp av separata svetsbeteckningar. Fog utan svets i ändarna av intermittenta svetsar ska anges i ritningen. 2.3 STUMSVETS 2.3.1 Inträngningsdjup Kravet på inträngningsdjup ska placeras till vänster om grundsymbolen (se tabell 5, nr 1). Om tvärsnittsmått saknas ska stumsvetsar alltid vara helt genomsvetsade. Om förbandets geometri eller bearbetning inte är angiven kan en alternativ symbol användas för att markera stumsvetsar i ritningar, genom att ange nödvändig svetskvalitet - se avsnitt 7. 12
Om rotvulst är nödvändig ska minimimåttet för den placeras till vänster om rotvulstsymbolen (se figur 3). Nr Svetstyp Figur Symbol a Kommentarer 1 STUM 1.1 Fullständig inträngning (genomsvetsat) s = inträngningsdjup ANM. 1 Saknas uppgifter till vänster om grundsymbolen anger detta att stumsvetsen ska vara genomsvetsat. 1.2 Delvis inträngning s = inträngningsdjup Bokstaven s ska ersättas med krävt mått. 1.3 Intermittent n = antal delsvetsar l = nominell längd på delsvetsarna e = avståndet mellan delsvetsar n, l och e ska ersättas med de värden som krävs. 13
Nr Svetstyp Figur Symbol a Kommentarer 1.4 1.5 Intermittent kedjesvets Intermittent sicksacksvets n = antal delsvetsar l = nominell längd på delsvetsarna e = avståndet mellan delsvetsar n, l och e ska ersättas med de värden som krävs.. n = antal delsvetsar l = nominell längd på delsvetsarna e = avståndet mellan delsvetsar n, l och e ska ersättas med de värden som krävs. 1.6 Svets radiefog i s = inträngningssdjup bokstaven s ska ersättas med krävt mått. Nr Svetstyp Figur Symbol a Kommentarer 14
2.2 Kälsvets med angiven inträngning s = s mått för kälsvetsar 2.3 Olika katetlängd z 1 z 2 Om de z-mått som krävs inte kan anges tydligt med hjälp av svetsbeteckningen ska detta förtydligas på ritningen eller indikationer ges på ritningen eller i annat dokument. z 1 och z 2 ska ingå i svetsbeteckning och det z- mått som krävs ska anges, t ex z 14 z 28 2.4 Intermittent Eller n = antal delsvetsar l = nominell längd på delsvetsarna e = avståndet mellan delsvetsar de värden som krävs för a och z ska ingå i svetsbeteckningen. n, l och e ska ersättas med de värden som krävs. 3 Alternativa stumsvetsbeteckningar med önskad svetskvalitet Den alternativa symbol som visas i tabell 10 kan användas för att beteckna stumsvetsar genom att bara ange önskad svetskvalitet. All extra information ska anges i enlighet med denna standard. 15
När denna metod används bestäms fogberedning och svetsmetod(er) av tillverkaren för att uppfylla angiven svetskvalitet. ANM, All annan information anges i svetsdatabladet eller annan dokumentation på basis av tillgänglig utrustning. Olika svetsdatablad kan användas i andra verkstäder med annan utrustning, men den tekniska ritningen behöver inte revideras för varje verkstad. Tabell 10 - Alternativ förenklad stumsvetssymbol Symbol Beskrivning Stumsvets som saknar angiven fogberedning Ett exempel på en svetsbeteckning baserad på den svetskvalitet som önskas visas i figur 8. Svetsar med fullständig genomsvetsning ska inte måttsättas (se avsnitt 5). Figur 8 - Exempel på en svetsbeteckning baserad på önskad svetskvalitet 3.1 EXEMPEL PÅ ANVÄNDNING AV SVETSBETECKNINGAR De exempel som ges i Bilaga A är enbart exempel och avsedda att visa korrekt tillämpning av ritningsprinciper. De är inte avsedda för att representera bra konstruktionsmetoder eller för att ersätta kod- eller specifikationskrav. 16
Figur A.1 visar exempel på fullständiga svetsbeteckningar som anger placeringen av alla delar. a) Exempel på fullständiga svetsbeteckning i enlighet med system A Förklaring 1 grundsymbol (kälsvets) b) Exempel på fullständig svetsbeteckning i enlighet med system B 2 tilläggssymbol (konkav kälsvetskontur, montagesvets, svets runt om) 3 kompletterande information (metallbågsvetsning med belagd elektrod (SMAW)/metod 111 i enlighet med ISO 4063) 4 mått (5 mm nominellt a-mått för intermittent kälsvets som består av 4 delsvetsar som är 100 mm långa med 200 mm mellanrum mellan delsvetsarna) 5 laxstjärt 6a 6b referenslinje (heldragen) streckad linje (identifieringslinje) - enbart system A Figur A.1 - Exempel på fullständiga svetsbeteckningar (5 mm nominellt a-mått för kälsvets, som består av 4 delsvetsar som är 100 mm långa med 200 mm mellanrum mellan delsvetsarna) Exempel på användning av brutna hänvisningslinjer Nr Svetsbeteckning för system A Figur Svetsbeteckning för system B 17
1 2 3 N r Svetsty p Sida Svetsbeteckning för system A Figur Svetsbeteckning för system B 18
1 Svets i halv V- fog Svets i kälfog Svets i J-fog Svets i halv Y- fog Pilsida n Andra sidan Pilsid an Andra sidan 2 a) Stumsve ts Pilsida n 2 b) Stumsve ts Andra sidan a Den streckade linjen ska i första hand dras under den heldragna linjen. b För pluggsvetsar ska hålets diameter anges med hjälp av symbolen Ø. c Orienteringen av slitsen ska visas på ritningen eller anges på annat ställe. 19
4 Kvalitetsnivåer svetsförband i stål 4.1 INLEDNING Ända sedan svetsning som sammanfogningsmetod började tillämpas, har olika metoder använts för att förmedla krav på svetsförbandens kvalitet, från konstruktör till produktions- och kontrollpersonal. Arbetet med att skapa en svensk standard för kvalitetsnivåer (svetsklasser), påbörjades i mitten av sjuttiotalet. I april 1980 utkom en försöksstandard för smältsvetsar i stål svetsklasser (SS 06 61 01), omfattande fyra olika svetsklasser. Smärre ändringar gjordes därefter och i maj 1983 gavs den ut som svensk standard. I början av nittiotalet påbörjades arbetet med en internationell (ISO) standard för kvalitetsnivåer, den 26e februari 1993 gavs denna ut som svensk standard med beteckningen SS-ISO 5817 (EN 25817). Standarden har sedan reviderats och den idag gällande utgåvan heter SS-EN ISO 5817:2014. Ett verktyg för att åstadkomma rätt svetskvalitet Avgörande för huruvida en svetsad konstruktion kommer att fungera tillfredsställande under hela sin livslängd, är beroende av kvaliteten hos de enskilda svetsförbanden. Många faktorer måste vägas in såsom: - Konsekvens med avseende på funktion, säkerhet och livslängd - Typ av belastning (statisk, dynamisk) - Utnyttjandegrad - Risk för sprödbrott - Krav via kunder, produktstandarder, myndighetsföreskrifter Genom sitt val av kvalitetsnivå påverkar även konstruktören produktionskostnaderna. En högre kvalitetsnivå medför vanligen ökade kostnader pga mer omfattande för- och efterarbeten. Något som ofta förbises, är de ökade kostnaderna för kontroll och reparationer som en högre kvalitetsnivå medför. Det optimala, och således önskvärda är att konstruktören väljer lägsta acceptabla kvalitetsnivå för varje enskilt svetsförband. Kunskap viktig! För att systemet med kvalitetsnivåer skall fungera tillfredsställande, är det av största vikt att samtliga inbegripna i konstruktion, produktion och kontroll är införstådda med de krav en viss svetsklass medför. Standarden för kvalitetsstyrning vid svetsning; ISO 3834, kräver att företaget kan verifiera kompetens för alla som har att visuellt kontrollera svetsförband. 1. Konstruktören Strävan bör vara att alltid välja lägsta acceptabla kvalitetsnivå, med hänsyn tagen till belastning, funktion, säkerhet och livslängd 20
2. Produktion (arbetsledning, svetsare) Kvalitetsnivån ger svetsaren information om kraven på det färdiga svetsförbanden, men också en indikation, om vilken omsorg som krävs när det gäller fogberedning, inpassning, svetsning och efterarbete. 3. Kontrollpersonal Ingående kunskap om standardens acceptanskrav är en absolut förutsättning för en tillförlitlig utvärdering. Det bör framhållas att det absolut vanligast kontrollförfarandet inom svensk industri är att den visuella kontrollen gör av den enskilde svetsaren. Andra viktiga aspekter att beakta är kvalitetsnivåernas betydelse vid planering av kvalitetsstyrande åtgärder och kontrollberedning. Även på säljsidan är kvalitetsnivåerna viktiga att känna till, då olika krav behöver relateras till vad företaget klarar av och ekonomiska aspekter Jämförelse mellan SS 06 61 01 och SS-EN ISO 5817:2014 SS 06 61 01 SS-EN ISO 5817:2014 - WA - WB B - WC Högre krav C - WD D Som framgår av tabellen ovan har antalet kvalitetsnivåer (svetsklasser) således minskat från fyra till tre, då WA har utgått. I den tidigare svenska standarden SS 06 61 01 fanns dessutom möjlighet att ange tilläggskrav enligt nedan: - K När högre krav sälls på svetsens förmåga att motstå korrosion - T Krav på täthet - U Högre krav på svetsens utmattningshållfasthet - Y Enbart krav på yttre diskontinuiteter och formavvikelser hos svetsen Enligt SS-EN ISO 5817:2014 finns möjligheten att ange tilläggskrav med avseende på utmattning, ev. övriga tilläggskrav får anges i klartext. För att underlätta rapportering av olika diskontinuiteter och formavvikelser har referenser till SS-EN ISO 6520-1 (Klassificering av geometriska diskontinuiteter och formavvikelser i metalliska material) införts. 5 Klassificering av diskontinuiteter och formavvikelser I samband med kontroll och provning av svetsförband är det väsentligt att kontrollresultatet rapporteras på ett klart och entydigt sätt. Rapportering kan ske genom att ange eventuella avvikelser i klartext eller genom att klassificera dessa enligt någon standard. Sedan många år finns ett av IIW 21
etablerat system med bokstavsbeteckningar för klassificering av diskontinuiteter och formavvikelser på röntgenfilmer. I och med tillkomsten av SS-EN ISO 6520-1 (Klassificering av geometriska diskontinuiteter och formavvikelser i metalliska material) har systemet förfinats, genom att fler typer av diskontinuiteter omfattas, samt att möjligheterna att ange lokalisering och utbredning förbättrats. Klassificering sker med hjälp av ett tresiffrigt tal (huvudgrupp), dessutom kan en fjärde siffra anges för en mer detaljerad klassificering. Standarden omfattar följande huvudgrupper av diskontinuiteter och formavvikelser: 1. Sprickor 2. Håligheter 3. Fasta inneslutningar 4. Bindfel och ofullständig genomsvetsning 5. Formavvikelser 6. Diskontinuiteter och formavvikelser som ej kan hänföras till någon av grupperna ovan 5.1 EXEMPEL: VARMSPRICKA Klassificering enligt SS-EN ISO 6520-1: 1011 (längsgående spricka i svetsgodset) 22
6 Diskontinuiteter & formavvikelser 6.1 VARMSPRICKOR Segringsspricka Varmsprickor har fått sitt namn från att de bildas vid hög temperatur (över 1200 C). De uppstår under påverkan av krympspänningar, när stelningskristallerna från båda sidor av svetsen möts och en liten materialvolym i svetsens centrum ännu inte har stelnat. Under stelningsförloppet koncentreras smältan på element som sänker stålets stelningstemperatur. När stelningskristallerna från svetsens båda sidor möts, kommer en mycket liten materialvolym i smält fas ha sämre materialegenskaper än svetsgodset samt behöva ta upp stora krympkrafter. Risken för varmsprickbildning påverkas av halten föroreningar/legeringsämnen i den sist stelnande lilla materialvolymen. 23
6.1.1 Kännetecken Denna typ av sprickor uppträder vanligtvis I svetsens mitt och utbreder sig längs svetsen. Ibland kan den förläggas till vänster eller höger sida i svetsen pga ojämn värmeavledning, vilket t ex är fallet då två olika tjocka plåtar sammanfogas. Sprickan kommer då att förskjutas mot den tunnare plåten. Spricktypen är vanligare i kälsvetsar än stumsvetsar pga att det är svårare egen Spänningstillstånd som regel råder för en kälsvets. Därför har den även namnet kälsvetssprickor. Sprickans utbredning är lika med svetssträngens höjd. Det är mycket ovanligt att en varmspricka initierar sprickbildning I efterföljande svetssträngar men det händer Se bild. Som regel går sprickorna upp till ytan, men det förekommer även att de stannar strax under ytan och förblir osynliga för ögat vilket gör dem riktigt farliga. Vid en jämförelse av utseendet mellan varmsprickor och hydrogen-/utmattningssprickors uppvisar varmsprickorna regel en mer avrundad sprickspets. 6.1.2 Varför uppkommer varmsprickor Svetsgodset har en hög halt av ämnen som kol, svavel, fosfor och niob. Svavel bildar skikt av järnsulfid och blandar man in mangan så kan dessa ersättas av små korn av mangansulfid. Avgörande för halten av dessa ämnen i svetsgodset är grundmaterialets sammansättning samt uppsmältningsgraden vid svetsning. Hög uppsmältningsgrad ses ofta vid exempelvis häftsvetsning och vid Svetsning av rotsträngar. Dessutom blir svetsens geometri ofta ofördelaktig vid svetsning av rotsträngar, vilket ytterligare ökar risken för varmsprickor. Tänk på att graden av uppsmältning varierar mellan olika svetsmetoder. En svetsmetod som kännetecknas av kraftig uppsmältning är pulverbågsvetsning. Men det är även skillnad mellan manuell metalbågsvetsning och TIG Tungsten Inert Gas. Vid svetsning med slaggskyddade svetsmetoder som manuell metallbågsvetsning, pulverbågsvetsning och MAG-svetsning med pulverfylld rörelektrod, påverkar även typen av elektrodbeläggning/flux 24
halten av föroreningar i svetsgodset. De basiska elektrodtyperna bildar en slagg vars sammansättning har en viss svavelrenande effekt och är därför mer resistenta mot varmsprickbildning. För att bedöma risken för varmsprickbildning vid pulverbåg- svetsning, tillämpas ibland nedanstående formel, viken bygger på blandsvetsgodsets analys. Trots att formeln i första hand är tillämpbar för pulverbågsvetsning, så ger den en god bild av hur olika legeringsämnen och föroreningar inverkar på risken för varmsprickbildning. UCS: Units of crack susceptibility UCS=230C+190S+75P+45Nb-12,3Si-5,4Mn-1 Ett UCS-värde av 10 eller mindre indikerar att risken för varmsprickor är mycket liten. Är värdet 30 eller däröver är risken för varmsprickor stor. Vid pulverbågsvetsning bör UCS-värdet ligga under 25 för rotsträngar och under 19 för kälsvetsar. Vid reparationssvetsning av äldre stålkonstruktioner ska man vara uppmärksam på risken för varmsprickbildning, då dessa stål kan innehålla höga halter av grundämnena svavel och fosfor pga. av äldre tillverkningsmetoder. Detsamma gäller om svetsning absolut måste utföras i s.k. automatstål (ståltypen är ej avsedd för svetsning). Dessa ståltyper är speciellt framtagna för maskinbearbetning och har en förhöjd svavelhalt för att få en fördelaktig spånbildning. Ogynnsam stelningsgeometri, d.v.s. svetsens bredd är för liten i förhållande till dess höjd. Svetsens bredd bör vara minst lika stor som dess höjd för att minska risken att få för snabb avkylning. Ogynnsam stelningsgeometri kan även uppkomma vid svetsning av en rotsträng, det beror på att svetsaren vill säkerställa uppsmältningen i roten och fullständig genomsvetsning och ökar tillförseln av värme. Men detta bidrar till att öka uppsmältning av grundmateralet och ogynnsam geometri. Kraftiga krympspäningar kan uppkomma till följd av hård inspänning, ojämna spaltöppningar eller olämplig svetsföljd. Pga. att grundmaterialet är kallare än svetsen, stelnar svetsen från smältgränserna och inåt i mitten av fogen och är därför svagare i det område som svetsen spricker i. Ett speciellt problem kan uppstå vid svetsning av T-förband med dubbla kälsvetsar när dessa svetsas samtidigt. Kommer svetsningen i otakt, så att den ena svetsen utförs en bit före den andra, kan varmsprickbildning uppkomma i den svets som släpar efter. Den eftersläpande svetsen kommer då att utsättas för kraftiga krympkrafter från svetsen på den motstående sidan i ett ömtåligt skede av stelnandet. Övriga faktorer som bidrar till varmsprickor är stor spaltöppning och ofullständig genomsvetsning. Detta medför att stelnandet i svetsens centrum fördröjs, vilket främjar sprickbildning. En svets utförd med en konkav svetsråge är mer benägen för varmsprickbildning än motsvarande svets med konvex svetsråge. En konvex svetsråge har dock andra nackdelar och är därför inte önskvärd. En ökning av svetshastigheten påverkar både stelningsgeometri n som smältbadets längd i negativ bemärkelse, vilket ökar risken för 25
varmsprickbildning. Används isolerande rotstöd påverkas såväl stelningsriktning som stelningsförlopp vilket kan vara negativt för svetsen. 6.1.3 Förebyggande åtgärder Var observant på materialets sammansättning och undvik om möjligt stål med höga halter av svavel och fosfor vid materialval. Detta gäller speciellt vid köp från grossister, vilka ibland tar sitt material från länder med föråldrade ståltillverkningsprocesser. Minska strömstyrkan, på det sättet erhålls mindre mängd smält grundmaterial i svetsgodset. Skifta polaritet från DC-positiv till AC- eller DC-negativ. Modifiera fog beredningen så att uppsmältningen av grundmaterialet minskar (minskad rätkant). Minimera spaltöppningar och fixera/häftsvetsa så att grundmaterialet är låst under svetsarbetets gång. Svetsa med basiska elektroder eller basiskt svetspulver. Kalciumet i höljet reducerar svavelmängden i svetsgodset. Detta bidrar även till en ökad seghet i svetsgodset. Vid mycket svåra inspänningsfall eller höga halter av icke önskvärda ämnen kan ett autentiskt tillsatsmaterial användas. - Svetsa i en balanserad och väl genomtänkt svetsföljd. - Arbeta med små och många strängar. - Välj inte för stora dimensioner på tillsatsmaterialet. - Pendla inte. Pendling bidrar till varmare grundmaterial-ökad insmältning samt ökad hårdhet i den värmepåverkade zonen (HAZ). 6.2 HYDROGENSPRICKOR (KALLSPRICKOR) 6.2.1 Kallsprickor HAZ Tvärspricka Tåspricka Rotspricka 26 Tåspricka
Andra benämningar på denna tup av sprickor är vätesprickor, härd sprickor, smältgränssprickor underbead cracks, root cracks eller toecracks. Sprickorna är som regel placerade i den värmepåverkade zonen (HAZ) och orienterade parallellt med smältgränsen. De kan i sällsynta fall även uppträda i svetsgodset med varierande orientering där de kan vara svåra att identifiera De uppstår vid temperaturer under 2000C (därav benämningen kallsprickor), ibland flera timmar eller dagar efter avslutad svetsning. Ju tjockare materialet är destu längre tid bör det vara innan ev provning utförs. Hur lång tid man behöver vänta varierar och tider mellan 16 72 timmar förekommer. Att vänta minst 48 timmar torde vara brukligast. Sprickorna är förädiska, eftersom de är väldigt skarpa och inte alltid går upp till ytan. Även I de fall de går upp till ytan kan de vara svåra att upptäcka med blotta ögat. För att hitta en kallspricka i ett material bör man använda magnetpulverprovning samt ultraljudsprovning. Magnetpulverprovning för att kontrollera på ytan och ultraljudsprovning för att utföra den volymetriskaprovningen. Vid radiografisk provning (röntgen) kan sprickorna vara svåra att upptäcka om inte strålningsriktningen är optimal, dvs, att den i stort sett sammanfaller med sprickans utbredning i tjockleksriktningen. 6.2.2 Varför uppkommer kallsprickor? För att en kallspricka skall bildas behöver det finnas tre saker: Spänningar Hydrogen (fukt) Hårda strukturer (Martensit) Spänningar Spänningar uppkommer alltid i ett svetsförband. Det kallas egenspänningar. Det är inte ovanligt att det förekommer spänningar upp till grundmaterialets sträckgräns. Innan man startar en svetsning måste man fundera hur man kan minska egenspänningsnivån i svetsförbandet. Nedan finner ni en lista över de faktorer som bidrar till en ökad spännings koncentration Konstruktiv utformning 27
Konstruktören bör i största möjliga mån minska antalet förband i sin konstruktion. Samt placera förbanden där de gör minst skada i konstruktionen. Svetsmetod Värmepåverkan Svetsföljd Kylning Efterbehandling Faktorer som påverkar svetsegenspänningarnas/ deformationernas storlek: 1. Konstruktiv utformning 2. Sammansättningsmetod 3. Svetsförfarande 4. Svetsföljd 5. Efterbehandling Konstruktiv utformning Konstruktören kan bidra till lägre svetsegenspänningar genom att minska antalet svetsar och svetsgodsmängden. Strukna svetsar kan exv föreskrivas, svetsrågen ger inte något tillskott vad det gäller hållfasthet utan orsaker enbart större svetsegenspänningar. Likaså bör minsta möjliga a-mått väljas med hänsyn till hållfastheten. Viktigt är även att beakta om det finns möjlighet att tillgodoräkna sig inträngningen vid svetsning av kälsvetsar. Undvik svetskorsningar och anhopningar av svetsar och i möjligaste mån. Då svetsar i olika riktning möts eller korsar varandra uppstår treaxliga spännings tillstånd. Det är en fördel att undvika alltför styva konstruktionsdelar (grovt material), som inte kan ge efter vid den oundvikliga krympningen. Sträva efter att fördela svetsförbanden symetriskt runt konstiuktionens neutralaxel. Vid grövre material är X-fogar att föredra framför V-fogar, då svetsgodsvolymen blir betydligt mindre. Dessutom kan svetsningen utföras symetriskt, vilket reducerar vinkeldeformationen. Använd i största möjliga mån hela plåtar för att minimera antalet svetsar. Överväg även andra möjligheter som bockning och pressning. Intermittenta svetsar av typen sicksack- eller kedjesvetsar är fördelaktigt att använda när så är möjligt. Risken för korrossion och rostsprängning måste dock beaktas, liksom risken för syrafickor om galvanisering skall ske. Kommer konstruktionen att utsättas för dynamisk belastning är vanligen en fortlöpande svets med mindre a-mått att föredra. Detta pga att spänningsnivån i regel är högre i början och i slutet av en svets, liksom att olika svetsdefekter där är mer vanligt förekommande. Vid insvetsning av tunn plåt kan det vara praktiskt att knäcka plåten lätt i t.ex. 28
kryssform, för att få den mer eftergivlig. Spänningsnivån kan därigenom reduceras och deformationerna göras mindre iögonfallande. Diskutera alltid utformningen av svetsfixturer med verkstad och produktionstekniker redan på konstruktionsstadiet! 6.2.3 Sammansättningsmetod För att undvika obehagliga överraskningar och misslyckanden pga. stora deformationer eller kraftiga egenspänningstillstånd bör svetsarbetet noggrannt gås igenom och planeras i förväg. Vikten av detta ökar naturligtvis med konstruktionens komplexitet och med ökad godstjocklek, men kan ibland vara nog så väsentligt även för tämligen enkla detaljer och konstruktioner. Att tvingas konstatera att exv bearbetningsmån saknas på den färdiga detaljen är inte värst upplyftande. Olika svetsare använder ofta olika samman sättningsteknik vilket leder till en spridning av deformationsbilden. Utförs en efterföljande maskinbearbetning i automatiska bearbetningsmaskiner, kan detta i olyckliga fail leda till haverier om ett verktyg äntrar detaljen under snabbmatning. Problematiken med svetsegenspänningar och därav efterföljande deformationer kan angripas på två principiellt olika sätt: A) Förbockning, förspärlniflg och förvinkling B) Fixering Gäller det att minska svetsegenspänningarna, är alt A) avgjort bäst. I regel är denna metod dock endast tillämpbar på enskilda detaljer och enklare konstruktioner. Större konstruktioner kan däremot med fördel delas i mindre sektioner, där förbockning, -spänning eller -vinkling då kan tillämpas. Innan den slutliga sammansättningen sker kan de mindre sektionerna vid behov riktas på lämpligt sätt. OBS! Vid svetsning av tryckkärl får häftsvetsar ej svetsas över enligt gällande regelverk. Genom att använda svetsfixturer och jiggar kan såväl positionering som själva svetsarbetet förenklas. Det är fördelaktigt om både häftning och svetsning kan utföras i samma fixtur. Hur avancerat utförande av fixturen som fordras bör ställas i relation till förväntad tidsvinst, toleranskrav samt seriestorlek. Många gånger kan tämligen enkla fixturer vara av mycket stort värde. Resultatet av att hålla emot deformationen blir dock högre svetsegenspänningar. För att minimera svetsegenspänningarna bör hjälpverktyg och fixturer utformas, så att rörligheten ej begränsas i samtliga riktning. Nedanstående punkter bör beaktas vid utformning av jiggar och fixturer: Robust, skall motstå svetssprut, värme, krympkrafter och slipdamm Kylning kan erfordras om svetsning sker vid förhöjd arbetstemperatur Kraftiga fixeringspunkter Enkel och exakt positionering - Enkel att använda God åtkomlighet för svetsning (metodberoende) 29
Gynnsamt svetsläge Periodiskt underhåll, mätpunkter 6.2.4 Svetsförfarandet Hur kan hydrogensprickor undvikas? Fogberedning: En noggrannt utförd fogberedning och tillpassning ger inte bara goda förutsättningar till ett bra svetsresultat, utan påverkar även svetsegenspänningar gynnsamt. En ojämn spaltbredd medför att svetsaren måste minska hastigheten och fylla i med mer tillsatsmaterial, vilket i sin tur ger en ojämn värmetillförsel med ökade svetsegenspänningar som resultat. Svetsmetod: Valet av svetsmetod är naturligtvis beroende av ett flertal olika faktorer. Det kan dock konstateras att mekaniserade och automatiserade svetsmetoder är fördelaktiga att använda, då svetsningen kan ske snabbt och med jämn hastighet. Vid användning av en symetrisk eller osymetrisk X-fog kan vinkeldeformationen minimeras genom lämplig strängplanering. Svetsningen sker då omväxlande från sida till sida. 6.2.5 Svetsföljd Den planerade svetsföljden fastställs i en s k svetsplan. Erfarenhet är din största tillgång vid upprättande av svetsplaner. En viss vägledning vad det gäller svetsegenspänningar och deformationer kan dock erhållas ur olika tabellverk och datorprogram. I det av Force institutes utvecklade svetsberedningsprogrammet Svejsplan kan exv teoretiskt beräknade uppgifter på krympkraft, tvärkrympning och vinkeldeformantion erhållas för en specifik svetsprocedur. Ett annat mycket användbart tabellverk heter Svejsespaendinger og svejse deformationer, formelsamling (K 72001/15) och ges ut av Force institutes. Bygg upp ditt erfarenhetskapital, genom att notera vilken sammansättningsmetodik och vilka svetsprocedurer som använts, samt mått och vinklar före respektive efter svetsning. 6.2.6 Efterbehandling Nivån av svetsegenspänningar i en färdig detalj eller konstruktion kan i efterhand reduceras med hjälp av avspänningsglödgning, provbelastning eller vibrationsteknik. Vanligaste varianten i Sverige är avspänningsglödgning. Avspänningsglödgning kan utföras på såväl hel konstruktion som lokalt svetsföband. Vid avspänningsglödgning värms konstruktionen till mellan 500-600 C och hålls vid denna temperatur i några timmar för att sedan svalna långsamt i luft. 30
Mycket viktigt vid avspänningsglödgning är att uppvärmning och avsvalning går så långsamt att temperaturen följs åt i såväl grova som klena sektioner. Vid ett alltför forcerat temperaturförlopp uppstår nya spänningar och deformationer. En av våra större industrier skiljer mellan tre typer av konstruktioner vid avspänningsglödgning 1. Komplicerade konstruktioner. Gods > 80 - < 20 mm. Uppvärmning: 50 C /tim upp till 200 C. Hålltid 10-15 tim, sedan 50 C /tim upp till max temperatur. Svalning: 25 C /tim ned till 200 C, sedan fri svalning. 2. Medelsvåra konstruktioner. Gods <80 mm. skillnad i godstjocklek max 4:1. Uppvärmning 50-75 C /tim. Svalning: 25-50 C /tim ned till 200 C, sedan fri svalning. 3. Enkla konstruktioner. Gods <60 mm. skillnad i godstjocklek max 3:1. Uppvärmning: 150 C /tim. Svalning 100 C /tim ned till till 200 C, sedan fri svalning. Vid lokal avspänningsglödgning av svetsförband värms svets och angränsande material med exv elektriska mattor. Det området på var sida om svetsen bör vara 2,5 rörets radie x rörets godstjocklek (mm). Avspänniningsglödgning inverkan på materialegenskaper Innan en avspänningsglödgning sker, bör det undersökas att inte materialets egen skaper kommer att påverkas i negativ riktning. För kol -, kolmanganstål sker i allmänhet en förbättring (sänkning) av omslagstemperaturen. Stål med höga nioboch vanadinhalter kan däremot få en kraftigt försämrad omslagstemperatur. Likaså bör försiktighet iaktas beträffande finkornsstål legerade med aluminium och mangan, en kraftig nedsättning av sträckgränsen kan här uppkomna. De för ögat synliga verkningarna av svetsegenspänningarna är krympning, olika former av deformatiorier som vridning, böjning, buckling och i sämsta fall sprickbildning. Det bör beaktas att det råder ett motsatsförhållande mellan svetsegenspänningar och deformationer. En konstruktion som deformerats kraftigt har i regel en mindre grad av svetsegenspänningar än en konstrktion utan synbara deformationer. Svetsegenspänningarnas betydelse Svetsegenspänningar i sig är sällan orsak till ett totalhaveri hos en svetsad konstruktion. Däremot anses de kunna bidra till uppkomsten av: - Spröda brott - Utmattningsbrott (Dragspänningar ökar sprickors propageringshastighet) - Spänningskorrosion. - Hydrogensprickor - Skiktbristningar - Instabilitet, buckling (Viktigt att beakta vid tunnväggiga skalkonstruktioner) 31
- Kast och vridning vid maskinbearbetning Svetsegenspänningarna kan alltså väsentligt påverka funktionsstabiliteten hos en svetsad konstruktion i flera avseenden! I svetssammanhang är det därför självklart att försöka minimera svetsegenspänningarna och samtidigt undvika alltför kraftiga deformationer. 6.2.7 Svetsegenspänningar och deformationer Alla former av smältsvetsning medför en mycket lokal uppvärmning av grundmaterialet. Som en följd av uppvärmning sker en utvidgning av svetsgods och angränsande grundmaterial. Utvidgning förhindras dock successivt av det omgivande materialet vilket leder till en stukning av svetsförbandet. När så svetsgods och angränsande grundmaterial svalnar sker en krympning som resulterar i bestående dragspänningar. Dessa bestående spänningstillstånd kallas svetsegenspänningar. Svetsegenspänningarna breder ut sig i olika riktningar i materialet och man skiljer mellan: Längsspänningar - Spänningar i svetsens längdriktning. Tvärspänningar - Spänningar tvärs svetsens längdriktning Prependikulärspänningar - Spänningar i materialets tjockleksriktning Förspänning är en annan metod som kan utnyttjas för att skapa ett gynnsamt egenspänningstillstånd. Detta kan ske såväl mekaniskt eller termiskt. Att fixera detaljerna i förhållande till varandra är den absolut vanligaste sammansättningsmetoden. Det kan ske med hjälp av häftsvetsning, spännjärn, eller fixture Används belagda elektroder för häftsvetsning, är basiska elektroder att föredra då dessa ger ett segare svetsgods, mer motståndskraftigt mot sprickbildning. Häftorna bör vidare ha tillräcklig storlek för att stå emot svetsegenspänningarna. De isotermer som bildas vid svetsning med manuell metallbåge och gassvetsning får ett ett mycket ojämt utseende, jämfört med de som bildas vid mekaniserad svetsning. Svetsparametrar: Som tidigare nämnts är en hög svetshastighet att föredra, men en kompromiss är ofta nödvändig för att undvika en alltför snabb avkylning och därmed ökad hårdhet i HAZ (materialberoende). Ström och spänning är variabler knutna till valet av typ och dimenssion av tillsatsmaterial och kan därför inte påverkas i någon större omfattning. Generellt gäller ju färre svetssträngar, desto större krympning, svetsegenspänningar. Strängplanering: Vid svetsning av symetriska stumfogar det viktigt att tänka igenom i vilken följd svetssträngarna skall läggas. Är det väsentligt så bör strängföljd specificeras i svetsdatabladet, ibland kan dock svetsaren behöva friheten att variera strängföljden för att kunna korrigera och balansera ut 32
deformationer under svetsarbetet. När en V-fog svetsas kommer roten på denna att fungera som ett gångjärn och för varje sträng som läggs ökar vinkeldeformationen. Nedan följer en sammanfattning av enkla grundregler att beakta vid val av 6.2.8 svetsföljd: - Dela upp störra konstruktioner i mindre enheter, vilka färdigsvetsas och riktas före slutlig sammansättning. - Sträva efter fri rörlighet så långt som möjligt - Svetsa förbanden i ordning efter krympningens storlek (Störst går först!) - Fördela i möjligaste mån svetsningen symetriskt runt neutralaxeln - Svetsa från centrum av konstruktionen och utåt - Svetsa mot fri ände - Tillämpa om möjligt förbockning, förspänning, förvinkling - Används fixturer, så sträva efter att enbart begränsa rörligheten i en riktning - Tillämpa bakstegssvetsning vid behov - Fogbered noggrannt och undvik ojämn spaltöppning - Minimera svetsrågar och a-mått 6.2.9 Förebyggande åtgärder - Ha en tidig kontakt med konstruktör - Planera sina inköp av stålmaterialet - Planera sin svetsning - Torra tillsatsmaterial - Förhöjd arbetstemperatur - I speciallfall: överlegerade austenitiska rostfria tillsatsmaterial Några olika varianter att beräkna kolekvivalenten förekommer, men den kanske mest använda är nedanstående IIW-formel, vilken är tillämpbar för C-, C-Mn och mikrolegerade stål. Ec C Mn 6 Ni Cu 15 Cr Mo 5 V Obs! Kolekvivalenten bör för största noggrannhet beräknas utifrån uppgifterna i chargeintyget. Avkylningshastigheten är beroende av tillförd sträckenergi heatinput, materialtjocklek och värmeflödets vägar bort från svetsen. I praktiken används begreppet kombinerad eller sammansatt godstjocklek för att beskriva det omgivande materialets kylförmåga. Sträckenergin (Q) beräknas utifrån använda svetsparametrar enligt nedanstående formel: 33
u I 60 Q 1000 v Q: Sträckenergi (kj/mm) : Svetsmetodens verkningsgrad u: Spänning (v) I: Strömstyrka (A) v: Framföringshastighet (mm/min) 34
35
6.2.10 Porer I smält form kan stål lösa förhållandevis stora mängder gas, men när svetsen sedan stelnar avtar lösligheten och gaserna tvingas ut. De gasblåsor som inte hinner upp till ytan bildar porer i svetsgodset. Porerna kan uppträda enskilt, jämt fördelade eller anhopade i samlingar och i måttliga mängder har de relativt liten inverkan på svetsförbandets hållfasthet. Trots att porer i är relativt ofarliga i sig, kan de dock försvåra detektering av mer allvarliga defekter med oförstörande provning. Det kan även vara en indikation på att tillsatsmaterial eller fogytor varit fuktiga dvs att svetsgodset håller en hög hydrogenhalt. Var därför extra observant på ev sprickbildning! Jämt fördelade porositeter i svetsen orsakas vanligen av fukt hos tillsatsmaterial eller på fogytor. Vid svetsning med gasskyddade svetsmetoder kan orsaken även vara skadade slangar eller otäta ventiler. Mer koncentrerade poransamlingar och maskformade porositeter worm-holes härrör vanligen från föroreningar som exempelvis fett eller olja på fogytorna. Bildas maskhål, tyder det på att kraftig gasutveckling förekommit. På en röntgenfilm framträder dessa i ett karakteristiskt fiskbensmönstrat utseende 6.2.10.1 Kännetecken Porer kan ibland ses på ytan av en svets, medan porer inuti svetsgodset endast kan detekteras med hjälp av oförstörande provning. Den lämpligaste metoden är radiografering, eventuella porer framträder då tydligt som mörka prickar på en röntgen- film. Vid svetsning av dubbelsidig kälsvets ses i regel flest porer i den sist lagda svetsen, pga att reträttvägen i botten förslutits och all gas måste passera upp genom svetsgodset. 6.2.10.2 Gaskyddade svetsmetoder Vid svetsning med gasskyddade metoder som MIG/MAG och TIG krävs ett fullgott gasskydd. Störningar i gasskyddet eller kontaminering av skyddsgasen ger porer i svetsgodset. Nedan ges några exempel på orsaker till detta: - Otillräckligt gasflöde - Mycket svetssprut i gaskåpan - För kraftigt gasflöde (luft sugs med in i ljusbågen genom injektorverkan) - Drag (öppnande av port, utsug för nära, utblås från tryckluftsverktyg, mm) - Skadade slangar eller kopplingar 36
I sällsynta fall kan otillräcklig mängd av kisel och mangan i svetsgodset medföra att kolmonoxid bildas med porbildning som resultat. Avbrännan av dessa ämnen är större vid svetsning med ren koldioxid (CO 2 ) än vid svetsning med blandgas (Ar/CO 2 ). Vid svetsning med koldioxid (CO 2 ) kan avbrännan kompenseras genom att välja en svetstråd med högre halt legeringsämnen, exempelvis OK Autrod 12.64. 6.2.10.3 Manuell metallbågsvetsning Vid manuell metallbågsvetsning kan porsamlingar lätt uppkomma i startögonblicket, innan ljusbågen stabiliserats. Starttekniken är viktig, en alltför långljusbåge under ett kort ögonblick ger porer. På en röntgenfilm syns det mycket tydligt om svetsaren har en bra startteknik, i annat fall syns dessa regelbundet återkommande porsamlingar vilka sammanfaller med elektrodbytena. Svetsning av material med hög svavelhalt kan också medföra bildning av porositeter. Detta problem förekommer i stort sett enbart i samband med reparationssvetsning av äldre stålkvaliteter där hög svavelhalt kan förekomma. 6.2.10.4 Rostskyddsmålad plåt Svetsning av rostskyddsmålad ("primad") plåt kan under vissa omständigheter ge problem med porbildning, speciellt vid MAG-svetsning. Mängden bildade porer är beroende av ett flertal faktorer såsom, färgtyp, skikttjocklek, typ av skyddsgas och tillsatsmaterial. 6.2.10.5 Hur undviks porer? Att undgå porositeter handlar mycket om renhet, dvs att undvika fukt och föroreningar hos såväl tillsatsmaterial som på fogytor. För gasskyddade svetsmetoder är det viktigt att ett fullgott gasskydd upprätthålls under hela svetsarbetet, samt att skyddsgasen ej kontamineras. Även svetstekniken är viktig då exempelvis en lång båglängd kan orsaka porer, liksom en alltför kraftig lutning av svetspistolen vid svetsning med MIG-/MAG- och TIG-svetsning. 37
6.2.11 BINDFEL Bindfel är en mycket förrädisk typ av defekt, orsakad av ofullständig sammansmältning mellan svets och fogytor. De ligger orienterade mot den ursprungliga fogytan, med en maximal höjd motsvarande svetssträngens höjd, men kan även förekomma ytan mot föregående svetssträng. Utbredningen i längsled kan under olyckliga omständigheter bli relativt lång. På grund av sin form och utsträckning har bindfelen stor anvisningsverkan, vilket medför att brott lätt initieras utifrån dem vid såväl dynamisk som statisk belastning. Bindfel förekommer framför allt vid MIG-/MAG-svetsning med homogen trådelektrod. Svetsning med rörelektrod ger kraftigare inträngning och därmed mindre risk för bindfel. Bindfel är svåra att upptäcka vid oförstörande provning. Röntgen ger svårigheter då bindfel normalt har en liten utsträckning i strålningsriktningen. Ultraljud är en lämpligare metod men har begränsad användbarhet i de tunnare plåtdimensionerna. Ultraljudprovning kan användas ned till ungefär 7 mm materialtjocklek om svetsens rot- och toppsida slipas. Vikten av att svetsaren ges tillräcklig åtkomlighet kan inte nog påpekas. En av förutsättningarna för att undvika bindfel är att svetspistolen kan vinklas i optimalt läge, och att långa utstick kan undvikas. Tänk på att öka fog vinkeln om man använder halv-v fog i tjockare material. 6.2.11.1 Varför uppkommer bindfel? Man kan oftast inte ange bara ett skäl till vad som orsakar bindfel, då det sannolikt är flera saker som spelar in tex felaktig lutning av svetspistolen tvärs svetsen (värmebalans erfordras, så att båda fogkanterna smälts upp). För stor smälta som rinner före, varvid underliggande sträng ej kommer i kontakt med ljusbågen. För långt utstick (strömstyrkan sjunker med minskad inträngning som följd). Otillräcklig sträckenergi. För liten fogvinkel vilket bidrar till att åtkomligheten minskar. Vassa diken mellan svetssträngar (risk för otillräcklig uppsmältning av dikenas botten). 6.2.11.2 Förebyggande åtgärder Se till att åtkomligheten är tillfredsställande, så att optimal pistolvinkel kan användas och långa utstick undviks. Undvik att bygga upp alltför stora tvärsnitt av svetgods med en sträng. Lägg hellre flera tunna strängar. Slipa ur ev. diken mellan svetssträngarra. Använd tillräcklig fogvinkel. I övrigt är det mycket en fråga om att anpassa strömstyrka, spänning och framföringshastighet. 6.2.12 SMÄLTDIKE Smältdiken kan uppstå i övergången mellan svets och anslutande material. Smältdiken utgör skarpa anvisningar som kan vara en startpunkt för en spricka. Detta gäller särskilt svetsförband utsatta för 38
dynamisk belastning, där utmattningshållfastheten och därmed livslängden kan försämras betydligt i den svetsade konstruktionen om det finns smältdiken. En svetsare som arbetar med utmattningsbelastade konstruktioner måste kunskap i smältdikenas inverkan på konstruktionens livslängd. Hur man undviker dem och hur man tar bort dem om de uppstår. 6.2.12.1 6.2.12.2 Varför uppkommer smältdiken? Svetsaren använder för hög strömstyrka. Andvänder för grov elektrod i förhållande till plåttjocklek. Olämplig pendlingsteknik. Felaktigt vinklad på elektroden eller på svetspistolen. För hög värmetillförsel genom andra orsaker. 6.2.12.3 6.2.12.4 Förebyggande åtgärder Använd lämpliga svetsdatablad så strömstyrkan, elektroddiameter, framföringshastighet, elektrodvinkel och strängteknik blir rätt. 6.2.12.5 Metoder att reducera befintliga smältdiken och förbättra utmattningshållfastheten. Initiering av utmattningssprickor kan fördröjas genom att förbättra geometrin i övergången mellan svets och grundmaterial och därmed minska anvisningsverkan. Skapa ett gynnsamt egenspänningstillstånd i området (införa tryck-spänningar).polering (slipning) innebär att övergången mellan svets och grundmaterial slipas. Genom att polera en radie i detta område blir övergången mjuk och anvisningsverkan minskas. Dessutom avlägsnas de mikrosprickor och slaggpartiklar som ofta finns i övergången mellan svets och grundmaterial. Observera att slipreporna ska löpa längs den huvudsakliga belastningsriktningen (längs kraftflödet). I praktiken innebär det ofta att slipstift måste användas. Slipning med vinkelslipmaskin är inte att rekommendera! Om man skall slipa med en vinkelslip så bör detta utföras med en polerskiva Metodens nackdelar är främst att den är tidsödande och att operatören exponeras för vibrationer vid sliparbetet. TIG-behandling innebär att övergången mellan svets och grundmaterial smälts upp och jämnas ut med hjälp av en TIG-brännare. En jämn och fin övergång erhålls, dessutom hinner en del innefrusna slaggpartiklar komma upp till ytan. Om man använder denna metod skall det finnas en utprövad WPS för endamålet. Tyvärr kan det ibland uppstå att svetsaren kör för varmt vilket bidrar till deformationer i konstruktionen allra helst om man TIG behandlar en liv plåt. Ett gynnsamt egenspänningstillstånd kan skapas genom att på olika sätt införa tryckspänningar i det kritiska området. En spricka kan nämligen endast propagera under inverkan av dragspänningar. Exempel på åtgärder som förbättrar egenspänningstillståndet är att utföra Hammering (purrning), lokal komprimering samt kulblästring. De här metoderna kan fördröja initieringstiden för utmattningssprickor. 39
6.2.13 TÄNDMÄRKEN Sprickor i tändmärke Libertyfartyg Tändmärken eller tändsår förekommer som regel vid svetsning med manuell metallbåge men både vid TIG samt MIG/MAG kan de uppstå om svetsaren är ouppmärksam. När ett tändmärken uppstår förs elektroden mycket snabbt över materialets yta som får både uppvärmning och avkylning i ett snabbt förlopp. Mikrosprickor kan då bildas i anslutning till tändmärkena på grund av den snabba avkylningen och risken för sprickor ökar med ökad härdbarhet (kolekvivalent) hos materialet. Dessa mikrosprickor kan i sin tur utgöra startpunkter för vidare sprickbildning. Eventuella tändmärken bör slipas bort och resultatet kan kontrolleras med exempelvis penetrant- eller magnetpulverprovning. 6.2.13.1 Varför uppkommer tändmärken? Precis som det låter på namnet så uppstår tändmärken genom att svetsaren tappar eller oavsiktligt kommer åt materialet med elektrodspetsen. Ibland används materialet bredvid svetsfogen för att värma upp elektrodspetsen innan den återtänds i svetsfogen. Detta är något som man INTE ska göra! 40
De kan även uppstå vid återledarklämman om det är dålig kontakt mot materialet eller om svetskablarnas isolering skadats. 6.2.13.2 Förebyggande åtgärder: Svetsaren kan se till att alltid stänga av svetsmaskinen om man är i ett trångt utrymme eller ha elektroden lös. Är man rädd för porer vid start kan man torka elektroden på en lös plåt bredvid fogen. Ha god kontakt vid sin återledarklämma och se till att kabeln inte är skadad. Alltid ha bra samt hel isolering på sina svetskablar. Låta återledarklämman sitta nära svetsfogen så strömmen inte behöver vandra rund i konstruktionen. 6.2.14 SKIKTBRISTNINGAR Vid utvalsningen av ett material, kommer även icke metalliska inneslutningarna som sulfider och oxider att valsas ut i stråk parallella med valsriktningen. Detta ger sämre materialegenskaper i tjockleksriktningen (Z-riktningen) jämfört med egenskaperna i valsriktningen. Utsätts materialet för kraftig dragbelastning i tjockleksriktningen kan skiktbristningar uppstå i gränsskiktet mellan metall och inneslutning. Kraftig dragbelastning i tjockleksriktningen som leder till skiktbristningar kan uppkomma genom svetsegenspänningar eller yttre laster. Skiktbristningar kan även ge sig tillkänna vid t ex valsning eller termisk skärning. Skiktbristningarna fortplantar sig mellan de utvalsade inneslutningarna i stålet och får därigenom ett karakteristiskt trappstegsformat utseende. Själva brottytorna har i allmänhet ett träaktigt utseende. Ökad hydrogenhalt och ökad kolekvivalent ökar risken för kallsprickbildning, vilka ibland kan initiera skiktbristningar. 6.2.14.1 Varför uppkommer skiktbristningar? Otillräckliga materialegenskaper i tjockleksriktning i förhållande till belastning. Belastning i tjockleksriktningen kan orsakas av svetsegenspänningar, spänningar till följd av kraftig inspänningsgrad eller yttre laster. Speciellt utsatta är svetsförband vars smältgräns ligger parallellt med plåtens valsriktning, som t ex vid olika former av T-förband och hörnförband, samt förband där hög inspänningsgrad råder, som t ex vid insvetsning av genomgående röranslutningar i plåtar. 6.2.14.2 Förebyggande åtgärder Problemet med skiktbristningar är i första hand ett materialproblem. Det ligger i konstruktörens ansvar att välja ett material med rätt egenskaper som krävs för tjockleksriktningen. Förbättrade egenskaper i tjockleksriktningen kan uppnås genom en effektiv svavelrening, t ex genom vakuum- Behandling. 41
Andra verksamma metoder är att tillsätta små mängder titan och zirkonium eller cerium, vilket ökar inneslutningarnas hårdhet så att de har kvar sin form vid valsningen. Tillsats av cerium reducerar dessutom svavelhalten i stålet. Man kan med ultraljudsprovning redan i förväg kontrollera förekomst av utvalsade inneslutningar i hela plåtar eller utsatta partier. Man bör dock vara medveten om att inneslutningar kan öppnas upp när en plåt kall bearbetas genom exempelvis bockning så att nya indikationer uppkommer. Konstruktören kan också vidta olika konstruktiva åtgärder för att minska risken för skiktbristningar. Vid reparationer av material benäget för skiktbristningar kan olika påsvetstekniker ( buttring ) tillämpas, dessutom kan en väl avvägd svetsföljd vara fördelaktig. 6.3 PIPE 6.3.1 Pipe/Kratersprickor När en metallsmälta stelnar uppkommer till följd av krympningen en sughålighet, s k kraterspricka/pipe i den sist stelnade delen. Svetsning är i princip en stålgjutningsprocess i miniatyr och precis på samma sätt som att det bildas en kraterspricka i götets toppände, kan det bildas en kraterspricka när svetsen avslutas. En kraterspricka är morotsformad och har i botten kraftigt segrade partier, vilka lätt spricker upp och bildar en med varmsprickor närbesläktad form av sprickor, s k kratersprickor. En kraterspricka är lokaliserad till centrum av svetsens ändkrater och djupet är vanligen omkring halva svetssträngens höjd. Vid röntgen kan det vara lätt att förväxla en kraterspricka med en por, det som skiljer dessa åt är att en kraterspricka på röntgenfilm framträder mörkare och mer intensivt svärtad i mitten och ibland har en s k svans i anslutning. 6.3.2 Kännetecken En pipe är lokaliserad till svetsens avslutning och återfinns i centrum av svetsens ändkrater. Vid första anblicken kan en pipe se ut som en por, men lokaliseringen i ändkraterns centrum avslöjar att det troligen är frågan om en pipe. Var uppmärksam på om sprickor förekommer i anslutningen till pipen. Djupet av en pipe är vanligen omkring halva svetssträngens höjd till helt igenom den samma 42
Vid radiografering framträder en pipe (liksom en por) som en mörk prick på röntgenfilmen. Vid bedömning av filmen blir därför lokaliseringen avgörande om det kan anses vara en por eller inte. Har strålningsriktningen varit gynnsam kan en pipe skiljas från en por, genom att den är mer intensivt svärtad i mitten. Förekommer sprickbildning i anslutning till pipen drar detta ner betygssättningen. 6.3.3 Varför uppkommer kratersprickor? Olämplig svetsteknik när svetsen avslutas. 6.3.4 Förebyggande åtgärder Förbättrad teknik vid svetsens avslutande. Det vill säga att fylla efter med svetsgods för att kompensera krympningen. Lämpligen sker detta genom att göra en återgående rörelse med upprepade återtändningar innan avslut görs. En annan åtgärd är att göra svetsavslutet på en speciell s k stopp-plåt utanför svetsfogen. 6.4 SLAGGINNESLUTNINGAR Slagginneslutningar utgörs av rester ifrån den skyddande slagg som täcker svetssträngen då slaggskyddade metoder som manuell metallbåge, pulverbågsvetsning och MAG-svetsning med flussfylld rörtråd används. De är sk volymetriska diskontinuiteter, ofta med ett triangelformat tvärsnitt och kan förekomma som isolerade partiklar eller i form av längre stråk. Är inte slaggningen tillräckligt omsorgsfullt utförd, resulterar detta i slagginneslutningar. Bidragande orsaker till slagginneslutningar är även konvexa svetsrågar (slagg fastnar hårt i anslutningen mot fogytan) samt brännsår och håligheter i övergång mellan svets och fogyta. Slagginneslutningar påverkar de flesta materialegenskaperna negativt, t.ex. formbarhet och korrosionshärdighet, men kan också vara gynnsamma genom att underlätta skärande bearbetning. 6.4.1 Kännetecken Med hjälp av röntgenprovning kan slagginneslutningar lätt hittas. På en röntgenfilm framträder de tydligt som mörka stråk, ofta uppbrutna i mindre delpartier. Det bör dock noteras att den slagg som bildas vid svetsning med självskyddande rörtråd (Innershield) innehåller en viss mängd barium. Detta medför att ev. slagginneslutningar under vissa omständigheter (låga energinivåer) kan komma att framträda som ljusare partier på en röntgenfilm. Utbredningen i längsled kan under olyckliga omständigheter bli lång om det slarvats med slaggningen. I kvalitetsvivå D är det tillåtet med långainneslutningar i viss omfattning medan korta slagginneslutningar i viss omfattning ät tillåtna i alla tre kvalitetsnivåerna. 6.4.2 Förebyggande åtgärder Avlägsna alla slaggrester omsorgsfullt innan nästa svetsträng läggs. Har slaggfickor bildats bör dessa slipas ur. Vid konvext svetsråge kan man i den spetsiga avslutningsvimkeln bli tvungen att mejsla för att få bort slaggrester. 43
6.5 FORMAVVIKELSER 6.5.1 Ofullständig inträngning (rotfel) Precis som namnet antyder innebär ofullständig genomsvetsning att svetsen inte är fullständigt genomsvetsad. Rotfel kan även innebära att det eventuellt finns slagg i slagg i roten. Detta är tredimensionella defekter som löper i svetsens längdriktning, vars bredd oftast mosvarar spaltöppningen. Ibland förekommer benämningen inbyggt rotfel, vilket avser ofullständig genomsvetsning hos en svets, svetsad från två sidor (t.ex. X-fog eller vid svetsning med baksträng). Ofullständig genomsvetsning behöver inte alltid betraktas som en defekt. Konstruktören kan t ex ange ett begränsat svetsdjup före svetsbeteckningens grundsymbol, vilket innebär att fullständig genomsvetsning inte är nödvändigt. Har genomsvetsningen varit dålig, måste man mejsla upp från baksidan så att full genomsvetsning erhålls för baksträngen. Eventuellt kan inträngningselektroderna användas för baksträngen. 6.5.1.1 Varför uppkommer rotfel? Nedanstående faktorer kan ensamma eller i kombination medverka till ofullständig genomsvetsning: - För liten spaltöppning. - För liten fogvinkel. - För kraftig rätkant. - För grov elektrod. - För låg strömstyrka. - Olämplig svetsteknik. - Ofullständig slipning/mejsling innan svetsning från andra sidan eller svetsning av baksträng påbörjas. - Slaggrester i roten. - Vid omstart efter ett elektrod byte kan det vara extra svårt att nå full inträngning. Förutsättningarna försämras vid ojämnspalt eller fogutformning. 6.5.1.2 Förebyggande åtgärder Undvik ovan angivna orsaker! 6.5.2 Hög svetsråge/rotvulst 44
Rotvulst är den utsvällning som kan uppstå på rotsidan av en stumsvets vid svetsning från toppsidan. I olika standarder anges ofta mått på maximal tillåten råghöjd respektive rotvulst. Tillåten höjd ställs i regel i relation till svetsens bredd, vilket ger en sannolik bild av anslutningsvinkeln mellan svetsråge/rotvulst och angränsande material. Avgörande för hur kraftig anvisningen i övergången kommer att bli är beroende av anslutningsvinkeln storlek. Ju mindre anslutningsvinkel desto kraftigare anvisning. Det kan dessutom nämnas, att kvalitetskraven för svetsklass WC i de nya bestämmelserna för stålkonstruktioner (BSK 94), kompletterats med krav på minsta tillåtna anslutningsvinkel min 900). En inspektör kan lätt lockas till en alltför bokstavlig tolkning av kraven och begära slipning för att minska rågens eller rotvulstens höjd. Att bara slipa av rågen på höjden är, i detta avseende, fullständigt meningslöst och väcker enbart misstankar om bristande svetskvalitet. En hög rotvulst utgör ett speciellt problem vid svetsning av rör som ska innehålla vätska. I anslutning till rotvulsten kommer virvelbildning att uppstå med erosionsproblem som följd. 6.5.2.1 Varför uppkommer hög råghöjd? - Felbedömning i strängplanering. - Olämplig fogberedning. - Olämpliga svetsparametrar. - För grov elektrod. - För låg ampér. - För låg framföringshastighet. - Elektrodens svets vinkel är inte korrekt. 6.5.2.2 Varför uppkommer hög rotvulst? - För stor spaltöppning. - Olämplig fogberedning. - För hög strömstyrka. - För hög sträckenergi i allmänhet. - För hög framföringshastighet. 6.5.2.3 Förebyggande åtgärder Undvik ovan nämnda orsaker! 45
6.5.3 Genomrinning (dropp, svetsen runnit igenom lokalt) Genomrinning betyder att svetsen lokalt runnit igenom, vilket medfört en oregelbunden och droppformad rotvulst. En genomrinning skapar lokala anvisningar i övergången mellan rotvulst och omgivande material. Graden av anvisningsverkan ökar desto mindre anslutningsvinkeln är mellan genomrinningen och omgivande material. Kraftiga genomrinningar är ofta en indikation på slarv med fogberedning eller bristfällig svetsteknik. Gäller det svetsning av rör som ska innehålla vätska, råder samma problematik som vid hög rotvulst. 6.5.3.1 Varför uppkommer genomrinning? - För stor eller ojämn spaltöppning. - Bristfällig fogberedning (ojämn rätkant). - För hög strömstyrka. - Olämplig elektrodföring. - För hög sträckenergi i allmänhet. 6.5.3.2 Förebyggande åtgärder Undvik ovan nämnda orsaker! 6.5.4 Ej utfylld svets, undansjunken svets, valv Vid stumsvets kan en grund urholkning i roten av svetsen uppkomma, eller så kan roten bli valvformad. Detta medför en reduktion av svetsens area och därmed hållfasthet. Under förutsättning att övergångarna mot angränsande material är mjuka, är anvisningsverkan måttlig. 6.5.4.1 Varför uppkommer ej utfylld svets? - Felbedömning vid strängplaneringen. - Olämplig elektroddimenssion. - Olämpliga svetsparametrar. 6.5.4.2 Varför uppkommer valv i rot? - För kraftig rätkant. - För stor elektroddiameter. - För låg strömstyrka. - För högt gastryck vid svetsning med rotskyddsgas. 6.5.4.3 Förebyggande åtgärder Undvik ovan nämnda orsaker! 46
6.5.5 Kantförskjutning Ett stumsvetsförband består av två sammanfogade plåtar i samma plan. Avvikelser från det ideella planet ses som en kantförskjutning. En kantförskjutning orsakar en störning av kraftflödet med lokalt förhöjd spänning i de markerade punkterna. Hur kraftig denna störning blir står i proportion till kantförskjutningens storlek. Tillåten kantförskjutning anges i standarder för svetsklasser och i olika produktstandarder. Exempelvis gäller följande krav för tryckkärl, tillverkade enligt SS 064101: - Längdskarvar: 10% av nominell tjocklek, dock högst 3 mm vid godstjocklek större än 10 mm. För godstjocklek 10 mm eller mindre tillåts högst 1 mm avvikelse. - Rundskarvar: 10 % av nominell godstjocklek + 1 mm, dock högst 4 mm. 6.5.5.1 Varför uppkommer kantförskjutning? - Bristfällig inpassning före häftsvetsning/fixering. - Otillräcklig häftsvetsning/fixering (svetsegenspänningarna drar plåtarna ur läge under svetsarbetets gång). - Olika materialtjocklek. - Vid rörsvetsning; Skillnader i rördiameter, ovalitet. 6.5.5.2 Förebyggande åtgärder Rikta och passa in plåtarna noggrant före häftsvetsning/fixering. Se till att häftsvetsningen/fixeringen är tilläcklig för att inte plåtarna ska dras ur läge under svetsarbetet. Använd verktyg för att justera eventuell ovalitet vid rörsvetsning. 6.5.6 Överrunnen svets En överrinning uppstår då smältan rinner ut över grundmaterialet utan att dessa smälter samman. Överrinningar utgör en anvisning och kan dessutom vara ett utmärkt ställe för korrosion att få fäste. Överrinningar är vanligast förekommande vid svetsning i liggande vertikalt läge. Den här typen av defekter är ickeönskvärda på grund av koncentrationen av stressresultantens vid last. Väcker den visuella kontrollen misstankar om överrinningar, bör man utföra kompletterande provning med magnetpulver eller penetrant. Vid röntgenprovning upptäcks normalt inte dessa defekter. 6.5.6.1 Varför uppkommer överrunnen svets? - Ett för stort smältbad som inte kan kontrolleras. - För hög strömstyrka. - För låg framföringshastighet. - Olämplig elektrodlutning. - Elektrode travel and work angels are innapropriate. - Förorenade svetsförberedelser. - Too low arc energy. - Position of work. 6.5.6.2 Förebyggande åtgärder Undvik ovan nämnda orsaker! 47
7 Visuell kontroll av svetsförband Visuell kontroll av svetsförband utförs i regel enligt någon standard eller specifikation. Den idag gällande Svenska och Europeiska standarden benämns SS-ISO 17637. Denna standard har därmed ersatt den tidigare standarden, SS-EN 970. Referenser till SS-EN 970 kan dock fortfarande förekomma i kontrakt, tillämpningsstandarder, myndighetsföreskrifter eller företagsinterna specifikationer. 7.1 NEDAN GES EN ÖVERSIKT ÖVER STANDARDENS INNEHÅLL: - Omfattning - Betingelser och utrustning för undersökning - Personalkvalifikationer - Visuell kontroll Allmänt - Visuell kontroll av fogberedning - Visuell kontroll under svetsning - Visuell kontroll av färdig svets - Visuell kontroll av reparationssvetsar - Rapportering - Bilaga A, svetsmätdon (ej standard) - I följande text ligger focus på de delar av standarden som är aktuella när en fullbordad svets kontrolleras visuellt med blotta ögat. Vid tillämpning gäller standardens text. 7.2 BETINGELSER OCH UTRUSTNING FÖR UNDERSÖKNING Belysningen på ytan skall vara minst 350 lux, 500 lux rekommenderas. Förutsättningar och åtkomlighet skall vara sådana att svetsen skall kunna betraktas på ett avstånd av högst 600 mm. Betraktningsvinkeln skall ej understiga 30 o. En extra ljuskälla är fördelaktig att använda för att kunna variera ljusets infallsvinkel och därmed uppnå bästa relifverkan mellan diskontinuitet och material. I tveksamma fall skall kontrollen kompletteras med lämplig ofp-metod. För detektering av ytbrytande diskontinuiteter kan exempelvis magnetpulverprovning, penetrantprovning eller induktiv provning användas. I standardens bilaga A ges exempel på lämplig utrustning och i tabell A1 beskrivs olika svetsmätdon. Tabell A1 ger en god översikt över de flesta på marknaden förekommande svetsmätdonen och vilka olika mått hos svetsen som kan mätas, mätområde och avläsnings-noggrannhet. 48