SVEISESTILLINGER, ASME- OG EN-STANDARDER

Transkript

1 DEL 4 GRUPPE Sveis 1411 SVEISESTILLINGER, ASME- OG EN-STANDARDER INNSTIKK: id=10225 sourcepage=1 Kilsveiser Buttsveiser Rørforbindelser Kilsveiser ASME: 1G EN: PA ASME: 1F EN: PA ASME:1G EN: PA ASME:2F EN: PB ASME: 2G EN: PC ASME: 2F EN: PB ASME: 2G EN: PC ASME: 2G EN: PC ASME: 3G ASME: 3F ASME: 5G ASME: 5F ASME: 4G EN: PE ASME: 4F EN: PD ASME: 6G EN: J-LO45 (fallende) H-LO45 (stigende) ASME: 4F EN: PD Mekanisk prøving av sveiseavsett Mekaniske egenskaper som er vist i denne katalogen, refererer til typiske verdier fra rent sveiseavsett. De representerer et gjennomsnitt tatt fra et stort antall tester. For etablerte produkter, er verdiene basert på de siste fem års resultater av de årlige testene for godkjenningsorganene. Preparering av prøveplater og plassering av prøvestykker for testing av rent sveiseavsett er vist i figuren nedenfor. To typer av prøvestykker blir tatt ut - sylindriske for strekkprøving, og firkantede Charpy V-skår for slagseighetsprøving. Strekkprøven brukes for å bestemme: Strekkfasthet Flytegrense Forlengelse Slagseighetsprøven brukes for å bestemme: Slagseighetsverdier Flytegrense Flytegrensen er den minste nominelle spenningen som gir en bestemt vedvarende forlengelse av prøvestaven. Spenninger over flytegrensen gir varig deformasjon. Sveiseavsett av ulegerte og karbon-mangan stål har et tydelig skille mellom elastisk og plastisk deformasjon, og flytegrensen betegnes med symbolet R e, målt i N/mm 2. Annet sveiseavsett som f.eks. rustfritt stål har ikke en slik klar overgang, og flytegrensen defineres som spenningen som gir en forlengelse etter fjernet belastning på 0,2%. I katalogen betegnes denne som R p 0,2%. Strekkfasthet Dette er den maksimale strekkraften som skal til for å fremskaffe brudd. Betegnes som R m. Forlengelse Dette er en måling av sveiseavsettets deformasjonsevne før brudd oppstår. Den betegnes som A 5, og måles i prosent av prøvestavens opprinnelige lengde, som normalt er fem ganger diameteren på prøvestaven. Slagseighetsprøving Slagseighetsprøving brukes for å bestemme sveiseavsettets seighet ved en gitt temperatur under slagbelastning. Avsettets sprøbruddmotstand blir målt. Slagseighetsverdien blir bestemt ved bruk av en V-skår prøvestav i henhold til Charpy-V metoden, og måles i enheten Joule (J). Slagseighetsverdier er temperaturavhengige og reduseres ved synkende temperatur. Generelt er et sveiseavsett sikkert mot sprøbrudd ned til temperaturen som gir en minimum verdi på 47 Joule. 1411

2 1412 DEL 4 GRUPPE Sveis Betegnelser i henhold til klassifiseringsselskapenes regler INNSTIKK: id=10226 sourcepage=1 Katalogsidene viser klassen som elektroden, eller kombinasjonen av tråd/gasstype har, for de forskjellige klassifiseringsselskapenes godkjenninger. Betegnelsene består som regel av et siffer, samt en eller flere bokstaver, beroende på sveisemetode, mekaniske egenskaper og sveiseteknikk. Sifrene angir strekkprøve- og slagseighetsklasse (se tabell). Bokstavene angir sveisemetode, sveiseteknikk og stål med høyere fasthet. Godkjenninger fra følgende klassifiseringsselskaper/institusjoner forekommer: American Bureau of Shipping (ABS) Bureau Veritas (BV) Controlas (CL) Det norske Veritas (DnV) Deutsche Bundesbahn (DB) Force Institutes (Force) Germanischer Lloyd (GL) ISPESL Lloyds Register of Shipping (LR) Russian Maritime Register of Shipping (MRS) Registro Italiano Navale (RINA) Svetskommisionen (SVK) Technischer Überwachungsverein (TÜV) TTK Bokstavbetegnelser: T =godkjent for tolagssveising, f.eks. en buttskjøt som sveises med en streng fra hver side. M =godkjent for flerlagssveising (>to strenger). TM =godkjent for tolags- og flerlagssveising. A =godkjent for automatsveising (BV). S =godkjent for halvautomatsveising (GL). SA =godkjent for halvautomatsveising (ABS, BV). Y =godkjent for stål med høyere fasthet. H el. H15= angir hydrogeninnhold < 10 m 2 / 100 g sveiseavsett målt med glyserin metoden, evt. < 15 ml ved kvikksølv metoden. HH el. H10= angir hydrogeninnhold < 5 m 2 /100 g sveiseavsett målt med glyserin metoden, evt. < 10 ml ved kvikksølv metoden. H5 = angir hydrogeninnhold < 5 m 2 /100 g sveiseavsett målt med kvikksølv metoden. Klasse Strekkprøve Slagseighet Flytegrense Strekkfasthet Forlengelse min. 47 J N/mm 2 N/mm 2 % ved C (min) / Y / 0 3Y Y Y / 0 3Y Y Y Y Y Y Y Y Y NB! ABS avviker noe på flytegrense- og strekkfasthetsgrenser for klasse 2Y og 3Y, samt for alle klasser når det gjelder slagseighetsverdier. 08 Lagring og håndtering av elektroder Bakgrunn Ved sveising av ulegerte og lavlegerte stål kan kaldsprekker, også kalt hydrogensprekker oppstå etter sveising. Hydrogensprekker dannes vanligvis i den grovkornede delen av den varmepåvirkede sonen, HAZ, i grunnmaterialet. De viktigste faktorene som påvirker risikoen for hydrogensprekker er: Stålets legeringssammensetning Avkjølingshastigheten Mengde hydrogen i sveiseavsettet Faren for hydrogensprekker i et ulegert stål kan uttrykkes med den såkalte karbonekvivalenten CE, generelt brukt for normalfaste C/Mn-stål, se formel 1A. For lavlegerte høyfaste stål anbefales karbonekvivalenten CET, se formel 1B. Forklaring på bruk av disse ekvivalentene gis i pren Det finnes flere andre liknende formler, f.eks. Ito & Bessyos, (formel 2). Denne formel anvendes for moderne lavkarbonstål. Avkjølingshastigheten bestemmer hvor hard HAZ blir. Jo raskere avkjøling desto hardere struktur, og dermed større fare for hydrogensprekker. Avkjølingshastigheten er avhengig av sveiseparametere, platetykkelse og forvarming. Sveiseparametrene kan settes sammen til den såkalte varmetilførselen, Q; se formel

3 DEL 4 GRUPPE Sveis 1413 Økt varmetilførsel og/eller økt forvarming gir mer langsom avkjølingshastighet ved samme platetykkelse, og gir dermed en minsket fare for hydrogensprekker. INNSTIKK: id=10227 sourcepage=1 Økt platetykkelse gir raskere avkjøling og dermed økt fare for hydrogensprekker. Fukt er alltid til stede i små mengder ved sveising, og er en forutsetning for at hydrogensprekker skal kunne oppstå. De vanligste kildene for fukt (hydrogen) er: Vann bundet i elektrodedekket eller flux. Smøremidler i rørtråder. Vanndamp i luft eller dekkgass. Kondens, rust, olje, glødeskall eller maling i sveisesonen. Gjennom korrekte lagrings-, håndterings- og omtørkingsrutiner, kan innholdet av fukt i elektrodedekket minimaliseres, og dermed samtidig redusere faren for hydrogensprekker. Hydrogeninnholdet måles i ml H 2 /100 g sveiseavsett, og typisk hydrogeninnhold for ulike elektrodetyper er: Rutile, sure > 15 ml/100 g Basiske < 10, < 5 og < 3 ml/100 g Det strengeste kravet < 3 ml H 2 /100 g kommer fra offshoreindustrien, og med denne lave hydrogenverdien kan man kraftig redusere kravet til forvarming ved sveising i tykt gods. Figuren viser en prinsipiell sammenfatning av problemstillingene rundt hydrogensprekker. Både redusert varmetilførsel og økt godstykkelse forskyver forvarmingskurvene oppover, mot høyere temperatur. Sammenhengen mellom varmetilførsel, godstykkelse, CE/CET, maksimum hydrogeninnhold i sveiseavsett og minimum forvarming for å unngå hydrogensprekker, beskrives i EN 1011 og pren Ved sveising av austenittiske stål er det ingen fare for hydrogensprekker. En fuktskadet elektrode er i dette tilfellet opphav til porer i sveisemetallet. Lagring Elgas dekkede elektroder pakkes i 3 hovedtyper av emballasje: A Plastfoliebeskyttet pappkartong. B DryPac, 5-lags aluminiumslaminert plastikkfolie i vakuum; for basiske og rustfrie elektroder. C Hermetisk lukket aluminiumsboks; elektroder for rustfrie stål og nikkellegeringer. A Lagring av elektroder med ubrutt plastfolie bør skje i et temperatur- og fuktkontrollert lager, med en temperatur på C og en maksimal relativ fuktighet på 60%. Dersom krav til garantert lavt hydrogeninnhold foreligger, skal basiske elektroder omtørkes ifølge forskrifter i avsnittet Omtørking. Rutile elektroder som har dårlig buestabilitet, mye sprut eller dårlig slaggløsning er sannsynligvis fuktskadde, men normale egenskaper kan oppnås ved omtørking. B og C Elektroder pakket i slik emballasje, går rett etter tørking i fabrikken inn i et klimakontrollert pakkerom, og behøver derfor ikke omtørkes dersom de tas ut av ubrutt forpakning. Det er ikke noe spesielt krav til klima ved lagring av disse typer. Rørtråder og flux for pulverbuesveising stiller samme krav til lagringbetingelser som kategori A. Omtørking Rutile elektroder som viser tegn til å være skadet av fukt, kan omtørkes ved en temperatur på C i 0,5-1 time. Basiske elektroder omtørkes normalt ved en temperatur på ca.350 C i 1-2 timer for å oppnå et hydrogeninnhold på 5-10 ml/100 g. Maksimalt antall omtørkinger: 5 ganger. 1413

4 1414 DEL 4 GRUPPE Sveis For å oppnå et ekstremt lavt hydrogeninnhold, < 4,0 ml/100 g, anbefales en omtørkingstemperatur på C i 1-2 timer. Maksimalt antall INNSTIKK: id=10228 sourcepage=1 omtørkinger: 1 gang. Omtørkede basiske elektroder kan oppbevares i varmeskap ved C, uten å ta opp fukt. Elektroder for rustfrie stål og nikkellegeringer, som er blitt oppbevart utenfor aluminiumskapselen og blitt fuktskadde, kan omtørkes ved en temperatur på C i 1-2 timer. Maksimalt antall omtørkinger: 3 ganger. Håndtering på sveisestedet Basiske ulegerte og lavlegerte Elga-elektroder, samt de rustfrie Cromarod-elektrodene er fremstilt i henhold til MR-konseptet (MR=Moisture Resistant), hvilket innebærer et meget lavt fuktinnhold og fuktopptak. I AWS-normen A defineres en fuktighetsmotstandig elektrode som følger: Som mottatt eller omtørket tilstand - maks. 0,3% fukt i dekket. Etter 9 timer ved 26,7 C og 80% RH - maks. 0,4% fukt i dekket. En elektrode som oppfyller disse kravene får tillegget R, f.eks R. Ved sveising av kritiske forbindelser i fuktig miljø, f.eks. offshore-sveising, bør elektroder oppbevares i varmekogger på sveisestedet ved en temperatur på min. 70 C. Elektroder levert i DryPac, krever ikke oppbevaring i varmekogger dersom elektrodene ligger i den åpne DryPacposen. For elektroder pakket i DryPac, gjelder følgende eksponeringstider ved et klima på 26,7 C og 80% RH, for å garantere et lavt hydrogeninnhold. DryPac Tilstand Maks. lagringstid Ubrutt forpakning Ubegrenset Brutt forpakning med 12 timer elektrodene liggende i DryPac Eksponering utenfor DryPac 4 timer Rørtråder leveres med et beskyttende plastikkomslag, og selv om rørtråder ikke er følsomme for fuktopptak under vanlige verkstedbetingelser, anbefales det ikke å oppbevare åpnede spoler i fuktig miljø over lengre tid. Sammendrag av elektrodehåndtering Økonomidata Dekkede elektroder Utbytte: Mengde sveiseavsett i prosent av mengde nedsmeltet kjernetråd. En elektrode uten jernpulver i dekket gir ca. 90% utbytte. Tapet oppstår som sprut på grunnmaterialet, eller oksydasjonstap i slaggen. Med jernpulver i dekket kan utbyttet økes. Såkalte høyutbytteelektroder har et utbytte >130%. En vanlig verdi for høyutbytteelektroder er ca.180%, men det finnes elektroder som gir opp mot 250% utbytte. Elgas ulegerte høyutbytteelektroder kalles MAXETA. F.eks. Maxeta % Maxeta % Maxeta % Maxeta %

5 DEL 4 GRUPPE Sveis 1415 Nyttetall N: Mengde sveiseavsett i forhold til mengde elektrode (kjernetråd+dekke) som er nedsmeltet. INNSTIKK: id=10229 sourcepage=1 Nyttetallet ligger ofte i området 0,7. Dette betyr at dersom man smelter ned 1 kg elektroder får man 0,7 kg sveiseavsett. Nyttetallet kan anvendes når man vil regne ut forbruk av elektroder. F.eks. For å sveise et produkt trenger man 5 kg avsett, nyttetallet er 0,7. Elektrodeforbruket blir i dette tilfellet 5: 0,7=7,1 kg. Avsettytelse H: Mengde sveiseavsett pr.time. Avsettytelsen er i høyeste grad avhengig av ved hvilken strømstyrke man sveiser. Avsettytelser som er oppgitt i katalogen er målt ved maksimal anbefalt strømstyrke for elektrodene. Jo høyere strømstyrke man kan anvende, desto høyere avsettytelse. Økt kjernetrådsdiameter og økt mengde jernpulver i dekket medfører høyere avsettytelse. F.eks. P 43 Ø 3.25: H = 1.2 kg/h P 43 Ø 5.0: H = 2.7 kg/h Maxeta 11 Ø 3,25: H = 2.5 kg/h Maxeta 11 Ø 5.0: H = 5.3 kg/h Rørtråder Nyttetallet for en rørtråd varierer mellom 85-95%, avhengig av type rørtråd. På respektive sider i katalogen er det eksakte nyttetallet til hver rørtråd angitt. Dessuten finnes hver rørtråds avsettytelse fremstilt i diagram. Massive tråder Nyttetallet for massive tråder er ca. 96%. Informasjonsblad arbeidsmiljø For hvert enkelt produkt er det utarbeidet et Produktdatablad som beskriver produktets innvirkning på arbeidsmiljøet mm., i henhold til Arbeidstilsynets forskrift nr. 565, 5. Krav tilrøykklasser er falt bort. Øvrige relevante publikasjoner fra arbeidstilsynet: Veiledning nr. 361, Administrative normer for forurensing i arbeidsatmosfære. Forskrift nr. 551, Sveising, termisk skjæring, termisk sprøyting, kullbuemeisling, lodding og sliping (Varmt arbeid). Veiledning nr. 560, Veiledning om forskriftene i nr NB! Alle priser på tillsettsmaterialer er pr. kg. De fleste tillsettsmaterialer har et tillegg pr. kg. på råvare eller legeringselementer. Dette vil variere fra produsent til produsent og fra måned til måned. Dette gjelder også enkelte loddeprodukter. 1415

6 1416 DEL 4 GRUPPE Sveis INNSTIKK: id=10230 sourcepage=1 Betegnelse i følge EN

7 DEL 4 GRUPPE Sveis 1417 INNSTIKK: id=10231 sourcepage=1 Betegnelse i følge EN