PS 02 2017 14 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 Analiza rozrzutu parametrów w Instrukcji Technologicznej  Spawania na przykładzie wybranych metod spawania An analysis of dispersion parameters in the Welding Procedure Specification on the example of particular welding methods Streszczenie W artykule przedstawiono analizę rozrzutu parametrów technologicznych stosowanych podczas procesu spawa- nia. Zaprezentowano wybrane Protokoły Kwalifikowania Technologii Spawania WPQR na podstawie których prze- prowadzono ocenę rozrzutu parametrów technologicznych. Analiza została przeprowadzona w oparciu o założenia teo- retyczne opisane w PN-EN ISO 15614, wartości praktycz- ne wynikające z warunków produkcyjnych oraz o toleran- cje wskazań wartości elektrycznych, które są stosowane dla urządzeń do spawania elektrycznego. Słowa kluczowe: spawanie; parametry spawania; Instrukcja Technologiczna Spawania; Protokół Kwalifikowania Techno- logii Spawania Abstract An analysis of the dispersion analysis of technological parameters used during a process of welding is presented in the article. Selected Welding Procedure Qualification Records (WPQR) are described, on base of which an assess- ment of dispersion analysis of technological parameters is made. An analysis was made based on the theory de- scribed in the PN-EN ISO 15614 standard, practical values resulting from the production conditions, as well as an indi- cation tolerance of electrical values, which are used for elec- trical welding devices. Keywords: welding; welding parameters; Welding Procedure Specification; Welding Procedure Qualification Record Wstęp Procesy spawalnicze są zaliczane do procesów specjal- nych, czyli takich procesów, których wyników nie można przewidzieć w trakcie ich trwania. Poprawność tego pro- cesu można sprawdzić w badaniach końcowych po zakoń- czeniu spawania. W związku tym, że procesy spawalnicze są procesami specjalnymi, normy dotyczące jakości mówią jednoznacznie: – PN-EN ISO 9001 Systemy zarządzania jakością – Wyma- gania Rozdział 7.5.2 – Walidacja procesów produkcji i dostar- czania usługi Organizacja powinna przeprowadzić walidacją każdego procesu produkcji i procesu dostarczania usługi, gdy wyni- ków nie można zweryfikować poprzez monitorowanie lub pomiary i w konsekwencji czego, błędy ujawniają się dopie- ro w trakcie użytkowania wyrobu lub po wykonaniu usługi. Walidacja powinna wykazać zdolność tych procesów do osiągania zaplanowanych wyników [1]. – PN-EN ISO 3834 – 2 Wymagania jakości dotyczące spa- wania materiałów metalowych – Część 2: Pełne wymaga- nia jakości Rozdział 10.3 – Kwalifikowanie technologii spawania Technologie spawania powinny być kwalifikowane przed rozpoczęciem produkcji. Metody kwalifikowania powinny Jacek Słania, Daniel Ptaszek przeglad Welding Technology Review Dr hab. Inż. Jacek Słania, prof. PCz – Politechnika Częstochowska, mgr inż. Daniel Ptaszek – KAN Sp. z o.o. Wytwórnia Konstrukcji Stalowych, Radomsko. Autor korespondencyjny/Corresponding author: jacek_slania@poczta.onet.pl być zgodne z odpowiednimi normami wyrobu lub jak usta- lono w specyfikacji [2]. Kwalifikowanie technologii spawania można przeprowa- dzić następującymi metodami: – kwalifikowanie na podstawie zbadanych materiałów do- datkowych do spawania, – kwalifikowanie na podstawie wcześniej nabytego do- świadczenia, – kwalifikowanie na podstawie standardowej technologii spawania, – kwalifikowanie na podstawie przedprodukcyjnego bada- nia spawania, – kwalifikowanie na podstawie badania technologii spawania. Kwalifikowanie technologii spawania najczęściej jest prowadzone na podstawie badania technologii spawania wg normy PN-EN ISO 15614. Metoda ta polega na wykona- niu i zbadaniu znormalizowanego złącza próbnego. Jeżeli podczas badań otrzymano pozytywne wyniki efektem koń- cowym kwalifikowania technologii spawania jest Protokół Kwalifikowania Technologii Spawania (WPQR). W dokumen- cie tym są zawarte istotne dla procesu spawania informacje takie jak: – metoda spawania, – rodzaj złącza, 15PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 – grubość i gatunek materiału podstawowego i zakres kwa- lifikowanej grubości materiału podstawowego, – grubość spoiny pachwinowej i jej zakres kwalifikowanej grubości, – rodzaj materiału dodatkowego, – i co najbardziej istotne jest podana energia liniowa oraz ilość wprowadzonego ciepła. Ilość wprowadzonego ciepła podczas procesu spawania ma bardzo istotne znaczenie dla jakości złącza spawane- go. Parametr ten wpływa na własności mechaniczne złą- cza spawanego. Gdy ilość wprowadzonego ciepła jest zbyt duża, może to powodować rozrost ziaren i utworzyć struktu- rę gruboziarnistą, która charakteryzuje się obniżonymi wła- snościami plastycznymi. Natomiast zbyt mała ilość wpro- wadzonego ciepła może powodować to, że złącze szybciej stygnie, a to wpływa na wzrost twardości i powstawanie pęknięć zimnych w wyniku podhartowań [3,4,7,8]. Poniżej przedstawiono przykłady trzech Protokołów Kwa- lifikowania Technologii Spawania (WPQR) [1÷6]. Wybrano akurat te protokoły, aby przedstawić jak najszerszy zakres rodzajów i wymiarów spoin oraz metod spawania. Rys. 1. WPQR 1 Fig. 1. Welding Procedure Qualification Record 1 Rys. 2. WPQR 2 Fig. 2. Welding Procedure Qualification Record 2 Rys. 3. WPQR 3 Fig. 3. Welding Procedure Qualification Record 3 Na podstawie Protokołu Kwalifikowania Technologii Spa- wania (WPQR) tworzona jest Instrukcja Technologiczna Spawania (WPS). W WPS-ie zawarte są podstawowe infor- macje potrzebne spawaczowi na temat złącza, które ma wy- konać. Znajdują się tam takie informacje jak rodzaj złącza i jego ukształtowanie, rodzaj materiału podstawowego i do- datkowego oraz informacje na temat specjalnych zabiegów, które trzeba wykonać jak podgrzewanie, żłobienie itp. W instrukcji technologicznej spawania umieszczane są również parametry technologiczne takie jak natężenie prą- du, napięcie, prędkość spawania. Są one bardzo istotne, ponieważ wpływają bezpośrednio na bardzo istotny para- metr, o którym wspomniano wcześniej, energię linową [1]. 16 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 Poniżej przedstawiono przykładowe trzy czynniki, które wpływa- ją na wartości parametrów elektrycznych podawanych w WPS-ach. Założenia teoretyczne wynikające   z normy PN-EN ISO 15614 Norma PN-EN ISO 15614 w punkcie 8.4.8 mówi: „Jeżeli stosuje się wymagania dotyczące udarności, kwalifikowa- na górna granica wprowadzonego ciepła jest 25% wyższa niż stosowana podczas spawania złącza próbnego. Jeżeli stosuje się wymagania dotyczące twardości, kwalifikowa- na dolna granica wprowadzonego ciepła jest 25% niższa niż stosowana podczas spawania złącza próbnego” [5]. W związku z tym, że większość technologii spawania jest kwalifikowana przy stosowaniu wymagań dotyczących twardości i udarności, można przyjąć, że tolerancja energii liniowej podczas wykonywania złączy wynosi +/- 25%. Podając parametry spawania jak natężenie prądu, napięcie oraz prędkość spawania w WPS-ie należy uwzględnić zakres zmienności energii liniowej. Najczęściej odbywa się to poprzez podawanie zakresu lub tolerancji wg następującej reguły: – natężenie prądu +/-10%, – napięcie +/-2%, – prędkość spawania +/-10%. Poniżej przedstawiono wyniki obliczeń zakresu zmienno- ści energii liniowej dla podanej wyżej reguły dla poszczegól- nych WPQR-ów, i tak: Tablica I. Parametry technologiczne WPQR 1 Table I. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 1 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 125 +/-10% 19 +/-2% 12 +/-10% 12 +/-25% 2 268 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 11 +/-25% 3 282 +/-10% 31 +/-2% 27 +/-10% 19 +/-25% 4-16 292 +/-10% 31 +/-2% 42 +/-10% 13 +/-25% 17-21 293 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 12 +/-25% Tablica II. Zakres parametrów technologicznych WPQR 1 Table II. A range of technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 1 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM -10% 0% 0% 1 112,5 19 12 10,7 2 241,2 31 47 9,5 3 253,8 31 27 17,5 4-16 262,8 31 42 11,6 17-21 263,7 31 47 10,4 -10% -2% 0% 1 112,5 18,62 12 10,5 2 241,2 30,38 47 9,4 3 253,8 30,38 27 17,1 4-16 262,8 30,38 42 11,4 17-21 263,7 30,38 47 10,2 -10% +2% 0% 1 112,5 19,38 12 10,9 2 241,2 31,62 47 9,7 3 253,8 31,62 27 17,8 4-16 262,8 31,62 42 11,9 17-21 263,7 31,62 47 10,6 0% -2% 0% 1 125 18,62 12 11,6 2 268 30,38 47 10,4 3 282 30,38 27 19,0 4-16 292 30,38 42 12,7 17-21 293 30,38 47 11,4 17PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 0% +2% 0% 1 125 19,38 12 12,1 2 268 31,62 47 10,8 3 282 31,62 27 19,8 4-16 292 31,62 42 13,2 17-21 293 31,62 47 11,8 +10% 0% 0% 1 137,5 19 12 13,1 2 294,8 31 47 11,7 3 310,2 31 27 21,4 4-16 321,2 31 42 14,2 17-21 322,3 31 47 12,8 +10% -2% 0% 1 137,5 18,62 12 12,8 2 294,8 30,38 47 11,4 3 310,2 30,38 27 20,9 4-16 321,2 30,38 42 13,9 17-21 322,3 30,38 47 12,5 +10% +2% 0% 1 137,5 19,38 12 13,3 2 294,8 31,62 47 11,9 3 310,2 31,62 27 21,8 4-16 321,2 31,62 42 14,5 17-21 322,3 31,62 47 13,0 -10% 0% -10% 1 112,5 19 10,8 11,9 2 241,2 31 42,3 10,6 3 253,8 31 24,3 19,4 4-16 262,8 31 37,8 12,9 17-21 263,7 31 42,3 11,6 -10% -2% -10% 1 112,5 18,62 10,8 11,6 2 241,2 30,38 42,3 10,4 3 253,8 30,38 24,3 19,0 4-16 262,8 30,38 37,8 12,7 17-21 263,7 30,38 42,3 11,4 -10% +2% -10% 1 112,5 19,38 10,8 12,1 2 241,2 31,62 42,3 10,8 3 253,8 31,62 42,3 19,8 4-16 262,8 31,62 37,8 13,2 17-21 263,7 31,62 42,3 11,8 0% -2% -10% 1 125 18,62 10,8 12,9 2 268 30,38 42,3 11,5 3 282 30,38 24,3 21,2 18 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 4-16 292 30,38 37,8 14,1 17-21 293 30,38 42,3 12,6 0% +2% -10% 1 125 19,38 10,8 13,5 2 268 31,62 42,3 12,0 3 282 31,62 24,3 22,0 4-16 292 31,62 37,8 14,7 17-21 293 31,62 42,3 13,1 0% 0% -10% 1 125 19 10,8 13,2 2 268 31 42,3 11,8 3 282 31 24,3 21,6 4-16 292 31 37,8 14,4 17-21 293 31 42,3 12,9 +10% 0% -10% 1 137,5 19 10,8 14,5 2 294,8 31 42,3 13,0 3 310,2 31 24,3 23,7 4-16 321,2 31 37,8 15,8 17-21 322,3 31 42,3 14,2 +10% -2% -10% 1 137,5 18,62 10,8 14,2 2 294,8 30,38 42,3 12,7 3 310,2 30,38 24,3 23,3 4-16 321,2 30,38 37,8 15,5 17-21 322,3 30,38 42,3 13,9 +10% +2% -10% 1 137,5 19,38 10,8 14,8 2 294,8 31,62 42,3 13,2 3 310,2 31,62 24,3 24,2 4-16 321,2 31,62 37,8 16,1 17-21 322,3 31,62 42,3 14,5 -10% 0% +10% 1 112,5 19 13,2 9,7 2 241,2 31 51,7 8,7 3 253,8 31 29,7 15,9 4-16 262,8 31 46,2 10,6 17-21 263,7 31 51,7 9,5 -10% -2% +10% 1 112,5 18,62 13,2 9,5 2 241,2 30,38 51,7 8,5 3 253,8 30,38 29,7 15,6 4-16 262,8 30,38 46,2 10,4 17-21 263,7 30,38 51,7 9,3 -10% +2% +10% 1 112,5 19,38 13,2 9,9 19PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 2 241,2 31,62 51,7 8,9 3 253,8 31,62 29,7 16,2 4-16 262,8 31,62 46,2 10,8 17-21 263,7 31,62 51,7 9,7 0% -2% +10% 1 125 19,38 13,2 11,0 2 268 31,62 51,7 9,8 3 282 31,62 29,7 18,0 4-16 292 31,62 46,2 12,0 17-21 293 31,62 51,7 10,8 0% 0% +10% 1 125 19 13,2 10,8 2 268 31 51,7 9,6 3 282 31 29,7 17,7 4-16 292 31 46,2 11,8 17-21 293 31 51,7 10,5 +10% 0% +10% 1 137,5 19 13,2 11,9 2 294,8 31 51,7 10,6 3 310,2 31 29,7 19,4 4-16 321,2 31 46,2 12,9 17-21 322,3 31 51,7 11,6 +10% -2% +10% 1 137,5 18,62 13,2 11,6 2 294,8 30,38 51,7 10,4 3 310,2 30,38 29,7 19,0 4-16 321,2 30,38 46,2 12,7 17-21 322,3 30,38 51,7 11,4 +10% +2% +10% 1 137,5 19,38 13,2 12,1 2 294,8 31,62 51,7 10,8 3 310,2 31,62 29,7 19,8 4-16 321,2 31,62 46,2 13,2 17-21 322,3 31,62 51,7 11,8 Tablica III. Zestawienie wyników WPQR 1 Table III. A summary of results of the Welding Procedure Qualification Record 1 ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 12 +/-25% 9,0 - 15,0 9,5 - 14,8 11 +/-25% 8,3 - 13,8 8,5 - 13,2 19 +/-25% 14,3 - 23,8 15,6 - 24,2 13 +/-25% 9,8 - 16,3 10,4 - 16,1 12 +/-25% 9,0 - 15,0 9,3 - 14,5 20 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 Tablica IV. Parametry technologiczne WPQR 2 Table IV. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 2 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 297 +/-10% 31 +/-2% 35 +/-10% 15,8 +/-25% 2-3 285 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 11,3 +/-25% Tablica V. Zakres parametrów technologicznych WPQR 2 Table V. A range of technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 2 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM -10,00% 0,00% 0,00% 1 267,3 31 35 14,2 2-3 256,5 31 47 10,2 -10,00% -2,00% 0,00% 1 267,3 30,38 35 13,9 2-3 256,5 30,38 47 9,9 -10,00% +2% 0,00% 1 267,3 31,62 35 14,5 2-3 256,5 31,62 47 10,4 0,00% -2,00% 0,00% 1 297 30,38 35 15,5 2-3 285 30,38 47 11,1 0,00% +2% 0,00% 1 297 31,62 35 16,1 2-3 285 31,62 47 11,5 +10% 0,00% 0,00% 1 326,7 31 35 17,4 2-3 313,5 31 47 12,4 +10% -2,00% 0,00% 1 326,7 30,38 35 17,0 2-3 313,5 30,38 47 12,2 +10% +2% 0,00% 1 326,7 31,62 35 17,7 2-3 313,5 31,62 47 12,7 -10,00% 0,00% -10,00% 1 267,3 31 31,5 15,8 2-3 256,5 31 42,3 11,3 -10,00% -2,00% -10,00% 1 267,3 30,38 31,5 15,5 2-3 256,5 30,38 42,3 11,1 -10,00% +2% -10,00% 1 267,3 31,62 31,5 16,1 21PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 2-3 256,5 31,62 42,3 11,5 0,00% -2,00% -10,00% 1 297 30,38 31,5 17,2 2-3 285 30,38 42,3 12,3 0,00% +2% -10,00% 1 297 31,62 31,5 17,9 2-3 285 31,62 42,3 12,8 0,00% 0,00% -10,00% 1 297 31 31,5 17,5 2-3 285 31 42,3 12,5 +10% 0,00% -10,00% 1 326,7 31 31,5 19,3 2-3 313,5 31 42,3 13,8 +10% -2,00% -10,00% 1 326,7 30,38 31,5 18,9 2-3 313,5 30,38 42,3 13,5 +10% +2% -10,00% 1 326,7 31,62 31,5 19,7 2-3 313,5 31,62 42,3 14,1 -10,00% 0,00% +10% 1 267,3 31 38,5 12,9 2-3 256,5 31 51,7 9,2 -10,00% -2,00% +10% 1 267,3 30,38 38,5 12,7 2-3 256,5 30,38 51,7 9,0 -10,00% +2% +10% 1 267,3 31,62 38,5 13,2 2-3 256,5 31,62 51,7 9,4 0,00% -2,00% +10% 1 297 30,38 38,5 14,1 2-3 285 30,38 51,7 10,0 0,00% +2% +10% 1 297 31,62 38,5 14,6 2-3 285 31,62 51,7 10,5 0,00% 0,00% +10% 1 297 31 38,5 14,3 2-3 285 31 51,7 10,3 +10% 0,00% +10% 1 326,7 31 38,5 15,8 2-3 313,5 31 51,7 11,3 +10% -2,00% +10% 22 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 1 326,7 30,38 38,5 15,5 2-3 313,5 30,38 51,7 11,1 +10% +2% +10% 1 326,7 31,62 38,5 16,1 2-3 313,5 31,62 51,7 11,5 Tablica VI. Zestawienie wyników WPQR 2 Table VI. A summary of results of the Welding Procedure Qualification Record 2 ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 15,8 +/-25% 11,9 - 19,8 12,7 - 19,7 11,3 +/-25% 8,5 - 14,2 9,0 - 14,1 Tablica VII. Parametry technologiczne WPQR 3 Table VII. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 3 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 520 +/-10% 28 +/-2% 53 +/-10% 16 +/-25% 2 520 +/-10% 28 +/-2% 54 +/-10% 16 +/-25% 3 520 +/-10% 28 +/-2% 53 +/-10% 16 +/-25% 4 520 +/-10% 28 +/-2% 54 +/-10% 16 +/-25% Tablica VIII. Zakres parametrów technologicznych WPQR 3 Table VIII. A range of technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 3 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM -10% -2% 0% 1 468 27,44 53 14,5 2 468 27,44 54 14,3 3 468 27,44 53 14,5 4 468 27,44 54 14,3 -10% +2% 0% 1 468 28,56 53 15,1 2 468 28,56 54 14,9 3 468 28,56 53 15,1 4 468 28,56 54 14,9 0% -2% 0% 1 520 27,44 53 16,2 2 520 27,44 54 15,9 3 520 27,44 53 16,2 4 520 27,44 54 15,9 0% +2% 0% 1 520 28,56 53 16,8 2 520 28,56 54 16,5 3 520 28,56 53 16,8 4 520 28,56 54 16,5 23PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 +10% 0% 0% 1 572 28 53 18,1 2 572 28 54 17,8 3 572 28 53 18,1 4 572 28 54 17,8 +10% -2% 0% 1 572 28,56 53 18,5 2 572 28,56 54 18,2 3 572 28,56 53 18,5 4 572 28,56 54 18,2 -10% 0% -10% 1 468 28 47,7 16,5 2 468 28 48,6 16,2 3 468 28 47,7 16,5 4 468 28 48,6 16,2 -10% -2% -10% 1 468 27,44 47,7 16,2 2 468 27,44 48,6 15,9 3 468 27,44 47,7 16,2 4 468 27,44 48,6 15,9 -10% +2% -10% 1 468 28,56 47,7 16,8 2 468 28,56 48,6 16,5 3 468 28,56 47,7 16,8 4 468 28,56 48,6 16,5 0% -2% -10% 1 520 27,44 47,7 17,9 2 520 27,44 48,6 17,6 3 520 27,44 47,7 17,9 4 520 27,44 48,6 17,6 0% +2% -10% 1 520 28,56 47,7 18,7 2 520 28,56 48,6 18,3 3 520 28,56 47,7 18,7 4 520 28,56 48,6 18,3 0% 0% -10% 1 520 28 47,7 18,3 2 520 28 48,6 18,0 3 520 28 47,7 18,3 4 520 28 48,6 18,0 +10% 0% -10% 1 572 28 47,7 20,1 2 572 28 48,6 19,8 3 572 28 47,7 20,1 4 572 28 48,6 19,8 +10% -2% -10% 24 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 1 572 27,44 47,7 19,7 2 572 27,44 48,6 19,4 3 572 27,44 47,7 19,7 4 572 27,44 48,6 19,4 +10% +2% -10% 1 572 28,56 47,7 20,5 2 572 28,56 48,6 20,2 3 572 28,56 47,7 20,5 4 572 28,56 48,6 20,2 -10% 0% +10% 1 468 28 58,3 13,5 2 468 28 59,4 13,2 3 468 28 58,3 13,5 4 468 28 59,4 13,2 -10% -2% +10% 1 468 27,44 58,3 13,2 2 468 27,44 59,4 13,0 3 468 27,44 58,3 13,2 4 468 27,44 59,4 13,0 -10% +2% +10% 1 468 28,56 58,3 13,8 2 468 28,56 59,4 13,5 3 468 28,56 58,3 13,8 4 468 28,56 59,4 13,5 0% -2% +10% 1 520 27,44 58,3 14,7 2 520 27,44 59,4 14,4 3 520 27,44 58,3 14,7 4 520 27,44 59,4 14,4 0% +2% +10% 1 520 28,56 58,3 15,3 2 520 28,56 59,4 15,0 3 520 28,56 58,3 15,3 4 520 28,56 59,4 15,0 0% 0% +10% 1 520 28 58,3 15,0 2 520 28 58,3 14,7 3 520 28 58,3 15,0 4 520 28 58,3 14,7 +10% 0% +10% 1 572 28 58,3 16,5 2 572 28 59,4 16,2 3 572 28 58,3 16,5 4 572 28 59,4 16,2 +10% -2% +10% 1 572 27,44 58,3 16,2 25PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 2 572 27,44 59,4 15,9 3 572 27,44 58,3 16,2 4 572 27,44 59,4 15,9 +10% +2% +10% 1 572 28,56 58,3 16,8 2 572 28,56 59,4 16,5 3 572 28,56 58,3 16,8 4 572 28,56 59,4 16,5 Tablica IX. Zestawienie wyników WPQR 3 Table IX. A summary of results of the Welding Procedure Qualification Record 3 ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 16 +/-25% 12 - 20 13,2 - 20,5 16 +/-25% 12 - 20 13,0 - 20,2 16 +/-25% 12 - 20 13,2 - 20,5 16 +/-25% 12 - 20 13,0 - 20,1 Jak widać z zestawień wyników przy przyjętych toleran- cjach parametrów technologicznych wartości energii linio- wej nie przekroczyły wartości +/-25%. Wartości praktyczne parametrów technologicznych wy- nikające z pomiarów podczas wykonywania spoin w warun- kach produkcyjnych. Podczas wykonywania spoin w warunkach produkcyj- nych zdarza się, że złącza spawane muszą być wykonywane w miejscach trudno dostępnych, w niewygodnych dla spa- wacza pozycjach itp. W takich warunkach spawacze czasa- mi ustawiają parametry spawania indywidualnie do sytuacji, w której muszą wykonać spoinę. Poniżej przedstawiono wyniki pomiarów wartości prądu spawania i napięcia w warunkach produkcyjnych oraz zmia- ny energii liniowej. Tablica X. Parametry technologiczne WPQR 1 Table X. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 1 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 125 +/-10% 19 +/-2% 12 +/-10% 12 +/-25% 2 268 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 11 +/-25% 3 282 +/-10% 31 +/-2% 27 +/-10% 19 +/-25% 4-16 292 +/-10% 31 +/-2% 42 +/-10% 13 +/-25% 17-21 293 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 12 +/-25% Tablica XI. Parametry technologiczne dla WPQR 1 zmierzone w warunkach produkcyjnych Table XI. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 1 measured in the production conditions NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 131,25 18,5 12 12,14 2 256 32,3 47 10,6 3 300 32,3 27 21,5 4-16 300 32,3 42 13,8 17-21 300 32,3 47 12,4 26 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 Tablica XII. Zestawienie wyników WPQR 3 Table XII. A summary of results of the Welding Procedure Qualification Record 3 ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 16 +/-25% 12 - 20 13,2 - 20,5 16 +/-25% 12 - 20 13,0 - 20,2 16 +/-25% 12 - 20 13,2 - 20,5 16 +/-25% 12 - 20 13,0 - 20,1 Tablica XIII. Parametry technologiczne WPQR 2 Table XIII. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 2 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 297 +/-10% 31 +/-2% 35 +/-10% 16 +/-25% 2-3 285 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 11 +/-25% Tablica XIV. Parametry technologiczne WPQR 2 Table XIV. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 2 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 287 33 35 16,2 2-3 272 33 47 11,5 Tablica XV. Zestawienie wyników WPQR 3 Table XV. A summary of results of the Welding Procedure Qualification Record 3 ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 16 +/-25% 11,9 - 19,8 16,2 11 +/-25% 8,5 - 14,2 11,5 Tablica XVI. Parametry technologiczne WPQR 3 Table XVI. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 3 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 520 +/-10% 28 +/-2% 53 +/-10% 16 2 520 +/-10% 28 +/-2% 54 +/-10% 16 3 520 +/-10% 28 +/-2% 53 +/-10% 16 4 520 +/-10% 28 +/-2% 54 +/-10% 16 Tablica XVII. Parametry technologiczne dla WPQR 3 zmierzone w warunkach produkcyjnych Table XVII. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 3 measured in the production conditions NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 400 26 58 10,8 2 450 25 58 11,6 3 420 28 58 12,2 4 470 26 58 12,6 27PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 Tablica XVIII. Zestawienie wyników Table XVIII. A summary of results ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 16 +/-25% 12 - 20 10,8 16 +/-25% 12 - 20 11,6 16 +/-25% 12 - 20 12,2 16 +/-25% 12 - 20 12,6 Z przedstawionych pomiarów wynika, że w większości przy- padków przy stosowanych parametrach technologicznych przez spawaczy podczas wykonywania spoin w warunkach produkcyjnych energia liniowa mieści się w zakresie +/-25%. Jednak w przypadku spawania spoin pachwinowych me- todą 121 zastosowane parametry spowodowały, że otrzyma- na energia liniowa była mniejsza o ok. 33%. Podane parame- try były stosowane podczas spawania dwuteownika, gdzie grubość środnika wynosiła 8 mm a pasów 12 mm. Środnik i pasy były łączone spoiną pachwinową a4 wg WPQR 3. Zakres kwalifikacji wynikający z WPQR 3 dla spoin pachwi- nowych jednościegowych wynosi 3,75 – 7,5. Zastosowane parametry były konieczne, aby uzyskać spoinę pachwinową a4, choć wartość energii liniowej jest mniejsza od zakresu, który wynika z PN-EN ISO 15614. Wartości  parametrów  technologicznych  wyznaczone   na  podstawie  tolerancji  wskazań  wartości  elektrycznych  stosowane dla urządzeń do spawania elektrycznego. Każde urządzenie elektryczne powinno przechodzić okre- sowe badania techniczne, które dopuszczają je do dalszej eksploatacji. Ta sama zasada dotyczy urządzeń do spawa- nia elektrycznego, o których mówi PN-EN 60974-1. Urządzenia do spawania elektrycznego posiadają wbudo- wane mierniki wartości elektrycznych takie jak amperomierz i woltomierz. Ich dokładność wskazań prądu i napięcia powinna wynosić: – między 100% a 25% nastawienia maksymalnego +/-10% wartości rzeczywistej, – poniżej 25% nastawienia maksymalnego +/-2,5% warto- ści rzeczywistej [6]. Poniżej przedstawiono wyniki obliczeń przy założe- niu, że dokładność wskazań amperomierza i woltomierza wynosi +/-10%, czyli wartości maksymalnych odchyłek wskazań. Tablica XIX. Parametry technologiczne WPQR 1 Table XIX. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 1 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   E, A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 125 +/-10% 19 +/-2% 12 +/-10% 12 +/-25% 2 268 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 11 +/-25% 3 282 +/-10% 31 +/-2% 27 +/-10% 19 +/-25% 4-16 292 +/-10% 31 +/-2% 42 +/-10% 13 +/-25% 17-21 293 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 12 +/-25% Tablica  XX. Parametry technologiczne dla WPQR 1 zmienione o wartość maksymalnego błędu wskazań dla urządzeń stosowanych do spawania elektrycznego Table XX. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 1 changed by the maximum error of indication for the devices used in the electrical welding NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM -10% 0% 1 112,5 19 12 10,7 2 241,2 31 47 9,5 3 253,8 31 27 17,5 4-16 262,8 31 42 11,6 17-21 263,7 31 47 10,4 -10% -10% 1 112,5 17,1 12 9,6 2 241,2 27,9 47 8,6 28 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 3 253,8 27,9 27 15,7 4-16 262,8 27,9 42 10,5 17-21 263,7 27,9 47 9,4 -10% +10% 1 112,5 20,9 12 11,8 2 241,2 34,1 47 10,5 3 253,8 34,1 27 19,2 4-16 262,8 34,1 42 12,8 17-21 263,7 34,1 47 11,5 0% -10% 1 125 17,1 12 10,7 2 268 27,9 47 9,5 3 282 27,9 27 17,5 4-16 292 27,9 42 11,6 17-21 293 27,9 47 10,4 0% +10% 1 125 20,9 12 13,1 2 268 34,1 47 11,7 3 282 34,1 27 21,4 4-16 292 34,1 42 14,2 17-21 293 34,1 47 12,8 +10% 0% 1 137,5 19 12 13,1 2 294,8 31 47 11,7 3 310,2 31 27 21,4 4-16 321,2 31 42 14,2 17-21 322,3 31 47 12,8 +10% -10% 1 137,5 17,1 12 11,8 2 294,8 27,9 47 10,5 3 310,2 27,9 27 19,2 4-16 321,2 27,9 42 12,8 17-21 322,3 27,9 47 11,5 +10% -10% 1 137,5 20,9 12 14,4 2 294,8 34,1 47 12,8 3 310,2 34,1 27 23,5 4-16 321,2 34,1 42 15,6 17-21 322,3 34,1 47 14,0 Tablica XXI. Zestawienie wyników Table XXI. A summary of results ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 12 +/-25% 9,0 - 15,0 9,6 - 14,4 11 +/-25% 8,3 - 13,8 8,6 - 12,8 29PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 19 +/-25% 14,3 - 23,8 15,7 - 23,5 13 +/-25% 9,8 - 16,3 10,5 - 15,6 12 +/-25% 9,0 - 15,0 9,4 - 14 Tablica XXII. Parametry technologiczne WPQR 2 Table XXII. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 2 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   E, A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 297 +/-10% 31 +/-2% 35 +/-10% 15,8 +/-25% 2 285 +/-10% 31 +/-2% 47 +/-10% 11,3 +/-25% Tablica  XXIII. Parametry technologiczne dla WPQR 2 zmienione o wartość maksymalnego błędu wskazań dla urządzeń stosowanych do spawania elektrycznego Table XXII. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 2 changed by the maximum error of indication for the devices used in the electrical welding NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM -10,00% 0,00% 1 267,3 31 35 14,2 2-3 256,5 31 47 10,2 -10,00% -10,00% 1 267,3 27,9 35 12,8 2-3 256,5 27,9 47 9,1 -10,00% +10% 1 267,3 34,1 35 15,6 2-3 256,5 34,1 47 11,2 0,00% -10,00% 1 297 27,9 35 14,2 2-3 285 27,9 47 10,2 0,00% +10% 1 297 34,1 35 17,4 2-3 285 34,1 47 12,4 +10% -10,00% 1 326,7 27,9 35 15,6 2-3 313,5 27,9 47 11,2 +10% +10% 1 326,7 34,1 35 19,1 2-3 313,5 34,1 47 13,6 Tablica XXIV. Zestawienie wyników WPQR 2 Table XXIV. A summary of results for Welding Procedure Qualification Record 2 ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 15,8 +/-25% 11,9 - 19,8 12,8 - 19,1 11,3 +/-25% 8,5 - 14,1 9,1 - 13,6 30 PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 Tablica XXV. Parametry technologiczne WPQR 3 Table XXV. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 3 NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM 1 520 +/-10% 28 +/-2% 53 +/-10% 16 2 520 +/-10% 28 +/-2% 54 +/-10% 16 3 520 +/-10% 28 +/-2% 53 +/-10% 16 4 520 +/-10% 28 +/-2% 54 +/-10% 16 Tablica XXVI. Parametry technologiczne dla WPQR 3 zmienione o wartość maksymalnego błędu wskazań dla urządzeń stosowanych do spawania elektrycznego Table  XXVI. Technological parameters of the Welding Procedure Qualification Record 3 changed by the maximum error of indication for the devices used in the electrical welding NR ŚCIEGU NATĘŻENIE,   A NAPIĘCIE,   V PRĘDKOŚĆ,   CM/MIN ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM -10% 0% 1 468 28 53 14,8 2 468 28 54 14,6 3 468 28 53 14,8 4 468 28 54 14,6 +10% 0% 1 572 28 53 18,1 2 572 28 54 17,8 3 572 28 53 18,1 4 572 28 54 17,8 0% -10% 1 520 25,2 53 14,8 2 520 25,2 54 14,6 3 520 25,2 53 14,8 4 520 25,2 54 14,6 0% +10% 1 520 30,8 53 18,1 2 520 30,8 54 17,8 3 520 30,8 53 18,1 4 520 30,8 54 17,8 -10% -10% 1 468 25,2 53 13,3 2 468 25,2 54 13,1 3 468 25,2 53 13,3 4 468 25,2 54 13,1 +10% +10% 1 572 30,8 53 19,9 2 572 30,8 54 19,6 3 572 30,8 53 19,9 4 572 30,8 54 19,6 31PRZEGLĄD  SPAWALNICTWA Vol. 89 2/2017 Tablica XXVII. Zestawienie wyników WPQR 3 Table XXV.II A summary of results for Welding Procedure Qualification Record 3 ENERGIA LINIOWA,   KJ/CM DOPUSZCZALNE ZMIANY, WARTOŚCI   KJ/CM OTRZYMANE WYNIKI,   KJ/CM 16 12 - 20 13,3 - 19,9 16 12 - 20 13,1 - 19,6 16 12 - 20 13,3 - 19,9 16 12 - 20 13,1 - 19,6 Z przedstawionych obliczeń wynika, że maksymalne dopuszczalne odchyłki wskazań amperomierza i woltomierza nie powodują przekroczenia wartości +/-25% energii liniowej. Podsumowanie Parametry technologiczne umieszczane w Instrukcjach Technologicznych Spawania mają duży wpływ na własności wy- konywanych złączy spawanych. Zbyt niskie parametry mogą powodować braki przetopu, czy przyklejenia. Natomiast zbyt wysokie parametry mogą powodować podtopienia, wycieki w grani, przepalenia. Natężenie prądu oraz napięcie wpływa bezpośrednio na wartość energii liniowej, która jest związana z ilością wprowadzonego do złącza ciepła. Ilość wprowadzo- nego ciepła oddziaływuje na własności mechaniczne złącza spawanego. Przy zbyt wysokich wartościach może powodować rozrost ziarna, co obniża udarność, a przy zbyt niskich wartościach może być przyczyną wzrostu twardości poprzez lokalne podhartowania. W Protokołach Kwalifikowania Technologii Spawania (WPQR) są podane wartości parametrów technologicznych spa- wania, przy których było wykonywane złącze próbne. Jednak WPQR dopuszcza pewien zakres grubości spoin, materiałów spawanych, pozycji spawania itp. Dodatkowo w warunkach produkcyjnych zdarza się, że parametry spawania powinny być dostosowane do indywidualnych sytuacji, które mogą wystąpić podczas wykonywania spoin. Oprócz tego każde urządze- nie ma pewien zakres błędu wskazań parametrów, które zostają ustawione przez spawacza lub operatora na urządzeniu. To powoduje, że w WPS–ach powinno się wprowadzać pewien zakres parametrów technologicznych. Literatura [1] Norma: PN-EN ISO 9001 Systemy zarządzania jakością – Wymagania [2] Norma: PN-EN ISO 3834 – 2 Wymagania jakości dotyczące spawania materiałów metalowych – Część 2: Pełne wymagania jakości. [3] Praca zbiorowa: Poradnik inżyniera. Spawalnictwo. Tom I, WNT, Warsza- wa 2003. [4] Brózda J.: Stale konstrukcyjne i ich spawalność. Wydanie drugie, Instytut Spawalnictwa, Gliwice 2009. [5] Norma: PN-EN ISO 15614 Specyfikacja i kwalifikowanie technologii spa- wania metali. Badanie technologii spawania. Część 1: Spawanie łukowe i gazowe stali oraz spawanie łukowe niklu i stopów niklu. [6] Norma: PN-EN 60974-1 Sprzęt do spawania łukowego – Część 1: Spa- walnicze źródła energii. [7] Pakos R.: Technologiczna próba spawalności według ABV-SEP 1390, Przegląd Spawalnictwa 2013, nr 4, str. 14-17. [8] Bęczkowski R., Gucwa M.: Wpływ nastawy prądu na zmiany wielkości geometrycznych przekrojów napoin, Przegląd Spawalnictwa 2014, nr 9, str. 72-77.