Što je učinkovitost zavarivanja

Što je učinkovitost zavarivanja?

Učinkovitost zavarenog spoja izraz je koji se koristi u ASME kodovima za projektiranje zavarenih spojeva u posudama pod tlakom. Učinkovitost spoja odnosi se na čvrstoću zavarenog spoja u odnosu na čvrstoću osnovnog metala.

Učinkovitost spoja je mjera koliko dobro spoj prenosi opterećenje između dva dijela konstrukcije. Izražava se u postocima i predstavlja udio čvrstoće osnovnog materijala koji se koristi u spoju.

Na primjer, učinkovitost spoja od 100% znači da spoj može prenijeti punu čvrstoću osnovnog materijala, dok učinkovitost spoja od 50% znači da spoj može prenijeti samo polovicu čvrstoće osnovnog materijala.

Učinkovitost zavarivanja važno je uzeti u obzir pri projektiranju i analizi konstrukcija jer utječe na ukupnu čvrstoću i sigurnost konstrukcije.

Visoka učinkovitost spoja znači da konstrukcija može učinkovito prenijeti opterećenje, dok niska učinkovitost spoja znači da konstrukcija nije u stanju učinkovito prenijeti opterećenje i može biti izložena riziku od kvara.

Formula učinkovitosti zavarenog spoja

Učinkovitost zavarenog spoja obično se izračunava kao omjer čvrstoće spoja i čvrstoće osnovnog materijala i izražava se kao postotak. Formula za zajedničku učinkovitost je:

Učinkovitost zavarenog spoja = (Čvrstoća spoja / Čvrstoća osnovnog materijala) x 100%

gdje:

• Čvrstoća spoja je maksimalno opterećenje koje spoj može izdržati prije nego dođe do kvara.
• Čvrstoća osnovnog materijala je maksimalno opterećenje koje osnovni materijal može izdržati prije kvara.

Važno je napomenuti da se čvrstoća spoja i čvrstoća osnovnog materijala obično određuju ispitivanjem ili korištenjem standardne formule. Rezultati ovih ispitivanja ili proračuna koriste se za određivanje učinkovitosti spoja.

Također, na učinkovitost spoja mogu utjecati brojni čimbenici, uključujući vrstu spoja, kvalitetu dotjerivanja, vrstu zavarivanja ili pričvršćivanja koje se koristi i stanje osnovnog materijala.

Na primjer, ako sučeoni spoj može izdržati maksimalno opterećenje od 10 000 funti, a osnovni materijal ima čvrstoću od 20 000 funti, učinkovitost spoja bila bi:

Učinkovitost zavarenog spoja = (10 000 / 20 000) x 100% = 50%

To znači da spoj može prenijeti samo polovicu čvrstoće osnovnog materijala.

Učinkovitost spoja ključno je razmatranje u dizajnu zavarivanja i važno je osigurati da su spojevi dizajnirani tako da imaju što veću učinkovitost kako bi se osiguralo da je struktura sigurna i sposobna učinkovito izdržati opterećenja.

Učinkovitost zavarenog spoja od 1,00 (100%) označava da zavar ima istu čvrstoću osnovnog metala i pretpostavlja se da je bešavni.

Istodobno, učinkovitost od 0,50 (50%) pokazuje da spoj ima upola manju čvrstoću od osnovnog metala.

Zajednička učinkovitost u posudi pod tlakom

Učinkovitost spoja ključni je aspekt koji treba uzeti u obzir tijekom faze projektiranja. Prilikom određivanja debljine ljuske i predviđenog tlaka, čvrstoću osnovnog materijala treba pomnožiti s faktorom učinkovitosti spoja.

Prema ASME-u, pri odabiru elektrode za zavarivanje treba uzeti u obzir njezinu čvrstoću i ona mora biti veća ili jednaka čvrstoći osnovnog metala.

Ako je to osigurano, dizajn bi trebao uzeti u obzir najslabiju kariku, a to je osnovni metal.

ASME daje statističke vrijednosti za ovaj parametar u tablici UW-12 na temelju vrste spoja i razine pregleda.

Učinkovitost spoja ovisi o vrsti zavarenog spoja i razini provedenog ispitivanja bez razaranja (NDT).

Učinkovitost spoja ovisi o vrsti zavarenog spoja i opsegu NDT-a.

Tablica faktora učinkovitosti zavarenog spoja

Sažetak tipova zavarenih spojeva i opseg NDT-a koji definira različite učinkovitosti spojeva prema ASME BPVC odjeljak VIII div. 1 prikazan je u donjoj tablici faktora učinkovitosti zavarenog spoja.

Vrsta zgloba

Odabir vrste zavara, kao što je sučeoni ili preklopni spoj, određen je mjestom spoja i bilo kojim ograničenjima upotrebe.

Položaj spojeva u opremi podijeljen je u kategorije kako je opisano u UW-3 i ilustrirano na slici UW-3.

Na primjer, uzdužni spojevi spadaju u kategoriju A, obodni spojevi spadaju u kategoriju B, zavari u zavarenoj vratnoj prirubnici spadaju u kategoriju C, a zavari koji povezuju mlaznice s školjkama spadaju u kategoriju D.

Servisna ograničenja uključuju potencijalne opasnosti, temperaturu, tlak i izravno paljenje. Na temelju usluge i kategorije spoja, izbor tipa spoja ograničen je u UW-2.

Ovo bi ograničenje trebalo pružiti optimalnu opciju protiv očekivanih vrsta naprezanja. ASME tablica UW-12 uključuje sljedeće vrste spojeva:

1. Sučeoni spoj – dvostruko zavarivanje
2. Sučeoni spoj – jednostruko zavarivanje bez potporne trake
3. Sučeoni spoj – jednostruko zavarivanje s potpornom trakom
4. Preklopni spoj – dupli file
5. Preklopni spoj – jedan ugao s utičnim zavarima
6. Preklopni spoj – jedan ugao bez utičnih zavara
7. Kutni spoj
8. Kutni spoj

Opseg radiografije

U određenim situacijama može biti neizvodljivo raditi radiografiju na cijeloj dužini zavarenih spojeva.

Kao rezultat toga, ASME daje kriterij u UW-11 za određivanje hoće li se raditi potpuna radiografija, radiografija na točki ili uopće ne radiografija.

Potpuna radiografija znači da će cijela duljina zavarenih spojeva biti pregledana pomoću radiografije.

Točkasta radiografija uključuje ispitivanje malog broja reprezentativnih točaka zavara kako bi se prikazao cijeli zavar.

Razina ispita odabrana je u UW-11 na temelju čimbenika kao što su:

• Vrsta zgloba
• Smrtonosnost tekućine
• Debljina spoja
• Projektni tlak
• Vrsta zavarivanja, za debele ploče (elektroplin/elektrošljaka)

Kada je dopuštena točkasta radiografija, prema UW-52, mora se pregledati najmanje jedna točka za svaki dio od 50 stopa dužine zavara.

Duljina svake točke treba biti najmanje 6 inča, a najmanje jedna točka po sekciji po zavarivaču treba se ispitati kako bi se prikazala kvaliteta zavara svakog zavarivača.

Bez obzira na broj, točke se bilježe kao prikaz kvalitete zavara odsječka zavara od 50 stopa. Ako je točka prihvaćena, tada je prihvaćen i prikazani dio zavara.

Ako nije, tada se moraju ispitati još dvije točke. Ako su obje dodatne točke prihvaćene, tada je cijeli odjeljak prihvaćen, ali odbačeno mjesto još treba popraviti.

S druge strane, ako se odbije bilo koje od dodatnih mjesta, odbija se cijeli odjeljak.

Proizvođač ima dvije mogućnosti, ili cijeli odbačeni dio zavara treba ukloniti i ponovno zavariti ili ga treba u potpunosti ispitati i popraviti samo na neispravnim mjestima.

Osim toga, ultrazvučno ispitivanje može se koristiti umjesto radiografije ako je debljina materijala jednaka ili veća od 1/4 inča, a vrijede ista pravila.

Zajednička učinkovitost u ASME odjeljak VIII

Nakon utvrđivanja odgovarajućeg tipa spoja i razine ispitivanja, učinkovitost spoja može se dobiti iz tablice UW-12 kao što je prethodno spomenuto.

U tablici se može vidjeti da određene vrste spojeva, kao što su kutni i kutni spojevi, nisu prikladni za radiografiju.

To je zbog geometrije njihovog rasporeda, budući da različita debljina metala može otežati tumačenje radiografskih slika.

Nadalje, ove vrste spojeva obično su dizajnirane za komponente koje su pod niskim opterećenjem, te se stoga smatraju nekritičnim i nisu vrijedne resursa potrebnih za njihovo ispitivanje.

Što je učinkovitost zavarenog spoja?

između dva dijela konstrukcije. Predstavlja udio čvrstoće osnovnog materijala koji se koristi u spoju.

Spoj sa 100% učinkovitosti znači da spoj može prenijeti punu čvrstoću osnovnog materijala, dok spoj sa 50% učinkovitosti znači da spoj može prenijeti samo polovicu čvrstoće osnovnog materijala.

Faktor učinkovitosti zavarenog spoja

Faktor učinkovitosti zavarenog spoja izraz je koji se koristi za opisivanje dijela čvrstoće zavarenog spoja koji se koristi u konstrukciji. Često se koristi kao faktor pri određivanju dopuštenog naprezanja za zavareni spoj.

Faktor učinkovitosti spoja primjenjuje se na čvrstoću osnovnog metala, koji se određuje iz specificirane minimalne vlačne čvrstoće i specificirane minimalne granice razvlačenja osnovnog metala.

Na primjer, faktor učinkovitosti spoja za kutni zavar s punim prodiranjem u elementu od konstrukcijskog čelika obično se smatra 0,75 ili 75%. To znači da spoj može prenijeti 75% čvrstoće osnovnog metala.

Vrijedno je napomenuti da je faktor učinkovitosti spoja konzervativna procjena čvrstoće zavarenog spoja i da stvarna čvrstoća zavarenog spoja može biti veća od faktora učinkovitosti spoja.

Stoga se faktor učinkovitosti spoja treba koristiti samo kao konzervativna procjena čvrstoće zavarenog spoja.

Spojna učinkovitost zavarene cijevi

Učinkovitost spoja zavarene cijevi je mjera koliko dobro zavareni spoj prenosi opterećenje između dva dijela cijevi.

Predstavlja udio čvrstoće osnovnog materijala koji se koristi u spoju.

Spoj sa 100% učinkovitosti znači da spoj može prenijeti punu čvrstoću osnovnog materijala, dok spoj sa 50% učinkovitosti znači da spoj može prenijeti samo polovicu čvrstoće osnovnog materijala.

Na primjer, faktor učinkovitosti spoja za sučeoni zavar s punim prodiranjem u cijevi obično se smatra 1,0 ili 100%, što znači da spoj može prenijeti punu čvrstoću osnovnog materijala.

Važno je napomenuti da stvarna čvrstoća zavarenog spoja cijevi može biti veća od faktora učinkovitosti spoja.

Koja je najveća vrijednost učinkovitosti zavarenog spoja u posudi pod tlakom?

Maksimalna vrijednost učinkovitosti zavarenog spoja u posudama pod tlakom obično se određuje kodovima i standardima koji se primjenjuju na određenu industriju i primjenu.

Kodeks Američkog društva inženjera strojarstva (ASME) za kotlove i tlačne posude (BPVC) i Američki institut za naftu (API) dva su često korištena koda za tlačne posude koji daju smjernice za određivanje maksimalne vrijednosti učinkovitosti zavarenog spoja.

Prema ASME BPVC, maksimalna vrijednost učinkovitosti zavarenog spoja za tlačne posude obično je 1,0 ili 100%.

To znači da zavareni spoj može prenijeti punu čvrstoću osnovnog materijala. Ovo se odnosi na posude pod tlakom izrađene od ugljičnog i niskolegiranog čelika.

API kodovi, s druge strane, imaju maksimalnu učinkovitost spoja od 0,85 ili 85% za tlačne posude izrađene od ugljičnog i legiranog čelika.

Open this in UX Builder to add and edit content