בדיקות איכות ריתוך לעיבוד חלקי פלדה: מדריך שלב-לפי-שלב

מדוע בדיקת ריתוך מחליטה על איכות חלקי הפלדה

בעיבוד חלקי פלדה, ריתוך הוא לעתים נדירות הפעולה הסופית וכמעט תמיד פעולה מבנית. סוגר, מסגרת מפוברקת, מעטפת שומרת לחץ או מכלול מעובד יורשים כל אי-רציפות שנוצרת בקשת, וחוסר המשכיות הללו זול הרבה יותר למצוא במהלך הייצור מאשר לאחר שהחלק עבר עיבוד, נבדק ונשלח. תוכנית בדיקה מובנית מכסה אפוא שלושה שלבים: לפני פגיעת הקשת, בזמן הריתוך ולאחר שהתקרר המפרק.

בדיקת-קדם ריתוך

חומר בסיס וחומרים מתכלים.ודא את דרגת הפלדה, זהות החום או החלקה, מפרט הממדים ותעודת הטחנה של לוחית הבסיס וגם של מתכת המילוי. אשר שסיווג החומרים המתכלים תואם את ההליך ושהאלקטרודות והשטף אוחסנו ובמידת הצורך נאפו בהתאם להוראות היצרן.

הכנה משותפת.בדוק את זווית החריץ, פני השורש, פער השורש, ישרות הקצוות והניקיון. שמן, אבנית, חלודה, צבע ולחות בחריץ הם מקורות ישירים לנקבוביות וסדקים שנגרמו-מימן, לכן יש לבדוק את המפרק מיד לפני הריתוך ולא שעות קודם לכן.

הרכבה והתאמה-.מדוד פער, אי התאמה ועיוות זוויתי מול השרטוט והליך הריתוך. אי התאמה מופרזת מרכזת מתח ולעיתים קרובות מאלצת את הרתך לפצות במעבר רחב וחם יותר ממה שההליך מאפשר.

ציוד והסמכה.אשר שמפרט נוהל הריתוך נתמך בתיעוד בדיקת נוהל מוסמך, שהרתך מחזיק בהסמכה תקפה לתהליך ולמיקום, וכי המכונה, הלפיד, אספקת הגז וההחזרה תקינים.

ב-בדיקת תהליך ריתוך

פרמטרים.רשום זרם, מתח, מהירות נסיעה, קצב הזנת חוט, קוטביות וזרימת גז מגן עבור כל מעבר. הסחף בכל אחד מאלה משנה את כניסת החום ולכן את המיקרומבנה והקשיחות של המפרק.

טֶכנִיקָה.התבוננו בזווית הנסיעה, זווית העבודה, האריגה, רצף החרוזים וחפיפה. ודא שמעבר השורש מאוחה במלואו ושהאריגה אינה חורגת מגבולות ההליך.

מצב בין מעברים.יש להסיר סלעים, נתזים ותחמוצת לאחר כל מעבר. יש לשמור על טמפרטורת הביניים מתחת למגבלה שנקבעה על ידי הנוהל, מכיוון שחיבור חם בקטע עבה יכול להעלות את כניסת החום מעבר לטווח שההסמכה כיסה.

לאחר-בדיקה חזותית וממדית של ריתוך

פני הריתוך צריכים להיות חלקים וקבועים, ללא סדקים, תכלילים של סיגים, נקבוביות פני השטח או צריבה-דרך.

רוחב הריתוך, גובה הכובע וזווית האצבע צריכים לעמוד בציור, עם מעברים חלקים למתכת הבסיס. חתך, איחוי לא שלם, חוסר חדירה וקיעור שורש אינם מקובלים ברמות המוגדרות בתקן הקבלה.

בדיקות מידות מכסות את גודל הריתוך, עיוות, קמבר ומיקום הרכיבים המחוברים ביחס לנתון. יש למדוד את אורך רגלי ריתוך פילה ואת עובי הגרון במקום להעריך.

בדיקה נפחית ובדיקה מכנית

עבור חיבורים קריטיים או מורכבים מבחינה גיאומטרית, בדיקת פני השטח בלבד אינה מספיקה, מכיוון שהפגמים המזיקים ביותר - חוסר איחוי, נקבוביות פנימית וסדקים קבורים - נמצאים מתחת לפני השטח. בדיקה אולטרסאונד יעילה במפרקי קת חדירה מלאה בחתכים עבים יותר, בעוד שבדיקה רדיוגרפית מועדפת היכן שהכיוון של הפגם הוא נוח ושם נדרש רישום קבוע. רמות הדגימה קשורות בדרך כלל לקריטיות של המפרק: דרגת הריתוך הגבוהה ביותר נבחנת על פני כל אורכה, ומעמדות נמוכים נבחנים על בסיס מדגם באחוז מוגדר.

בדיקה מכנית משלימה בדיקה נפחית. בדיקות מתיחה לרוחב המפרק מאשרות שהריתוך לפחות תואם את החוזק שצוין של המתכת הבסיסית, ומבחני ההשפעה של Charpy על מתכת הריתוך והאזור המושפע מחום מאשרים שהקשיחות לא נפגעה כתוצאה מכניסת חום מוגזמת, במיוחד בחלקים עבים ובפלדות הרגישות לקירור מהיר.

רישומים, מעקב ותיקון

כל תוצאת בדיקה צריכה להיות ניתנת למעקב למפרק שהיא מתארת. ערכת רשומות מעשית מכילה את זיהוי המפרק, תיקון השרטוט, התייחסות נוהל הריתוך, מספרי המנות המתכלים, זהות הרתך, הפרמטרים הנמדדים, תוצאות הבדיקה וסילוק כל תיקון. יש לבחון מחדש-תיקונים באותה שיטה ובאותה רמת קבלה כמו המפרק המקורי, ויש להגביל ולתעד תיקון חוזר של אותו מיקום, שכן חימום מחזורי מדרדר בהדרגה את האזור המושפע מהחום.

כאשר נמצא פגם, יש לזהות את הסיבה לפני חידוש הריתוך. נקבוביות מצביעה בדרך כלל על בעיות זיהום, לחות או זרימת גז; חוסר היתוך מצביע בדרך כלל על קלט חום, מהירות נסיעה או טכניקה; וסדקים באזור המושפע מהחום מצביעים בדרך כלל על מימן, ריסון או משטר חימום מקדים ומעבר לא מתאים.

שאלות נפוצות

ש: מה יש לבדוק לפני תחילת הריתוך?
זהות מתכת חומר הבסיס והמילוי, הכנה וניקיון המפרק, מידות-התאמת, הליך הריתוך והסמכת הרתך, ומצב ציוד הריתוך ואספקת הגז.

ש: מתי מועדפת בדיקות אולטרסאונד על פני בדיקות רנטגן?
בדיקה אולטרסאונד מתאימה למפרקי תחת עבים ומלאים ומזהה פגמים מישוריים כגון חוסר איחוי. בדיקת רנטגן עדיפה על פגמים נפחיים וכאשר נדרשת רישום תמונה קבוע.

ש: כמה ריתוך צריך להיבדק?
ההיקף עוקב אחר דרגת הריתוך. המפרקים הקריטיים ביותר נבדקים לכל אורכם, בעוד שכיתות נמוכות נבדקות באחוז מדגם מוגדר המוסכם בתכנית הבדיקה.

ש: מדוע טמפרטורת המעבר חשובה?
זה שולט בכניסת החום האפקטיבית ובקצב הקירור. מתן אפשרות למפרק להישאר חם מדי מחסם את המיקרו-מבנה ומפחית את הקשיחות, בעוד שמתן לו להתקרר מהר מדי יכול להקשות את האזור המושפע מהחום ולקדם פיצוח.

ש: האם יש צורך בבדיקות מכניות אם הבדיקה הנפחית עוברת?
כֵּן. בדיקה נפחית מוצאת אי רציפות אך אינה מודדת חוזק או קשיחות, ולכן עדיין נדרשות בדיקות מתיחה והשפעה לצורך הסמכת ההליך ולדגימת פרויקט.

ש: כיצד יש לבדוק ריתוך מתוקן?
יש לבחון אותו באותה שיטה, לאותה רמת קבלה, ולרשום אותו באותו אופן כמו המפרק המקורי, כאשר מספר התיקונים בכל מקום אחד נשמר במסגרת המגבלה המוסכמת.