DIN EN ISO 10042:2019-01
Сварка. Дуговая сварка соединений алюминия и его сплавов. Уровни качества дефектов (ISO 10042:2018); Немецкая версия EN ISO 10042:2018.
- Стандартный №
- DIN EN ISO 10042:2019-01
- Дата публикации
- 2019
- Разместил
- German Institute for Standardization
- Последняя версия
- DIN EN ISO 10042:2019-01
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая база
DIN EN ISO 10042:2018 является авторитетным международным стандартом для уровней качества дефектов в дуговых сварных соединениях алюминия и алюминиевых сплавов, заменяющим издание 2005 года. Этот стандарт был разработан ISO/TC 44, Техническим комитетом по сварке, и принят в качестве европейского стандарта Европейским комитетом по стандартизации (CEN) в июне 2018 года. Он распространяется на алюминиевые материалы и алюминиевые сплавы толщиной более 0,5 мм и охватывает три сварочных процесса: сварку MIG, сварку TIG и плазменную сварку.
Анализ основных технических изменений и развития
По сравнению с версией 2005 года, версия стандарта 2018 года претерпела несколько важных изменений: номер процесса был удален из ISO 4063; номер классификации дефектов в пункте 1.3 Таблицы 1 был обновлен; В пункт 1.8 добавлена новая диаграмма, пересмотрены требования к уровням B и C; в пункте 1.9 скорректированы критерии приемки уровня C; в пункт 1.14 добавлена новая диаграмма; пересмотрены требования к уровню D в пункте 1.15; удалена старая диаграмма в пункте 1.18 и добавлена новая диаграмма; добавлены типы дефектов в пунктах 1.19–1.21 (на основе ISO 5817); обновлены требования к уровням B и C в пункте 2.2 и требования к уровням C и D в пункте 2.10; диаграмма и требования в пункте 2.11 полностью пересмотрены.
Сравнение версий ISO 10042:2005 ISO 10042:2018 Количество категорий дефектов 18 категорий 21 категория Охват процесса Базовый процесс дуговой сварки Распространён на плазменную сварку Деление классов качества Классы B, C и D Оптимизированные требования к классам Руководство по методам обнаружения Ограниченное руководство Ссылка на ISO 17635 Подробное объяснение системы классов качества
Стандарт определяет три класса качества: B, C и D, где класс B представляет самые высокие требования к качеству. Выбор класса должен основываться на всестороннем рассмотрении таких факторов, как требования к конструкции, последующая технология обработки, тип нагрузки (статический или динамический), условия эксплуатации (температура, окружающая среда) и экономическая эффективность. Различным сварным швам на одном и том же компоненте могут быть присвоены различные классы качества.
Класс B: Подходит для применений с высокими требованиями, таких как ответственные конструкции, такие как аэрокосмическая промышленность и сосуды под давлением, с самыми строгими допусками на дефекты.
Класс C: Подходит для применений со средними требованиями, таких как общее промышленное и транспортное оборудование, со сбалансированным профилем качества.
Класс D: Подходит для неответственных конструкций, таких как некоторые строительные компоненты и общие каркасы, с допуском на более крупные дефекты.
Основные типы дефектов и технические показатели
1. Дефекты в виде трещин (серия 100)
Трещины любого типа (кроме микротрещин) запрещены для всех классов качества. Для класса B максимально допустимый размер микротрещин составляет 0,4 мм x 0,01 мм, не более трёх на площади 2 мм x 2 мм. Для класса C максимально допустимый размер микротрещин составляет 0,6 мм x 0,02 мм, не более четырёх на площади 2 мм x 2 мм.
2. Дефекты пористости (серия 200)
Эти дефекты включают поверхностные поры, скопления пор и линии пор. Пределы индивидуальных размеров пор составляют: 1 мм в диаметре для класса B, 1,5 мм для класса C и 3 мм для класса D. Пористость оценивается с использованием метода проецируемой площади с допустимой пористостью 1% для класса B, 2% для класса C и 4% для класса D (для толщин 0,5-3 мм).
3. Дефекты сплавления (серия 400)
Дефекты несплавления не допускаются для класса B. Короткие дефекты высотой не более 0,2t или 0,2a (максимум 2 мм) допускаются для класса C, а короткие дефекты высотой не более 0,4t или 0,4a (максимум 3 мм) допускаются для класса D.
4. Дефекты формы (серия 500)
К ним относятся чрезмерное усиление сварного шва, недостаточный размер катета и углубленный корень. Например, для чрезмерного усиления сварного шва класс B допускает h ≤ 1,5 мм + 0,1b (максимум 6 мм); для класса C, h ≤ 1,5 мм + 0,15b (максимум 8 мм); и для класса D, h ≤ 1,5 мм + 0,2b (максимум 10 мм).
Методы испытаний и оценки
Настоящий стандарт в первую очередь применяется к визуальному контролю сварных швов, но обнаружение и определение размеров дефектов должны основываться на методах испытаний и объеме, указанных в соответствующем стандарте или контракте. ISO 17635 содержит руководство по соотношению между классами качества и пределами приемки для различных методов неразрушающего контроля.
При радиографическом контроле внешний вид дефектов на поверхности проекции зависит от толщины сварного шва, и этот фактор следует учитывать при оценке. Стандарт рекомендует использовать справочные атласы, содержащие реальные фотографии и радиографические изображения, например, опубликованные Международным институтом сварки (IIW).
Рекомендации по внедрению и примеры применения
Применение в автомобильном производстве
Для сварки кузовов из алюминиевого сплава рекомендуется использовать класс B для критических конструктивных деталей (таких как передние и средние стойки), класс C для общих конструктивных деталей и класс D для ненесущих декоративных деталей. Для внедрения следует создать систему быстрого контроля на основе цифровой рентгенографии в сочетании с автоматизированным программным обеспечением для анализа изображений для эффективного контроля качества.
Авиационно-космическая промышленность
Сварные швы из алюминиевых сплавов для авиационного применения должны соответствовать требованиям класса B, с особенно строгими требованиями к контролю пористости. Рекомендуется использовать промышленную систему компьютерной томографии для трехмерного анализа дефектов, чтобы гарантировать, что внутренние дефекты полностью соответствуют требованиям стандарта.
Архитектурные алюминиевые конструкции
Для опорных конструкций навесных стен основные несущие сварные швы должны соответствовать стандартам класса C, в то время как не несущие нагрузку сварные швы могут соответствовать классу D. В процессе внедрения рекомендуется использовать ультразвуковое оборудование для фазированной решетки для 100% контроля критических сварных швов.
Экономический анализ и оптимизация затрат
Выбор класса качества должен всесторонне учитывать затраты на сварку, затраты на контроль и затраты на доработку. Статистика показывает, что повышение с класса D до класса C увеличивает производственные затраты на 15-25%, а повышение с класса C до класса B увеличивает затраты на 30-40%. Рекомендуется контролировать затраты и при этом соответствовать требованиям к качеству за счет оптимизации процесса и обучения персонала.
Распространённые проблемы и решения при внедрении стандарта
Проблема 1: Различия в результатах между различными методами испытаний. Рекомендуется установить соответствие между методами, например, корреляцию между дефектными показаниями радиографического и ультразвукового контроля.
Проблема 2: Комплексная оценка дефектов. При наличии нескольких дефектов на одном поперечном сечении следует провести оценку множественных дефектов в соответствии с Разделом 4.1, а общее количество не должно превышать указанный предел.
Проблема 3: Систематическая обработка дефектов. Систематические дефекты допускаются только для класса D, но должны быть соблюдены и другие требования.
Тенденции будущего развития
С развитием цифровой сварочной технологии в будущие стандарты могут быть добавлены требования к прогнозированию и предотвращению дефектов на основе анализа больших данных. В то же время, с применением новых алюминиевых сплавов стандарты будут продолжать обновляться с учетом характеристик новых материалов. Компаниям рекомендуется следить за техническими разработками ISO/TC 44/SC 10 и своевременно корректировать свои стратегии контроля качества.
DIN EN ISO 10042:2019-01 Ссылочный документ
- ISO 13919-2 Электронные и лазерно-лучевые сварные соединения. Требования и рекомендации по уровням качества по дефектам. Часть 2. Алюминий, магний и их сплавы и чистая медь.*， 2020-12-31 Обновление
- ISO 17635 Неразрушающий контроль сварных швов — Общие правила для металлических материалов*， 2025-04-02 Обновление
- ISO 2553 Сварка и родственные процессы. Условное изображение на чертежах. Сварные соединения.*， 2021-09-01 Обновление
- ISO 6520-1 Сварка и родственные процессы. Классификация геометрических дефектов металлических материалов. Часть 1. Сварка плавлением.
DIN EN ISO 10042:2019-01 История
- 2019 DIN EN ISO 10042:2019-01 Сварка. Дуговая сварка соединений алюминия и его сплавов. Уровни качества дефектов (ISO 10042:2018); Немецкая версия EN ISO 10042:2018.
- 2017 DIN EN ISO 10042 E:2017-05 Классификация дефектов дуговой сварки алюминия и алюминиевых сплавов (проект)
- 2017 DIN EN ISO 10042 E:2017 Проект документа – Сварка – Дуговая сварка алюминия и его сплавов – Уровни качества дефектов (ISO/DIS 10042:2017); Немецкая и английская версия prEN ISO 10042:2017.
- 2006 DIN EN ISO 10042:2006-02 Сварка — Сварные соединения, выполненные дуговой сваркой, в алюминии и его сплавах — Уровни качества для дефектов (ISO 10042:2005)
- 2006 DIN EN ISO 10042:2006 Сварка. Дуговая сварка соединений алюминия и его сплавов. Уровни качества дефектов (ISO 10042:2005); Английская версия DIN EN ISO 10042:2006-02.
- 2004 DIN EN ISO 10042 E:2004-07 Черновик документа - Сварка - Сварные соединения, выполненные дуговой сваркой, из алюминия и его свариваемых сплавов - Уровни качества для дефектов (ISO/DIS 10042:2004); немецкая версия prEN ISO 10042:2004
- 0000 DIN EN ISO 10042:2004
- 1994 DIN EN 30042:1994 Соединения дуговой сварки алюминия и его свариваемых сплавов. Руководство по уровням качества дефектов (ISO 10042:1992); Немецкая версия EN 30042:1994.
