Hitsaustekniikka 3/2016 - Lehtiluukku.fi

Haluatko ostaa tämän lehden?

Vaikuttaako lehti kiinnostavalta? Voit lukea koko lehden valitsemalla "Lisää ostoskoriin". Mukavia lukuhetkiä!

Olet esikatselutilassa. Lue koko lehti

Viimeisintä tietämystä DEKRA toimipisteet Hoidamme tarkastukset, testaukset ja arvioinnit teollisuuden keskeisimmillä osa-alueilla: teräsrakenteet, ISO 9001, ISO 14001, OHSAS, ISO 3834, EN 1090, EN 13084-7, EN 15085, painelaitteet, sähkölaitteistot, palonilmaisuja sammutuslaitteistot sekä ainetta rikkomaton tarkastus (NDT) että rikkova testaus (DT). Suomessa DEKRA on johtava NDT tarkastuslaitos, määrittelemme kohteiden eheyden, seuraamme valmistuksen ja asennuksen laatua sekä tuemme tuotekehitystä. DEKRA Industrial Oy Tuupakankuja 1, 01740 Vantaa Puhelin (09) 878 020 www.dekra.. Lahti Marko Malm 044 7376 749 Lappeenranta Ville Pesonen, 050 545 6788 Pekka Pesonen 0400 841 888 Loviisa Jani Metso 0400 778 460 Olkiluoto Juha Hirvonen 040 048 6684 Oulu Tuomas Kuusisto 040 843 2333 Petri Ylimartimo 040 564 4733 Pori Ville Ruohonen 050 3513 423 Timo Mielonen 040 507 4103 Raahe Risto Maliniemi 050 322 9828 Pekka Sarja 050 322 9831 Savonlinna Jarkko Wright 0440 811 889 Tampere Marko Ristiluoma 040 480 8899 Seppo Saarela 040 500 7721 Turku Juha Hirvonen 0400 486 684 Vaasa Marko Koivumäki 040 722 6620 Vantaa Petteri Lehto 0400 400 926 Kari Palsamäki 040 761 9824 Varkaus Jussi Nykänen 040 749 9350 Ari Pöllänen 040 575 9977 Rikkova aineenkoetus (DT) Turku: Teppo Vihervä 0400 183 151 Oulu: Jani Kantola 0440 761 391 Sertifiointi Anssi Rissanen 044 7376 835 Alavus Aatu Linjala 041 4342 562 Harri Koskinen 040 488 9669 Joensuu Antti Hartikainen 040 566 7881 Jyväskylä Juha Kannelniemi 0400 759 589 Kalanti Marko Ihanmäki 040 747 7866 Kemi Timo Maijanen 0400 866 255 Tiina Vakkala 040 844 5727 Kouvola Kari Karjalainen 0400 999 771 Kuopio Olli Hiltunen 044 737 6999 Harri Hirvonen 044 737 6821 Kulloo Juha Penna 040 042 1361 3/ 20 16 TEEMA: NDT ja laatu, Standardit, HT’16-päivät, Hitsauskoordinoijapäivät HT_3_16.indd 1 3.6.2016 7.21. Yksi maailman suurimmista Olemme maailman suurimpia tarkastusja testausyhtiöitä. DEKRA arviointija testauspalvelut sisältävät metallisten rakenteiden arvioinnin kaikki osa-alueet: NDT, DT sekä serti?onti. Maailmanlaajuisesti noin 37 000 ammattitaitoista ja sitoutumatonta asiantuntijaa työskentelee turvallisuuden eteen yli 50 maassa kaikilla viidellä mantereella
Ytimeni on täytetty vuosikymmenten tieto-taidolla ja suunniteltu tuomaan sinulle tuottavuutta, hitsauslaatua ja – ennen kaikkea – lisää kannattavuutta. Minä teen hitsaajat ylpeiksi. Minä saan robotit hitsaamaan hellittämättä. Ulkopintani on jäykkä ja pintani kuparoitu, antaen tasaisen ja vakaan syötön. I Am the Number One Seamless Cored Wire voestalpine Böhler Welding Nordic AB www.voestalpine.com/welding Engineered by the leading welding consumables developers Minä olen luotettava voima täytelankahitsauksessa. Minun läpitunkematon saumaton vaippani pitää kosteuden poissa ytimestäni ja suojaa sinun hitsaustasi vetyhalkeilulta. I am the world’s number one seamless cored wire – from voestalpine Böhler Welding BOeHL-W16024_Hitausteknikka-Seamless-A4-FIN-RZ.indd 1 30.05.16 15:15 HT_3_16.indd 2 3.6.2016 7.21. Minä hitsaan laivoja, kuorma-autoja sekä junia, jotka vaeltavat mailla ja merillä. Minä yhdistän lauttoja, putkilinjoja sekä tuuliturbiineja, jotka tuottavat maailman energian
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Voi hitsi yhtä juhlaa! . . 040 779 9653 tai 040 504 6774 elina.tenhunen@pp-marketing.fi Osoitteenmuutokset angelica.emeleus@shy.inet.fi Kirjapaino Printers Oriveden Kirjapaino Oriveden Sanomalehti Osakeyhtiö PL 33 35301 Orivesi puh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Juha Toivonen Finnish Society for Non Destructive Testing ry – . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Timo Kauppi NDT-standardien tilannekatsaus . . . 67 Yritysja yhteisöjäsenet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ytimeni on täytetty vuosikymmenten tieto-taidolla ja suunniteltu tuomaan sinulle tuottavuutta, hitsauslaatua ja – ennen kaikkea – lisää kannattavuutta. 0500 414 045 juha.lukkari@shy.inet.fi Toimitussihteeri Editorial assistant Angelica Emeléus puh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I am the world’s number one seamless cored wire – from voestalpine Böhler Welding BOeHL-W16024_Hitausteknikka-Seamless-A4-FIN-RZ.indd 1 30.05.16 15:15 HT_3_16.indd 1 3.6.2016 7.21. . . . . . . . . . Minä yhdistän lauttoja, putkilinjoja sekä tuuliturbiineja, jotka tuottavat maailman energian. . . . . . 48 Timo Björk TOIMINTAKERTOMUS 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Mika Vartiainen Hitsattavat erikoislujat teräkset Haasteet ja sovellukset . . . . (09) 773 2199 tai 050 373 9559 angelica.emeleus@shy.inet.fi Toimituskunta: Mikko Aarnio, Jyrki Honkanen, Olli Kortelainen, Jouko Lassila, Eero Nykänen, Jukka Setälä, Mika Sirén, Juha Kauppila, Reetta Verho, Juha Lukkari, Angelica Emeléus Toimisto Office Mäkelänkatu 36 A 2 00510 HELSINKI Puh. . . Minä teen hitsaajat ylpeiksi. . 28 Sanna Karppinen Hitsarit juhlivat Lahdessa . (03) 358 9500 Telefax (03) 358 9535 tuotanto@orivedenkirjapaino.fi Levikki Circulation 3800 Member of The International Institute of Welding Kukin kirjoittaja vastaa itse artikkelinsa sisällöstä eikä Hitsaustekniikka-lehdellä ole mitään vastuuta siitä. . . . . . . . 2 Digitaalinen radiogra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 11 Tilaushinta Suomessa 80 Subscriptions from abroad 140 TEEMA: NDT ja laatu, Standardit, HT’16-päivät, Hitsauskoordinoijapäivät 3/2016 68. . . . . . (09) 773 2199 Ilmoitukset Advertisements Elina Tenhunen/T:mi Petteri Pankkonen puh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minun läpitunkematon saumaton vaippani pitää kosteuden poissa ytimestäni ja suojaa sinun hitsaustasi vetyhalkeilulta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Finlands Svetstekniska Förening r.f. . . . . . a nyt ja tulevaisuudessa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minä hitsaan laivoja, kuorma-autoja sekä junia, jotka vaeltavat mailla ja merillä. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ulkopintani on jäykkä ja pintani kuparoitu, antaen tasaisen ja vakaan syötön. . . . 70 Seuraavat numerot: No 4/2016 Alihankinta I Am the Number One Seamless Cored Wire voestalpine Böhler Welding Nordic AB www.voestalpine.com/welding Engineered by the leading welding consumables developers Minä olen luotettava voima täytelankahitsauksessa. . 38 Juha Lukkari Terästutkimus Oulun yliopistossa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The Welding Society of Finland puh. . . . . . . . . . . . . . . . . . . LAADULLA MITALLEILLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (09) 773 2199 www.hitsaus.net Toimitus Editorial Staff Päätoimittaja Editor in Chief Juha Lukkari puh. . . 65 KOULUTUSUUTISIA . . . . . . . . 44 Jukka Kömi Teräs Suomessa . . . . . . . . . . . . . . . . . Lehden aineisto voidaan julkaista uudelleen verkossa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 TULEVIA TAPAHTUMIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 SAVONLINNASSA RATKOTTIIN HITSAUSMESTARUUDET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Kai Kasanen UUTISIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 David Porter Täystitaanisen lämmönsiirtimen hitsaus vaatii parhaat ammattilaiset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Minä saan robotit hitsaamaan hellittämättä. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vuosikerta ISSN 0437-6056 Julkaisija Publisher Suomen Hitsausteknillinen Yhdistys r.y. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NDT ry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 UUSIA JÄSENIÄ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Juha Lukkari Tohtorinväitös leikatun reunan väsymislujuuden määrittämisestä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 SHY:n hallitus 2016, paikallisosastojen ja senioriklubien yhteyshenkilöt 69 TUOTEJA TOIMIALAHAKEMISTO . . . . . 29 Juha Lukkari Hitsauskoordinoijien täydennyskoulutuspäivät Lappeenrannassa . 5 Juha Toivonen Hitsausohjeiden hyväksyntä menetelmäkokeella säiliöstandardiin SFS-EN 14015:2005 liittyen . . . . . . . . . . . . . . .
Tapaturva Oy: • koulutusta ja konsultointia • apua työelämän lainsäädännön kanssa • materiaalia työturvallisuuden edistämiseen Esimerkkejä materiaaleistamme: Koneturvaohjeet, apuna perehdytyksessä ja turvallisessa käytössä Rakennusja tehdaspakka, työturvallisuuden käsikirjat Yhteystiedot: Erkki Sirén Myyntipäällikkö 0400 287 088 erkki.siren@tapaturva. Se toteutetaan risteilynä reitillä Helsinki-Tukholma-Helsinki 18. NDT, DT ja laatu olivat näyttävästi esillä. Näitä ennen tavataan kuitenkin ”syyskauden avajaisissa” Alihankinta 2016-messuilla 27. – 4.11.2016 Kylpylähotelli Saniin Kalajoelle. – 20.10.2016. Toiminnan painopisteiksi otettiin rikkomattoman aineenkoetuksen lisäksi ainetta rikkova testaus ja hitsauksen laatu. – 29.9.2016 Tampereen messuja urheilukeskuksessa. Kaikki alasta kiinnostuneet syksyllä mukaan! Runsasta osanottoa odotetaan myös Raahenseudun paikallisosaston 40-vuotisjuhlaan, -seminaariin ja SHY:n vaalikokoukseen 2. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 2 LAADULLA MITALLEILLE Nordic Welding Expoja Konepaja -messuilla Tampereella kävi maaliskuussa yhteensä 8338 alan ammattilaista. Komitea seuraa myös muita kansainvälisiä tapahtumia ja tekee yhteistyötä fiNDT -seuran kanssa esimerkiksi seminaarija julkaisutoiminnassa. Iltapäivällä paneelikeskustelu ”Digitaalinen röntgen nyt ja tulevaisuudessa” ja fiNDT:n vuosikokous. Veli-Matti Reinilä Asiantuntija, ajokouluttaja 0500 826 472 veli-matti.reinila@tapaturva. Tai Suomen jääkiekkojoukkueesta, joka toi miesten MM-turnauksessa hopeaa yli kolmen miljoonan suomalaisen seuratessa peliä. Tai niistä kahdesta ja puolesta suomalaisesta, jotka sunnuntai toisensa jälkeen nousevat podiumille autourheilun kuninkuusluokassa F1:ssä satojen miljoonien katsojien edessä. Komitean puheenjohtajana toimii Pentti Kopiloff, Tapex Oy ja sihteerinä allekirjoittanut. Ohjelma on toisaalla tässä lehdessä ja se päivittyy myös SHY:n verkkosivuilla. Tällöin on suorituksen laatu huipussaan. SHY:n Hitsauksen laatu -komitea (entinen NDT-komitea) järjestäytyi messuviikolla vajaan vuoden kestäneen suunnitteluvaiheen jälkeen. Tom Johnsson Asiantuntija/Sakkunnig Service också på svenska 050 369 9645 tom.johnsson@tapaturva. Tapaturva Oy Kuunkehrä 2A, 02210 Espoo. Näistä 3539 oli kiinnostunut hitsauksesta ja liittämisestä. Uudella konseptilla ensimmäistä kertaa toteutetut messut ylittivät kaikki odotukset: kävijätyytyväisyys oli 96,87 % ja näytteilleasettajatyytyväisyys 97,47 %. Suomen Hitsausteknillisen Yhdistyksen puolesta kiitämme kaikkia jäseniämme ja yhteistyökumppaneitamme nousua enteilevästä keväästä ja toivotamme hauskaa kesää valitsemienne harrastusten parissa. Näytteilleasettajia oli 264, joista NWE:n puolella 58. Laatuja testausalan näytteilleasettajien lisäksi oli torstaina runsaasti laatuaiheista ohjelmaa. Suomalainen on parhaimmillaan kypärä päässä. Hitsauksen laatu -päivien suunnittelu käynnistettiin messujen miniseminaarin positiivisen palautteen rohkaisemana. www.facebook.com/tapaturva www.tapaturva. Ari Rajamäki HRasiantuntija 045 613 0011 ari.rajamaki@tapaturva. Jouko Lassila Toiminnanjohtaja, Suomen Hitsausteknillinen Yhdistys Nordic Welding Expo -messutoimikunnan puheenjohtaja IIW:n hallituksen jäsen Pentti Kopiloff Toimitusjohtaja, Tapex Oy Suomen Hitsausteknillisen Yhdistyksen hallituksen jäsen Hitsauksen laatu -komitean puheenjohtaja Työturvallisuuden osaaja Me autamme kulloinkin tarkoituksenmukaisella tavalla matkalla kohti työturvallisempaa työtä. Konepajan ammattilainen tutustui saman päivän aikana hitsauksen, levykoneiden, robotiikan, automaation, työstökoneiden, työkalujen ja kunnossapidon uusimpiin tuotteisiin ja palveluihin. 1–4 Kulkuja työmaatiet, tikkaat 5–11 Koneet, välineet, nostot 12–16 Telineet 17–19 Kaiteet, aukot, kaivannot 20–25 Valaistus, sähkö, järjestys, jätehuolto 26–31 Työskentely, riskinotto, suojaimet 32 Maarakennus 33 Kemikaalit 1 Rakentamisen ja elementtiasennuksen TYÖTURVALLISUUS PAKKA HT_3_16.indd 2 3.6.2016 7.21. Tilaisuudessa on noin 16 esitystä ja mahdollisuus verkottumiseen alan asiantuntijoiden kanssa. Aamupäivällä SHY:n Hitsauksen Laatu -komitean ja Finnish Society for NDT:n yhdessä järjestämä miniseminaari ”Hitsauksen laatu, NDT, DT ja hitsausvirheet”. Keväällä 2018 jatketaan samalla mallilla. Oli sitten kysymys hitsauskoordinaattorista, hitsaajasta tai koneistajasta, jotka valmistavat korkealaatuisia suomalaisia tuotteita. Komitean tehtäviin kuuluu vuosittaisten Hitsauksen laatu -päivien järjestäminen, Hitsaustekniikka -lehden NDT, DT ja hitsauksen laatu -numeron sisällön suunnittelu ja IIW:n komitea C-V:n työskentelyyn osallistuminen ja raportointi. Messukokonaisuus tarjosi niitä synergiahyötyjä, joita tavoiteltiin. Juha Merjama Asiantuntija, toimitusjohtaja 040 752 5247 juha.merjama@tapaturva
Työturvallisuuden osaaja Me autamme kulloinkin tarkoituksenmukaisella tavalla matkalla kohti työturvallisempaa työtä. Tom Johnsson Asiantuntija/Sakkunnig Service också på svenska 050 369 9645 tom.johnsson@tapaturva. Veli-Matti Reinilä Asiantuntija, ajokouluttaja 0500 826 472 veli-matti.reinila@tapaturva. Ari Rajamäki HRasiantuntija 045 613 0011 ari.rajamaki@tapaturva. www.facebook.com/tapaturva www.tapaturva. Tapaturva Oy: • koulutusta ja konsultointia • apua työelämän lainsäädännön kanssa • materiaalia työturvallisuuden edistämiseen Esimerkkejä materiaaleistamme: Koneturvaohjeet, apuna perehdytyksessä ja turvallisessa käytössä Rakennusja tehdaspakka, työturvallisuuden käsikirjat Yhteystiedot: Erkki Sirén Myyntipäällikkö 0400 287 088 erkki.siren@tapaturva. Tapaturva Oy Kuunkehrä 2A, 02210 Espoo. 1–4 Kulkuja työmaatiet, tikkaat 5–11 Koneet, välineet, nostot 12–16 Telineet 17–19 Kaiteet, aukot, kaivannot 20–25 Valaistus, sähkö, järjestys, jätehuolto 26–31 Työskentely, riskinotto, suojaimet 32 Maarakennus 33 Kemikaalit 1 Rakentamisen ja elementtiasennuksen TYÖTURVALLISUUS PAKKA HT_3_16.indd 3 3.6.2016 7.21. Juha Merjama Asiantuntija, toimitusjohtaja 040 752 5247 juha.merjama@tapaturva
. . Filmi soveltuu mekaanisesti useampaan käyttökohteeseen. Standardien laatijat painottavat spatiaalista resoluutiota (= pienin arvo, jolla erotetaan kaksi toisiaan lähellä olevaa epäjatkuvuutta). . Säteilysuojelu: . Nyt käytössä on tuotteiden 3. Tehdään halvempia paneeleita. Säteilyn ja virheen välinen kulma on tärkein tekijä tasomaisen virheen löytämiseen. . Filmitekniikka soveltuu vielä paremmin, esim. Terveydenhuollon piirissä filmien käyttö loppui leikaten, mutta toisaalta kuvan digitaalisesta datasta filmille siirtävien tuotteiden kysyntä on lisääntynyt. . SNR (Signaali-kohina –suhde) filmillä 250 max, DDA-panelilla n. DDA-paneelissa 300 kV / 80 mm terästä (filmillä n. . Otetaan standardin vaatimukset täyttävät kuvat digitaalisesti halvemmalla kuin filmille. DDA-paneeli 100 kertaa herkempi kuin filmi => voidaan käyttää pulssiröntgenlaitteita. Tuotteet (paneeli, johdot ja softa) tuottivat jo silloin kelvollisen kuvan, mutta eivät vielä vuosiin olleet kenttäkelpoisia. Lloyds, öljy-yhtiöt jne. . Filmitekniikasta paljon haittaa, ympäristölle, filmihukka. . . ISO-standardit tehty filmistandardeista, jotka soveltuvat huonosti digitaaliseen tekniikkaan. . . Mitä toimilla digitaalinen radiografia olisi houkuttelevampi vaihtoehto. Filmien käyttö on kasvanut teollistuneessa maailmassa. . NDT on kaiken kaikkiaan pieni ala, kaksi valmistajaa maailmanlaajuisesti. sukupolvi ja niitä käytetään yleisesti. . . Koulutus, muutosvastarinta, ei haluta opetella uutta. . ASME V enemmän käytännön läheinen: ei spatiaaliresoluutiovaatimuksia, vaaditut arvot indikaattori ja SNR (Signaali-kohina –suhde). . . . Olennaista on vikojen löytyminen. Tekniikka: . Suomalaiset ilmoitetut laitokset ovat sopineet, että digi-RT:n voi hyväksyä, jos virheet näkyvät yhtä hyvin. Nuoret tarkastajat ovat orientoituneita digipuolelle, vanhemmat eivät halua. Filmitekniikka on edelleen tarkempi kaksoislankaindikaattoriarvoltaan. Tarkkuutta tarvitaan säröjen löytämiseen (Ongelma kaikissa radiografisissa tekniikoissa). Lisäksi osapuolten kesken voidaan sopia painelaitetarkastuksia enemmän. Alaraja 1,5 mm terästä markkinoilla olevilla paneeleilla (SFS EN 176362 Kuvausluokka B), 75 µm on pienin saatavilla oleva pikselikoko . (Näin ei saa kuvata!) Poliittiset syyt (talous, markkinat jne.): . Paneelit ovat herkkiä hajoamaan. Eroa sekä kuvaamisessa että kuvien luokittelussa. Tarkoituksenmukaisuusperiaatteen soveltaminen vaatimuksiin on hyvä. . 500, mutta tätä ei vaadita filmiltä. . 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 4 Keskustelun puheenjohtajana toimi Heikki Myöhänen Inspecta Sertifiointi Oy ja keskustelevat asiantuntijat: Ville Lehtinen DEKRA Industrial, Seppo Saarela DEKRA Industrial, Kari Latvala Inspecta. käyttävät indikaattoritarkkuusvaatimuksia. . . Muutos muualla Euroopassa on tulossa perässä. Tuotestandardit (Lämmittämättömät paineastiat, Vesiputkikattilat, Putkistot, Tulitorvikattilat) eivät vielä sisällä digitaalista tekniikkaa. Painelaitedirektiivi ei vaadi standardeja, mutta käytännössä standardien vaatimusten täyttäminen on vaikea osoittaa millään muulla tavalla. Digitaalinen soveltuu hyvin muihin kohteisiin, viemärit, rakennus, muovi jne. Terveydenhoitopuoli on siirtynyt digitaaliseksi lähes kokonaan. isojen putkien keskeiskuvaukseen. Kuvat olisi jaettava alkuperäisinä, raakadatana => jäljitettävyys. Inhimillinen muutosvastarinta: . . Suomessa aloitettiin ”kehitys liian aikaisin”. Vaatii huolellista käsittelyä. Alustus Digitaalisen radiografian tuotteita esiteltiin ensimmäisen kerran Suomessa 1995. . Muualla Euroopassa käytetään säteilylähteenä enemmän isotooppeja, Suomessa taas röntgenputkia (Tähän syynä Loviisan ydinvoimalaitostyömaa, jossa isotooppeja ei hyväksytty.) Muuta: . CMOS-tekniikan ongelma on kohina. Säteilysuojelussa ei ole muuta eroa kuin, että filmitekniikalla tulee säteilyä enemmän, jos ei käytetä säteilyrajoitinta. Vaatii valmistajan, tilaajan ja ilmoitetun laitoksen (NoBo) hyväksynnän. Matriisipaneelin pikselikokoa ei voi pienentää. 50 mm käytännön yläraja) ISOn ja ASMEn mukaan. Digitaalinen radiografia nyt ja tulevaisuudessa Juha Toivonen Yhteenveto Suomen NDT-seuran, fiNDT, järjestämästä paneelikeskustelusta 17.3.16 Tampereella Nordic Welding Expo -messujen yhteydessä. . Lähdetään liikkeelle siitä, että kuinka pieni vika pitää löytyä. . Yhteenvedon on keskustelusta laatinut Juha Toivonen, DEKRA Industrial Oy. Jo 4 asteen ero riittää, ettei näy. . Ilmoitettujen laitosten pitäisi teettää ristiinarviointia (KTMp 938/1999 liite I kohta 3.1.2). Standardisointi: . Miksi digitaalinen radiografia ei ole vieläkään syrjäyttänyt filmiradiografiaa teollisuudessa. HT_3_16.indd 4 3.6.2016 7.21
. Seurahan toimii sääntöjensä puitteissa sillä tavalla kuin jäsenkunta haluaa! Tervetuloa seuran tilaisuuksiin ja toimintaan mukaan kaikki tavalla tai toisella NDT:n kanssa tekemisissä olevat henkilöt! Lisätietoja www.findt.fi Juha Toivonen Laatupäällikkö, johtava asiantuntija DEKRA Industrial Oy Puheenjohtaja fiNDT ry . Finnish Society for Non Destructive Testing ry – fiNDT ry Juha Toivonen Tänä vuonna julkaistaan kirja, joka esittelee NDT-menetelmiä muille kuin NDT-tarkastajille, esimerkiksi suunnittelijoille tai NDTpalveluita ostaville tai käyttäville henkilöille. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 5 fiNDT on nuori, vasta toista vuotta vanha yhdistys. Merkitkää 11.-15. . Filmin valmistaminen ei lopu, mutta siitä tulee kallista ja marginaalista . Niiden kehittämiseksi tarvitaankin jäsenkunnan palautetta. Vertailumittauksessa eri tarkastuslaitokset tarkastavat samoja viallisia koekappaleita ja saatuja tuloksia verrataan sekä mallivastauksiin että muiden saamiin tuloksiin. Yritysten välinen kilpailu rajoittaa kehitystä. 2018 kalentereihinne jo nyt! fiNDT:n tarkoituksena on olla jokaisen suomalaisen NDT-tarkastajan seura. Tänä vuonna pidettiin paneelikeskustelu digitaalisesta radiografiasta Tampereella Nordic Welding Expon yhteydessä maaliskuussa, erillinen juttu edellä tässä lehdessä. Ensi talven aikana järjestetään vertailumittaus tarkastuslaitoksille. Eri toimintamuotoja vielä haetaan. yhdistää alalla toimivia toimintansa avulla. Seura kuuluu alan jäsenenä Euroopan ja maailmanjärjestöihin (EFNDT, ICNDT). . Nosturin ratapalkin NDT-tarkastusta Ruukki Constructionilla Ylivieskassa. Mitä me NDT-alan ihmiset voisimme tehdä asian eteen. Vertailumittaus on yksi tapa mitata toiminnan laatua. CR tulee korvaamaan filmin siellä, missä DDA ei voida käyttää . CR on kallein vaihtoehto Juha Toivonen Laatupäällikkö ja johtava asiantuntija DEKRA Industrial Oy Puheenjohtaja fiNDT ry HT_3_16.indd 5 3.6.2016 7.21. Se osallistuu yhteispohjoismaisiin ponnisteluihin Euroopan NDT-konferenssin järjestämiseksi Göteborgissa 2018. . . Kiinnostuneet voivat ottaa yhteyttä juha.toivonen@dekra.com tai heikki.myohanen@inspecta.com. Sen tarkoituksena on edistää NDT:n (rikkomattoman tarkastuksen) osaamista, tunnettavuutta ja kehitystä. Käytetään digitaalisia vaihtoehtoja . Muissa kuin painelaitteissa voidaan käyttää, mutta siinä voidaan erehtyä/ toimia epäluotettavasti tai jopa johtaa asiakasta harhaan. Oikea tapa toimia ei ole, että ostaa laitteet ja alkaa käyttää. . Hoidetaan toimeksiannot laadukkaasti lupaamatta kuuta taivaalta. myötävaikuttaa NDT-alan osaamisen lisäämiseen ja standardien aikaansaamiseen. Mitä teemme sitten, kun filmin ja/tai kehitekemikaalien valmistajat ilmoittavat lopettavansa tuotannon kannattamattomana?: . Standardien uusiutuminen on erittäin hidasta. tekee yhteistyötä muiden kotimaisten ja ulkomaisten vastaavien järjestöjen kanssa. Yleensä tällaisia vertailumittauksia järjestävät ulkomaiset yritykset ja niihin on hankala osallistua ja lisäksi ne ovat kalliita. Tarkoituksen toteuttamiseksi yhdistys: . . Vuosi sitten ensimmäinen vuosikokous pidettiin Helsingissä, tänä vuonna Tampereella ja ensi vuonna kokoonnutaan Keskitai Pohjois-Suomessa. 6. Laaditaan mahdollisimman nopeasti uusia standardeja. järjestää koulutusta ja tekee julkaisuja
Kohdassa 6.2 on määritelty säiliöiden valmistuksessa käytettävistä ruostumattomista teräksistä. Ferriittisiä ruostumattomia teräksiä saa käyttää enintään 10 mm paksuisina. terässäiliö, jonka suunnittelulujuus on enintään 260 N/mm 2 . Tässä kohdassa on määritelty murtuman sijainti vetokokeessa. Ellei toisin määritellä, ruostumattomasta teräksestä valmistettujen rakenneputkien mukana on toimitettava standardin EN 10204:2004 mukainen koetustodistus 2.2. Kaikkien asiakirjan mukaisten säiliöiden valmistuksessa käytettävien ruostumattomien teräslevyjen ja -profiilien on täytettävä standardien EN 10088-1 ja -2 vähimmäisvaatimukset. Martensiittisia ruostumattomia teräksiä ei saa käyttää. Sen mukaan konepajassa valmistettavien komponenttien hitsaus on tehtävä asianmukaisesti hyväksytyillä hitsausmenetelmillä ja asianmukaisesti pätevöitettyjen hitsaajien toimesta. Ruostumattomien levymateriaalien ja laippojen mukana on toimitettava standardin EN 10204:2004 mukainen vastaanottotodistus 3.1.B. Kyseisessä standardissa SFS-EN 3581:2012 määritellään hitsauspuikot ruostumattomien ja tulenkestävien terästen puikkohitsaukseen. nestepinnan korkeuden yläraja on enintään lieriönmuotoisen säiliön yläreuna d. Mikäli tilaaja vaatii, valmistajan ja asentajan on toimitettava kaikki hitsausohjeet ja hitsausmenetelmän hyväksymispöytäkirjat hyväksyttäviksi. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 6 SFS-EN 14015:2005 Kyseisessä standardissa määritellään vaatimukset nesteiden varastointiin vähintään ympäristön lämpötilassa käytettävien, paikalla rakennettavien pystylieriön muotoisten, tasapohjaisten hitsattujen terässäiliöiden säiliöiden suunnittelu ja valmistus. Säiliö oli suunniteltu kansallisen standardin SFS-EN 14015:2005 mukaan. b. Hiilija hiilimangaaniterästen iskukoe on tehtävä kohdassa 6.1.6 määritellyssä lämpötilassa. Kohdassa 17.2.3.2 määritellään rikkovasta aineenkoetuksesta. Varsinainen menetelmäkoestandardi SFS-EN ISO 156141:2012 (Hitsausohjeet ja niiden hyväksyntä metalleille. Menetelmäkokeen on osoitettava, että hitsausliitoksen myötöja murtolujuus ylittävät liitettävien perusmateriaalien arvot. suunnittelupaine alle 500 mbar ja suunnittelualipaine vähintään 20 mbar b. Valmiit hitsit on merkittävä hitsaajan tunnistenumerolla päivittäin. Kysymyksessä oli metanolin varastosäiliön valmistuksessa käytettävän hitsausohjeen menetelmäkokeen hylkäys vetokokeiden osalta. Hitsausmenetelmien ja hitsaajien hyväksyntä on määritelty kohdassa 17 ja hitsaus kohdassa 18. Hitsausohjeiden hyväksyntä menetelmäkokeella säiliöstandardiin SFS-EN 14015:2005 liittyen EN 1600: Hitsauspuikot ruostumattomien ja tulenkestävien terästen puikkohitsaukseen. Kaikki hitsausmenetelmät, mukaan lukien korjaus-, siltaja liitoshitsit on tehtävä hyväksyttyjä hitsausmenetelmiä käyttäen ja pätevöitettyjen hitsaajien toimesta. Osa 1: Terästen kaarija kaasuhitsaus sekä nikkelin ja nikkeliseosten kaarihitsaus) ei ota tähän kantaa, vaan siinä todetaan seuraavasti: ”Vetosauvan murtolujuuden tulee normaalitapauksessa täyttää perusaineelle asetettu vähimmäisvaatimus, ellei toisin ole määritetty ennen koetta.” Ainestodistuksista on määritelty useassa kohdassa. Kohdan 6.2.6 mukaan hitsausaineiden on oltava standardin EN 3581:2012 (aiemmin Timo Kauppi Kirjoittaja törmäsi mielenkiintoiseen ongelmaan syksyllä 2016. HT_3_16.indd 6 3.6.2016 7.21. Standardin englanninkielinen nimi on: ”Specification for the design and manufacture of site built, vertical, cylindrical, flat-bottomed, above ground, welded, steel tanks for the storage of liquids at ambient temperature and above.” Asiakirjaa sovelletaan varastosäiliöille, joilla on seuraavat ominaisuudet: a. Se on tehtävä standardin EN ISO 15614-1:2004 kohdan 7.4 mukaisesti seuraavissa olosuhteissa: a. Lapin ammattikorkeakoulun yhteistyökumppanin mukaan hylkäyksen syynä oli ollut se, että vetokokeessa koesauva oli murtunut hitsistä. Ruostumattomilla teräksillä ei vaadita iskukoetta. Liitoksen vetokokeessa koekappaleen on murruttava perusaineen kohdalta. metallin suunnittelulämpötila vähintään -40 °C ja enintään +300 °C c. Nämä tiedot on tallennettava päähitsauspiirustukseen. Menetelmäkokeen koekappaleiden ja niiden mittojen on oltava standardin EN ISO 15614-1:2004 kohdan 6 mukaiset. Hyväksyntä menetelmäkokeella. Säiliö oli suunniteltu valmistettavaksi austeniittisesta ruostumattomasta EN 1.4404 teräksestä (EN X2CrNiMo17-12-2). Hitsaukseen liittyvät yleisvaatimukset on määritelty standardin kohdassa 15.9. c. Ennen menetelmäkokeen aloittamista valmistajan ja asentajan on laadittava alustava hitsausohje, jonka on täytettävä standardin EN ISO 15607:2004 (aiemmin EN 288-2) vaatimukset. Tästä seuraa mielenkiintoinen kysymys: sallitaanko säiliön valmistuksessa ainoastaan puikkohitsaus. Luokittelu) mukaisia ja niiden mukana on toimitettava asianmukainen ainestodistus ja niitä on käytettävä kohdan 17 mukaisissa menetelmäkokeissa
AISI 316L ja 316LSi tyyppisten hitsauslisäaineiden kemialliset koostumukset. Terästä käytetään laajasti erilaisiin käyttösovelluksiin ja sen matala hiilipitoisuus takaa korroosionkestävyyden hitsatuissa rakenteissa. Vetokokeen suorituksen periaate on yksinkertainen: tunnetun poikkipinta-alan omaavaa koesauvaa vedetään kasvavalla voimalla, kunnes se katkeaa. Säiliöstandardin EN 14015:2005 mukaan mekaanisten vähimmäisominaisuuksien on täytettävä standardin EN 10088 asianmukaisten osien vaatimukset. Jännitys-venymäkäyrä epäjatkuvan myötörajan omaavalle materiaalille. Hitsin enimmäisleveys L s mitataan koelevystä. Kuvaan on merkitty murtolujuus (R m ) ja käyrästä määritettävät venymät. Hiiliteräksillä on tyypillisesti epäjatkuva, AlMgseoksilla sahalaitainen ja austeniittisilla ruostumattomilla teräksillä homogeeninen myötöraja. Kohdassa 5.5.4 määritellään seuraavasti: ”Koesauvan viimeistely tehdään koneistamalla tai hiomalla riittävän huolellisesti välttäen pintojen muokkauslujittumista tai liiallista aineen kuumenemista. Kokeen tuloksena saadaan määritettyä kullekin materiaalille ominainen jännitys-venymäkäyrä. Terästä hitsattaessa käytetään yleensä 316L tyyppistä hitsauspuikkoa (19 12 3 L) tai 316LSi tyyppistä lisäainelankaa (19 12 3 L Si). Hitsin poikittainen vetokoe Menetelmäkoestandardissa (kohta 7.1 taulukko 1) määritellään läpihitsatulle päittäisliitokselle tehtäväksi 2 poikittaista vetokoetta. Murtolujuus R m kertoo sen poikkipintaan S kohdistuvan jännityksen, jolla materiaali murtuu. Koesauvan paksuuden tulee olla vakio koepituuden, L c , alueella. Koesauvan pinnat koneistetaan siten, että hitsin korkea kupu poistuu kokonaan, ellei sovellutusstandardissa ole toisin määritetty.” Taulukko 1. ei ilm. Poikittainen vetokoe) ja SFS-EN ISO 6892– 1:2009 (Metallien vetokoe. Muodon ja mittojen arvot esitetään taulukossa 5 ja niiden tunnukset kuvassa 2. Kokeen aikana rekisteröidään voima (F) ja sen vaikutuksesta syntyvä pysyvä muodonmuutos eli venymä (e). Kuva 1. Tuotemuoto 1) R p0,2 (MPa) R m (MPa) A 5 (%) C 240 530-680 40 H 220 530-680 40 1) C = kylmävalssattu ja H = kuumavalssattu Taulukko 3. 2,00 16,5-18,5 10,0-13,0 2,00-2,50 Tyypillinen 0,020 ei ilm. Teräslaji C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) Mo (%) EN 10088-2 . 17,2 10,1 2,1 Taulukko 2. 0,03 0,65-1,00 1,00-2,50 18,0-20,0 11,0-14,0 2,50-3,00 1) Täytelanka 2) Umpilanka Taulukko 4. EN 1.4404 teräksen standardin EN 10088–2:2014 mukainen ja tyypillinen kemiallinen koostumus (SFS-EN 10088-2 2016 ja Outokumpu 2016). Standardissa SFS-EN ISO 17633:2011 määritellään puhtaan hitsiaineen lujuusominaisuudet ja standardissa SFS-EN ISO 14343:2007 puhtaan hitsiaineen odotettavissa olevat vähimmäislujuusominaisuudet. Standardi Lisäaineen tunnus R p0,2 (MPa) R m (MPa) A 5 (%) 17633 1) T 19 12 3 L 320 510 25 14343 2) G 19 12 3 L Si 320 510 25 1) Täytelanka 2) Umpilanka HT_3_16.indd 7 3.6.2016 7.21. 1,2 . Koesauva-aihio otetaan poikittain hitsausliitokseen nähden siten, että koneistuksen jälkeen hitsin keskikohta jää koesauvan koepituuden (L c ) keskelle. Hitsien poikittaisen vetokokeen suoritukseen liittyy kaksi standardia SFS-EN 4136:2012 (Hitsien rikkova aineenkoetus metalleille. 0,030 . Puhtaan hitsiaineen vähimmäislujuusominaisuudet (ISO 17633 ja ISO 14343). 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 7 Austeniittinen ruostumaton teräs EN 1.4404 Teräs on AISI 316L tyyppinen, niukkahiilinen, molybdeeniseosteinen austeniittinen ruostumaton teräs eli kansanomaisesti ”haponkestävä” teräs. EN 1.4404 teräksen standardin SFS-EN 10088–2:2014 mukaiset mekaaniset ominaisuudet. Standardin SFSEN 10088–2:2014 mukaiset mekaaniset ominaisuudet on annettu taulukossa 2. 2,00 17,0-20,0 10,0-13,0 2,50-3,00 14343 2) G 19 12 3 l SI . Kuvassa 1 on esitetty vetokokeessa rekisteröitävän jännitys-venymäkäyrän periaatekuva sellaiselle metalliseokselle, jolla on epäjatkuva myötöraja. 1,00 . Kun kasvava vetojännitys vaikuttaa metallikappaleen poikkipintaan. Taulukon mukaan myötölujuus (R p0.2 ) on molemmilla lisäaineilla selvästi suurempi kuin perusaineen standardin mukaiset arvot, kun taas murtolujuuden (R m ) alaraja on pienempi kuin perusaineessa. Metallin myötörajaksi kutsutaan sitä jännitystä, joka aikaansaa pysyvän muodonmuutoksen metallissa. Osa 1: Vetokoe huoneenlämpötilassa). Puhtaan hitsiaineen standardin mukainen kemiallinen koostumus on annettu taulukossa 3 ja vähimmäislujuusominaisuudet taulukossa 4. Teräksen EN 1.4404 tyypillinen kemiallinen koostumus on annettu taulukossa 1. 0,04 . Vetokoesauvan mitat on määritelty standardin SFS-EN 4136:2012 kohdassa 5.5.3. (ISO 17633 ja ISO 14343) Standardi Lisäaineen tunnus C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) Mo (%) 17633 1) T 19 12 3 L . Epäjatkuvan tai sahalaitaisen myötörajan omaaville materiaaleille määritellään alempi ja ylempi myötöraja (R eL ja R eH ), kun taas homogeenisen myötörajan omaaville materiaaleille määritellään venymisraja (R p )
1987. Tästä on hyvä esimerkki Gowrisankar ym. Koehitsien perusja lisäaineiden kemialliset koostumukset. siitä, että teräksen valmistuksessa syntyvä jähmettymisrakenne on erilainen ja muokkausprosessit (kuumaja kylmävalssaus) sekä niitä seuraavat lämpökäsittelyt parantavat mekaanisia ominaisuuksia. PA/hitsi C (%) Si (%) Mn (%) Cr (%) Ni (%) Mo (%) Cu (%) N (%) Cr ekv /Ni ekv Perusaine 0,022 0,48 1,79 17,00 10,00 2,04 0,35 0,045 1,71 T 19 12 3 L 0,010 0,80 1,70 18,30 12,20 2,50 0,11 0,06 1,65 G 19 12 3 L Si 0,030 0,62 1,39 17,78 12,58 2,95 0,07 0,05 1,57 Taulukko 8. Tutkimuksen kokeellisessa osuudessa tehtiin hitsauskokeita 4 mm paksulle 2B toimitustilaiselle (kylmävalssattu, hehkutettu, peitattu ja viimeistelyvalssattu) EN 1.4404 teräkselle torniolaisessa konepajassa säiliönvalmistukseen liittyvän, hyväksytyn hitsausohjeen mukaan kahdella lisäainelangalla. Levyjen ja putkien mitat. hitsin jähmettymisrakenteen hienonemisesta ja lämpöjännitysten aiheuttamasta muokkaantumisesta. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 8 Hitsin lujuus Hitsin rakenne on jähmettymisen tuloksena syntyvä ja on lähtökohtaisesti samalla kemiallisella koostumuksella aina perusaineen muokattua ja lämpökäsiteltyä rakennetta heikompi. Levystä valmistettu koesauva. Perusja lisäaineiden ainestodistuksen mukaiset kemialliset koostumukset on annettu taulukossa 7 ja mekaaniset ominaisuudet taulukossa 8. (Gowrisankar ym. Kemiallisen koostumuksen perusteella lisäaineet ovat lievästi yliseostettuja perusaineeseen nähden, mikä on tarpeellista korroosionkestävyyden kannalta. Taulukossa 6 on annettu tutkimuksen tuloksia, josta nähdään kuinka palomäärä vaikuttaa hitsin mekaanisiin ominaisuuksiin. Toinen lisäaine oli 316LSi tyyppinen umpilanka (G 19 12 3 L Si) ja toinen 316L tyyppinen täytelanka (T 19 12 3 L M21/C1 3). Samansuuntainen vaikutus on monipalkohitsauksella, jossa primääri jähmettymisrakenne hienonee uusien palkojen lämpökäsittelyn vaikutuksesta. alumiinilla, kuparilla ja niiden seoksilla) voi olla välttämätöntä käyttää arvoa L c . PA ja hitsiaine R p0,2 (MPa) R m (MPa) A 5 (%) Perusaine 333 621 51 T 19 12 3 L 424 543 46 G 19 12 3 L Si 440 1) 620 1) 37 1) 1) Tyypillinen arvo HT_3_16.indd 8 3.6.2016 7.21. Ainestodistusten mukaiset koehitsien perusaineen ja puhtaan hitsin mekaaniset ominaisuudet. AISI 316L -tyyppisen hitsin mekaaniset ominaisuudet monipalkohitsien jauhekaarihitsauksessa (Gowrisankar 1987,150). Tämä johtuu mm. b Joillakin metalleilla (esim. Palkojen määrä R p0,2 (MPa) R m (MPa) A 5 (%) 5 332 533 53 9 354 543 51 13 406 565 40 Tunnus Mitat L t Määräytyy koelaitteen mukaan b 1 b + 12 levyt b 12, kun t s . 50 12, kun 50 < D . Austeniittisen ruostumattoman teräksen säiliöstandardin EN 14015:2005 määrittelemään hitsin vetokokeen olosuhteisiin liittyvää ongelmaa on selvitetty Lapin ammattikorkeakoulussa koneja tuotantotekniikan opiskelijan Markus Harrinkosken tekemässä opinnäytetyössä. Umpilangalle toimitettiin tiedot ainoastaan kemiallisesta koostumuksesta. L s + 100. 152) Taulukko 6. 168,3 25, kun D > 168,3 L c . L s + 60 r . Lujuuserojen on selitetty johtuvan mm. tutkimus AISI 316L tyyppisen teräksen jauhekaarihitsauksesta. Käsite Koesauvan kokonaispituus Olakkeen leveys Kalibroidun koepituuden leveys Koepituus a, b Olakkeen pyörityssäde Taulukko 5. 2 25, kun t s > 2 putket b 6, kun D . Perusaineelle ja täytelangalle toimitettiin SFS-EN 10204:2004 mukainen 3.1 tyypin ainestodistus. 25 a Puristusja sädehitsaukselle (standardin ISO 4063:2009 mukaiset prosessiryhmät 2, 4, 51 ja 52), L s = 0. Täytelangan Taulukko 7. Kuva 2. Lisäainevalmistajilla on kirjava käytäntö ainestodistusten sisällön suhteen
Selkein Kuva 5. Kuvassa 3 nähdään koneistettuja ja hiottuja vetosauvoja valmiina testausta varten. Murtolujuus sen sijaan on perusaineella n. a) Poikkivedetyt vetosauvat, b) Täytelankahitsin mikrorakennetta ja c) Umpilankahitsin mikrorakennetta. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 9 Tämän tarkastelun perusteella on epätodennäköistä, että vetosauva murtuisi perusaineesta ainakaan täytelankaa käytettäessä. dimples). Murtolujuuden keskiarvo sen sijaan on lähes sama kaikissa tapauksissa. Havainto no R p0,,2 (MPa) R m (MPa) Täytelanka Umpilanka Täytelanka Umpilanka Hitsi PA Hitsi PA Hitsi PA Hitsi PA 1 337 331 341 347 609 602 614 617 2 342 333 338 345 612 613 609 611 3 335 336 342 341 607 605 613 603 4 334 335 347 358 607 605 591 623 5 336 340 340 607 589 595 6 340 357 344 598 588 611 7 342 613 8 345 605 ka 339 334 344 346 607 606 601 610 Kuva 4. Kun ratkaistaan tästä vetosauvaa rasittava kuorma (= massa kilogrammoina), saadaan seuraava tulokset: . HT_3_16.indd 9 3.6.2016 7.21. 5530 kg:n ja perusaineessa n. Vetosauvan murtumiseen tarvitaan hitsissä n. Täytelangalla tehdyn koehitsin vetosauvoista 8 kpl eli murtui hitsistä . 6320 kg:n kuorma . Kuvassa 6 on esitetty niistä otettuja FESEM / SEI kuvia. Tätä voidaan tarkastella laskennallisesti arvioimalla myötäämiseen ja murtumiseen tarvittavaa voima kaavalla F [N] = . Mielenkiintoista keskiarvoissa on se, että umpilangalla hitsatussa koelevyssä perusaineen myötölujuuden keskiarvo on 13 MPa (n. 30-40 % standardien vähimmäisvaatimusta korkeampia. Vetokokeita tehtiin 12 kpl / lisäaine. Taulukossa merkintä ”hitsi” tarkoittaa sitä, että vetosauva on murtunut hitsistä ja ”PA” sitä, että se on murtunut perusaineesta. 12 %) korkeampi kuin ainestodistuksessa ilmoitettu, mikä kuvaa hyvin sitä, että puhtaan hitsin lujuusominaisuudet riippuvat voimakkaasti hitsausolosuhteista. Murtopinnoissa on sitkeälle murtumalle tyypillisiä painanteita (engl. Niiden perusteella lisäaineiden välillä ei ole merkittäviä kovuuseroja mikä näkyy myös kovuuden keskiarvossa, joka oli umpilankahitsille 204 HV0.5 ja täytelankahitsille 207 HV0.5. 4 %) korkeampi ja täytelankahitsin taas 85 MPa (20 %) matalampi kuin ainestodistuksissa annetut testitulokset. Täytelankahitsin murtolujuus on 64 MPa (n. Hitsien kovuusprofiilit, a) umpilankahitsi ja b) täytelankahitsi. [N/mm 2 ] x A [mm 2 ], missä . Hitsiaineesta murtuneiden vetosauvojen murtopinnat olivat samankaltaisia. Kuvien 4 b ja c perusteella hitsien mikrorakenteet ovat hyvin samankaltaisia. Perusaineen ja täytelangalla hitsatun puhtaan hitsin myötölujuudet ovat n. Tilanne oli hieman parempi umpilangalla hitsatun koelevyn suhteen, josta tehdyistä vetosauvoista puolet murtui hitsistä eli murtumaehdon toteutumisen todennäköisyys on 50 % toisin sanoen sama kuin lantinheitossa. Oikeanpuoleisessa kuvassa jutun kirjoittaja valvomassa vetokokeiden suoritusta. Taulukon 8 arvojen perusteella vetokokeessa materiaalin plastisen muodonmuutos alkaa todennäköisesti perusaineen puolelta mutta myöhemmässä vaiheessa se siirtyy hitsiin, joka murtuu selvästi pienemmällä jännityksellä kuin perusaine. ainestodistuksessa ilmoitettu myötölujuus on selvästi korkeampi mutta murtolujuus matalampi kuin perusaineen. = materiaalin myötö(R p0.2 ) tai murtolujuus (R m ), A = vetosauvan poikkipinta-ala = 4 mm x 25 mm = 100 mm 2 . Taulukon viimeisellä rivillä on laskettu lujuuksien keskiarvot. Vetosauvan myötöraja ylittyy perusaineessa n. Kovuusmittaukset tehtiin Vickersin menetelmällä. Kun otetaan vielä huomioon voiman ja massan välinen yhteys F [N] = m [kg] x a [m/s 2 ], missä a = g = putoamiskiihtyvyys (9.81 m/s 2 ). 4320 kg:n kuormalla . Vetosauvoja, joiden hitsikuvut on koneistettu pois ja pinta on viimeistelty hiomalla. Hitsatuista koelevyistä irrotettiin ja koneistettiin vetosauvoja, jotka testattiin Outokummun Tornion tehtaiden tutkimuskeskuksessa. Kuva 3. hitsi murtuu yli 10 % pienemmällä kuormituksella. Hitseistä mitattiin kovuusprofiilit Lapin ammattikorkeakoulun Buehler Omnimet MHT mikrokovuusmittarilla. Taulukko 9. Vetokokeella määritettiin mekaaniset ominaisuudet (myötöja murtolujuuden sekä murtovenymä) ja katkenneille vetosauvoille tehtiin visuaalinen tarkastus, jolla määritettiin murtumiskohta (perusaine / hitsi). Taulukossa 9 on annettu vetokokeista määritetyt myötöja murtolujuudet. 17 % suurempi, kun taas puhtaalla hitsillä se on vain 6,5 % suurempi kuin standardin vähimmäisvaatimus. tämä tarkoittaa, että n. Koehitsien myötöja murtolujuudet. Kuvassa 4 nähdään poikkivedetyt vetosauvat ja mikrorakennekuvat vetosauva-aihion poikkileikkauksesta tehdyistä metallografisista näytteistä. 67 % todennäköisyydellä standardin EN 14015:2005 asettama ehto murtuman sijainnista perusaineessa ei täyty. 3390 kg:n mutta hitsissä vasta n. Kuvassa 5 on esitetty hitsien kovuusprofiilit
Kuvan perusteella hitsien jännitys-venymäkäyttäytyminen vastaa hyvin perusainetta. Suomen hitsausteknillinen yhdistys ry. Hitsin kuvun poistaminen määritellään hitsien poikittaiseen vetokokeeseen liittyvässä standardissa (SFS-EN ISO 4136:2012): ”Koesauvan pinnat koneistetaan siten, että hitsin korkea kupu poistuu kokonaan, ellei sovellutusstandardissa ole toisin määritetty.” Tihisen ym. Vetokoe on mahdollista tehdä standardista poiketen erikseen sovittaessa myös sauvalla, josta kupua ei ole poistettu. Timo Kauppi Yliopettaja, tuotantotekniikka sekä ASM TKI -ryhmän erityisasiantuntija erikoisosaamisalueena terästen fysikaalinen ja hitsausmetallurgia Lapin ammattikorkeakoulu timo.kauppi@lapinamk.fi Kuva 7. Viitattu 15.5.2016 http://steelfinder.outokumpu. com/properties/GradeDetail.aspx?OKGrad e=4404&Category=Forta. Perusaineesta, täytelankaja umpilankahitsistä murtuneiden vetosauvojen jännitys-venymäkäyrät. Tällä hetkellä komiteassa toimii 7 jäsentä. Standardissa SFS-EN ISO 15607:2004 määritellään hitsausohjeen hyväksymispöytäkirjan lyhenteeksi WPQR (Welding Procedure Qualification Record), jota pitäisi tietysti käyttää myös tässä standardissa. Internet sivut. 147-154. Suoranainen virhe standardissa on kohdissa 17.1, 17.3 ja 17.3.1 sekä taulukossa 33, joissa käytetään hitsausmenetelmän hyväksymispöytäkirjasta lyhennettä WPAR (Welding Procedure Approval Record). Tämä merkitsee sitä, että standardin SFS-EN ISO 15614-1:2012 kohdan 7.4.2 vaatimus: ”Vetosauvan murtolujuuden tulee normaalitapauksessa täyttää perusaineelle asetettu vähimmäisvaatimus, ellei toisin ole määritetty ennen koetta” täyttyy. Kaikissa muissa tapauksissa nollahypoteesi on hylättävä, mikä merkitsee sitä, että lujuuksien keskiarvot eivät poikkea toisistaan. Outokumpu. Kuvasta nähdään, että hitsien murtovenymät ovat selvästi pienempiä kuin perusaineesta murtuneen vetosauvan. Welding Research Supplement. Hiilija mangaaniteräksille sallittujen lisäaineiden tulee olla standardin EN 2560:2010 (aiemmin EN 499: Hitsauspuikot seostamattomien terästen ja hienoraeterästen puikkohitsaukseen) ja standardin EN 3581:2012 (aiemmin EN 1600: Hitsauspuikot ruostumattomien ja tulenkestävien terästen puikkohitsaukseen) mukaisia. Jos standardia sovelletaan ”pikkutarkasti”, niin säiliöitä saa tehdä ainoastaan hitsausprosessilla 111 (Puikkohitsaus), mikä on sangen erikoinen rajoitus valmistuksen suhteen. Kuva 6. G. Hitsin lujuusominaisuudet vastasivat kuitenkin perusainetta tai olivat parempia, mikä riittää hyväksyntään menetelmäkoestandardin SFS-EN 15614:2012 kohdan 7.4.2 mukaan. Harrinkosken opinnäytetyössä tehtyjen kokeiden tulosten perusteella tähän on kohtuullisen suuri todennäköisyys. Tihinen S., Lehtinen M., Väyr ynen J. HT-lehden 5/2015 julkaistussa artikkelissa todetaan seuraavasti: ”valtaosassa hitsatuissa rakenteissa hitsien kuvut jäävät paikoilleen, jolloin on perusteltua tehdä testaus sekä koneistetulla että kuvullisella vetosauvalla”. Komiteaa tullaan täydentämään yliopistojen ja tutkimuslaitosten edustajilla. Studentin t-testin p-arvot. Suomen hitsausteknillisestä yhdistyksestä komiteassa on koulutuspäällikkö Juha Kauppila. 5/2015. Toinen ristiriitaisuus standardissa säiliöiden valmistuksessa vallitseviin käytäntöihin nähden liittyy kohtiin 6.1.5 ja 6.2.6. Jos hitsin kupua ei tarvitsisi poistaa, olisi tilanne tietysti toisenlainen, koska tämä ohjaisi muodonmuutoksen perusaineen puolelle. Hitsistä murtuneiden vetosauvojen murtopintoja, a) umpilankahitsi ja b) täytelankahitsi. Taulukossa 10 on annettu t-testien p-arvot ja niiden perusteella ainoastaan täytelankahitsin myötölujuus poikkeaa tilastollisesti merkittävästi perusaineen myötölujuudesta. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 10 ero oli siinä, että täytelankahitsin murtopinnassa on enemmän sulkeumia (merkitty keltaisilla nuolilla kuvassa 6 b), mikä näkyi myös valomikroskooppitarkasteluissa. Hitsaustekniikka. p-arvo Täytelanka/ perusaine Umpilanka/ perusaine Täytelanka/ umpilanka R p0,2 0,014 0,659 0,134 R m 0,810 0,185 0,269 Kuvassa 7 on esitetty 1) perusaineesta, 2) täytelankahitsistä ja 3) umpilankahitsistä murtuneen vetosauvan tyypilliset jännitysvenymäkäyrät. Säiliöstandardin SFS-EN 14015:2005 ongelmakohdat Eri tahojen kanssa käytyjen keskustelujen perusteella standardin SFS-EN 14015:2005 kohdan 17.2.3.2 vetosauvan murtumakohtaan liittyvä kriteeri on aiheuttanut vuosien varrella säiliöiden valmistukseen liittyneiden menetelmäkokeiden hylkäyksiä ja vetokokeita on jouduttu uusimaan, koska vetosauva on mennyt poikki hitsistä. Komitean vastuuhenkilönä toimii Metalliteollisuuden standardointiyhdistyksen Metsta ry:n asiantuntija Ville Saloranta. Molempien lisäaineiden murtovenymät täyttävät standardien vaatimukset (vähintään 25 %). Lähteet Gowrisankar I., Bhaduri A. 20). 2016. HT_3_16.indd 10 3.6.2016 7.21. Täytelangalla hitsatun vetosauvan murtovenymä on parempi kuin umpilangalla hitsatun. Niiden mukaan toimivien tahojen olisi syytä muistaa, että epäselvissä tapauksissa pitäisi keskustella sisällöstä ja sopia etukäteen avoimista kysymyksistä ja mahdollisista epäkohdista. Näissä määritellään sallitut lisäaineet hiilija mangaaniteräksille sekä ruostumattomille teräksille. Käytännössä murtolujuudet ovat selvästi standardin SFS-EN 10088-2014 vähimmäisvaatimusta 530 MPa korkeampia. Standardit ovat luonteeltaan suosituksia ja niiden käyttö on periaatteessa vapaaehtoista. Hitsauksen laadunhallinta (K105) komitea seuraa ja vaikuttaa aktiivisesti hitsauksen laatuun vaikuttavien standardien valmisteluun. (Tihinen ym. 16-21. S. R. K., Seetharaman V., Verma D. Kun tarkastellaan, onko lisäaineella vaikutusta liitoksen lujuuteen, se voidaan tehdä Studentin t -testillä, jossa nollahypoteesi on µ muotoa: ”otosten lujuuksien keskiarvot poikkeavat toisistaan” ja kriittinen p-arvo on 0.05. 2015. 1987. N., Achar D. Taulukko 10. Jutun kirjoittaja on ilmaissut halukkuutensa osallistua komitean toimintaa Oulun yliopiston edustajana 1.8.2016 lähtien. D. Nämä molemmat ovat puikkohitsauslisäaineiden standardeja
Lausuntovaiheen ehdotukset (prEN ja ISO/DIS) ovat lausuntokierroksen aikana veloituksetta luettavissa SFS:n Lausuntopyyntöpalvelussa, http://lausunto.sfs.fi. Edellä mainittujen CENin ja ISOn teknisten komiteoiden, alakomiteoiden ja työryhmien toimintaa seurataan METSTAn kansallisissa standardisointikomiteoissa K 81 ”Radiografia”, K 89 ”Ultraääni” ja K 106 ”Pintamenetelmät”. Organisaatio näkyy alla olevasta taulukosta, jossa suluissa oleva maa toimii sihteeristönä. fi, http://www.metsta.fi. Mikäli standardin otsikko on esitetty suomeksi, se on saatavissa myös suomenkielisenä käännöksenä. Komiteoiden K 81, K 89 ja K 106 toimintaan osallistuminen on maksutonta. Eli varsinainen standardiviidakko. Yleiset NDT-standardit Hitsaukseen liittyvät NDT-standardit CEN/TC 138 (FR) WG 1 Radiografia (DE) WG 2 Ultraääni (DE) WG 3 Pyörrevirta (FR) WG 4 Tunkeumaneste (DE) WG 5 Magneettijauhe (ES) WG 6 Vuototestaus (IT) WG 7 Akustinen emissio (IT) WG 8 Silmämääräinen tarkastus (UK) WG 10 Röntgensädediffraktio (IT) WG 11 Lämpökuvaus (DE) WG 12 Näöntarkkuus (UK) CEN/TC 121/SC 5 (FR) WG 1 Radiografia (DE) WG 2 Ultraääni (DE) WG 3 Pyörrevirta (DE) WG 4 Tunkeumaneste (DE) WG 5 Magneettijauhe (FI) WG 6 Silmämääräinen (UK) WG 7 Rikkova aineenkoetus (DE) Hitsaukseen liittyvän NDT-standardisoinnin painopiste on ISOssa (ISO/TC 44/SC 5). Sanasto. 040 544 1579, etunimi.sukunimi@metsta. Toistaiseksi alakomiteassa toimivat kaksi työryhmää WG 1 Radiografia ja WG 2 Ultraääni. Komiteat CEN/TC 138 ja CEN/TC 121/SC 5 tekevät kiinteästi yhteistyötä ja ne ovat perustaneet kullekin NDT-menetelmälle työryhmät. Perusohjeet (korvannut standardin EN 444) EN ISO 19232-1: NDT Image quality of radiographs Part 1: Image quality indicators (wire type) Determination of image quality value (korvannut standardin EN 462-1) EN ISO 19232-2: NDT Image quality of radiographs Part 2: Concepts, image quality indicators (step and hole type), determination of image quality value (korvannut standardin EN 462-2) EN ISO 19232-3: NDT Image quality of radiographs Part 3: Image quality classes for ferrous metals (korvannut standardin EN 462-3) EN ISO 19232-4: NDT Image quality of radiographs Part 4: Experimental evaluation of image quality values and image quality tables (korvannut standardin EN 462-4) EN ISO 19232-5: NDT Image quality of radiographs Part 5: Image quality indicators (Duplex wire type), determination of total image unsharpness value (korvannut standardin EN 462-5) EN ISO 11699-1: NDT Industrial radiographic film Part 1: Classification of films systems for industrial radiography (korvannut standardin EN 584-1) EN ISO 11699-2: Industrial radiographic film Part 2: Control of film processing by means of reference values (korvannut standardin EN 584-2) EN 12543-1: Characteristics of focal spots in industrial X-ray tube assemblies. Julkaistut standardit (EN ja ISO) voi tilata Suomen Standardisoimisliitosta, http://sales.sfs.fi. Part 3: Spectrometric method EN 12679: NDT Determination of the size of industrial radiographic sources Radiographic method EN 13068-1: NDTRadioscopic testing Part 1: Quantitative measurement of imaging properties HT_3_16.indd 11 3.6.2016 7.21. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 11 YLEISTÄ Eurooppalaiset NDT-standardit laaditaan komiteassa CEN/TC 138 ”Non-destructive testing” ja kansainväliset NDT-standardit komiteassa ISO/TC 135. NDT-standardien tilannekatsaus Mika Vartiainen RADIOGRAFIA YLEISSTANDARDIT Julkaistu EN 1330-3: Rikkomaton aineenkoetus. Part 2: Constancy check by the thick filter method EN 12544-3: Measurement and evaluation of the X-ray tube voltage. horisontaaleja standardeja, joihin tuotestandardeissa tarvittaessa viitataan. Luettelossa on mainittu noin 210 julkaisua joko julkaistuina standardeina (noin 170), lausuntovaiheessa, työn alla tai äänestysvaiheessa. Luettelon lopussa on kaavio NDT-standardeja koskevasta järjestelmästä. Part 4: Edge method EN 12543-5: Characteristics of focal spots in industrial X-ray tube assemblies. Part 5: Measurement of effective focal spot size of mini and microfocus X-ray tubes used for industrial radiography EN 12544-1: Evaluation and determination of the X-ray voltage. Part 1: Scanning method EN 12543-2: Characteristics of focal spots in industrial X-ray tube assemblies. Osa 3: Teollisuusradiografiassa käytetyt termit EN 1330-1: NDT Terminology Part 11: X-ray diffraction from polycrystalline and amorphous materials EN ISO 5579: Rikkomaton aineenkoetus. Part 2: Pinhole camera radiographic method EN 12543-3: Characteristics of focal spots in industrial X-ray tube assemblies. Sen lisäksi laaditaan NDT-standardeja myös levyille, putkille, valuille ja takeille. Lisätietoja Mika Vartiainen, Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry, METSTA, puh. Part 1: Voltage divider method EN 12544-2: Measurement and evaluation of the X-ray voltage. Part 3: Slit camera radiographic method EN 12543-4: Characteristics of focal spots in industrial X-ray tube assemblies. Hitsaukseen liittyvät NDT-standardit laaditaan alakomiteassa CEN/TC 121/SC 5 “Non-destructive testing of welds” ja ISO/TC 44/SC 5 ”Testing and inspection of welds”. Nämä standardisointikomiteat vastaavat aihealueidensa standardiehdotuksiin liittyvistä päätöksistä ja niihin lähetettävistä Suomen kannanotoista sekä osallistuvat suomenkielisten käännösten valmisteluun. Metallisten materiaalien radiografinen kuvaus käyttäen filmitekniikkaa ja röntgentai gammasäteilyä. Kaikki ENja EN ISO-standardit vahvistetaan Suomessa SFS-EN ja SFS-EN ISO -standardeiksi. Nämä standardit ovat ns. Seuraavassa luettelossa esitetään standardisointitilannetta menetelmittäin
Radiografinen kuvaus. Läpäisytekniikka (korvannut standardin EN 5833) EN ISO 16826: Rikkomaton aineenkoetus. Radiografisen kuvauksen hyväksymisrajat. Vaiheistetussa ultraäänitarkastuksessa käytettävät termit EN ISO 16810: Rikkomaton aineenkoetus. Osa 2: Röntgenja gammakuvaus digitaalitekniikalla (korvannut standardin EN 1435) Lausuntovaiheessa prEN ISO 10675-1: Revision of EN ISO 10675-1 prEN ISO 10675-2: Revision of EN ISO 10675-2 VALUT Julkaistu EN 12681: Valut. Ultraäänitarkastus. Yleisperiaatteet (korvannut standardin EN 5831) EN ISO 16811: Ultrasonic examination Sensitivity and range setting (korvannut standardin EN 5832) EN ISO 16823: Rikkomaton aineenkoetus. Ultraäänitarkastus. Pystysuunnassa olevien epäjatkuvuuskohtien tarkastus (korvannut standardin EN 5834) EN ISO 16827: Ultrasonic examination Characterization and sizing of discontinuities (korvannut standardin EN 5835) EN ISO 16828: Ultrasonic examination Time-of-flight diffraction technique (korvannut standardin EN 5836) HT_3_16.indd 12 3.6.2016 7.21. Sanasto. Ultraäänitarkastus. Osa 1: Röntgenja gammakuvaus filmitekniikalla (korvannut standardin EN 1435) EN ISO 17636-2: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. Osa 2: Alumiini ja niiden seokset (korvannut standardin EN 12517-2) EN ISO 17636-1: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. painos) EN 16018: Rikkomaton aineenkoetus. Osa 4: Ultraäänitarkastuksessa käytetyt termit (2. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 12 EN 13068-2: NDT Radioscopic testing Part 2: Qualitative control and long term stability of imaging devices EN 13068-3: General principles of radioscopic testing of construction materials by Xand gamma rays EN 13925-1: NDT Xray diffraction from polycrystalline and amorphous material Part 1: General principles EN 13925-2: NDT Xray diffraction from polycrystalline and amorphous material Part 2: Procedures EN 13925-3: NDT X-ray diffraction from polycrystalline and amorphous materials Part 3: Instruments EN 14096-1: NDT Qualification of radiographic film digitization systems Part 1: Definitions, quantitative measurements of image quality parameters, standard reference film and qualitative control EN 14096-2: NDT Qualification of radiographic film digitization systems Part 2: Minimum requirements for digitization systems according to the application field EN 14784-1: NDT Industrial computed radiography with storage phosphor imaging plates Part 1: Classification of systems EN 14784-2: NDT Industrial computed radiography with storage phosphor imaging plates Part 2: General principles for testing of metallic materials using X-rays and gamma rays EN 15305: NDT Test method for measurement of residual stress by X-ray diffraction EN 16016-1: NDT Radiation method Computed tomography Part 1: Terminology EN 16016-2: NDT Radiation method Computed tomography Part 2: Principle, equipment and samples EN 16016-3: NDT Radiation methods Part 3: Operation and interpretation EN 16016-4 : NDT Radiation methods Part 4: Qualification EN 25580: NDT Industrial radiographic illuminators Minimum requirements (ISO 5580) ISO 16371-1: NDT Industrial computed radiography with storage phosphor imaging plates Part 1: Classification of systems (EN 14784-1) CEN ISO/TS 21432: NDT Test method for measurement of residual stress by neutron diffraction Lausuntovaiheessa prEN ISO 16371-2: NDT Industrial computed radiography with storage phosphor imaging plates – Part 2: General principles for testing of metallic materials using X-rays and gamma rays ISO/DIS 15708-1: NDT Radiation methods Computed tomography Part 1: Principle, equipment and samples (EN 16016-1) ISO/DIS 15708-2: NDT Radiation methods Computed tomography Part 2: Operation and interpretation (EN 16016-2) ISO/DIS 15708-3: NDT Radiation methods Computed tomography Part 3: Terminology (EN 16016-3) ISO/DIS 15708-4: NDT Radiation methods Computed tomography Part 4: Qualification (EN 16016-4) Työn alla prEN ISO 21432: Revision of ISO/TS 21432 HITSIT Julkaistu EN ISO 10675-1: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. Radiografinen kuvaus. Sanasto. Radiografinen tarkastus Työn alla prEN 12681-1: Founding Radiographic testing Part 1: Film techniques (Revision of EN 12681) prEN 12681-2: Founding Radiographic testing Part 2: Techniques with digital detectors PUTKET Julkaistu EN ISO 10893-6: NDT of steel tubes Part 6: Radiographic testing of the weld seam of welded steel tubes for the detection of imperfections (korvannut standardin EN 1024610) EN ISO 10893-7: NDT of steel tubes Part 7: Digital radiographic testing of the weld seam of welded steel tubes for the detection of imperfections EN 16407-1: Radiographic inspection of corrosion and deposits in pipes by Xand gamma rays Part 1: Tangential radiographic inspection EN 16407-2: Radiographic inspection of corrosion and deposits in pipes by Xand gamma rays Part 2: Double wall radiographic inspection Työn alla prEN ISO 10893-6: Revision of EN ISO 10893-6 prEN ISO 10893-7: Revision of EN ISO 10893-7 ULTRAÄÄNI YLEISSTANDARDIT Julkaistu EN 1330-4: Rikkomaton aineenkoetus. Radiografisen kuvauksen hyväksymisrajat. Osa 1: Teräs, nikkeli, titaani ja niiden seokset (korvannut standardin EN 12517-1) EN ISO 10675-2: Hitsien rikkomaton aineenkoetus
painos) EN 15317: NDT Ultrasonic testing Characterization and verification of ultrasonic thickness equipment EN 16392-2: NDT Characterization and verification of ultrasonic phased array systems Part 2: Probes CEN/TR 15134: NDT Automated ultrasonic examination Selection and application of system ISO 12715: NDT Ultrasonic testing Reference blocks and test procedures for the characterization of contact probe sound beams ISO 16809: NDT Ultrasonic thickness measurement Lausuntovaiheessa prEN ISO 5577: NDT Ultrasonic testing Vocabulary (Revision of EN 1330-4) ISO/DIS 19675: NDT Ultrasonic testing Specification for calibration block for phased array ultrasonic testing ISO/DIS 18211: NDT Long range inspection of above ground pipelines and plant piping using guided wave testing with axial propagation Työn alla prEN ISO 18563-2: NDT Characterization and verification of ultrasonic phased array systems Part 2: Probes ISO/DIS 21453: NDT Test method for measuring residual stress using ultrasonic critical refracted longitudinal wave ISO/DTR 16829: NDT Automated ultrasonic testing Selection and application of systems HITSIT Julkaistu EN ISO 10863: Welding Use of time-of-flight diffraction technique (TOFD) for examination of welds (korvannut spesifikaation CEN/TS 14751) EN ISO 11666: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. Ultraäänitarkastus. Austeniittisten ja nikkelipohjaisten hitsien tarkastus (2. Ultraäänitarkastus. Hitsausvirheiden tyypin määrittäminen (2. Time of flight diffraction technique (TOFD). Use of automated phased array technology EN ISO 15626: NDT of welds. Ultraäänitarkastus. Ultraäänitarkastus. Hitsien ultraäänitarkastus. Acceptance levels (korvannut standardin EN 15617) EN ISO 17405: NDT UT Technique of testing claddings produced by welding, rolling and explosion EN ISO 17640: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. painos) EN ISO 23279: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. painos) PUTKET Julkaistu EN ISO 10893-8: NDT of steel tubes Part 8: Automated ultrasonic testing of seamless and welded steel tubes for the detection of laminar imperfections (korvannut standardit EN 1024614, 16 ja 17) EN ISO 10893-9: NDT of steel tubes Part 9: Automated ultrasonic testing for the detection of laminar imperfections in strip/plate used for the manufacture of welded steel tubes (korvannut standardin EN 1024615) EN ISO 10893-10: NDT of steel tubes Part 10: Automated full peripheral ultrasonic testing of seamless and welded (except submerged arc-welded) steel tubes for the detection of longitudinal and/or transverse imperfections (korvannut standardit EN 102466 ja 7) EN ISO 10893-11: NDT of steel tubes Part 11: Automated ultrasonic testing of the weld seam of welded steel tubes for the detection of longitudinal and/or transverse imperfections (korvannut standardit EN 102468 ja 9) EN ISO 10893-12: NDT of steel tubes Part 12: Automated full peripheral ultrasonic thickness testing of seamless and welded (except submerged arc-welded) steel tubes (korvannut standardin EN 1024613) TAKEET Julkaistu EN 10228-3: NDT of steel forgings Part 3: Ultrasonic testing of ferritic or martensitic steel forgings (2. Osa 3: Ultraäänilaitteisto (2. painos) EN 12668-3: Rikkomaton aineenkoetus. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 13 EN ISO 2400: Rikkomaton aineenkoetus. Osa 2: Teräsvalut suuresti rasitettuihin kohteisiin EN 12680-3: Valut. Ultraäänitarkastus. Tekniikat, tarkastustasot ja arviointi (korvannut standardin EN 1714) EN ISO 22825: Rikkomaton aineenkoetus. Paksuusmittaus ultraäänellä (2. painos, korvannut standardin EN 1713) Lausuntovaiheessa prEN ISO 23279: Revision of EN ISO 23279 prEN ISO 17640: Revision of EN ISO 17640 Työn alla prEN ISO 11666: Revision of EN ISO 11666 prEN ISO 19285: NDT of welds Phased array technique (PA) Acceptance levels prEN ISO 20601: NDT of welds Ultrasonic testing Use of (semi-)automated phased array technology for steel components with small wall thickness prEN ISO 22825: Revision of EN ISO 22825 VALUT Julkaistu EN 12680-1: Valut. Tarkistuskappale 1 (korvannut standardin EN 12223) EN ISO 7963: Rikkomaton aineenkoetus. painos) HT_3_16.indd 13 3.6.2016 7.21. Ultraäänitarkastus. Ultrasonic testing. painos) EN 12668-2: Ultrasonic examination Characterization and verification of ultrasonic examination equipment Part 2: Probes (2. Osa 1: Teräsvalut yleiseen käyttöön EN 12680-2: Valut. Osa 3: Pallografiittirautavalut (2. painos) EN 10228-4: NDT of steel forgings Part 4: Ultrasonic testing of austenitic or austenitic-ferritic stainless steel forgings (2. painos) EN 14127: Rikkomaton aineenkoetus. Tarkistuskappale 2 (korvannut standardin EN 27963) EN ISO 16946: NDT Ultrasonic testing Specification for step wedge calibration block EN ISO 18563-1: NDT Characterization and verification of ultrasonic phased array systems Part 1: Instruments EN ISO 18563-3: NDT Characterization and verification of ultrasonic phased array systems Part 3: Combined systems EN 12668-1: Ultrasonic examination Characterization and verification of ultrasonic examination equipment Part 1: Instruments (2. Hitsausliitosten ultraäänitarkastus. Ultraäänilaitteiden ominaisuuksien todentaminen. Ultraäänitarkastus. Hyväksymisrajat (korvannut standardin EN 1712) EN ISO 13588: NDT of welds
Terästankojen ultraäänitarkastus ISO 17577: Steel Ultrasonic testing for steel flat products of thickness equal to or greater than 6 mm (2. Amplitudin mittaukseen perustuva pyörrevirtamenetelmä EN ISO 21968: Metallisten ja ei-metallisten perusaineiden epämagneettiset metalliset pinnoitteet. painos) PUTKET Julkaistu EN ISO 10893-4: NDT of steel tubes Part 4: Liquid penetrant inspection of seamless and welded steel tubes for the detection of surface imperfections (korvannut standardin EN 1024611) TAKEET Julkaistu EN 10228-2 NDT of steel forgings Part 2: Penetrant testing (2. Tunkeumanestetarkastus. Hyväksymisrajat (2. Osa 2: Tarkkuusvalut (2. Tunkeumanestetarkastus. Paksuuden mittaus. painos) EN ISO 15548-2: Eddy current testing Equipment characteristics and verification Part 2: Probe characteristics and verification (2. painos) EN ISO 3059: Rikkomaton aineenkoetus. Katseluolosuhteet (2. Tunkeumanestetarkastus. Pyörrevirtatarkastus. Tunkeumanesteja magneettijauhetarkastus. Vaiheen mittaukseen perustuva pyörrevirtamenetelmä Lausuntovaiheessa prEN ISO 2360: Revision of EN ISO 2360 TUNKEUMANESTETARKASTUS YLEISSTANDARDIT Julkaistu EN ISO 12706: Rikkomaton aineenkoetus. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 14 LEVYT, TANGOT JA PROFIILIT Julkaistu EN 10160: Vähintään 6 mm paksujen teräslevytuotteiden ultraäänitarkastus (Heijastusmenetelmät) EN 10306: Iron and steel Ultrasonic testing of broad flanged beams with parallel flanges and IPE beams EN 10307: NDT Ultrasonic testing of austenitic and austeniticferritic stainless steels flat products of thickness equal to or greater than 6 mm (reflection method) EN 10308: Rikkomaton aineenkoetus. painos) EN ISO 15548-3: Eddy current testing Equipment characteristics and verification Part 3: System characteristics and verification (korvannut standardin EN 138603) Lausuntovaiheessa prEN ISO 20339: NDT Equipment for eddy current examination Array probe characteristics and verification ISO/DIS 20669: NDT Pulsed eddy current testing of ferromagnetic material components HITSIT Julkaistu EN ISO 17643: NDT of welds Eddy current examination of welds by complex plane analysis (2. Hitsien tunkeumanestetarkastus. painos) EN ISO 3452-3: NDT Penetrant testing Part 3: Reference test blocks (2. painos) HT_3_16.indd 14 3.6.2016 7.21. Sanasto (2. Paksuuden mittaus. Osa 1: Hiekka-, kokillija matalapainevalut (2. Tunkeumanestetarkastus. Osa 1: Yleisperiaatteet (korvannut standardin EN 5711) EN ISO 3452-2: NDT Penetrant testing Part 2: Testing of penetrant materials (2. painos) EN ISO 3452-4: NDT Penetrant testing Part 4: Equipment EN ISO 3452-5: NDT Penetrant testing Part 5: Penetrant testing at temperatures higher than 50 °C EN ISO 3452-6: NDT Penetrant testing Part 6: Penetrant testing at temperatures lower than 10 °C CEN/TR 16638: NDT Penetrant and magnetic particle testing using blue light Työn alla prEN xxxxx: NDT Lighting in penetrant and magnetic particle testing, good practice prEN xxxxx: NDT Penetrant testing: reference photographs and sizing of indications HITSIT Julkaistu EN ISO 23277: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. painos) VALUT Julkaistu EN 1371-1: Valut. painos, korvannut standardin EN 1711) PUTKET Julkaistu EN ISO 10893-2: NDT of steel tubes Part 2: Automated eddy current testing of seamless and welded (except submerged arc-welded) steel tubes for the detection of imperfections (korvannut standardin EN 102463) EN 1971-1: Copper and copper alloys Eddy current test for measuring defects on seamless round copper and copper alloy tubes Part 1: Test with an encircling test coil on the outer surface (korvannut standardin EN 1971) EN 1971-2: Copper and copper alloys Eddy current test for measuring defects on seamless round copper and copper alloy tubes Part 2: Test with an internal probe on the inner surface PINNOITTEET Julkaistu EN ISO 2360: Epämagneettisten sähköä johtavien perusaineiden sähköä johtamattomat pinnoitteet. painos) PYÖRREVIRTATARKASTUS YLEISSTANDARDIT Julkaistu EN ISO 12718: Rikkomaton aineenkoetus. painos) EN ISO 3452-1: Rikkomaton aineenkoetus. painos) EN 1371-2: Valut. Sanasto (korvannut standardin EN 13305) EN ISO 15549: Eddy current examination General principles and basic guidelines (korvannut standardin EN 12084) EN ISO 15548-1: Eddy current testing Equipment characteristics and verification Part 1: Instrument characteristics and verification (2
painos) Työn alla prEN ISO 9934-1: Revision of EN ISO 9934-1 HITSIT Julkaistu EN ISO 17638: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. Pinnan tilan tarkastus (2. EN 14584: Acoustic emission Examination of metallic pressure equipment during proof testing Planar location of AE sources (2. Sanasto. Hyväksymisrajat (2. painos). painos) EN 15495: Acoustic emission Examination of metallic pressure equipment during proof testing Zone locations of AE-sources EN 15856: Acoustic emission General principles of acoustic emission testing of corrosion within metallic surrounding filled with liquid EN 15857: Acoustic emission Testing of fibre-reinforced polymers Specific methodology and general evaluation criteria SFS-EN ISO 18081: NDT Acoustic emission testing (AT) Leak detection by means of acoustic emission ISO 18249: NDT Acoustic emission testing Specific methodology and general evaluation criteria for testing of fibre-reinforced polymers HT_3_16.indd 15 3.6.2016 7.21. Osa 1: Yleisohjeet (2. painos) EN 13927: NDT Visual testing Equipment HITSIT Julkaistu EN ISO 17637: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. EN 13477-2: Acoustic emission Equipment characterisation Part 2: Verification (2. Sulahitsausliitosten silmämääräinen tarkastus (korvannut standardin EN 970) Lausuntovaiheessa prEN ISO 17637: Revision of EN ISO 17637 VALUT Julkaistu EN 1370: Valut. painos) EN 13554: Acoustic emission General principles (2. painos) EN ISO 9934-3: NDT Magnetic particle testing Part 3: Equipment (2. painos) EN ISO 9934-2: NDT Magnetic particle testing Part 2: Detection media (2. Sanasto. Osa 9: Akustisessa emissiossa käytetyt termit (2. painos, korvannut standardit EN 12454 ja EN 1370) VUOTOTESTAUS YLEISSTANDARDIT Julkaistu EN 1330-8: NDT Terms used in leak tightness testing EN 1518: NDT Leak testing Characterization of mass spectrometer leak detector EN 1593: NDT Leak testing Bubble emission method EN 1779: NDT Leak testing Guide to the method selection EN 13184: NDT Leak testing Pressure change method EN 13185: NDT Leak testing Trace gas method EN 13192: NDT Leak testing Calibration of reference leaks for gases EN 13625: NDT Leak testing Guide to selection of instrumentation for the measurement of gas leakage Lausuntovaiheessa prEN ISO 20484: NDT Leak testing Vocabulary prEN ISO 20485: NDT Leak testing Tracer gas method Työn alla prEN ISO 20486: NDT Leak testing Calibration of reference leaks for gases PUTKET Julkaistu EN ISO 10893-3: NDT of steel tubes Part 3: Automated full peripheral flux leakage testing of seamless and welded (except submerged arc-welded) ferromagnetic steel tubes for the detection of longitudinal and/or transverse imperfections (korvannut standardit EN 102464 ja 5) AKUSTINEN EMISSIO YLEISSTANDARDIT Julkaistu EN 1330-9: Rikkomaton aineenkoetus. Magneettijauhetarkastus (2. Osa 10: Silmämääräisessä tarkastuksessa käytettävät termit EN 13018: NDT Visual testing General principles (2. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 15 MAGNEETTIJAUHETARKASTUS YLEISSTANDARDIT Julkaistu EN ISO 12707: NDT Terms used in magnetic particle testing Terminology (Korvannut standardin EN 1330-7) EN ISO 9934-1: Rikkomaton aineenkoetus. painos) Lausuntovaiheessa prEN ISO 17638: Revision of EN ISO 17638 VALUT Julkaistu EN 1369: Valut. painos) EN 13477-1: Acoustic emission Equipment characterisation Part 1: Equipment description. painos) SILMÄMÄÄRÄINEN TARKASTUS YLEISSTANDARDIT Julkaistu EN 1330-10: Rikkomaton aineenkoetus. painos) PUTKET Julkaistu EN ISO 10893-5: NDT of steel tubes Part 5: Magnetic particle inspection of seamless and welded ferromagnetic steel tubes for the detection of surface imperfections (korvannut standardit EN 1024612 ja 18) TAKEET Julkaistu EN 10228-1: NDT of steel forgings Part 1: Magnetic particle inspection (2. Magneettijauhetarkastus (korvannut standardin EN 1290) EN ISO 23278: Hitsien magneettijauhetarkastus. Magneettijauhetarkastus
Osa 5: Tarkastukset valmistuksen aikana, dokumentaatio ja paineenalaisten osien tunnusmerkintä Lausuntovaiheessa EN 13480-5/prA2: Revision of EN 13480-5 EN 13480-5/prA3: Revision of EN 13480-5 Mika Vartiainen Asiantuntija, DI mika.vartiainen@metsta.fi METSTA, Metalliteollisuuden Standardisointiyhdistys ry 1. Yleisohjeet metallisille materiaaleille (korvannut standardin EN 12062) EN 12799: Brazing Non-destructive examination brazed joints EN 16090: Copper and copper alloys Estimation of average grain size by ultrasound CEN/TR 15135: Welding Design and nondestructive testing of welds CR 13935: NDT Generic NDE data format model EN ISO 10893-1: NDT of steel tubes Part 1: Automated electromagnetic testing of seamless and welded (except submerged arc-welded) steel tubes for the verification of hydraulic leak tightness (korvannut standardit EN 102461 ja 2) ISO/TS 18173: NDT General terms and definitions ISO 24497-1: NDT Metal magnetic memory Part 1: General requirements ISO 24497-2: NDT Metal magnetic memory Part 2: Terms and definitions ISO 24497-3: NDT Metal magnetic memory Part 3: Inspection of welded joints Lausuntovaiheessa prEN ISO 17635: Revision of EN ISO 17635 PAINELAITTEIDEN TARKASTUS Julkaistu EN 13445-5: Lämmittämättömät painesäiliöt. Hitsausliitoksen vyöhykkeitä. Monipalkohitsauksen kohdalla muutosvyöhykkeeseen muodostuu muitakin vyöhykkeitä kuten osittain uudelleenaustenoitunut karkearakennevyöhyke (ICCGHAZ). Näistä kiinnostuneita lukijoita suositellaan perehtymään esimerkiksi lähteiden [1]-[3] materiaaliin. PM SCHAZ ICHAZ FGHAZ CGHAZ WM Kuva 1. Kylmävalssatut hehkutetut lujat teräkset ja autoteollisuudessa yleinen pistehitsaus on jätetty tämän artikkelin ulkopuolelle. painos (2013), issue 2) EN 12952-6: Vesiputkikattilat ja niihin liittyvät laitteistot. painos) EN 12953-5: Tulitorvikattilat. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 16 Lausuntovaiheessa prEN 1330-9: Revision of EN 1330-9 Työn alla ISO/WD 19835: NDT Acoustic emission testing on steel structures of overhead travelling cranes and portal bridge cranes LÄMPÖKUVAUS Julkaistu ISO 10878 NDT Infrared thermography Vocabulary Äänestysvaiheessa FprEN 16714-1: NDT Thermographic testing Part 1: General principles FprEN 16714-2: NDT Thermographic testing Part 2: Equipment FprEN 16714-3: NDT Thermographic testing Part 3: Terms and definitions Lausuntovaiheessa ISO/DIS 10880: NDT Infrared thermographic testing General principles ISO/DIS 18251-1: NDT Infrared thermography System and equipment Part 1: Description of characteristics Työn alla prEN xxxxx: NDT Thermographic testing Active thermography ISO/WD 10893-13: NDT of steel tubes Part 13: Automated thermographic testing welded and seamless steel tubes as proof of tightness and imperfections NDT-HENKILÖSTÖN PÄTEVÖINTI Julkaistu: EN ISO 9712: Rikkomaton aineenkoetus. Yleisperiaatteet (korvannut standardin EN 473) EN ISO 18490: NDT Evaluation of vision acuity of NDT personnel EN 4179: Aerospace series Qualification and approval of personnel for non-destructive testing ISO 11484: Steel products Employer’s qualification system for non-destructive testing (NDT) personnel CEN/TR 15589: NDT Code of practice for the approval of NDT personnel by recognized third party organisations under the provisions of Directive 97/23/EC CEN/TR 16332: NDT Interpretation of EN ISO/IEC 17024 for NDT personnel certification application ISO/TS 11774 : NDT Perfomance based qualification ISO/TR 20807: NDT Qualification of personnel for limited application of NDT ISO/TR 25107: NDT Guidelines for NDT training syllabuses ISO/TR 25108: NDT Guidelines for NDT personnel training organisations ISO/TS 22809: NDT Discontinuity in the test specimens for use in qualification examinations Työn alla prCEN ISO/TR 25107: Revision of ISO/TR 25107 prCEN ISO/TR 25108: Revision of ISO/TR 25108 ISO/WD 11484: Revision of ISO 11484 MUITA STANDARDISOINTIKOHTEITA EN 1330-1: NDT Terminology Part 1: General terms (2. Osa 5: Tarkastus ja testaus (2. Osa 6: Kattilan paineenalaisten osien valmistuksen aikainen tarkastus, dokumentointi ja merkintä (2. painos) EN 1330-2: Rikkomaton aineenkoetus. Johdanto Tämän artikkelin tarkoitus on tuoda esille muutamia lujien terästen ja niiden hitsattavuuden ongelmakohtia erilaisissa käyttökohteissa. IC-HAZ FG-HAZ CG-HAZ WM Artikkelissa käsitelty aihealue on rajoitettu kuumamuokattuihin (pääosin kuumavalssattuihin) teräksiin ja kaarihitsaukseen. Aihetta lähestytään esimerkkien avulla, jotka liittyvät ongelmiin hitsaussauman eri kohdissa: perusaineessa (parent material, PM), muutosvyöhykkeessä (heat-affected zone, HAZ) ja hitsiaineessa (weld metal, WM). Sanasto. HT_3_16.indd 16 3.6.2016 7.21. Osa 5: Tarkastus ja testaus (5. Muutosvyöhyke on edelleen jaettu useampaan osaan, jotka on esitetty kuvassa 1: karbidien palloutumisvyöhyke (subcritical zone, SCHAZ), osittain austenoitunut vyöhyke (intercritical zone, ICHAZ), hienorakeinen vyöhyke (fine-grained zone, FGHAZ) ja karkearakeinen vyöhyke (coarse-grained zone, CGHAZ). Osa 2: NDT-menetelmien yhteiset termit (en fi de fr) EN ISO 17635: Hitsien rikkomaton aineenkoetus. painos (2014), issue 1) EN 13480-5 + A1: Metalliset teollisuusputkistot. NDThenkilöiden pätevöinti ja sertifiointi
Metallimateriaalien suhteelliset hinnat ja valmistus vuonna 2014. Muutosvyöhyke on edelleen jaettu useampaan osaan, jotka on esitetty kuvassa 1: karbidien palloutumisvyöhyke (subcritical zone, SCHAZ), osittain austenoitunut vyöhyke (intercritical zone, ICHAZ), hienorakeinen vyöhyke (fine-grained zone, FGHAZ) ja karkearakeinen vyöhyke (coarse-grained zone, CGHAZ). Kylmävalssatut hehkutetut lujat teräkset ja autoteollisuudessa yleinen pistehitsaus on jätetty tämän artikkelin ulkopuolelle. Raudan pelkistäminen käy termodynamiikan mukaan vaivattomasti ja prosessin yhteenlasketut hiilidioksidipäästöt pysyvät kurissa kun otetaan huomioon koko prosessi. Teräksen kierrätettävyys on myöskin erittäin hyvä ja sitä voidaan kierrättää yhä uudelleen. 2. Näitä ominaisuuksia ovat erityisesti haurasmurtuma, sitkeä murtuma, särmättävyys, pehmeät vyöhykkeet, vetyhauraus ja väsymisenkesto. Hitsausliitoksen vyöhykkeitä. IC-HAZ FG-HAZ CG-HAZ WM Artikkelissa käsitelty aihealue on rajoitettu kuumamuokattuihin (pääosin kuumavalssattuihin) teräksiin ja kaarihitsaukseen. Siinä käydään läpi sekä kuumavalssattujen tai kuumataottujen että nuorrutettujen terästen ominaisuuksia keskittyen niihin osa-alueisiin, jotka vaikuttavat terästen turvalliseen käyttöön erilaisissa sovelluksissa. Teräs saattaa itsessään vaikuttaa vain sivutuotteelta, kun tarkastellaan sen valmistusprosessia hiilidioksipäästöjen kannalta: noin 1,7 tonnia CO 2 jokaista valmistettua terästonnia kohden. Kuva 2. Monipalkohitsauksen kohdalla muutosvyöhykkeeseen muodostuu muitakin vyöhykkeitä kuten osittain uudelleenaustenoitunut karkearakennevyöhyke (ICCGHAZ). Tämä lukema on kuitenkin huomattavasti matalampi kuin muiden metallien valmistuksessa vapautuva hiilidioksidin määrä. Suunnittelun ja standardien merkitystä käydään läpi. Näistä kiinnostuneita lukijoita suositellaan perehtymään esimerkiksi lähteiden [1]-[3] materiaaliin. Artikkelissa selostetaan myös virumiskestoltaan parannettujen korkeakromisten ferriittisten terästen hitsaukseen liittyviä haasteita. Aihetta lähestytään esimerkkien avulla, jotka liittyvät ongelmiin hitsaussauman eri kohdissa: perusaineessa (parent material, PM), muutosvyöhykkeessä (heat-affected zone, HAZ) ja hitsiaineessa (weld metal, WM). 1. Ympäristön kannalta teräs HT_3_16.indd 17 3.6.2016 7.21. Rautamalmia on tarjolla maankuoressa runsaasti ja sen pelkistäminen raudaksi onnistuu kohtuullisen energiatehokkaasti. Teräs materiaalina 2.1 Teräs vs kilpailevat materiaalit Teräs on kiistatta yksi monipuolisimmista ja tärkeimmistä ihmisen hyödyntämistä materiaaleista. Artikkeli alkaa alustuksella teräksen tärkeydestä materiaalin valinnassa ja pohdinnalla, miksi terästen tutkimukseen sekä kehitykseen on tarvetta myös tulevaisuudessa. Johdanto Tämän artikkelin tarkoitus on tuoda esille muutamia lujien terästen ja niiden hitsattavuuden ongelmakohtia erilaisissa käyttökohteissa. PM SCHAZ ICHAZ FGHAZ CGHAZ WM Kuva 1. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 17 Hitsattavat erikoislujat teräkset Haasteet ja sovellukset David Porter Tässä artikkelissa tarkastellaan yleisellä tasolla hitsattavien erikoislujien, matalaseosteisten ferriittisen terästen keskeisimpiä ominaisuuksia ja haasteita. Näistä syistä teräs onkin kokonaiskustannuksiltaan hyvinkin houkutteleva materiaali ja sen käyttö sekä valmistusmäärät ovat yhä erittäin merkittäviä globaalissa mittakaavassa
on kustannus tilavuutta kohden. Näissä tapauksissa keveyttä haetaan materiaalin hinnasta riippumatta. Silloin kun siirtymät ovat määrääviä keveimmän vaihtoehdon tarjoaa materiaali, jolla suhde E n /. Materiaalin valinta on monimutkainen prosessi, joka vaatii usean eri osatekijän huomioimista. Tässä m on 1 yksinkertaiselle vetojännitystilalle, 2/3 palkille taivutuksessa ja 1/2 levylle taivuttavan kuormituksen alaisena [4]. y ) on rajoittavana tekijänä, keveimmän vaihtoehdon tarjoaa materiaali, jolla on korkein . Uudelleen kirjoitettuna yhtälö 1 antaisi tekijöille P ja Q käänteisen neliöjuuren suhteen: siis kuuluisaa Hall-Petch yhtälöä raekoon ja metallin lujuuden suhteen voisi soveltaa myös metallien hintaan ja tuotantomääriin! Kuva 2 myös osoittaa, kuinka teräksen käyttö on aivan omassa luokassaan verrattuna muihin metalleihin. Molempia käytetään kun halutaan keventää rakenteita. y m /(C.?), missä C on kustannus massayksikköä kohden, joten C.. Q=1 . Edellä mainittuja lujittamismekanismeja saadaan hyödynnettyä yhdistämällä teräkselle tarkoin valitut seostusja valmistusparametrit: näiden avulla voidaan suunnitella lukuisia erilaisia valmistuskombinaatioita. Lähteen [5] mukaan rakenneteräksen hinta per massayksikkö on karkeasti verrannollinen lujuuden neliöjuureen (yhtälö 2) C(. Tällöin lujemmista teräksistä tehdyt kevyemmät rakenteet ovat sekä suorituskykyisempiä että halvempia. Kunhan yhtälö 2 pitää paikkansa ja m>0.5, termi . Mutta tarjoavatko erikoislujat teräkset parempia vaihtoehtoja. Tämä taas osaltaan vaikuttaa valmistetun terästonnin hiilijalanjälkeen. Mikäli materiaalivalinnassa huomioidaan elinkaarikustannuksia optimivalinta saattaa olla yllä olevien halvin ja kevein ratkaisujen välissä, mutta silti usein teräs on kuitenkin kokonaisvaltaisesti paras vaihtoehto. Esimerkkinä tästä ovat välisija-atomivapaat teräkset, joiden murtolujuus on noin 200 MPa ja vastaavasti kylmävedetty Scifer-lanka, jonka murtolujuus voi olla jopa 5000 MPa [6]. Silloin kun kustannustehokkuus otetaan myöskin huomioon, muuttuvat yllä olevat optimointitekijät muotoon E n /(C.?) ja . Faasimuutos austeniitista ferriitiksi mahdollistaa terästen kohdalla monta tapaa tuottaa lujia mikrorakenteita, joita ei voida saada aikaan monella muilla metalleilla. Tämän artikkelin tarkoitus on osoittaa miten näihin kysymyksiin pureudutaan. Yhtälön 1 käänteinen neliö tarkoittaa, että hinnan kymmenkertaistuessa käyttö pienenee sadasosaan. Kevyemmät rakenteet yleensä tarkoittavat pienempää seinämäpaksuutta ja tätä kautta myös pienempiä hitsiliitoksia tai jopa hitsaamisen korvaamista särmäyksellä. Tällöin lujuudelle on olemassa raja, jonka ylittämällä ei enää saada aikaan painonsäästöjä [5]. y ) . Tällaiset faasimuutokset eivät toki ole mahdollisia monille ferriittisille ja austeniittiselle ruostumattomille teräksille, kun soliduslämpötilan alapuolella jompikumpi faasi on stabiili huoneen lämpötilaan asti. y teräs on kilohinnaltaan C(. Lujuuden kasvattaminen saadaan aikaan pienentämällä näiden dislokaatioesteiden välimatkaa toisiinsa, mikä voidaan toteuttaa monella eri tavalla seostuksen ja valmistusprosessin avulla. Tässä yhtälössä P on metallin hinta suhteessa romuraudan hintaan ja Q on vuosittainen metallien tuotanto tonneissa. y m /?. Se riippuu siitä, kuinka termi . y 0.5 –––––– = { –––– } (2) C(235) 235 Myötölujuudeltaan . Näitä teräslaatuja on lähinnä kehitelty ohutlevypuolella autoteollisuuden tarpeisiin, joten ne jätetään tämän artikkelin ulkopuolelle. Teräksen yleisyys valmistusmateriaalina on yhä ylivertainen, joka tarkoittaa myös sitä, että teräksen käytön tehostamisella on suuri merkitys globaalissa mittakaavassa energian ja raaka-aineiden kulutukseen. Hinnat on normalisoitu suhteessa rautaromun hintaan. Eksponentti n riippuu kuormituksesta: 1 yksinkertaiselle vetojännitystilalle, 1/2 palkille taivutuksen alla ja 1/3 levylle, joka on taivuttavan kuormituksen alaisena. Todellisten rakenteiden suunnittelussa on toki otettava huomioon myös muita tekijöitä kuten nurjahtaminen. Tehokkaampi käyttö voidaan saavuttaa kehittämällä yhä kustannustehokkaampia lujia teräslaatuja sekä lisäämällä tietoa siitä miten lujia teräksiä käytetään suunnittelun ja valmistuksen näkökulmasta. Erikoislujat teräkset ovat kalliimpia kuin perinteiset hiiliteräkset (kuva 2), mutta hinta ei ole suoraan verrannollinen lujuuteen. Kuumavalssattujen terästen kohdalla yleisimmät lujien teräslaatujen valmistusmenetelmät ovat normalisointi (N), kontrolloitu valssaus (CR: liuoslujittaminen, raerajaja erkaumalujittaminen), termomekaaninen valssaus (TMP: liuoslujittaminen, raeraja-, erkaumaja dislokaatiolujittaminen), karkaisu HT_3_16.indd 18 3.6.2016 7.22. materiaalin tiheys. Kuvan luvut ovat vain likimääräisä: joissain tapauksissa on käytetty puhtaan metallin hinta ja toisissa hinta ferroseoksena. Nykyään painoa pyritään pienentämään myös staattisissa kohteissa, joita kuitenkin joudutaan siirtämään, kokoamaan tai joiden huolto vaatii liikuttamista. Myöhemmin esitellään myös muita tekijöitä, joita on otettava huomioon lujuusluokan valinnassa, kun suunnitellaan erilaisia rakenteita. Metallit käyttäytyvät turvallisesti vaikka rakenteessa olisi isojakin säröjä. Teräksen myötöjännityksen määrää jännitys, joka tarvitaan dislokaatioiden liikuttamiseen siinä määrin että syntyy plastinen muodonmuutos. 2.3 Erikoislujat teräslaadut Teräksen murtolujuus huoneenlämmössä vaihtelee suuresti. Teräksen tiheyttä pidetään yleisesti vakiona, mutta tutkimus on siirtynyt myös kohti teräksen tiheyden pienentämistä. y m /(C.?) näin ollen korkeampi. y m /(C.?) kasvaa lujuuden kasvaessa. Jos materiaalikustannukset ovat pieni tekijä koko elinkaaren kustannuksia ajatellen, ja keveydellä on suuri merkitys, teräs, jolla on suhteellisen suuri tiheys joutuu epäedulliseen asemaan. Näiden muuttujien puitteissa teräksen tarjoamat vaihtoehdot näyttäytyvät erittäin houkuttelevina teräksen edullisen hinnan ansiosta. Tässä E on Youngin moduuli, ja . Usein rakenteissa vaaditaan myös hyvää murtumissitkeyttä, jolloin teräs muiden metallien tapaan tarjoaa hyvin kilpailukykyisen ratkaisun verrattuna halvempiin materiaaleihin. 2.2 Edut erikoislujien teräslaatujen käytössä Erikoislujien terästen käyttö keveyttä vaativissa rakenteissa on yksi tapa säästää energiaa ja vähentää tuotteen aiheuttamia hiilidioksidipäästöjä koko elinkaaren ajalta. Näiden lisäksi tehokkaampi käyttö toki myös laskee valmistuskustannuksia sekä lisää teräksen houkuttelevuutta materiaalina. on suurin. Näiden parametrien maksimointi tuottaa siis halvimman vaihtoehdon. Dislokaatioliikettä vaikeuttavat monet tekijät: seosaineatomit kiinteässä liuoksessa, raerajat, faasirajat, muut dislokaatiot sekä erkaumat. Kun myötölujuus (. Kustannusmielessä voi olla edullista käyttää lujia teräksiä myös rakenteissa, joissa painonsäästö ei välttämättä ole tärkein tekijä. Raaka-aineiden runsas saatavuus ja prosessin tehokkuus luonnollisesti heijastuu tuotannon kokonaiskustannuksiin. Painonsäästö on yhä tärkeämpää liikkuvissa kohteissa kuten erilaisten kulkuneuvojen rakenteissa sekä varsinkin nostovälineissä. y ) ja myötölujuudeltaan 235 MPa teräs on kilohinnaltaan C(235). Eri metallien hintoja ja maailmanlaajuisia tuotantomääriä vuodelta 2014 verrattaessa huomataan, että tuotannon ja hinnan suhde seuraa yksinkertaista yhtälöä (yhtälö 1). 10 9 P -2 (1) Yhtälön perusta on esitetty kuvassa 2. Näin on usein esimerkiksi ilmailuja avaruussovellusten kohdalla tai erittäin keveiden, huippu-urheiluun tarkoitettujen välineiden kanssa. Yleensä hitsatuissa rakenteissa kuitenkin käytetään teräksiä, joiden lujuus asettuu välille 200-1300 MPa. 3/ 20 16 [ www.hitsaus.net ] 18 on myös usein paras vaihtoehto, koska monet kilpailevat materiaalit eivät pääse kokonaiskustannuksiltaan ja ympäristöystävällisyydessä samalle tasolle teräksen kanssa. y m /C muuttuu lujuuden mukaan. Suurella alumiiniseostuksella on saatu aikaan erikoislujia teräksiä, joiden tiheys on perinteistä rakenneterästä pienempi ja parametria . Teräs näyttäytyy yhä mielenkiintoisempana vaihtoehtona kun otetaan huomioon materiaalien muovaus ja liittäminen. Komponentista riippuen kevein ratkaisu voi riippua materiaalin lujuudesta tai kimmomoduulista