Introdução

A preparação das normas da série EN 288 dão as principais informações para definir as exigências necessárias e as possibilidades para uma certificação dos procedimentos de soldagem para materiais metálicos.

As seguintes partes foram finalizadas e demonstradas:

EN 288 Especificação e certificação dos procedimentos de soldagem para materiais metálicos

Parte 1 Regras gerais para a soldagem por fusão

Parte 2 Especificação dos procedimentos de soldagem por arco elétrico

Parte 3 Testes de procedimentos de soldagem por arco elétrico nos aços

Parte 4 Testes de procedimentos de soldagem a arco no alumínio e suas ligas

Parte 5 Certificação para o uso de consumíveis para soldagem ao arco elétrico

Parte 6 Relatório de certificação por meio e testes anteriores

Parte 7 Certificação através de um procedimento de soldagem qualificado

Parte 8 Certificação através de teste na pré-produção

Nas possibilidades de certificação e especificação acima, foram frequentemente aplicadas, as variáveis essenciais (exigências mandatórias) para a aplicação da norma. Na falta ou impossibilidade de algum dos requisitos, o método de certificação e aprovação deverá ser acordado entre as partes contratantes através de uma ordem de serviço ou contrato de trabalho.

Critérios para certificação dos procedimentos de soldagem

Certificação dos procedimentos através de testes (norma EN 288 Parte 3 e 4)

Estas normas especificam como um procedimento de soldagem é certificado através de testes. (ver capítulos 4 e 5)

Certificação para o uso de consumíveis de soldagem para arco elétrico (EN 288 Parte 5)

Alguns materiais não sofrem variações significativas na ZTA, devido ao fato de o calor introduzido estar sendo mantido nos limites especificados. Para estes materiais, uma pWPS pode ser considerada aprovada desde que os consumíveis também estejam certificados e que todas as variáveis essenciais estejam de acordo com a faixa de trabalho para a qual foi aprovada estejam válidas.

Todas as atividades relacionadas à soldagem, testes e inspeção de corpos de prova, devem ser de responsabilidade de um inspetor qualificado ou de um órgão competente. O inspetor ou órgão competente deverá indicar, com atenção às variáveis essenciais e certificação de consumíveis, os critérios de aprovação.

Critérios de aprovação:

Processos:  111;114;131;135;136;137;141

Material: Grupo 1 e 9 (EN 288-3)

Espessura do metal base: 3 – 40 mm

Comprimento do cordão de solda: /3mm

Diâmetro do tubo: > 25mm

Certificação relatada por testes anteriores (EN 288 Parte 6)

Uma empresa pode ter uma pWPS certificada através de referências e experimentos anteriores em condições de provar, através de documentações apropriadas de natureza independente, que os tipos de junta e materiais soldados em questão, atendem satisfatoriamente às condições para a certificação.

A faixa permissível para uma WPS, certificado por experiências anteriores, deverá ser limitada à norma de material (s), processo(s) de soldagem, consumível(s) e variáveis essenciais para as quais os documentos de experiências anteriores se adequam.

Experiências anteriores podem ser demonstradas através de um exame dos documentos e/ou dados de testes e feito um manual onde a produção e a performance foram satisfatórias.

Isto pode envolver:

1. Documentos satisfatórios de testes (por exemplo; ensaios não-destrutivos, destrutivos, vazamento ou pressão) em todos os casos.

E

• Um documento de soldagem do fabricante com um mínimo de um ano de duração num período apropriado (5anos)

OU

Adequação dos serviços de solda por um período apropriado (5 anos)

Certificação dos procedimentos de soldagem a arco através de           norma (EN 288 Parte 7)

Uma pWPS preparada por um fabricante está aprovada, se os parâmetros de todas as variáveis estiverem dentro das faixas permitidas através de uma norma de procedimento de soldagem.

Uma norma de procedimento de soldagem pode ser emitida como uma especificação no formato de uma WPS ou WPAR baseada em uma certificação para relevância de parte da norma EN 288 para testes de procedimento de soldagem. Emissões ou alterações das normas dos procedimentos de soldagem só poderão ser feitas pelo inspetor ou órgão competente que tem a responsabilidade pela certificação desde o início.

Aplicações das normas também estão sujeitas à aceitação do usuário.

Critérios de aprovação: 

Processos:  111; 114; 131; 135; 136; 137; 141

Material: Grupo 1 e 9 (EN 288-3)

                Grupo 21, 22a e 22b (EN 288-4)

Espessura do metal base: 3 – 40mm

Comprimento do cordão de solda: /3mm

Diâmetro do tubo: >25mm

O uso de uma norma de procedimento de soldagem exige uma coordenação com a norma EN 719.

Certificação de soldagem através de teste na pré-produção (EN  288 Parte 8)

A certificação de testes através da pré-produção talvez seja usada onde as formas e dimensões dos corpos de prova normalizados (por exemplo, na 6.2 parte 3) não representam adequadamente a junta a ser soldada, por exemplo, juntas soldadas de tubos finos.

Nestes casos, um ou mais corpos de prova são feitos para simular a fabricação da junta em todos os aspectos, dimensões, restrições e calor depositado. O teste será realizado anteriormente em condições reais de fabricação.

Ensaios e testes nos corpos de prova devem ser feitos o mais rápido possível, seguindo as exigências das normas EN 288-3 e 4, mas estes testes talvez necessitem ser substituídos ou acrescentados testes especiais de acordo com a natureza da junta em questão e pode ser autorizada pelo inspetor ou órgão competente.

Teste:

O teste dos corpos de prova na pré-produção deve ser relatado o quanto antes para partes relevantes da norma EN 288 para procedimento de testes.

A seguir estão listados um mínimo de testes a serem feitos:

a) Inspeção Visual (100%)

b) Detecção de trincas na superfície

c)  Teste de Dureza (para Re/275 N/mm²)

d)  Ensaio macrográfico

Sequência para uma certificação de um procedimento de soldagem

– Preparação para uma especificação de procedimento de soldagem preliminar (pWPS)

–  Certificação da pWPS através de um método de acordo com a norma EN 288 Parte 3,4,5,6,7, ou 8 (partes destas aplicações estão indicadas na aplicação das normas ou são acordadas entre as partes contratantes)

–  WPS certificada com as variáveis essenciais

Especificação do procedimento de soldagem por arco elétrico (EN 288 partes 2)

Generalidades

Especificações de procedimentos de soldagem são utilizados na Alemanha somente em aplicações especiais, por exemplo, para plantas nucleares.

De acordo com a nova norma Europeia, os fabricantes devem preparar uma especificação de procedimento de soldagem para todos os cinco métodos anteriores antes de iniciarem a produção.

A especificação do procedimento de soldagem (WPS) deve dar detalhes de como será feita a operação de soldagem e deverá conter todas as informações relevantes sobre o trabalho de soldagem. As seguintes informações serão incluídas:

–  Preparação dos componentes a serem soldados;

–  Montagem dos componentes para a soldagem;

–  Processo de soldagem;

–  Acabamento das conexões soldadas (exemplo, esmerilhamento);

–  Tratamento térmico (durante e após a fabricação)

As especificações de procedimentos de soldagem talvez cubram uma certa faixa de espessuras de juntas soldadas e talvez, também para faixas de metais de base e alguns tipos de metais. Alguns fabricantes preferem preparar adicionalmente, instruções de trabalho detalhadas como parte do planejamento da produção.

Técnicas gerais da Especificação do Procedimento de Soldagem (WPS)

a)  Relatado pelo fabricante:

–  Identificação do fabricante;

–  Identificação da WPS;

–  Referência do Registro de Certificação de Procedimento de Soldagem (WPAR)

b)  Relatado para o metal base:

–  Tipo do metal de base;

–  Dimensões do material

c)  Comum para todos os procedimentos de soldagem:

–  Processo de soldagem;

–  Desenho da junta;

–  Posição de soldagem;

–  Preparação do chanfro ou extremidades;

–  Técnica de soldagem;

–  Goivagem por trás;

–  Cobre junta;

–  Escolha do metal de adição;

–  Dimensionamento do metal de adição;

–  Manuseio e armazenagem do metal de adição e dos fluxos;

–  Parâmetros elétricos;

–  Soldagem mecanizada;

–  Temperatura de pré-aquecimento;

–  Temperatura de Inter passe;

–  Tratamento de pós aquecimento

d)  Específico para um grupo de processos de soldagem

Processos do Grupo 11 (Soldagem a arco sem gás de proteção):

–  Para o processo 111 a “corrida” por unidade de comprimento do eletrodo consumido.

Processo do Grupo 12 (Soldagem à arco submerso):

–  Para sistema de múltiplos eletrodos, o número da configuração do arame eletrodo e seus conectivos;

–  Distância bico-peça: A distância de contato do bico de contato para a superfície da peça na soldagem mecanizada.

–  Escolha do fluxo:  Classificação, fabricante e nome comercial.

–  Metal de adição.

Processo do Grupo 13 (Soldagem a arco com gás de proteção):

–  Gás de proteção e razão do fluxo, diâmetro do bocal;

–  Número do arame eletrodo;

–  Velocidade de alimentação do arame;

–  Metal de adição;

–  Distância bico-peça: A distância de contato do bico de contato para a superfície da peça na soldagem mecanizada.

Processo do Grupo 14 (Soldagem com gás de proteção e eletrodo não-consumível):

–  Para eletrodo de Tungstênio, diâmetro, e código de acordo com a norma EN 26848;

–  Gás de proteção e vazão de gás, diâmetro do bocal.

Processo do Grupo 15 (Soldagem a arco Plasma):

–  Parâmetros do gás de plasma, por exemplo, tipo, diâmetro do bocal e vazão do gás;

–  Parâmetros do gás de proteção, por exemplo, tipo, diâmetro do bocal e vazão do gás;

–  Tipo de tocha;

–  Corrente de Plasma; –  Controle da distância.

Testes de Procedimento de Soldagem de acordo com a norma EN 288 Parte 2 (aço)

Escopo

Esta norma especifica como um procedimento de soldagem é certificado através de testes de procedimento de soldagem. Esta define as condições para a execução dos testes de certificação de procedimento de soldagem e os limites de validade de uma certificação com faixas das variáveis para operação e prática de todos os processos e operações de soldagem.

Todas as novas certificações de procedimento de soldagem estarão de acordo com as normas e dados para emissão.

Contudo, esta norma não invalida certificações de procedimentos anteriores; a intenção é satisfazer os requisitos de certificação anteriores que são relevantes para a aplicação e produção na qual estes foram certificados.

Serviço específico, material ou condição de fabricação talvez requeiram mais testes de compreensão do que o especificado pela norma, a fim de obter mais informações e para evitar a repetição dos testes de procedimento de soldagem numa data posterior, apenas para obter dados dos ensaios.

Esta norma aplica-se à soldagem dos aços e os seguintes processos de acordo com a norma EN 24063:

111 soldagem a arco com eletrodo revestido;

114 soldagem de arame tubular sem gás de proteção;

121 soldagem a arco submerso com arame eletrodo;

122 soldagem a arco submerso com eletrodo de fita;

131 soldagem com gás inerte, MIG;

135 soldagem com gás ativo, MAG;

136 soldagem com arame tubular e gás de proteção ativo;

137 soldagem com arame tubular e gás de proteção inerte;

141 soldagem com eletrodo de tungstênio e gás inerte, TIG;

15    Soldagem a arco plasma.

Especificação de Procedimento de Soldagem Preliminar (pWPS)

A Especificação do Procedimento de Soldagem Preliminar deve ser preparada de acordo com a norma EN 288 partes 2. Deve-se especificamente a faixa de todas as variáveis essenciais.

Corpo de Prova

Uma estrutura soldada, na qual os procedimentos de soldagem serão relatados, devem estar representados através de corpos de prova normalizados como os que seguem:

–  Solda de topo em chapa;

–  Solda de topo em tubo;

–  Junta em T;

–  Ramificações;

–  Solda em ângulo de tubo;

–  Solda em ângulo de chapa

Se os pontos de solda estiverem fundidos no final das juntas deverão ser incluídos nos corpos de prova. A soldagem e os testes de corpos de prova deverão ser acompanhados por um inspetor ou órgão competente.

Testes e Ensaios

Ambos os ensaios; destrutivos ou não destrutivos (END), devem ser feitos de acordo com as exigências da tabela 1.

Tabela 1:  Testes e ensaios dos corpos de prova

Critérios de Aceitação

Uma certificação de procedimento de soldagem é aprovada se as descontinuidades no corpo de prova estiverem dentro dos limites do nível B na norma EN 25817 com exceção dos tipos de defeitos a seguir:

–  Reforço excessivo;

–  Convexidade excessiva;

–  Espessura da garganta excessiva;

–  Penetração excessiva

Para estes 4 defeitos aplica-se o nível C.

Recertificação do ensaio

Se o corpo de prova falhar e não cumprir com alguma das exigências de ensaio visual ou END, um novo corpo de prova deverá ser soldado e submetido aos mesmos ensaios. Se este corpo de prova adicional não cumprir com as exigências, a pWPS deve ser considerada como incapaz de cumprir com as exigências da norma sem que tenha que fazer modificações.

Se alguma amostra falhar em cumprir com duas das exigências relevantes, dois corpos de prova devem ser obtidos para cada um que falhou. Estes podem ser retirados do mesmo corpo de prova se houver material suficiente, e serão submetidos ao mesmo ensaio.

Se cada um destes corpos de prova adicionais não cumprirem com as exigências, a pWPS deve ser considerada como incapaz de cumprir com as exigências da norma sem que tenha que fazer modificações.

Critérios para Aceitação

A qualificação de uma WPS obtida através de um fabricante, é válida para soldagem em oficinas ou lugares com a mesma técnica e controle de qualidade do fabricante.

A fim de minimizar a multiplicação desnecessária de testes de procedimento de soldagem, os aços foram agrupados como mostra a tabela 3.

Tabela 3: Sistema de Grupo dos aços

Um procedimento de ensaio nos aços de um grupo que abrange os aços baixa liga de um mesmo grupo, para elementos adicionados intencionalmente, mas não para impurezas, assim como os aços com igual ou menor tensão de escoamento deste grupo, os consumíveis de soldagem usados para o ensaio também poderão ser usados para este grupo. Grupo 2 abrange o grupo 1. O cobre junte permanente será considerado como um metal base.

Uma separação de certificação de procedimento de soldagem deverá ser obtida para cada aço ou combinação, não abrangendo um sistema de grupo. Se um aço pertence a dois grupos, então este será classificado sempre no menor grupo.

Os critérios de aceitação para espessuras de metais de base e diâmetros de tubos são dados na tabela 5 e 6.

Tabela 5: Faixa de aprovação para espessuras

Além das exigências da tabela 5, a faixa de aprovação da espessura da garganta “a” deve ser de 0,75a à 1, 5a. Contudo, um ensaio com uma garganta /10mm, qualifica todas as gargantas maiores 10mm.

Quando nenhum impacto de dureza é exigido ou especificado, solda-se em todas as posições (chapas ou tubos) aprovados em todas as posições.

Quando é exigido o ensaio de impacto, deve-se levar a solda na maior posição de temperatura introduzida ou na menor temperatura de acordo com as posições.

Validade

Não há informações na norma EM 288-3 sobre a validade dos testes de procedimento de soldagem. Estas exigências podem ser dadas na aplicação das mesmas. Atualmente, a maioria das normas na Alemanha dá a validade de um ano. A validade pode ser estendida por mais um ano através de testes feitos na produção.

Registro de certificação de procedimento de soldagem (WPAR)

O registro de certificação de procedimento de soldagem (WPAR) é uma declaração (registro) dos resultados de cada corpo de prova incluindo os requalificados. Estes devem ser aprovados por um examinador ou órgão competente.

Teste de procedimento de soldagem para alumínio e suas ligas (EM 288 Parte 4)

A estrutura e conteúdo da norma EN 288-4 corresponde em sua maioria, com os detalhes da norma EN 288-3. Com exceções às faixas de aprovação para as posições de soldagem e número do processo de soldagem.

Teste de procedimento de soldagem de acordo com a validação da norma Alemã

Generalidades

Após a publicação da norma EN 288 Parte 3 e 4 tornou-se necessário incluir estas normas dentro das exigências das aplicações de normas e regulamentos nacionais.

Contudo, várias normas, regulamentos e aplicações foram incluídas e/ou substituídos com ensaios adicionais.

Procedimentos de soldagem e ensaios em corpos de prova são realizados sob supervisão de um inspetor ou órgão competente (exemplo; TUV, SLV, Lioyds) nas fábricas e oficinas.

A soldagem e controle dos corpos de prova são realizados sob a responsabilidade de um coordenador de soldagem.

Para a certificação de testes do metal de base é necessário o uso da 3.1B de acordo com a norma EN 10204.

Os testes de procedimentos de soldagem também podem servir para qualificar soldadores de acordo com a norma EN 287 ou para operadores na norma EN 1418.

Teste de procedimento de soldagem para vasos de pressão

Os testes de procedimento de soldagem para vasos de pressão estão detalhados na norma AD-Merkblatt HP 2/1. São necessários para toda produção de soldagem em vasos de pressão e suas partes. A soldagem e os ensaios sempre são acompanhados por um inspetor qualificado. Os resultados do teste de qualificação de procedimento de soldagem e ensaios devem ser avaliados antes de se iniciar a produção.

A qualificação é baseada na norma EN 288-3 ou EN 288-4.

As exigências adicionais são dadas por:

–  Grupos de materiais;

–  Posição de soldagem;

–  Valores de ensaios;

–  Critérios de qualificação para ensaios

Os testes de produção de acordo com a AD-Merkblatt HP 5/2 são necessários para confirmar os resultados dos testes de procedimento de soldagem. Novos testes de procedimento de soldagem serão exigidos caso os testes sejam interrompidos por mais de um ano.

Testes de procedimento de soldagem para aços e alumínio estruturais

Baseado nas exigências da norma DIN 18 800 Parte 7, os testes de procedimento de soldagem para aços estruturais são exigidos se:

1. for usado um processo totalmente automatizado;
2. quando usados aços de granulação fina com tensão de escoamento (Re) > 360 N/mm².

Soldagem e ensaios são realizados sob a supervisão de um inspetor representante qualificado.

Para um processo totalmente automatizado e para aços de granulação fina com tensão de escoamento (Re) > 360 N/mm², são aplicados os requisitos da norma EN 288-3.

Exceções:

1. Soldas em ângulo não são regidas através das soldas de topo. Soldagem e ensaios da solda em ângulo devem ser realizados de acordo com a Guideline DVS 1702 (teste de perfis);
2. Um ensaio de micrografia é necessário para solda de topo e solda em ângulo em aços com granulação fina e tensão de escoamento (Re)>360 N/mm².

Testes de procedimento de soldagem para estruturas de alumínio devem ser realizadas de acordo com a norma do Instituto de Engenharia Estrutural da Alemanha (DIBt). Para juntas soldadas de topo os requisitos são baseados na norma EN 288-4.

Testes de produção

Generalidades

Os testes de produção são usados para confirmar que as variáveis da qualificação do procedimento de soldagem serão mantidas durante a produção.

Os resultados positivos nos testes prolongam a validade da qualificação do procedimento.
Testes de produção em vasos de pressão

A AD-Merkblatt HP 5/2 detalha os requisitos para testes de produção em vasos de pressão. A soldagem e os ensaios sempre são acompanhados por um inspetor qualificado.

A quantidade de corpos de prova e o tipo de ensaio (destrutivo ou não-destrutivo) depende:

–  Do tipo de junta;

–  Do nível de tensão na forma da junta soldada (85%, 100%);

–  Do metal de base;

– 

–  Do tratamento térmico de pós-aquecimento (U, W);

–  Da espessura do metal de base

Em casos especiais os requisitos podem ser autorizados por um inspetor qualificado.
Testes de produção de aço e alumínio estrutural

Os requisitos para testes no ramo de aços estruturais são estão descritos na norma DVS 1702.

Para alumínio e suas ligas é aplicado a norma DIBt.

A soldagem e os testes devem ser realizados sob a aprovação de um coordenador de soldagem da empresa.

Os testes da produção prolongam a validade do procedimento por mais um ano seguinte. Os detalhes da solda e os resultados dos ensaios devem ser documentados e avaliados por um inspetor qualificado durante as várias inspeções para garantir e limitar as condições de verificação do processo.

Questionário

–  Quais critérios do procedimento de soldagem são avaliados?

–  Quais os requisitos (limites) desses critérios?

–  Quais as variáveis essenciais mais importantes incluídas em uma WPS?

–  Que corpos de prova e tipos de corpos de prova são usados na norma EN 288-3?

–  Quais os testes (destrutivo e não-destrutivo) são necessários de acordo com a norma EN 288-3?

–  Quais são os critérios de aceitação para as juntas soldadas dos testes de produção?

–  Quais os requisitos para espessuras e diâmetros?

– Quais substituições de normas e regulamentos foram feitas da EN 288-3 para a norma alemã?

–  Qual o objetivo do teste na produção?

Esse texto foi traduzido por alunos da fatec-sp
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