Jak wygląda kwalifikowanie technologii spawania i przygotowanie WPQR krok po kroku?

Kwalifikowanie technologii spawania ma potwierdzić, że określony sposób wykonania złącza pozwala uzyskać spoinę o wymaganych właściwościach. Nie polega więc na samym przygotowaniu dokumentu. Trzeba zaplanować technologię, wykonać złącze próbne, przeprowadzić odpowiednie badania i określić zakres, w którym technologia może być później stosowana.

Efektem tego procesu jest WPQR – Welding Procedure Qualification Record, czyli protokół kwalifikowania technologii spawania.

Najprościej cały proces można przedstawić tak:

pWPS → złącze próbne → badania → WPQR → WPS do produkcji

Szczegółowy przebieg zależy jednak od procesu spawania, materiału, rodzaju złącza i podstawy kwalifikowania.

WPQR, pWPS i WPS – co oznaczają te dokumenty?

pWPS to wstępna instrukcja technologiczna, według której wykonywane jest złącze próbne.

Po pozytywnym przejściu wymaganych badań powstaje WPQR, dokumentujący przebieg kwalifikacji i jej zakres.

Na jego podstawie przygotowuje się WPS, czyli instrukcję stosowaną później podczas rzeczywistej produkcji.

Krok 1. Ustalenie, jaka technologia ma zostać zakwalifikowana

Proces zaczyna się od analizy tego, co firma faktycznie spawa.

Trzeba określić przede wszystkim:

• proces spawania,
• materiały podstawowe,
• grubości i średnice,
• rodzaj złącza,
• materiał dodatkowy,
• wymagania wynikające z normy, projektu lub kontraktu.

Próbę warto zaplanować pod rzeczywiste potrzeby produkcji, ponieważ jeden WPQR nie kwalifikuje automatycznie wszystkich możliwych materiałów, grubości czy konfiguracji.

Krok 2. Przygotowanie pWPS

Na podstawie założeń technologicznych przygotowuje się pWPS.

Dokument określa warunki wykonania złącza próbnego, np.:

• metodę spawania,
• materiał podstawowy i dodatkowy,
• pozycję spawania,
• gaz osłonowy,
• natężenie prądu i napięcie,
• prędkość spawania,
• temperaturę podgrzewania i międzyściegową.

pWPS powinien odpowiadać technologii, którą zakład rzeczywiście zamierza później stosować.

Krok 3. Wykonanie złącza próbnego

Po przygotowaniu technologii wykonuje się odpowiednie złącze próbne.

Podczas spawania trzeba zachować założone warunki oraz zapisać rzeczywiście zastosowane parametry. Będą one później częścią dokumentacji kwalifikacyjnej.

Istotne jest także wcześniejsze ustalenie sposobu nadzorowania próby i udziału wymaganej osoby lub jednostki. Nie warto wykonywać próbki „na własną rękę”, a dopiero później szukać sposobu jej formalnego zakwalifikowania.

Krok 4. Badania do WPQR

Po wykonaniu spoiny trzeba sprawdzić, czy spełnia ona określone wymagania.

Badania do WPQR mogą obejmować zarówno metody nieniszczące, jak i niszczące. W zależności od rodzaju złącza i podstawy kwalifikowania mogą to być m.in.:

• VT,
• RT lub UT,
• PT lub MT,
• próba rozciągania,
• próba zginania,
• badanie makroskopowe,
• pomiary twardości,
• badanie udarności.

Nie każda kwalifikacja wymaga wszystkich tych metod.

Jeżeli potrzebne są metody nieniszczące, odpowiednio zaplanowane inspekcje i badania NDT pozwalają ocenić jakość złącza bez jego uszkadzania.

Zakres badań warto ustalić jeszcze przed wykonaniem próbki, ponieważ wpływa on zarówno na organizację procesu, jak i koszt WPQR.

Co jeśli złącze nie przejdzie badań?

Negatywny wynik oznacza, że założonej technologii nie można potwierdzić na podstawie wykonanej próby.

Trzeba wtedy ustalić przyczynę problemu. Może nią być niewłaściwy parametr, przygotowanie złącza, materiał dodatkowy, warunki cieplne albo błąd wykonawczy.

Po analizie technologii może być konieczna korekta pWPS i wykonanie kolejnej próby.

Dokumentacji nie powinno się dopasowywać do nieudanej próby tylko po to, żeby formalnie uzyskać WPQR.

Krok 5. Przygotowanie WPQR

Jeżeli wymagane badania zakończą się pozytywnie, przygotowywany jest WPQR.

Dokument opisuje m.in.:

• wykonane złącze,
• zastosowane materiały,
• parametry spawania,
• warunki wykonania próby,
• wyniki przeprowadzonych badań.

Na tej podstawie określa się zakres kwalifikacji technologii spawania.

To kluczowa część WPQR. Dokument może obejmować określony zakres materiałów, grubości, średnic, pozycji czy innych zmiennych, ale nie oznacza możliwości dowolnego stosowania technologii poza tym zakresem.

Krok 6. Przygotowanie WPS do produkcji

Po zakończeniu kwalifikacji można przygotować właściwy WPS.

Instrukcja powinna mieścić się w zakresie potwierdzonym przez WPQR i określać parametry potrzebne do wykonania konkretnego rodzaju połączenia.

Jeden WPQR może stanowić podstawę dla kilku WPS, o ile wszystkie mieszczą się w zakresie uzyskanej kwalifikacji.

Dlatego przed wprowadzeniem nowej technologii do produkcji zawsze trzeba sprawdzić, czy posiadany WPQR faktycznie ją obejmuje.

Czy każdy WPQR przygotowuje się tak samo?

Nie. Opisany schemat dotyczy typowej kwalifikacji poprzez wykonanie i zbadanie złącza próbnego.

Szczegóły zależą od zastosowanej normy, rodzaju produkcji i wymagań kontraktowych. Przed rozpoczęciem procesu trzeba więc ustalić według jakiej podstawy technologia ma zostać zakwalifikowana.

Ile trwa wykonanie WPQR?

Czas zależy przede wszystkim od przygotowania technologii, dostępności materiału, terminu wykonania próby oraz zakresu badań.

Samo spawanie złącza może być stosunkowo krótkim etapem. Więcej czasu często zajmuje organizacja badań i przygotowanie kompletnej dokumentacji.

Jeżeli WPQR jest potrzebny do konkretnego kontraktu, najlepiej rozpocząć kwalifikację przed planowanym uruchomieniem produkcji.

WPQR – cena i koszt kwalifikacji

Nie ma jednej uniwersalnej ceny WPQR. Koszt zależy przede wszystkim od zakresu kwalifikacji oraz wymaganych badań.

Wpływają na niego m.in.:

• proces spawania,
• materiał i jego grubość,
• rodzaj złącza,
• liczba i rodzaj badań,
• liczba potrzebnych kwalifikacji,
• dodatkowe wymagania wynikające z normy,
• ewentualna konieczność powtórzenia próby.

Dlatego rzetelna wycena wymaga najpierw informacji o tym, co firma spawa i jaki zakres produkcji chce objąć kwalifikacją.

Kiedy istniejący WPQR może nie wystarczyć?

Problem pojawia się wtedy, gdy firma zaczyna wykonywać połączenia wykraczające poza zakres posiadanej kwalifikacji – np. dla innej grupy materiałowej, grubości, średnicy lub procesu.

Sama zmiana WPS wtedy nie wystarczy. Najpierw trzeba zweryfikować zakres istniejącego WPQR, a jeśli nie obejmuje nowej technologii – może być konieczna kolejna kwalifikacja.

Kwalifikowanie technologii spawania z CDB Prestige

W CDB Prestige wspieramy przedsiębiorstwa w kwalifikowaniu technologii spawania i przygotowaniu WPQR.

Możemy pomóc m.in. w analizie potrzeb zakładu, przygotowaniu pWPS, organizacji złącza próbnego, doborze badań oraz przygotowaniu dokumentacji WPQR i WPS.

Jeżeli potrzebujesz nowego WPQR albo chcesz sprawdzić, czy posiadana kwalifikacja obejmuje planowaną produkcję, skontaktuj się z CDB Prestige. Pomożemy zaplanować kwalifikację tak, aby jej zakres odpowiadał rzeczywistym potrzebom zakładu.