ระดับคุณภาพคือการตัดสินใจทางวิศวกรรมและทางธุรกิจที่ต้องทำก่อนเริ่มผลิต ไม่ใช่สิ่งที่ผู้ตรวจเลือกหน้างาน
ISO 5817 ให้สามระดับเพื่อให้ใช้ได้กับงานเชื่อมหลากหลายประเภท ระดับ B เข้มที่สุด ระดับ D ผ่อนที่สุด ขีดจำกัดแต่ละระดับพิจารณาภาระหลายแบบ ทั้งภาระสถิต ความร้อน การกัดกร่อน และความดัน ส่วนภาระล้ามีข้อกำหนดเพิ่มในภาคผนวก B
แต่ละระดับต่างกันเท่าใด
ตารางนี้คำนวณจากขีดจำกัดของมาตรฐานสำหรับกรณีตัวอย่าง เพื่อให้เห็นขนาดของความต่าง
| imperfection (กรณีตัวอย่าง) | D | C | B |
|---|---|---|---|
| รอยกัดขอบ แผ่นหนา 10 mm | 1.0 mm | 0.5 mm | 0.5 mm |
| เนื้อเชื่อมนูนเกิน แนวกว้าง 20 mm | 6 mm | 4 mm | 3 mm |
| เยื้องแนว แผ่นหนา 10 mm | 2.5 mm | 1.5 mm | 1.0 mm |
| รูพรุนกระจาย งานหลายชั้น | 5 % | 3 % | 2 % |
| หลอมไม่ติดภายใน | ยอมรับเฉพาะ short imperfection สูงไม่เกิน 4 mm | ไม่ยอมรับ | ไม่ยอมรับ |
| รอยร้าว | ไม่ยอมรับ | ไม่ยอมรับ | ไม่ยอมรับ |
คำนวณจาก ISO 5817:2023 ข้อ 1.7, 1.9, 3.1, 2.3, 2.12 และ 1.1
สังเกตสองอย่าง อย่างแรก ความต่างระหว่างระดับไม่เท่ากันทุกรายการ บางรายการระดับ C กับ B เท่ากัน บางรายการระดับ D ยอมได้แต่ C ไม่ยอมเลย อย่างที่สอง imperfection แบบระนาบและรอยร้าวแทบไม่ต่างกันระหว่างระดับ เพราะอันตรายเกินกว่าจะต่อรอง ระดับคุณภาพจึงเป็นเรื่องของ imperfection เชิงรูปทรงและเชิงปริมาตรเป็นหลัก
ปัจจัยที่ใช้เลือก
- ลักษณะของภาระ: สถิตหรือซ้ำ รอยต่อรับแรงล้าไวต่อรูปทรงขอบแนวและ imperfection ที่ผิวมากกว่ารอยต่อรับแรงสถิตหลายเท่า
- ผลของความเสียหาย: ถ้ารอยต่อนี้พัง จะเกิดอะไรขึ้นกับคน ทรัพย์สิน และสิ่งแวดล้อม
- สภาพการใช้งาน: อุณหภูมิ สื่อกัดกร่อน ความดัน
- ขั้นตอนหลังเชื่อม: การเคลือบผิว การกลึง หรือการขึ้นรูปต่อ
- ต้นทุน: ระดับที่เข้มขึ้นเพิ่มค่าตรวจ ค่าซ่อม และเวลา
มาตรฐานระบุด้วยว่าค่าที่เข้มของระดับ B อาจต้องใช้ขั้นตอนการผลิตเพิ่ม เช่นการเจียหรือการแต่งด้วย TIG ผู้เลือกคือมาตรฐานของผลิตภัณฑ์หรือผู้ออกแบบที่รับผิดชอบ ร่วมกับผู้ผลิตและผู้ใช้งาน และต้องเลือกก่อนเริ่มผลิต ถ้าทำได้ควรเลือกตั้งแต่ขั้นเสนอราคา เพราะระดับคุณภาพกำหนดต้นทุนของงาน รอยต่อหนึ่งอาจใช้ระดับต่างกันสำหรับ imperfection ต่างชนิดได้ และรอยต่อต่างตำแหน่งในโครงสร้างเดียวกันไม่จำเป็นต้องใช้ระดับเดียวกัน
กับดักของการเลือกระดับ B ทั้งหมด
การกำหนดระดับ B ทุกรอยต่อดูปลอดภัย แต่มีต้นทุนสามทาง ค่าตรวจและค่าซ่อมเพิ่มในรอยต่อที่ไม่ต้องการ การซ่อมที่ไม่จำเป็นลดคุณภาพของรอยต่อเอง และเมื่อทุกอย่างสำคัญเท่ากัน ทีมงานจะแยกไม่ออกว่ารอยต่อใดสำคัญจริง ความใส่ใจจึงกระจายบางลงทั้งโครงสร้าง แทนที่จะรวมอยู่ที่จุดวิกฤต
เมื่อรอยต่อรับแรงล้า
ภาคผนวก B เพิ่มข้อกำหนดให้ระดับ C และ B สอดคล้องกับชั้นความล้า (FAT) ได้เป็นระดับ C63 และ B90 และมีระดับ B125 ซึ่งเข้มกว่าระดับ B ในบางรายการ ตัวเลขคือช่วงความเค้นที่ทนได้ที่สองล้านรอบ หน่วยเป็น MPa
- ระดับ B125 โดยทั่วไปทำไม่ได้ในสภาพหลังเชื่อม ต้องมีการปรับปรุงผิวหลังเชื่อม
- รอยเชื่อมฉากไม่อยู่ในระดับ B125
- สำหรับรอยเชื่อมแบบ partial penetration และรอยเชื่อมฉาก ขีดจำกัดของ imperfection มีความหมายต่อเมื่อความลึกซึมเป็นไปตามค่าออกแบบ ถ้าไม่มีการกำหนดความลึกซึม อายุการล้าจะถูกกำหนดโดยรอยร้าวที่ราก ไม่ใช่โดย imperfection อื่น
- ค่าในภาคผนวกนี้พิสูจน์แล้วสำหรับความหนาตั้งแต่ 10 mm ขึ้นไป
- ภาคผนวกนี้ไม่ใช้กับระดับ D
- การระบุในเอกสารใช้รูปแบบ ISO 5817-C63, ISO 5817-B90 และ ISO 5817-B125
คำถามท้ายบท
- ถ้าลูกค้าขอระดับ B ทั้งโครงสร้าง คุณจะถามอะไรกลับสามข้อก่อนเสนอราคา
- รอยต่อใดในงานของคุณรับแรงซ้ำ และแบบระบุไว้หรือไม่
แนวคำตอบ
1. ถ้าลูกค้าขอระดับ B ทั้งโครงสร้าง คุณจะถามอะไรกลับสามข้อก่อนเสนอราคา
ตัวอย่างคำถาม: รอยต่อใดรับแรงซ้ำและรอยต่อใดรับแรงสถิต ผลของความเสียหายของแต่ละรอยต่อคืออะไร และวิธีกับขอบเขตของ NDT ที่ต้องการคืออะไร คำตอบทั้งสามเปลี่ยนต้นทุนและอาจทำให้ระดับ B จำเป็นเฉพาะบางรอยต่อ
2. รอยต่อใดในงานของคุณรับแรงซ้ำ และแบบระบุไว้หรือไม่
คำถามทบทวนสำหรับผู้อ่าน ไม่มีคำตอบเดียว รอยต่อที่รับแรงซ้ำมักอยู่ในชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ สั่น หรือรับน้ำหนักเปลี่ยนแปลง ถ้าแบบไม่ระบุ ต้องถามผู้ออกแบบก่อนเลือกระดับคุณภาพ