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Processo di Saldatura: Quadro norme tecniche

ID 7870 | | Visite: 7072 | Documenti Riservati NormazionePermalink: https://www.certifico.com/id/7870

Processo di Saldatura   Quadro norme tecniche

Processo di Saldatura: Quadro norme tecniche

ID 7870 | 01.03.2019

A seguire le norme di riferimento (con estratti) sulla saldatura di materiali metallici: 

- Nomenclatura e codificazione numerica dei processi di saldatura (UNI EN ISO 4063)
- Prove di qualificazione dei saldatori (UNI EN ISO 9606-X)
- Prove di qualificazione della procedura di saldatura (UNI EN 15614-X)
- Requisiti di qualità per la saldatura per fusione dei materiali metallici (UNI EN ISO 3834-X)
- Livelli di accettabilità delle imperfezioni delle saldature ad arco e a gas degli acciai e saldatura ad arco del nichel e sue leghe (generale estratto UNI EN ISO 15614-1)
- Codice ASME

Allegato Modulo WPQR - Welding Procedure Qualification Record (EN ISO 15614 Appendice B) e Documenti d'interesse.

La saldatura è oggi a tutti gli effetti una professione specialistica. Le nuove normative europee impongono, infatti, che i saldatori dipendenti e gli artigiani (idraulici, frigoristi, impiantisti, fabbri, ecc.) siano in possesso di un apposito “patentino”, rilasciato da uno degli enti certificatori autorizzati, secondo le normative UNI EN ISO 9606-X, UNI EN 15614-X.

Dal 1° luglio 2014 con l'obbligo della marcatura CE (Regolamento (UE) 305/2011) per le carpenterie metalliche strutturali secondo la norma armonizzata EN 1090-1, un effetto collegato riguarda l'attività di saldatura dei materiali metallici che dovrà essere effettuata da operatori certificati da un organismo terzo indipendente: il cosiddetto “patentino” per i saldatori.

La norma europea armonizzata UNI EN 1090-1, in estrema sintesi, richiede:

1. la certificazione del saldatore secondo UNI EN ISO 9606-1;
2. la certificazione del processo di saldatura secondo UNI EN ISO 15614-1;
3. la nomina di un Welding Coordinator, in possesso della formazione necessaria secondo la UNI EN ISO 14731;
4. la capacità di operare nei processi di saldatura secondo i requisiti di qualità riportati dalla norma UNI EN ISO 3834.

Le norme

Normativa Ultima edizione  Campo Scopo
Prove di qualificazione dei saldatori

UNI EN ISO 9606-1

2017 Acciai Prove di qualificazione dei saldatori – Saldatura per fusione – Parte 1: Acciai

UNI EN ISO 9606-2

2006 Leghe leggere Prove di qualificazione dei saldatori – Saldatura per fusione – Parte 2: Alluminio e leghe di alluminio

UNI EN ISO 9606-3

2001 Rame e sue leghe Prove di qualificazione dei saldatori – Saldatura per fusione – Rame e leghe di rame

UNI EN ISO 9606-4

2001 Nichel e sue leghe Saldatura – Prove di qualificazione dei saldatori – Saldatura per fusione – Nichel e leghe di nichel.

UNI EN ISO 9606-5

2001 Titanio e zirconio e loro leghe Saldatura – Prove di qualificazione dei saldatori – Saldatura per fusione – Titanio e leghe di titanio, zirconio e leghe di zirconio.

Prove di qualificazione degli operatori

UNI EN ISO 14731

2007 Coordinatori

Coordinamento delle attività di saldatura - Compiti e responsabilità

UNI EN ISO 14732

2013 Operatori di saldatura Personale di saldatura – Prove di qualificazione degli operatori di saldatura e dei preparatori di saldatura per la saldatura completamente meccanizzata ed automatica di materiali metallici

UNI EN ISO 13585

2012 Brasatori Brasatura forte – Qualificazione dei brasatori e degli operatori per la brasatura forte

Certificazione del processo di saldatura

UNI EN ISO 15614-1

2017   Specifica e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 1: Saldatura ad arco e a gas degli acciai e saldatura ad arco del nichel e sue leghe

UNI EN ISO 15614-2

2006  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 2: Saldatura ad arco dell'alluminio e delle sue leghe

UNI EN ISO 15614-3 2008  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 3: Saldatura per fusione delle ghise non legate e debolmente legate

UNI EN ISO 15614-4 2006  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 4: Saldatura di finitura di getti di alluminio

UNI EN ISO 15614-5 2005  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 5: Saldatura ad arco di titanio, zirconio e loro leghe

 UNI EN ISO 15614-6 2007  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 6: Saldatura ad arco e a gas del rame e di sue leghe

UNI EN ISO 15614-7 2016  

Specifica e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 7: Riporto mediante saldatura

UNI EN ISO 15614-8 2016  

Specifica e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 8: Saldatura di tubi a piastra tubiera

UNI EN ISO 15614-10 2006  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 10: Saldatura iperbarica in ambiente asciutto

UNI EN ISO 15614-11 2003  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Saldatura a fascio elettronico e a fascio laser

UNI EN ISO 15614-12 2014   Specifica e qualificazione del processo di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 12: Saldatura a resistenza a punti, a rulli e a rilievi
UNI EN ISO 15614-13 2012  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 13: Saldatura a resistenza testa a testa e a scintillio

UNI EN ISO 15614-14 2013  

Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Prove di qualificazione della procedura di saldatura - Parte 14: Saldatura a laser ibrido di acciai, nichel e leghe di nichel

Requisiti di qualità per la saldatura

UNI EN ISO 3834-1 2006  

Requisiti di qualità per la saldatura per fusione dei materiali metallici - Parte 1: Criteri per la scelta del livello appropriato dei requisiti di qualità

UNI EN ISO 3834-2 2006  

Requisiti di qualità per la saldatura per fusione dei materiali metallici - Parte 2: Requisiti di qualità estesi

UNI EN ISO 3834-3 2006  

Requisiti di qualità per la saldatura per fusione dei materiali metallici - Parte 3: Requisiti di qualità normali

UNI EN ISO 3834-4 2006  

Requisiti di qualità per la saldatura per fusione dei materiali metallici - Parte 4: Requisiti di qualità elementari

UNI EN ISO 3834-5 2015  

Requisiti di qualità per la saldatura per fusione dei materiali metallici - Parte 5: Documenti ai quali è necessario conformarsi per poter dichiarare la conformità ai requisiti di qualità di cui alle parti 2, 3 o 4 della ISO 3834

UNI CEN ISO/TR 3834-6 2012  

Requisiti di qualità per la saldatura per fusione dei materiali metallici - Parte 6: Guida per l'applicazione della ISO 3834

Tabella 1 - Norme saldatura

ISO/TR 25901-3:2016 Procedimenti (già ISO 857-1)

ISO/TR 25901-1:2016
Welding and allied processes - Vocabulary General terms

ISO/TR 25901-3:2016
Welding and allied processes - Vocabulary Welding processes

ISO/TR 25901-4:2016
Welding and allied processes - Vocabulary Arc welding

La nomenclatura 

UNI EN ISO 4063:2011 Saldatura e tecniche affini - Nomenclatura e codificazione numerica dei processi

La norma stabilisce una nomenclatura, con relativa codificazione numerica, di processi di saldatura e tecniche affini. Ciascun processo è identificato da un codice numerico di massimo tre cifre. Il sistema viene utilizzato per facilitare l'informatizzazione, per la rappresentazione schematica delle saldature sui disegni, sui documenti di lavoro, sulle specificazioni dei processi di saldatura, ecc.
...
3. Elenco Processi e numero riferimento

Saldatura ad arco
11 Saldatura ad arco con elettrodo fusibile senza gas protettivo
111 Saldatura manuale ad arco con elettrodo rivestito
112 Saldatura (ad arco) a gravità con elettrodo rivestito
114 Saldatura con filo elettrodo animato autoprotetto
12  Saldatura ad arco sommerso
121 Saldatura ad arco sommerso con filo elettrodo pieno
122 Saldatura ad arco sommerso con elettrodo a nastro
124 Saldatura ad arco sommerso con aggiunta di polvere metallica
125  Saldatura ad arco sommerso con filo elettrodo animato (tubolare)
126 Saldatura ad arco sommerso con elettrodo a nastro animato
13 Saldatura ad arco in gas protettivo con filo elettrodo fusibile
131 Saldatura MIG con filo elettrodo pieno
132 Saldatura MIG con filo elettrodo animato
133 Saldatura MIG con filo elettrodo animato metallico
135 Saldatura MAG con filo elettrodo pieno
136 Saldatura MAG con filo elettrodo animato
138 Saldatura MAG con filo elettrodo animato metallico; saldatura ad arco in gas attivo e filo elettrodo animato metallico
14 Saldatura ad elettrodo infusibile sotto protezione di gas inerte
141 Saldatura TIG con materiale d'apporto pieno (filo/bacchetta)
142  Saldatura TIG autogena
143 Saldatura TIG con materiale d'apporto tubolare (filo/bacchetta)
145 Saldatura TIG con gas riducente e materiale di apporto pieno (filo/bacchetta)

...segue tutta la tabella in allegato

UNI EN ISO 15614:2017

La norma UNI EN ISO 15614 definisce le condizioni per l'esecuzione delle prove di qualificazione della procedura di saldatura ed i limiti di validità di una procedura di saldatura qualificata. Qualificare un processo di saldatura significa validare tramite delle prove di laboratorio, non distruttive e distruttive, che una saldatura eseguita con certi parametri, materiali d’apporto e modalità risponde a tutti i requisiti di qualità elencati nelle normative cogenti. 

La EN ISO 15614 (specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - prove di qualificazione della procedura di saldatura) si compone di diverse parti elencate in Tabella 1.

L’ultimo aggiornamento della EN ISO 15614-1 è particolarmente significativo in quanto segna un punto di svolta a livello mondiale nella contrapposizione storica fra l’approccio americano e quello europeo alla qualificazione delle procedure di saldatura. 
E' lasciata ora all'azienda la scelta tra questi due approcci in base alle costruzioni e alle normative e direttive applicabili. 

A tal fine la norma si struttura su due livelli:

- il livello 1 si riferisce all'approccio americano che fa riferimento al tradizionale Codice ASME, sezione IX;
- il livello 2 invece prosegue ed aggiorna l’approccio europeo che era già presente nella precedente edizione della EN ISO 15614.

UNI EN ISO 15614-1:2017

Scopo e campo di applicazione

Il presente documento specifica le modalità di qualificazione, mediante prove di una specifica procedura della saldatura preliminare. Il presente documento si applica a saldatura di produzione, saldatura di riparazione e saldatura di sovrapposizione. Il presente documento definisce le condizioni di esecuzione delle prove di procedura di saldatura ed il campo di validità di qualificazione delle procedure di saldatura per tutte le operazioni pratiche di saldatura entro il campo di validità del presente documento. La finalità principale della qualificazione della procedura di saldatura è quella di dimostrare che il processo di giunzione proposto per la costruzione sia in grado di produrre giunti aventi le proprietà meccaniche richieste per l'applicazione prevista.

Sono indicati due livelli di prova della procedura di saldatura in modo da permettere l'applicazione ad un'ampia gamma di costruzioni saldate. Essi sono designati dai livelli 1 e 2. Nel livello 2, l'estensione della prova è maggiore e i campi di validità sono più restrittivi che nel livello 1.

Le prove di procedura eseguite al livello 2 si qualificano automaticamente per i requisiti del livello 1, ma non viceversa. Quando in un contratto o in una norma di applicazione non è specificato alcun livello, si applicano tutti i requisiti del livello 2.

Il presente documento si applica alla saldatura ad arco e a gas di acciai in tutte le forme di prodotto ed alla saldatura ad arco di nichel e sue leghe in tutte le forme di prodotto.
La saldatura ad arco e a gas è coperta dai seguenti processi di saldatura, in conformità alla ISO 4063.

111 - Saldatura manuale ad arco con elettrodi rivestiti;
114 - Saldatura con filo elettrodo animato autoprotetto;
12 - Saldatura ad arco sommerso;
13 - Saldatura ad arco in gas protettivo con filo elettrodo fusibile;
14 - Saldatura ad arco con elettrodo infusibile sotto protezione di gas inerte;
15 - Saldatura al plasma;
311 - Saldatura ossiacetilenica.
I principi del presente documento possono essere applicati ad altri processi di saldatura per fusione.

PWPS - WPQR - WPS

Il processo di qualifica secondo le  normative europee inizia con la redazione, da parte dell’azienda, di una specifica di saldatura preliminare non qualificata, denominata PWPS (Preliminary Welding Procedure Specification), documento sul quale sono riportati tutti i parametri utilizzati nell'esecuzione di una giunzione saldata permanente, in base alla quale sarà eseguito il saggio di saldatura (tallone). 

La WPQR (Welding Procedure Qualification Record) è un documento che qualifica le specifiche della procedura di saldatura WPS(Welding Procedure Specifications) che, a loro volta, descrivono come procedere alla saldatura in produzione. E' il documento ufficiale che può essere emesso da un organismo di certificazione e che qualifica l’azienda. Esso contiene i campi di validità entro i quali l’azienda è qualificata (processi, spessori, materiali d’apporto), i parametri tecnici di saldatura utilizzati per l’esecuzione del tallone di prova, il riassunto di tutte le prove eseguite dal laboratorio.

WPS Specifica di procedura di saldatura

Durante l’esecuzione di un saggio di prova tutti i parametri di saldatura sono riportati in un documento chiamato WPS (Welding Procedure Specification o Specifica di pocedura di saldatura); gli stessi parametri saranno poi utilizzati dall’operatore durante la fase di realizzazione del giunto di produzione.

La WPS deve fornire i dettagli di come deve essere eseguita una operazione di saldatura e deve contenere tutte le informazioni necessarie.

Ad ogni patentino di saldatura è affiancata una WPS.

Le WPS possono coprire:

- La realizzazione di una specifica giunzione (spessori, materiali, ecc.)
- La realizzazione di una serie di giunzioni, comprendenti un certo campo di spessori da unire, nonché una gamma di materiali base o d’apporto (in tal caso devono essere opportunamente indicati i campi d’applicazione)

Alcuni dei parametri di saldatura riportati in una WPS sono:

- Metallo Base (normativa di riferimento CR ISO 15608)
- Processo di saldatura ( (normativa di riferimento ISO 4063)
- Caratteristiche dei giunti (normativa di riferimento UNI EN ISO 12345)
- Materiali d’apporto
- Gas di saldatura e taglio
- Posizione di saldatura (normativa di riferimento ISO 6974)
- Preriscaldo, interpass, postriscaldo e PWHT
- Caratteristiche elettriche
- Tecnica di saldatura
- Parametri di saldatura

UNI EN ISO 15614-1:2017 Definizioni

specifica di procedura di saldatura preliminare (pWPS): Documento contenente le variabili richieste della procedura di saldatura che deve essere qualificata usando uno dei metodi descritti in conformità al punto 6 (studio e qualificazione delle procedure di saldatura )

specifica di procedura di saldatura (WPS): Documento che è stato qualificato con uno dei metodi descritti nel punto 6 e che fornisce le variabili richieste della procedura di saldatura, in modo da assicurare la ripetibilità durante la saldatura di produzione.

istruzioni di lavoro: Specifica semplificata della procedura di saldatura, idonea per l’uso diretto in officina.

verbale di qualificazione di procedura di saldatura (WPQR): Verbale comprendente tutti i dati necessari, richiesti per la qualificazione di una specifica di procedura di saldatura preliminare. Allegato Certificato esempio

UNI EN ISO 15614-1:2017 - 7.5 Livelli di accettabilità delle imperfezioni (Prospetto 4)

N° ref.
ISO 5817
(1)

N° ref.
ISO 6520-1
(2)

Designazione

Livello 1

Livello 2
Livello di qualità secondo la ISO 5817
(1)

1.1

100

Cricca

Non ammesse

B (non ammesso)

1.5

401

Mancanza di fusione (incollatura)

Non ammesse

B (non ammesso)

1.6

4021

Mancanza di penetrazione al vertice

Non ammesse

B (non ammesso)

1.7

5011
5012

Incisione marginale continua

Incisione marginale discontinua

Nessun requisito specifico

C

1.9

502

Sovrametallo eccessivo (saldatura testa a testa)

Nessun requisito specifico

C

1.10

503

Convessità eccessiva (saldatura d’angolo)

Nessun requisito specifico

C

1.11

504

Eccesso di penetrazione

Nessun requisito specifico

C

1.12

505

Raccordo difettoso

Nessun requisito specifico

C

1.16

512

Asimmetria eccessiva di una saldatura d’angolo (lunghezza di

H?3mm

B

1.21

5214

Altezza di gola eccessiva

Nessun requisito specifico

C

-----

 

Tutte le altre imperfezioni a)

Nessun requisito specifico

B

a) Se richiesto dalla norma di applicazione o specificato, i materiali sensibili alla micro-fessurazione posso


(1) UNI EN ISO 5817:2014
Saldatura - Giunti saldati per fusione di acciaio, nichel, titanio e loro leghe (esclusa la saldatura a fascio di energia) - Livelli di qualità delle imperfezioni

(2) UNI EN ISO 6520-1:2008
Saldatura e procedimenti connessi - Classificazione delle imperfezioni geometriche nei materiali metallici - Parte 1: Saldatura per fusione
 
Altre

UNI EN ISO 15607:2005
Specificazione e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Regole generali

UNI EN ISO 15612:2018
Specifica e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici - Qualificazione mediante adozione di specifica procedura di saldatura unifica
...

Il Codice ASME

Nel 1915 la American Society of Mechanical Engineers (ASME) pubblicò la prima edizione del Codice ASME, quale standard tecnico per la Certificazione dei Fabbricanti, l'Assicurazione della Qualità, la Progettazione, la Costruzione ed il Test di componenti in pressione.
Il Codice ASME è oggetto di aggiornamenti periodici, con una nuova edizione ogni due anni.
Sviluppato in origine per le caldaie, il Codice ASME ha ampliato nel tempo il suo campo di applicazione a numerosi altri ambiti (quali serbatoi, scambiatori di calore, serbatoi a pressione in vetroresina e materie plastiche, tubazioni, componenti nucleari...)

https://www.asme.org/ .

 

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