解析「EN 15085焊接標準」在軌道運輸應用中四大常見問題
焊接對於軌道運輸的作用就像縫紉對於一件衣服,焊接標準是軌道運輸能夠正常營運的基礎之一。目前業界內焊接驗證採用的是歐盟標準,也就是EN 15085標準。德國萊因 TÜV大中華區工業服務部經理吳坤輝根據其服務過的200多家相關企業中累積的經驗,總結了各企業在執行焊接驗證系統中的常見問題,及其相應的建議與對策。
一、解決設計轉化問題 保證車體安全運行
EN 15085標準最早來自德國,審核過程涉及了設計、原材料的管理、能源的要求、焊接工程師的評估、現場過程的控制、和焊接的檢驗,產品出具的符合性聲明等各個重要環節,代表了完整的系統驗證。德國萊因 TÜV焊接團隊通過了歐盟委員會授權,有能力在地進行EN 15085驗證。團隊在審核過程中發現,從歐盟設計圖面轉化成業界圖面設計時,使用國內技術語言表達可能會有遺留檢驗內容的問題,或者沒有按照標準執行,這就有可能造成日後的焊接缺陷。即使不出現安全事故,也會使我們產品的使用壽命受到影響。焊接對軌道車輛的貢獻不僅僅在於是否會產生安全事故,更重要的是通過焊接驗證,來確保軌道產品在30年使用週期裡的安全性,避免我們曾遇到過因設計圖面轉化問題造成的車體使用週期縮短的情況。
二、重視焊接組織機構問題 促使焊接品質的提升
EN 15085驗證是ISO 3834系統的一部分,而ISO 3834又是ISO 9000的特殊部分。大部分企業沒有把ISO 3834與ISO 9000有機結合,只是獨立運行焊接品質控制系統,這個是我們現在國內的很多企業普遍存在的問題。焊接責任工程師是我們目前企業中常被忽視的角色,但在很多企業的組織架構系統中的位置較低,因此其管理許可權受到一定的制約,這就很難對整個焊接品質和產品生產有很好的把控。
ISO 3834系統或者EN 15085要求的最高管理者是焊接責任工程師,而這一要求就是為了讓焊接工程師掌控整個系統的運轉,扭轉了國內企業長年因管理系統不科學所造成的焊接品質控制得不到保障的局面。目前德國萊因 TÜV為很多企業進行的驗證,就是有機整合了整個企業各項系統的融會貫通。
(圖一:ISO 9001, ISO 3834以及EN 15085的關係)
三、不省略疲勞測試問題 保證車體使用壽命
軌道車輛產品有一定的使用壽命,它需要承受動載荷就存在疲勞的問題,就要考慮疲勞強度。在歐盟,生產過程中只要嚴格按照EN_15085標準的要求,疲勞試驗可以不做。但其他國家車體製程在轉化設計圖面的時候,都轉化成各國的材料以及技術要求後,疲勞強度就成了一個不可忽視的問題。
我們有一家驗證的企業,曾將產品出口到德國,產品須通過驗收的附加條件就是疲勞測試。因為目前還沒有標準可以對應我們設計的時候疲勞強度的許可值,這時候就必須進行疲勞實驗。產品基本要求由焊縫的等級決定的,疲勞強度係數通過實驗達到相對應的係數而並非照抄歐盟標準,才能有效對抗因焊接造成的疲勞強度的損失。
(圖二:疲勞強度的分級)
四、對付合金車體焊接問題, “攪拌摩擦焊”是目前有效的解決方式
目前高鐵、地鐵很多的車體都是用6000系列的鋁合金生產的,但是很多的企業包括設計人員和焊接工程師,並不知道焊接6系列的鋁合金的時候強度會下降。為了避免強度損失,檢測必須提出對材料強度的要求。當設計人員、工程師必須知道焊接之後材料的強度有損失。在設計和焊接的時候,就要考慮到由於焊接引起熱影響區強度的減弱,以及控制環境的濕度和清潔度等因素。比如,焊接的時候,與空氣水分在焊縫中析出,產生氣孔,降低連續性,焊接過程如果不控制溫度,會有大量的氣孔產生。
對於層間溫度要控制,很多企業在做鋁合金的車體焊接,焊由於鋁合金焊接會帶來這麼多問題,現在有新的方法出現了,比如說攪拌摩擦焊,攪拌摩擦焊在歐盟委員會列入EN15085要求,可以進行使用。攪拌摩擦焊就可以很好的解決目前6系列的問題。
如需瞭解更多焊接技術及EN 15085標準,歡迎預約德國萊因 TÜV專家服務。
質者介紹
吳坤輝
工業服務經理 | TÜV萊因高級審核員,IWE 國際焊接工程師,歐盟和中國壓力容器授權評審員,亞洲區第一位歐盟EN1090審核員,(VT,PT,MT,UT,RT,) Level 3,曾為近80多家客戶提供過EN15085 焊接品質系統服務
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