Svetsning skiljer sig från många andra tillverkningsprocesser genom att kvaliteten på den färdiga förbandet inte alltid kan kontrolleras fullt ut i efterhand. En svets kan se korrekt ut på ytan men ändå innehålla fel som påverkar hållfasthet, utmattningsegenskaper eller funktion.
ISO 3834-serien beskriver därför hur en tillverkare ska styra kvaliteten i själva svetsprocessen. Den mest omfattande kravnivån finns i ISO 3834-2 och omfattar bland annat kravgenomgång, kompetens, svetsprocedurer, utrustning, materialhantering, kontroll, dokumentation och spårbarhet.
Den aktuella utgåvan är ISO 3834-2:2021 och omfattar kvalitetssäkring vid smältsvetsning av metalliska material, både vid tillverkning i verkstad och vid arbete på installationsplats.
Vad är ISO 3834-2?
ISO 3834-2 heter på engelska Quality requirements for fusion welding of metallic materials, Part 2: Comprehensive quality requirements. Standarden beskriver den högsta av de tre huvudsakliga kravnivåerna inom ISO 3834-serien.
ISO 3834-2 avser omfattande kvalitetskrav. ISO 3834-3 behandlar normala kvalitetskrav och ISO 3834-4 enklare kvalitetskrav. Vilken nivå som ska användas beror bland annat på konstruktionen, tillverkningsförhållandena, produktkraven och vilka konsekvenser ett svetsfel kan få.
Standarden är produktoberoende. Den kan därför användas inom exempelvis maskintillverkning, stålkonstruktioner, transportutrustning, processindustri och annan metallbearbetande industri. Produktspecifika standarder, ritningar och kundkrav kompletterar sedan ISO 3834 med krav för den aktuella konstruktionen.
Kraven börjar innan svetsningen
En praktisk skillnad mellan att enbart utföra en svets och att arbeta systematiskt enligt ISO 3834-2 är att kvalitetsarbetet börjar före själva produktionen.
Tillverkaren behöver genomföra en genomgång av de krav som gäller för uppdraget. Ritningar, material, svetskrav, toleranser, kontrollomfattning och leveransvillkor behöver bedömas innan arbetet startar.
Den tekniska genomgången ska bland annat säkerställa att verksamheten har rätt förutsättningar för att utföra arbetet. Det kan handla om tillgänglig utrustning, svetsprocedurer, kvalificerad personal, material och möjligheter till kontroll och provning.
På så sätt flyttas en del av kvalitetskontrollen från slutet av produktionen till planeringsfasen.
Svetsprocedurer ska vara definierade
Vid kvalificerad svetsproduktion räcker det inte att en erfaren svetsare själv väljer parametrar för varje detalj. Processen behöver vara definierad så att samma tekniska förutsättningar kan användas återkommande.
Ett centralt dokument är WPS, Welding Procedure Specification, ofta kallat svetsdatablad. Där kan exempelvis svetsmetod, grundmaterial, tillsatsmaterial, fogutformning, svetsläge, ström, spänning, framföringshastighet och värmetillförsel anges.
WPS ska ha ett relevant underlag som visar att proceduren är lämplig för det aktuella användningsområdet. Beroende på tillämpning kan detta ske genom procedurprovning eller någon annan kvalificeringsmetod som tillåts enligt tillämplig standard.
För produktionen innebär det att svetsaren eller operatören arbetar efter dokumenterade förutsättningar i stället för att processen definieras på nytt från detalj till detalj.
Krav på svetsare och svetsoperatörer
ISO 3834-2 ställer även krav på att personal som utför svetsning har den kompetens som krävs för arbetet.
För manuell och delvis mekaniserad svetsning används normalt kvalificerade svetsare. Vid mekaniserad och automatiserad svetsning kan motsvarande krav gälla svetsoperatörer.
Kvalificeringen behöver täcka det arbete personen faktiskt utför. Materialgrupp, svetsmetod, fogtyp, dimensioner och svetsläge kan påverka kvalificeringsområdet.
Företag som arbetar med både manuell och automatiserad svetsning av stål, rostfritt stål och aluminium behöver därför hantera kompetens och procedurer utifrån respektive metod och material.
Tillsyn vid svetsning
ISO 3834-2 kräver att tillverkaren har lämplig personal för tillsyn och samordning av svetsningen. Personen eller personerna ska ha den kompetens och de befogenheter som krävs för de uppgifter de ansvarar för.
Tillsynen omfattar mer än att kontrollera själva svetsningen. Den kan beröra teknisk genomgång, val och kvalificering av procedurer, material, tillsatsmaterial, produktionsplanering, kontroll, avvikelser och dokumentation.
Exakt hur ansvaret organiseras beror på verksamhetens storlek och typen av svetsproduktion. En mindre verksamhet kan samla flera uppgifter hos samma person. I en större organisation kan ansvaret delas mellan flera funktioner.
Utrustningen måste passa processen
Produktionsutrustningen behöver vara lämplig för det arbete som ska utföras och underhållas på ett kontrollerat sätt.
Det gäller svetsutrustning men också annan utrustning som påverkar resultatet, exempelvis fixturer, utrustning för förvärmning och temperaturmätning samt utrustning för kontroll och provning.
Mätutrustning som används för att bedöma kvalitet behöver hanteras enligt fastställda rutiner. Där det krävs ska utrustningen kalibreras eller valideras med definierade intervall.
För automatiserade processer tillkommer behovet av kontroll över program, parametrar och inställningar. Repeterbarheten hos en svetsrobot minskar inte behovet av processkontroll. Den gör i stället en korrekt fastställd process möjlig att upprepa mellan detaljer och produktionsserier.
Material och tillsatsmaterial ska kunna hanteras kontrollerat
Grundmaterial och tillsatsmaterial påverkar direkt svetsförbandets egenskaper. ISO 3834-2 omfattar därför även hur materialen tas emot, identifieras, förvaras och används.
För tillsatsmaterial kan särskilda krav finnas på exempelvis förvaring, temperatur eller hantering före användning. Felaktig förvaring av vissa elektroder och andra tillsatsmaterial kan påverka svetsresultatet trots att själva svetsparametrarna är korrekta.
När projektet kräver materialspårbarhet behöver verksamheten dessutom kunna koppla material och dokumentation till rätt komponent eller konstruktion.
Kontroll sker före, under och efter svetsningen
Kontroll enligt ISO 3834-2 är inte begränsad till slutkontrollen. Standarden behandlar kontroll och provning före, under och efter svetsning.
Före svetsningen kan kontrollen omfatta materialidentitet, fogberedning, svetsarens behörighet, rätt WPS och att förutsättningarna för produktionen stämmer.
Under arbetet kan parametrar, svetsteknik, temperaturer och svetsföljd behöva följas upp. Efter svetsningen kan exempelvis visuell kontroll, dimensionskontroll och oförstörande provning användas beroende på konstruktionens krav.
Avvikelser måste hanteras systematiskt
Även i en styrd svetsprocess kan avvikelser uppstå. ISO 3834-2 kräver därför rutiner för hur felaktiga produkter och processavvikelser ska hanteras.
Det behöver exempelvis vara tydligt hur en avvikelse identifieras, vem som får fatta beslut om åtgärd och hur eventuell reparation ska genomföras. Om en svets repareras behöver det också finnas förutsättningar för att säkerställa att reparationsarbetet uppfyller de tekniska kraven.
Syftet är att fel inte ska korrigeras informellt utan teknisk bedömning eller dokumentation.
Kvalitetssäkring för en verksamhet som svetsar
ISO 3834-2 beskriver omfattande kvalitetskrav för smältsvetsning av metalliska material. Kraven omfattar hela processen från genomgång av kund- och konstruktionskrav till svetsprocedurer, personal, material, utrustning, kontroll, avvikelser och dokumentation.
För en tillverkande verksamhet innebär standarden framför allt att det ska finnas definierade arbetssätt för de aktiviteter som påverkar svetsresultatet. Det räcker inte att kontrollera den färdiga svetsen. Förutsättningarna för rätt resultat behöver styras före, under och efter tillverkningen.
