PN-EN ISO 5817 określa, jak duże mogą być niezgodności spawalnicze, takie jak pory, podtopienia, nadlewy, przyklejenia i braki przetopu, w złączach spawanych ze stali, niklu, tytanu i ich stopów. Ma trzy poziomy jakości: B, C i D; najostrzejszy jest B. Sięgasz po nią, gdy produkujesz konstrukcje według EN 1090-2, sam oceniasz spoiny wizualnie albo szykujesz się do egzaminu lub audytu.
Aktualne wydanie i zakres normy
Obowiązuje czwarte wydanie, ISO 5817:2023, opublikowane w lutym 2023 roku (26 stron). PKN wprowadził je w sierpniu 2023 roku jako PN-EN ISO 5817:2023-08 w wersji angielskiej. Zastąpiło PN-EN ISO 5817:2014-05, które miało także wersję polską.
Norma obejmuje:
- stale niestopowe i stopowe, nikiel i jego stopy, tytan i jego stopy;
- materiał o grubości od 0,5 mm;
- spoiny czołowe z pełnym przetopem i wszystkie spoiny pachwinowe; jej zasady można przenieść na spoiny czołowe z niepełnym przetopem;
- spawanie ręczne, zmechanizowane i automatyczne we wszystkich pozycjach;
- procesy według ISO 4063: 11 (łukowe elektrodą topliwą bez osłony gazowej, np. elektroda otulona), 12 (łukiem krytym), 13 (MIG/MAG), 14 (TIG), 15 (plazmowe) i 31 (gazowe, tylko dla stali).
Norma nie obejmuje:
- złączy spawanych wiązką elektronów lub lasera; dla stali poziomy jakości podaje ISO 13919-1;
- aluminium i jego stopów: dla nich jest osobna norma ISO 10042:2018, również z poziomami B, C i D, dla spawania MIG, TIG i plazmowego;
- cech metalurgicznych, np. wielkości ziarna i twardości.
Wydanie 2023 zmieniło m.in. kryteria dla niezgodności wielokrotnych (pozycja 4.1 tabeli) i część rysunków, a w kilku wzorach wprowadziło rzeczywistą grubość spoiny pachwinowej aA. Dodatkowe kryteria dla spoin obciążonych zmęczeniowo są w załączniku B.
Co oznaczają poziomy B, C i D
Wszystkie trzy poziomy opisują jakość wykonania w produkcji, a nie przydatność spoiny do konkretnego zastosowania. Granice są wzorami liczonymi od wymiarów złącza: grubości blachy t, nominalnej grubości spoiny czołowej s, grubości spoiny pachwinowej a i szerokości nadlewu b. Dlatego podtopienie głębokie na 0,9 mm na poziomie D przejdzie na blasze 10 mm, a na blasze 4 mm już nie.
Zasady ogólne:
- Poziom przypisuje się do złącza, nie do całego wyrobu. W jednej konstrukcji różne złącza mogą mieć różne poziomy, a czasem różne poziomy dla różnych niezgodności w tym samym złączu.
- Niezgodność krótka ma łączną długość do 25 mm na tym odcinku 100 mm spoiny, gdzie niezgodności jest najwięcej (w spoinach krótszych niż 100 mm do 25% ich długości).
- Niezgodności systematyczne, powtarzające się na całej długości spoiny, są dopuszczalne tylko na poziomie D.
- Dwie sąsiednie niezgodności oddalone o mniej niż największy wymiar mniejszej z nich ocenia się jako jedną.
- Poziom B może wymagać dodatkowych operacji, np. szlifowania lub przetopienia brzegu spoiny metodą TIG.
Kto wybiera poziom jakości
Poziom określa norma wyrobu albo odpowiedzialny projektant w porozumieniu z wytwórcą, użytkownikiem i innymi stronami. Norma wymaga, żeby był ustalony przed rozpoczęciem produkcji, najlepiej już na etapie zapytania ofertowego lub zamówienia. Przy wyborze liczą się: konstrukcja, dalsza obróbka, rodzaj obciążenia (statyczne, dynamiczne), warunki pracy i skutki awarii. Norma zaleca też liczyć koszty spawania, kontroli, badań i napraw.
Poziom jakości a klasy wykonania EN 1090-2
W konstrukcjach stalowych poziom wynika zwykle z klasy wykonania EXC. Według EN 1090-2:2018:
- EXC1: poziom D, ale dla za małej grubości spoiny pachwinowej (5213) poziom C;
- EXC2: poziom C, przy czym dla nawisu (506), przypadkowego zajarzenia łuku (601) i otwartego krateru (2025) wystarcza D, a dla za małej grubości spoiny pachwinowej (5213) wymagany jest B;
- EXC3: poziom B;
- EXC4: co najmniej wymagania EXC3 plus dodatkowe wymagania ustalone dla konkretnych spoin.
Klasę wykonania wskazuje projektant w dokumentacji. Wydanie 2018 nie przewiduje już domyślnej klasy EXC2, gdy klasy nie podano. W Polsce aktualne jest PN-EN 1090-2+A1:2024-10 (wersja angielska), które zastąpiło PN-EN 1090-2:2018-09. Zmiana A1 zmieniła kryteria odbioru spoin dla EXC1 i EXC2, więc listę wyjątków sprawdź w wydaniu wskazanym w umowie.
Tabela: wybrane niezgodności i ich granice
Wartości pochodzą z tabeli 1 ISO 5817:2023, która ma ponad 40 pozycji z rysunkami i uwagami; do odbioru używaj pełnego tekstu normy. Oznaczenia: t grubość blachy lub ścianki, s nominalna grubość spoiny czołowej, a grubość spoiny pachwinowej, b szerokość nadlewu, h wysokość niezgodności, d średnica pęcherza.
| Nr wg ISO 6520-1 | Niezgodność | Poziom D | Poziom C | Poziom B |
|---|---|---|---|---|
| 100 | Pęknięcie | niedopuszczalne | niedopuszczalne | niedopuszczalne |
| 2017 | Pęcherz powierzchniowy, spoina czołowa, t > 3 mm | d ≤ 0,3 s, max. 3 mm | d ≤ 0,2 s, max. 2 mm | niedopuszczalny |
| 2011, 2012 | Pęcherze i porowatość, spoina wielowarstwowa, udział w polu rzutu | ≤ 5% | ≤ 3% | ≤ 2% |
| 401 | Przyklejenie wewnętrzne, spoina czołowa | krótkie, h ≤ 0,4 s, max. 4 mm | niedopuszczalne | niedopuszczalne |
| 4021 | Niepełny przetop grani, spoina jednostronna z wymaganym pełnym przetopem | krótki, h ≤ 0,2 t, max. 2 mm | niedopuszczalny | niedopuszczalny |
| 5011, 5012 | Podtopienie ciągłe i przerywane, t > 3 mm | h ≤ 0,2 t, max. 1 mm | h ≤ 0,1 t, max. 0,5 mm | h ≤ 0,05 t, max. 0,5 mm |
| 502 | Nadmierny nadlew lica spoiny czołowej | h ≤ 1 mm + 0,25 b, max. 10 mm | h ≤ 1 mm + 0,15 b, max. 7 mm | h ≤ 1 mm + 0,1 b, max. 5 mm |
| 503 | Nadmierna wypukłość spoiny pachwinowej | h ≤ 1 mm + 0,25 b, max. 5 mm | h ≤ 1 mm + 0,15 b, max. 4 mm | h ≤ 1 mm + 0,1 b, max. 3 mm |
| 504 | Nadmierny nadlew grani, t > 3 mm | h ≤ 1 mm + 1,0 b, max. 5 mm | h ≤ 1 mm + 0,45 b, max. 4 mm | h ≤ 1 mm + 0,2 b, max. 3 mm |
| 506 | Nawis | h ≤ 0,2 b | niedopuszczalny | niedopuszczalny |
| 601 | Przypadkowe zajarzenie łuku | dopuszczalne, jeśli nie zmienia właściwości materiału rodzimego | niedopuszczalne | niedopuszczalne |
Przyklejenie widoczne na powierzchni spoiny jest niedopuszczalne na wszystkich trzech poziomach. Dla blach od 0,5 do 3 mm granice są inne niż w tabeli: na przykład podtopienie jest tam niedopuszczalne na poziomie B, a pęcherz powierzchniowy na C i B. Rozprysk (602) norma ocenia zależnie od zastosowania, np. materiału i ochrony przed korozją.
Przykład obliczenia
Masz blachę 6 mm. Podtopienie może mieć najwyżej: na poziomie D 1 mm (0,2 t daje 1,2 mm, ale obowiązuje max. 1 mm), na C 0,5 mm (0,1 t daje 0,6 mm, max. 0,5 mm), na B 0,3 mm. Lico spoiny czołowej ma szerokość 10 mm. Nadlew lica może mieć najwyżej 3,5 mm na poziomie D, 2,5 mm na C i 2 mm na B.
Badania wizualne i nieniszczące
Przy badaniach wizualnych oceniasz spoiny wprost według ISO 5817. Sposób prowadzenia badania opisuje PN-EN ISO 17637:2017-02 (ISO 17637:2016). Wymaga oświetlenia powierzchni co najmniej 350 lx (zalecane 500 lx) i takiego dostępu, żeby oko było nie dalej niż 600 mm od powierzchni i patrzyło pod kątem co najmniej 30°. Gdy to niemożliwe, używasz lusterek, endoskopów lub kamer. Zakresu badań wizualnych ISO 17637 nie ustala: wynika on z normy wyrobu albo z umowy.
ISO 5817 nie opisuje metod wykrywania niezgodności wewnętrznych. Badania nieniszczące mają własne normy z poziomami akceptacji, a ich powiązanie z poziomami jakości podaje ISO 17635 (wydanie 2025, w Polsce PN-EN ISO 17635:2025-10). Poziom akceptacji odpowiada poziomowi jakości tylko ogólnie, dla całej partii spoin, a nie dla każdego pojedynczego wskazania.
- Radiografia, ISO 10675-1:2021: poziomowi B odpowiada poziom akceptacji 1, poziomowi C poziom 2, poziomowi D poziom 3. Dla B i C stosuje się technikę radiograficzną klasy B, dla D klasy A.
- Ultradźwięki, ISO 11666:2018 (spoiny z pełnym przetopem w stalach ferrytycznych, grubość od 8 do 100 mm): poziom akceptacji 2 odpowiada poziomowi B, poziom 3 poziomowi C. Dla D norma nie daje poziomu akceptacji, bo badań UT zwykle się wtedy nie wymaga.
Typowe błędy przy stosowaniu normy
- Poziom ustalany dopiero przy odbiorze. Klient ocenia spoiny według B, choć zamówienie nie podawało poziomu. Norma wymaga ustalenia go przed produkcją.
- Poziom B na zapas. To więcej szlifowania, poprawek i badań. Dobieraj poziom do złącza.
- Mylenie poziomu jakości z poziomem akceptacji. B, C i D to poziomy jakości ISO 5817. Radiografia ma poziomy akceptacji 1, 2 i 3, a ultradźwięki 2 i 3.
- Ocena aluminium albo spoin laserowych według ISO 5817. Dla aluminium właściwa jest ISO 10042, dla spawania wiązką ISO 13919-1.
- Ocena na oko. Bez spoinomierza, światła i wymiarów t, s, a nie policzysz granicy, bo norma podaje wzory.
- Brak roku wydania w dokumentach. Wydania 2014 i 2023 różnią się m.in. kryteriami niezgodności wielokrotnych. W starszych rysunkach możesz też spotkać oznaczenie B+ dla EXC4 z wcześniejszego wydania EN 1090-2; sprawdź, co obowiązuje w zleceniu.
Co zrobić krok po kroku w małej firmie
- W zamówieniu zapisz normę z rokiem (PN-EN ISO 5817:2023-08), poziom jakości dla każdego typu złącza albo klasę wykonania EXC, zakres badań wizualnych i nieniszczących oraz normy poziomów akceptacji.
- Wypisz z rysunku grubości t, s, a i szerokość lica, przelicz granice dla najczęstszych niezgodności i daj spawaczom kartkę z wynikami.
- Przygotuj stanowisko kontroli: lampa dająca co najmniej 350 lx na spoinie, spoinomierz, lupa o powiększeniu od 2 do 5 razy, lusterko, wzór protokołu.
- Kontroluj spoiny zaraz po wykonaniu, póki jest do nich dostęp. Niezgodności zapisuj numerami ISO 6520-1 (np. 5011, 502) z wymiarem i miejscem.
- Szukaj przyczyn niezgodności, które się powtarzają. Pory, przyklejenia i rozprysk często wynikają z osłony gazowej, przygotowania brzegów, parametrów albo stanu sprzętu. Jeśli przy tych samych nastawach łuk jest niestabilny albo podajnik nierówno podaje drut, oddaj spawarkę do serwisu lub rozważ wymianę na używaną spawarkę.
- Przy spoinach obciążonych zmęczeniowo sprawdź, czy projektant wpisał poziom z załącznika B, np. ISO 5817-C63, ISO 5817-B90 albo ISO 5817-B125. Poziom B125 zwykle nie jest osiągalny bez obróbki po spawaniu i nie obejmuje spoin pachwinowych, a załącznik B nie dotyczy poziomu D.
Najczęstsze pytania
Który poziom jest najwyższy: B czy D?
Najwyższy jest B, najłagodniejszy D. Poziom C leży pośrodku i jest podstawowym poziomem dla klasy EXC2.
Czy PN-EN ISO 5817 dotyczy aluminium?
Nie. Złącza z aluminium i jego stopów ocenia się według ISO 10042:2018, która ma te same oznaczenia B, C i D, ale własną tabelę granic.
Jaki poziom jakości obowiązuje dla EXC2?
Według EN 1090-2:2018 poziom C, z wyjątkami dla kilku niezgodności opisanymi wyżej. Klasę wykonania musi wskazać projektant w dokumentacji.
Czy na poziomie D dopuszcza się pęknięcia?
Nie. Pęknięcia (100) i pęknięcia w kraterze (104) są niedopuszczalne na wszystkich poziomach. Osobno norma traktuje mikropęknięcia widoczne dopiero pod mikroskopem przy powiększeniu co najmniej 50 razy: na D są dopuszczalne, na C i B ocena zależy od materiału i jego skłonności do pękania.
Czy poziom B oznacza obowiązkową radiografię?
Nie. ISO 5817 nie ustala metod ani zakresu badań. Zakres badań nieniszczących określa norma wyrobu, np. EN 1090-2, albo umowa.
Źródła
- ISO 5817:2023, karta normy w katalogu ISO
- Łukasiewicz-GIT, nowe normy PKN, sierpień 2023 (PN-EN ISO 5817:2023-08)
- ISO 10042:2018, poziomy jakości dla złączy z aluminium
- ISO 17637:2016, badania wizualne złączy spawanych
- ISO 10675-1:2021, poziomy akceptacji w badaniach radiograficznych
- WKO, zmiany w EN 1090-2:2018 (kryteria odbioru spoin dla EXC1 do EXC4)