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焊接工艺评定标准大全11篇

时间:2023-02-27 11:13:52

焊接工艺评定标准

焊接工艺评定标准篇(1)

引言

钢结构以其质轻高强、安装周期短等特点在核电建设中得到了广泛的应用,焊接作为钢结构最为常用的一种连接方式,在核电钢结构制作安装中起着非常重要的作用。因不同技术路线核电建设标准不同,导致了核电钢结构焊接工艺评定标准各异。本文通过对目前国内在建核电钢结构用焊接工艺评定标准进行对比分析认为,我国的钢结构焊接工艺评定标准与美国以及欧洲标准有很大的兼容性,在实施核电钢结构焊接工艺评定时应根据不同的标准特点选择正确的评定程序,从而为核电钢结构焊接质量提供保证。

1、对比焊接工艺评定标准简介

我国目前引进的三代核电主要是法国阿海珐集团的EPR以及美国西屋公司的AP1000堆型,其钢结构焊接工艺评定标准分别是EN288、AWSD1.1/D1.1M,因此本文主要介绍我国的钢结构焊接工艺评定标准JGJ81与EN288、AWSD1.1/D1.1M的差异性。三种焊接工艺评定标准的名称以及颁布机构如下:

JGJ81为建筑行业标准,包括总则、基本规定、材料、焊接节点构造、焊接工艺评定、焊接工艺、焊接质量检查、焊接补强与加固、焊工考试9部分内容,在编写、修订时参考了有关的国际标准。

AWSD1.1/D1.1M是由美国焊接协会(AWS)编制的美国国家标准,包括通用要求、焊接连接的设计、WPS的免除评定、评定、制作、检验、螺柱焊、现有结构的补强与修理、附录9部分内容,是一部被广泛应用的国际性经典典范。

EN288是由欧洲标准化委员会(CEN)颁布的欧洲标准,包括熔焊总则、电弧焊的焊接程序技术规范、钢材电弧焊的焊接程序试验、铝和铝合金电弧焊的焊接程序试验、利用认可的焊接耗材进行电弧焊鉴定、与经验有关的鉴定、利用电弧焊的标准焊接程序进行鉴定、利用生产前的焊接试验进行鉴定8部分内容。

2、使用特点

JGJ81中明确规定施工企业具有同等条件焊接工艺评定资料时,可不必重新进行相应项目的焊接工艺评定,即同一个施工企业的焊接工艺评定可在本企业承担的不同项目间进行应用,但若是在国内首次应用的钢材或焊材应重新进行焊接工艺评定。JGJ81中共规定了四大类级别钢材9种焊接方法的评定,标准中未规定的新材料按其化学成分、力学性能和焊接性能归入相应的级别。

在AWS规范中,把常规的、符合标准规范的钢种、焊接方法、坡口、位置、匹配焊接材料的组合进行规范化,视为已通过评定或预评定合格,施工企业使用规范化的、预评定合格的焊接工艺,可以免除或不重新进行焊接工艺评定。而对于非规范化的焊接工艺,需根据合同要求,重新实施焊接工艺评定。

在EN288中包括钢材电弧焊以及铝和铝合金评定两部分内容,除可以使用标准化的试件进行焊接程序的认可,还可以通过焊接消耗品的使用、以往的焊接经验、标准焊接程序、生产前焊接试验四种方法进行焊接程序的认可,每种方法的认可都有特定的要求。随着欧洲国际化进程,EN288标准已逐步被IS015614取代,只是在少数几个欧洲国家仍在使用。

通过以上分析可看出,三种标准规范都对成熟应用的焊接工艺作出了免除评定的规定。而JGJ81的这种免除评定明确规定了是限制在同一个施工企业内;AWS将规范化的焊接程序作为附录同标准一同,提供了一套标准的焊接程序,对焊接工艺的实施具有极大的参考意义;EN288对焊接程序的认可不仅包括标准的焊接程序,还可以通过对焊材、焊接经验、模拟试验的认可达到对焊接程序认可的目的。

3、评定规则

3.1JGJ81评定规则

JGJ81标准对评定规则进行了分条表述:主要包括以下几部分内容:

1)不同焊接方法评定结果不得相互代替;

2)Ⅰ、Ⅱ类同类别钢材中高级别钢材的评定结构可代替低级别钢材,Ⅲ、Ⅳ类同类别钢材评定结果不能相互代替,不得用单类别钢材的评定结果代替组合钢材的焊接工艺评定;

3)接头形式改变应重新进行评定,十字形评定结果可代替T形接头评定结果,全焊透或部分焊透的T形或十字形接头对接与角接组合可代替角焊缝评定结果。

4)评定厚度符合下表规定:

5)焊后热处理条件改变需重新进行评定;

6)焊接工艺参数变化不超过一定范围时可不重新评定。

3.2AWS评定规则

AWS标准评定规则中引入了基本变素以及补充基本变素的概念,基本变素指的是影响焊接接头力学性能的焊接工艺因素,当变更基本变素时需重新进行焊接工艺评定;补充基本变素指影响焊接接头补充的力学性能(冲击)焊接工艺因素。依据焊接方法可分为3大部分内容:

3.2.1 SMAW、SAW、GMAW、FCAW、GTAW基本变素

1)通用要求

通用要求中包括评定位置,母材直径及厚度、母材评定、立焊、坡口类型、衬垫及清根、预热温度、道间温度及焊后热处理改变的相关评定要求。

2)填充金属

填充金属要求中针对不同焊接方法对填充金属强度级别、焊丝-焊剂组合级别、增加或取消填充金属、冷丝及热丝、焊丝直径等基本变素的改变对评定的要求作出了规定。

3)电参数

针对不同焊接方法,对电流、电压、送丝速度、焊接速度的变化范围以及极性、恒流恒压等的改变作出了详细的规定。

4)保护气体

针对GMAW、FCAW、GTAW三种焊接方法对气体类型改变以及气体流率的改变范围作出了规定。

5)SAW参数

针对SAW焊接方法,对其参数的改变单独进行了详细规定。

3.2.2SMAW、SAW、GMAW、FCAW、GTAW补充基本变素(CVN试验)

针对SMAW、SAW、GMAW、FCAW、GTAW焊接方法,对于要求进行夏比冲击试验(CVN)的焊接工艺评定,除基本变素改变需重新评定外,对于补充基本变素改变也需重新评定,补充基本变素主要包括母材、填充金属、位置、焊后热处理、电特性以及其他变素。

3.2.3ESW/EGW基本变素

电渣焊(ESW)或气电焊(EGW)基本变素主要包括:填充金属、填充金属摆动、填充金属添加物、焊丝/填充金属直径、焊丝电流、电弧电压、焊接过程特征、送丝速度、焊接速度、焊丝保护(EGW)、焊接位置、坡口类型、焊后热处理。

3.3EN288评定规则

EN288的通过对制造商、材料、焊接程序通用规定以及特殊规定的认可范围对评定规则作出了规定。

3.3.1 制造商

由制造商得到的一个焊接工艺规程在制造商同样的技术及品质管理的条件下的车间焊接或现场中均可有效。

3.3.2 材料

1)母材金属

依据强度级别以及化学成分将母材金属分为11组,每组一种金属的评定可覆盖同组其他金属的评定,对异种金属接头的评定,标准中给出了认可范围的规定。

2)母材金属厚度及管子直径

对接焊接及T型对焊接头厚度认可范围满足下表:

对于角焊缝的认可,除满足母材厚度要求外,还应满足对焊喉的认可,即对焊喉厚度为a的角焊缝,其焊喉的认可范围为0.75a~1.5a,对10mm以上的焊喉的认可,其范围为所有10mm及以上的焊喉。

3.3.3 焊接程序通用规定

1)焊接工序

单焊道与多焊道之间不得相互代替,每个焊接工序可单独或与其他工序联合应用于某一焊接过程。

2)焊接位置

当无冲击及硬度要求时,任何一个焊接位置均可认可所有焊接位置;当即规定冲击又规定硬度要求时,在最高热输入的焊缝进行冲击试验,在最低热输入的焊缝进行硬度试验后可认可所有焊接位置。

3)接头形式

将接头形式分为板件对焊、管件对焊、T型板件对焊、角接,分别对每种接头形式的认可范围进行了规定。

4)填充金属

对填充金属分型号以及牌号两个方面的认可。当无冲击要求,以屈服强度以及抗拉强度对填充金属进行型号分类时,一种填充金属的认可可覆盖至本组其他填充金属;以化学成分对对填充金属进行型号分类时,一种填充金属的认可可覆盖与其化学成分相近的填充金属;当有冲击要求时,填充金属需按制造牌号单独进行评定。

5)电流形式

焊接生产过程中的采用的电流形式(直流、交流、脉冲电流)和极性应与评定中相同。

6)热输入

有冲击要求时,认可的热输入的上限是大于25%的焊接试件时的热输入;有硬度要求时,认可的热输入的下限是小于25%的焊接试件时的热输入。

7)热处理要求

要求预热时,评定的下限值是工艺评定试验开始前施加的预热温度;道间温度评定的上限值是工艺评定试验过程中达到的最高道间温度;不允许增加或减少焊后热处理,温度认可的范围是焊接程序试验中保持的温度±20℃。

4、试件检验规则

为判定所采用的焊接工艺是否合格,需对焊接试件进行无损及破坏性检验。

4.1无损检验

三个标准都要求对焊缝进行目视及超声或射线检验,并且给出了相应的验收准则。

4.2破坏性检验

三种标准都针对不同的焊接接头给出了破坏性检验的类型以及数量,并且给出了相应的判定标准。试验类型以及数量对比如下:

二、接头部分熔透坡口焊缝

从表格对比分析可看出,在管材、板材对接试验中,JGJ81、EN288都要求进行横向拉伸、弯曲、冲击试验,AWS中未对冲击做强制性规定;JGJ81标准与其他两个标准不同之处是还增加了T型与十字型接头的弯曲试验。

5、结论

通过以上的对比分析可看出,三种标准之间没有原则性的矛盾,且有很大的兼容性,但因不同标准的发展以及使用环境的不同,在评定规则方面有一定的差别。无论我们在核电钢结构制作中采用哪一种焊接工艺评定标准,都应该熟知标准的评定规则,再根据产品的接头形式选择合适的评定试件及焊接程序,并按检验规则进行无损及破坏性检验来对焊接程序进行验证,才能保证焊接工艺的正确性,进而保证产品的加工质量。

参考文献

焊接工艺评定标准篇(2)

前言

随着我国经济建设的迅猛发展,带动了现今的石油、天然气等行业的发展。随着这些新兴行业的发展,对承压设备的质量要求也就随之越来越高。之前,各类的承压设备都有着各自不同的焊接工艺,评定标准也有所不同,而这些标准之前通常会出现一些矛盾,相互制约,这就严重影响到了承压设备焊接技术的发展。所以,我国相关部门重新修订了标准要求,这使各类承压设备标准之间有了结合统一。 本文就新出台的标准进行了探索与研究,针对其中的部分重点问题进行了思考与分析。

1.焊接工艺评定的概念

对于承压设备来说,焊接工艺是在其制造过程中尤为重要的关键点,焊接工艺的好坏直接影响到承压设备制造的质量。在制造承压设备中,焊接工程包括了外观焊缝、接头焊接、缺陷焊接、变形焊接等等。焊接工艺技术的评定首要规程就是拟定环节,拟定环节要根据材料的各方面性能、产品设计标准与要求和制造厂焊接技术能力等因素,由专业的焊接技术工人来进行拟定。在拟定环节中,最为主要的影响因素就是对其中所应用的金属材料焊接能力进行准确的评定,这样才能拟定出完整、有效的规程来进行焊接工艺评定。

2.重新评定的焊接工艺准则

2.1 焊接条件的变化

接头焊接技术和性能的多样性取决于承压设备的广泛应用。在焊接过程中,某一部位的焊接条件如果发生变化,那么随之就会引起其他部位的接头焊接性能也发生变化,所以这种变化是不可预见,也不可避免的。由于焊接条件的变化所导致的焊接部位接触点发生的力学性质变化,我们专业从事焊接工艺的技术人员还是可以基本掌握其变化规律的。但是,焊接接头部位的力学性质是设计承压设备的基础,所以在新评定的标准工艺准则中,将焊接条件的变化作为重点,其是否影响接头的力学性质成为焊接工艺评定的判定标准。

2.2 根据力学性质制定准则

在新修订的评定标准中,很多规定都是根据接头焊接部位的力学性质来制定的,比如各类参数的划分、钢材的分类、厚度替代等。举个例子,根据这一标准,可以把不同型号的奥氏体不锈钢归纳到一个分组内,虽然他们的耐腐蚀性是不同的,但是他们的接头焊接部位的力学性质相同。

2.3 检验项目的添加

在焊接工艺中还有一项重要的评定过程,那就是检验项目。检验项目最主要的就是检验力学性质,其中包括:拉伸性、弯曲性和冲击性。如果在此基础上要添加检验项目,那么就要作出相应的检验方法,给出合格指标,还要列出符合评定标准的焊接工艺适用范围,因为先前的评定标准对于新添加的检验项目不一定全部适用。

例如在不锈钢的焊接工艺中,想要添加检验“晶间腐蚀”这一项目,那么就要重新编制焊接工艺的评定标准。原来的“某一钢号母材评定合格可焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母材”这一评定标准就不能适用其中。对于添加其他检验项目也是如此。关于焊接裂纹、回火脆化、金相组织和腐蚀试验等等这些问题都是焊接性能的体现,要在评定前分别仔细总结研究,不能一概而论。通常,对于焊接工艺中添加的某些检验项目,都要严格按照以上的检验标准,若只是对焊接的试件有效,就不能成为替代范围的评定标准。

3.焊接工艺评定试件的分类

从焊接工艺的角度来讲,不同大小、不同外观、不同结构的承压设备在本质上都是由不同的材料经过不同的接头焊接制造出来的。而不同的接头焊接形式就是由不同的焊缝连接的,承压设备中的接头性能的基础就是焊缝焊接工艺。所以,在焊接工艺评定中的试件分类的对象不是接头而是焊缝。在焊接工艺评定标准中将试件分为两种:对接焊缝试件和角焊缝试件。针对这两种试件形式,分别对其适用范围给出了新的规定。对接焊缝试件和角焊缝试件的评定合格标准不可适用于塞焊缝试件、槽焊缝试件和端接焊缝试件,而从力学性质准则的角度,对接焊缝试件的评定合格标准的焊接工艺可以适用于角焊缝试件。

4.焊接工艺评定项目的确定

在焊接工艺评定中项目确定时,首先要在设计图样上,分别找出各类接头焊接的焊缝连接形式并与其所对应的焊缝试件类型进行匹配,凡是对接焊缝连接的接头就取对接焊缝试件。然后,根据角焊缝试件的评定标准用来评定非受压的角焊缝焊接工艺,取角焊缝试件。需要注意的是,角焊缝试件的工艺评定合格标准只能适用于焊件各类接头的角焊缝。

5.结束语

本文对承压设备制造中焊接工艺的评定标准中存在的重点进行了简要的分析。总之,焊接工艺的评定标准修订是为了有效、合理地规范焊接工艺技术,这为制造承压设备提供了一套合理的标准。在评定过程中会遇到很多无法预知的影响因素,为保证焊接制造的顺利进行,焊接工艺技术人员应严格按照这套标准来分析执行。对于这些不可避免的干扰因素,要正确理解焊接工艺评定标准准则中的核心思想和指导内涵,清楚地了解各类适用范围和检验程序,合理地分析和掌控干扰因素,努力优化焊接工艺评定过程,这样才能保证评定结果的真实性、有效性,从而保证承压设备的生产质量。承压设备焊接工艺评定的发展还需我们各位同仁们的共同努力,共同探索,才能迎接更好的明天。

参考文献:

[1]许强,窦万波,刘国庆.液化石油气和天然气储运装备的现状与展望[J].煤气与热力,2001,21(6):530-532.

焊接工艺评定标准篇(3)

1、概 述

压力容器产品承压类焊缝在施焊前应当进行焊接工艺评定,其焊接工艺评定所依据的标准为NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》。焊接工艺评定是为了验证施焊单位所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程并对结果进行评价。在NB/T47014标准中,焊接工艺评定是对试件焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分进行检验,判断检验结果是否符合规定,是对预焊接工艺规程进行的验证性试验和对结果进行评价的过程。

2、焊件工艺评定的目的

焊接工艺评定是判断焊接工艺正确与否以及施焊单位能力的一项试验工作,是保证压力容器产品焊接质量的前提。为焊接工艺人员编制产品焊接工艺文件提供可靠的依据,产品施焊前承压类焊缝的焊接工艺须经过焊接工艺评定。

3、焊接工艺评定的要求

压力容器产品施焊前,承压类焊缝以及返修焊缝的焊接工艺都应按照标准进行焊接工艺评定或者施焊单位有经过评定合格的焊接工艺规程支持。压力容器的焊接工艺评定应当符合NB/T47014标准的要求,驻厂监检人员对焊接工艺评定的整个过程进行监督。在焊接工艺评定完成后,焊接工艺评定报告和焊接工艺规程等文件资料应由评定单位的焊接负责人审核,单位技术负责人批准,监检人员签字确认后生效,存入单位技术档案。焊接工艺评定技术档案根据需要应保存至该工艺评定实效为止,焊接工艺评定试样应至少保存5年。

4、焊接工艺评定的一般工作程序

焊接工艺评定工作应在符合本单位的质量管理体系和管理制度下完成的,因此焊接工艺评定的过程是严谨的。其一般工作程序如下:

a.由编制焊接工艺人的技术员根据产品设计图样、制造工艺要求等立项,提出“焊接工艺评定任务书”,经审批后下达执行。

b.由焊接工艺人员根据“焊接工艺评定任务书”编制评定用的“预焊接工艺规程”,经审批后组织实施。

c.根据“预焊接工艺规程”指导文件,在本单位技术人员、检验人员监督下,由本单位技术熟练的焊工施焊评定试件。焊接评定试件时不允许返修,但允许道间清理修磨。

d.焊后对试件进行外观检查、无损检测不得有裂纹等缺陷,制取试样进行力学性能试验和弯曲性能试验或分析堆焊层的化学成分,根据规定进行冲击试验。

e.所有检验符合要求后汇总资料,填写“焊接工艺评定报告”,经审批后把所有记录资料报第三方监检人员签字确认后生效,作为编制产品焊接工艺文件的依据。如果经评定不合格,则需要修改工艺参数,重新评定,直到合格为止。

f.经第三方确认合格的焊接工艺评定资料存入单位技术档案保管,焊接工艺人员根据评定合格的焊接工艺评定报告编制产品焊接工艺文件,指导压力容器焊接生产。

5、焊接工艺评定需注意的问题及建议

a.专用焊接工艺评定因素按对焊接接头力学性能的影响分为主要因素、补加因素和次要因素三类。变更重要因素须重新进行焊接工艺评定。当规定进行冲击试验时,需要增加补加因素为评定因素。变更补加因素需增加相应的冲击试验。变更次要因素不需要重新评定。

b.焊工考试用焊接工艺应参照NB/T47014标准经焊接工艺评定合格。如果本单位产品焊接工艺评定能够覆盖焊工考试的范围,则可作为编制考试用焊接工艺文件的依据。否则就需参照NB/T47014标准进行焊接工艺评定,指导焊工考试。

c.焊接工艺评定标准要求“当规定进行冲击试验时”,需增加补加因素为评定因素,且影响对接焊缝的评定规则。“规定”一般是指三种情况:当压力容器的安全技术规范、产品标准要求进行焊接接头冲击试验时;当压力容器设计文件或相关技术文件规定进行焊接接头冲击试验时;压力容器产品所选的材料,其材料标准规定要做冲击试验时,焊接接头就按材料标准做冲击试验。

d.在碳钢和低合金钢埋弧焊多层时,改变焊剂类型(中性焊剂、活性焊剂),需要重新进行焊接工艺评定。中性焊剂是当电弧电压有很大变化时,并不引起焊缝金属成分的显著变化的焊剂,中性焊剂用于多道焊,特别适用于厚度大于25mm的母材的焊接。活性焊剂是指熔敷金属的元素取决于焊接条件(主要是电弧电压)的焊剂,活性焊剂中加入少量锰和硅脱氧剂,提高抗气孔能力和抗裂性能。在埋弧焊焊接工艺评定时要依据技术要求选择焊剂类型,施焊产品的焊剂类型应与评定选用的焊剂类型一致。焊接工艺评定选用活性焊剂时,应注意焊接参数的影响,在埋弧焊施焊产品时不但要控制焊接线能量而且还要控制其电弧电压。

e.存档焊接工艺评定文件资料应记录清晰、明确。“预焊接工艺规程”文件应包括采用的焊接方法、所有的通用焊接因素和专用评定因素中的重要因素、补加因素和次要因素,NB/T47014给出了推荐表格,需要注意的是该推荐表格并没有包括多种焊接方法的全部焊接工艺评定因素。焊接工艺评定报告是记载评定过程试验及其检验结果并进行评价的报告,是焊接工艺评定试件焊接时所用的焊接数据的实际记录,报告由评定单位审批后经监检人员签字确认后存入档案,一份焊接工艺评定报告可以支持多份焊接工艺规程用于产品焊接。焊接工艺规程是根据产品设计图样并依据合格的焊接工艺评定报告编制的,焊接工艺规程中的次要因素变更,不需要重新进行评定。

6、结 语

在压力容器制造行业焊接工艺人员只有经过不断的理论学习、实践经验的积累,才可以提高焊接工艺人员执行焊接工艺评定标准的能力,有利于编制严格合理的焊接工艺,为提高压力容器产品的焊接质量提供技术保证。

参考文献

[1]NB/T47014-2011.承压设备焊接工艺评定[S].北京:新华出版社,2011

[2]史维琴主编.特种设备焊接工艺评定及规程编制[M].北京:化学工业出版社,2012

焊接工艺评定标准篇(4)

关于承压设备焊接质量的评定好坏实际上是将焊接的各个方面综合起来从而得出的结论,其原因在于承压焊接工艺测评技术要求综合实践性比较强,技术含量相对较高。而在目前承压焊接工艺评定的质量好坏也正在逐渐引起社会和政府的高度关注,但是由于一些设备或者时间的原因,承压焊接工艺评定过程中还存在着一些不足之处和缺陷。在承压焊接工艺评定的过程中,各个承压设备制造厂的机构和材料都是不尽相同的,所以导致工艺评定结果和焊接技术都有很大差别。本文通过对承压焊接工艺评定中的失败因素进行了一定的探究,切实提高承压设备的可操作性和安全性,确保承压设备包括安装的焊接质量能够起到重要作用,对工艺评定中操作失败的原因进行一定的浅析,为焊接工作人员工作者提供一些参考和借鉴。

一、承压设备焊接工艺的评定失误的原因

1.设备及其工机具能力不足

在承压设备焊接过程中,一些制造厂在焊接过程中的技术和一些设备的出现由于疏忽,缺乏对焊接实验室设备及其它加工设备进行恰当的管理,造成设备不完好或者无法正常使用,为焊接工艺的评定埋下不合格隐患。主要常见的问题情况有很多,分别列举以下几点:

专业焊缝检验工具不准,焊前试件组队完成,相关尺寸测量不准导致焊后外观检验不够规范,以及试件加工后质量检验工具不全备。

机械性能和焊接设备老化。在承压焊接工艺中,机械的损耗是巨大的,极易老化,导致使用性能差,如果不加以保养,电流表,电压表没有定期校验或者校验不准,会使加工完后的试样精度不符合标准要求,承压焊接设备老化造成质量检验工具不全和焊接工艺评定参数不准,所以要经常保持设备的更新,经常对机械设备进行维护和保养,提高工机具能力。

机械性能设备不齐全。在没有设备检验缺口的具体尺寸。加工完后的试样精本,而且也难以真正做好,加工完成后的试样精度也不符合标准的要求。

2.对评定标准理解不透

关于承压焊接评定标准的理解关系到大量的焊接技术人员,所以要求这些焊接技术工作人员能够准确理解工艺评定的各种详细标准。但是由于在不同层次的工作人员所理解的关于焊接的标准各有不同,甚至有一些理解错误,从而导致承压焊接的工艺评定的结果出现了失误,其中,以下这几点值得我们大家思考:

没有确保选材的合理性和实用性。许多的制造商还并没有考虑到选材中的互换因素,其实在这一方面有许多考虑,包括焊接材料的型号和厚度大小等等,所以在选材时仅仅只是按照承压设备中所需的产品标准来选择材料。

工艺评定试件数量多。不能充分利用试件有效范围这一条件。试件的母材厚度决定了承压焊接评定的试件高度,应该做到只使用最少的焊接试件进行工艺评审,这样才不会增加工艺评定试件的数量。

在焊接过程中,工作人员一般都是在产品焊接的完成之后才进行焊接工艺的评定,这样焊接工艺的指导并没完全起到作用,导致真正使产品满足的设计和标准要求没有达到。

3.评定过程监管控制不严

评定过程缺少评定严格监管。承压焊接过程实际上是一个实验的过程,因为要时时考虑到焊接工艺的实用性,需要参加焊接工艺评定的相关工作人员相互协调,相互协作,而目前一些制造商的责任意识还不够强,还无法保证质量保障体系正常运转。工人熟练程度不够。如果时间焊接的过程中选用那些不是很熟练的技术工人,有的甚至不是自己单位的员工,那么有很大可能会在焊接过程中出现失误。母材或焊接用的材料保管不周,没有质量保证证书而且从外观上看,质量比较差,以至于无法保证确切的生产时间,保管时间以及机械性能双面焊板控制温度不均,当一面焊接工作完成后,没有及时控制好第二焊接面的温度,如果第一面焊接的温度过高而且高于第二面的话,焊接过程中施入的线能量就比较小。就掌控不了真正的焊接速度和焊接质量,不能够为焊接工艺评定做出指导。加工精度没有控制好。焊接过程中加工表面的精度要把握好,在焊接结合处要做到平稳光滑过度,四个棱角也要做到平滑,否则会造成实验结果不精确,带来不良效果,造成浪费。

二、焊接工艺评定失败的具体解决策略

1.充分理解评定标准,确保质保体系有效运转

在承压焊接工艺评定过程中,评定人员要依照国家制定的具体的工艺评定标准进行工艺测评,因此需要对评定标准有一个充分的理解和认识。能够确保整个工艺评定的正常有效运转。这也是正确完成承压焊接工艺评定的重要保障,一个焊接工艺评定体系是由不同分工的工作人员共同进行操作的,并不是由哪一个单独的人或单独的部门完成的。所以需要每个部门相互分工相互协调,通力合作,才能完成。

2.完善工机具操作流程和工作制度

现目前,一些制造厂的工机具生产质量还不过关,缺乏明晰的操作体系和制度,造成在生产过程中的频频出错。那么,如何解决这个问题呢,就要求在生产过程中逐步完善工作制度和流程,工艺评定的结果可以有效地指导工艺生产的效果,其重要性不言而喻,那么就需要制造厂严格按照国家所指定的标准和要求来操作,建成一个完整的操作体系。

3.提高承压焊接工作人员工作素质

承压焊接工艺评定的工作是由专业的工作人员来实施的,所以,在工艺评价体系这一方面,就要求他们对这些标准理解准确无误,因此。就更有必要提高焊接工作人员的过硬工作能力和工作责任感。但是,值得一提的是抛开这些基本的素质之外还需要加强他们加强学习能力和技巧,积极学习与承压焊接工艺评定相关的专业的工作知识。这需要他们积极参与工作上的实践,切实积累现场实践的经验。

4.完善设备质量管理,加强设备操作人员素质建设

俗话说“工欲善其事,必先利其器”,说的就是在进行承压焊接工艺评定过程中,认真检查设备是否能够正常使用,以及是否符合国家指定的标准,对于那些不合格国家规定标准的焊接器具坚决抵制,应该对它们的焊接设备和加工设备进行仔细的检查。所以,在焊接设备操作过程中,应该要尽量选择那些工作技能熟练和认真负责的员工来完成。 加快建设工作人员素质建设,尽量减少焊接工艺中失败情况多的情况。

三、总结

到目前为止,国家许多有关部门对这项工艺评定技术都十分看重,所以根据实际情况制定了一些标准供制造厂和工作人员来参考。在从承压设备制造和安装的标准规范中汲取经验教训,规范好焊接工艺评定内容,我们更应该加强这方面的知识宣传,保证未来的承压焊接工艺测评报告的准确性和工艺产品的焊接质量。

参考文献

[1]中国机械工程学会焊接学会,焊接手册(第二版)[J]北京:机械工业出版社出版,2004.

[2]全国锅炉压力容器标准化技术委员会.承压设备焊接工程师培训教程[J].昆明:云南科技出版社出版,2001.

[3]NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》[J].

焊接工艺评定标准篇(5)

中图分类号: P755.1 文献标识码: A 文章编号:

近年来,随着我国经济和科技的发展,使得交通运输业、电力工程、航天航空工程以及海洋工程等一些大型工业工程得到了快速的发展。这些行业的发展与进步,加大了我国焊接工作量,为我国的焊接工艺的发展和进步提供了有力的条件,但是我国的焊接技术和焊接工艺水平与国际水平仍然存在着一定的差距。因此,做好对焊接工艺存在的不足及解决措施的研究,是当代焊接工作者们必须面对的课题。

一、焊接工艺的评定

不同的焊接方法有不同的焊接工艺。焊接工艺主要根据被焊工件的材质、化学成分,焊件结构类型,焊接性能要求来确定。

1、焊接工艺评定标准

为规范焊接工艺评定工作,国际标准化组织(ISO)、美国机械工程师协会(ASME)、国家质量监督检验检疫总局、国家能源局等分别颁布了焊接工艺评定相关标准。

表1为目前常用的焊接工艺评定标准。

表1常用焊接工艺评定标准

2、焊接工艺评定常见问题

在实际生产中,焊接工艺评定常出现以下问题:

2.1焊接技术人员对焊接工艺评定相关标准的学习、理解不够,不清楚母材、填充金属、焊接方法等发生变化时是否需要重新进行评定,造成该重新评定的工艺未进行评定,而不需重新评定的工艺进行了评定。

2.2焊接工艺评定的内容未能覆盖标准要求的所有工艺参数,致使企业在第二方、第三方审核时被审核官开具不符合项,也给产品质量埋下隐患。

2.3未按相关产品标准要求对焊缝质量进行全部项目的检查,造成焊缝质量不稳定,甚至出现批量不合格。

2.4参加工艺评定的焊工、无损检测人员未取得相应资质,焊接工艺评定试验使用的电流表、电压表、理化性能试验监视测量设备未进行标定,致使焊接工艺评定无效,而需要重新进行评定。

2.5对预焊接工艺规程(PWPS)、焊接工艺评定记录(PQR)等资料未进行有效管理,甚至丢失了相关记录,造成质量记录检索、查阅困难,甚至需要重新进行工艺评定。

二、焊接工艺存在的不足

焊接工艺虽然相对于以前有了很大的突破和进步,也在被人们通过各种创新手段与其他工艺相结合,发展新型焊接技术和方法。但是由于各方面原因还是让焊接工艺存在着一些不足,让焊接的质量和效率不能够达到预期的目的。

1、焊接操作问题

现在的焊接工艺虽然有了一定的操作程序和规格,但是在实际操作过程中还是难免不能够达到非常精确和稳定的地步。操作人员在焊接过程中由于手法快慢控制不准确,即使是非常细小的失误和不恰当操作都会带来焊接质量的问题。还有就是操作时,焊接人员对焊接电流、电压、保护气体和焊接材料的控制,如果电流或者电压控制不稳定,或者是保护气体和焊接材料用量或者用法不合理也会导致焊接质量的下降。这些都是由于焊接人员操作所产生的问题,可以说是人为造成的,但是这也是焊接工艺的一部分,也是焊接工艺的不足之处。一种工艺无论能够带来多大的效益和好处,如果没有很好的执行能力,也是这种工艺的不足之处,因为执行者也是工艺的一部分。

2、焊接质量问题

焊接工艺虽然很好的解决了人们在生产和生活中的很多难题,但是焊接工艺中还是存在焊接后母材料的质量问题。如果焊接质量出现问题,那么被焊接的金属或者是非金属不能够被很好的使用,甚至不能够被使用,那么焊接工艺就失去了应有的意义和价值。如在钢筋的焊接时,经常会出现咬边、焊瘤和焊缝过大的情况,这些问题的出现让焊接质量大大下降,严重的甚至会影响钢筋的使用,如果在建筑行业中钢筋质量出现问题,那么带来的安全问题让我们不敢去想象。

3、焊接安全问题

任何操作和工艺都应该注意的就是安全问题,焊接工艺也不例外。在焊接人员进行操作的时候可能出现火星、铁水、废渣的迸溅问题,而且焊接时带有高温、高压和可燃性气体的工作,这些都是一些潜在的安全问题。火星、金属液体的迸溅对焊接人员,甚至是其他人员都造成了很大的威胁。高温、高压、电流、可燃性气体更是要特别注意的,这些焊接过程中运用到的,如果出现问题处理不当,不但会导致焊接失败,而且对人们的生命财产安全也是个极大的威胁。

三、提高焊接工艺水平的措施分析

1、规范操作程序,培训专业焊接人员

焊接工艺的评字是有着非常严谨的工序的,要稳定、精确和熟练的操作手法,这就要求我们要不断的规范焊接操作的程序,培养专业的焊接人员。现在的焊接工艺由很多的焊接方法和手段组成,每一种焊接方法都有着不同的注意事项和关键操作过程,所以要把每一项焊接方法都制定相应的操作程序和规范,让人们在焊接过程中严格执行。同时专业的焊接人员培养也是对焊接工艺水平提高的一种体现,因为焊接操作是焊接工艺的一部分,这方面专业人才的培养,是对焊接工艺的完善。只有专业的焊接人员,才能够保证规范焊接,达到良好的焊接质量,在焊接过程中不出现过多的失误。在焊接时能够很好的控制焊接速度,电流、电压等,而且能够注意焊接的环境是不是符合规定,是不是能够让焊接达到最佳效果。

2、焊接与计算机技术结合

焊接存在的一个最大问题就是操作不够精确和稳定,而且安全问题不能够保证。如果焊接工艺与计算机技术相结合,就可能很好的避免以前的不足之处。计算机技术能够通过软件编程,非常精确的控制焊接速度、电压、电流和气压等一些关键要素。而且自动化操作,可以避免一些人为操作所带来的危险,让操作人员处于一个相对安全的工作环境。

3、做好焊接前的检查工作

焊接工作要进行,必须要在检查所有器材和周围环境以后才能开始。因为焊接对风速、湿度、电流、压力有着很高的要求,如果不能达到规范的要求,焊接时不能够很好的展开和达到预期效果的。同时焊接前要检查被焊接金属是否有油渍、铁锈,还要对环境进行检查,是否有明火、可燃物、危险气体泄漏等问题。

四、结束语

综上所述,由于条件和技术的制约,我国的焊接工艺水平仍然达不到国际水准。而且,我国的焊接工艺评定和焊接工艺本身都存在着很多的问题,这些问题都会制约我国焊接工艺水平的提高。因此,我们要努力发现焊接工艺评定常见问题和焊接工艺存在的不足,做好提高焊接工艺水平的措施的研究,从而更好、更全面的提高我国的焊接工艺水平,使其能够更好的服务社会、服务人民。

参考文献

焊接工艺评定标准篇(6)

中图分类号:K928文献标识码: A

Assessment Of railway steel bridge welding procedure qualification

Sun Hao

Company: China Railway Baoji Machinery CO.,LTD.

Add: NO.118 Bao Fu Road Baoji City,Shaanxi China

Abstract:Through the study of railway steel bridge manufacturing practice,evaluation of steel bridge welding work carried out to understand and analyze the implementation,describes the implementation of the welding procedure qualification procedures and points,and should pay attention to.

Keywords:WeldingSteel for bridgesCode for fabrication of railway steel bridgeWelding procedure qualification

0.前言

随着科学技术的发展,高速公路网和快速铁路网的延伸,铁路钢桥的建设也得以快速发展。高速铁路数量的迅猛扩增,铁路钢桥数量的也随之不断增加。然而钢桥制作质量尤其是焊接质量的优劣则成为焊接钢桥的重大阻碍。

现今的桥梁用钢,都是钢铁公司经过先进的冶炼、轧制及热处理技术,通过数次试验研制而成,达到了高强度、高韧性等性能的桥梁专用钢。因此对此类钢的焊接质量控制,将对钢桥整体制作质量有着举足轻重的影响。

《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009中明确规定,制造企业首次采用的钢材及焊接材料必须进行焊接工艺评定,并应根据焊接工艺评定报告确定焊接工艺,这种规定对焊接工作提出来要求,同时也表明焊接工艺评定在焊接施工中的重要性。

下面,我就结合自己的工作实践,通过对《铁路钢桥制造规范》中焊接工艺评定相关规范的理解,对铁路钢桥焊接工艺评定进行一些探讨。

1.焊接工艺评定的概念

焊接工艺评定工作是验证所拟定的焊件及有关产品的焊接工艺的正确性而进行的试验过程和结果评价。它包括焊前准备、焊接、试验及其结果评价的过程。焊接工艺评定也是生产实践中的一个重要过程。所以焊接工艺评定要按照所拟定的焊接工艺方案进行焊前准备、焊接试件、检验试件。然后测定试件的焊接接头是否具有所要求的使用性能的各项技术指标,最后将全过程积累的各项焊接工艺因素、焊接数据和试验结果整理成具有结论性、推荐性的资料,形成“焊接工艺评定报告”。

2. 焊接工艺评定的意义

焊接工艺评定是保证钢梁焊接质量的一个重要环节,也是钢梁焊接之前技术准备工作中一项不可缺少的重要内容;是国家质量技术监督机构进行工程审验中必检的项目;是保证焊接工艺正确和合理的必经途径;是保证焊件的质量,焊接接头的各项性能必须符合产品技术条件和相应的标准要求的重要保证。

因此,必须通过相应的实验即焊接工艺评定加以验证焊接工艺正确性和合理性。通过焊接工艺评定,检验根据拟定的焊接指导书焊制的焊接接头使用性能是否符合设计要求,并为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠依据。

同时,焊接工艺评定也是衡量企业焊接生产能力和质量控制有效性的重要手段,还能够在保证焊接接头质量的前提下,尽可能提高企业焊接生产效率和最大限度的降低生产成本,获取最大的经济效益。

3. 焊接工艺评定的依据

正确的理解铁路钢桥焊接工艺评定的实质、内容、试验程序、检验过程、结果评定及适用范围,合理合法执行相关标准进行焊接工艺评定,然后确定焊接工艺评定工作的依据。

对于铁路钢桥这类特殊的钢结构而言,应以《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009(以下简称“桥规”)作为焊接工艺评定工作的主要依据,对于其他的相关的焊接检验规程和焊接技术规程等,只作为焊接工艺评定工作的补充,来指导企业正确实施焊接工艺评定。

4. 焊接工艺评定的程序

焊接工艺评定是从焊接工艺角度(焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接方法、焊接顺序、焊接位置、焊后热处理等)根据标准所规定,来焊接试件、检验试样从而测定评价焊接接头是否具有所要求的性能。

焊接工艺评定是在钢材的焊接性试验基础上进行的,并在产品焊接之前完成。

焊接工艺评定的一般程序:

(1)提出焊接工艺评定方案,编制焊接工艺评定试验大纲;

(2)拟定焊接工艺评定作业指导书;

(3)焊制试件和检验试件、试样;

(4)编制焊接工艺评定报告,如评定不合格,应修改焊接作业指导书,继续评定直至评定合格。

(5)根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书(或称焊接工艺卡)。

5. 焊接工艺评定的实施

5.1 焊接工艺评定作业指导书的编制

5.1.1 焊接工艺评定作业指导书是进行焊评工作的纲领性文件,焊评工作的进行,需得到作业指导书的支持。

5.1.2 焊接工艺评定作业指导书不可等同于产品的焊接工艺(或称焊接作业指导书),经评定合格的指导书方可作为产品焊接工艺用于生产。

5.2 试件的制备和施焊

焊接工艺评定试件的制备和施焊应按照“焊接工艺评定作业指导书”(以下称指导书)的要求进行,但也要考虑尽可能提高覆盖面。

5.2.1试件制备

根据设计图纸要求及工程实际,按桥规适用范围做好项目的相关覆盖,确定试件的材质、类型、规格以及采用的焊接方法、焊接参数、焊接位置、焊接接头形式、热处理方法等。

(1)对接接头试板代表的板厚范围按表1执行。

表1:对接接头试板厚度(mm)

序号 试板厚度 产品板厚 备注

1 t≤16 0.5t<δ≤1.5t δ―产品厚度

t―试板厚度

2 16<t≤25 0.75t<δ≤1.5t

3 25<t≤50 0.75t<δ≤1.3t

4 50<t≤80 0.75t<δ≤1.0t

(2)T型接头埋弧自动焊试板可按每一焊脚尺寸在表2中选择一种盖、腹板厚度组合。

表2:对接接头试板厚度(mm)

序号 焊脚尺寸 试板厚度

腹板 盖板

1 6.5x6.5 8~12 12~16

2 8x8 10~16 16~24

3 10x10 14~24 20~40

4 12x12 >20 >28

(3)全熔透、部分熔透T型接头试板厚度按表3中选择一种试板厚度。

表3:全熔透、部分熔透T型接头试板厚度(mm)

序号 试板厚度 产品板厚 备注

腹板 腹板

1 t≤16 0.5t<δ≤1.5t δ―产品厚度

t―试板厚度

2 16<t≤25 0.75t<δ≤1.5t

3 25<t≤50 0.75t<δ≤1.3t

4 50<t≤80 0.75t<δ≤1.0t

(4)试板长度应根据样坯尺寸、数量等因素予以考虑,自动焊不宜小于600mm,焊条电弧焊、CO2气体(混合气体)保护焊不得小于400mm。宽度应根据板厚、试样尺寸、探伤要求确定。

5.2.2试件的施焊

(1)焊接材料焊材的牌号,应按指导书的规定选用,焊(条)丝的直径,可按指导书规定或选用更大直径的焊(条)丝。

(2)焊接位置如果指导书中没有规定焊接位置向上立焊,则可选择平焊位置。如果指导书中规定的焊接位置有向上立焊,应优先选用向上立焊的位置。

(3)预热和层间温度党规定需要采取预热时,在保证试件不产生冷裂纹的条件下尽量选择指导书规定的预热温度的下限,而层间温度应控制在指导书规定的上限。

(4)气体当评定的项目为评定气体保护焊时,保护气体的种类、混合保护气的配比应按指导书的规定执行。

(5)电特性与热输入电流的种类及极性应按指导书要求进行。

(6)当焊件需要进行焊后热处理时,热处理的温度应按指导书规定;保温时间对于正火

正火加回火或淬火加回火,按指导书上规定的单位厚度的保温时间结合试件实际厚度折算,对于消除应力热处理,应将保温时间加长。

5.3试件、试样的检验

焊接试件与试样检验项目通常包括外观检查、无损探伤、力学性能试验、低温冲击试验和金相试验等。在检查与试验时均应按相关标准规定的要求进行。

5.3.1 所有焊缝必须在全长范围内进行外观检查,不得有裂纹、未熔合、加渣、未填满弧坑和焊瘤等缺陷,并符合表4的要求:

5.3.2焊缝应全长进行超声波探伤,对接焊缝、熔透角焊缝质量等级应达到Ⅰ级,角焊缝质量等级应达到Ⅱ级。

5.3.3样坯取样位置应根据焊缝外形及探伤结果,在试板的有效利用长度内做适当分布。

5.3.4 力学性能试验项目、试样数量及试验方法应符合表5的规定。

5.3.5力学性能试验验收的规定。

(1)当拉伸试验结果(屈服、抗拉强度及拉棒的伸长率)不低于母材标准值时,则判为合格;当试验结果低于母材标准值,则允许从同一个试件上再取一个试样重新试验,若试验结果不低于母材标准值,则仍可判为合格,否则,判为不合格。

(2)接头侧弯试验结束后,若试样受拉面上的裂纹总长度不大于试样宽度的15%,且单个裂纹长度不大于3mm,则判为合格;当试验结果未满足上述要求,则允许从同一个试件上再取一个试样重新试验,若试验结果满足上述要求,则仍判为合格,否则判为不合格。

(3)各种钢材焊接接头的冲击功应不低于母材标准规定值。若冲击试验的每一组(3个)试验结果的平均值不低于规定值,且任一试验结果不低于0.7倍的规定值,则判为合格;当试验结果未满足上述要求,允许从同一个试件上再取一组(3个)附加试样重新试验,若总计6个试验结果的平均值不低于规定值,且低于规定值的试验结果不多于3个(其中,不得有2个以上的试验结果低于0.7倍的规定值,也不得有任一试验结果低于0.5倍的规定值),则判为合格,否则,判为不合格。

(4)当焊接接头的硬度值不大于HV350时,则判为合格,否则,判为不合格。

(5)力学性能试验结束后,若发现试样断口上有超标的缺陷,应查明产生该缺陷的原因并决定试验结果是否有效。

5.3.6每一评定应做一次宏观断面酸蚀试验,试验方法应符合现行国家标准《钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验方法》(GB226)的规定;单道焊缝的成型系数应为1.3~2.0。

5.3.7试件及试样检验应注意的问题

(1)各检验项目的实施,必须符合相关国家或行业最新标准的要求。

(2)检验部门必须具有相应的检验资质,且保证从事检验的人员持证上岗。

(3)检验所用的仪器、仪表、设备等应处于正常的工作状态。

(4)要确保试样的加工质量,尤其是试样表面光洁度、圆弧尺寸等必须符合要求。

表4焊缝外观质量标准(mm)

序号 项目 焊缝种类 质量标准(mm)

1 气孔 横向对接焊缝 不允许

纵向对接焊缝、主要角焊缝 直径小于1.0,每米不多于3个,间距不小于20

其他焊缝 直径小于1.5,每米不多于3个,间距不小于20

2 咬边 受拉横向对接焊缝、桥面板与弦杆角焊缝、横梁接头板与弦杆角焊缝、桥面板与U型肋角焊缝(桥面板侧)、竖向加劲肋角焊缝(腹板侧受拉区) 不允许

受压杆件横向对接焊缝及竖加劲肋角焊缝(腹板侧受压区) ≤0.3

纵向对接焊缝、主要角焊缝 ≤0.5

其他焊缝 ≤1.0

3 焊脚尺寸 主要角焊缝 hf

其他角焊缝 hf(手工焊角焊缝全长允许hf)

4 焊波 角焊缝 ≤2.0(任意25mm范围高低差)

5 余高 不铲磨余高的对接焊缝 ≤2.0(焊缝宽度b≤20)

≤3.0(b>20)

有效厚度 T型角焊缝 凸面角焊缝有效厚度应大于规定值2.0,凹面角焊缝应不小于规定值0.3

6 余高铲磨后的表面 横向对接焊缝(桥面板除外) 不高于母材0.5

不低于母材0.3

粗糙度50µm

表5力学性能试验项目、试样数量

试件形式 试验项目 试样数量 试验方法

对接接头试件 接头拉伸(拉板)试验 1 按《焊接接头机械性能试验方法》(GB2649~2654)的规定

焊缝金属拉伸试验 1

拉头侧弯试验 1

低温冲击试验 6

接头硬度试验 1

熔透角接试件 焊缝金属拉伸试验 1

低温冲击试验 6

接头硬度试验 1

T型接头试件 焊缝金属拉伸试验 1

接头硬度试验 1

注:①对接接头侧弯试验:弯曲角度α=180°。当试板厚度为10mm以下时,可以用正、反弯各一个代替侧弯。

②对接接头及熔透角接低温冲击试验缺口开在焊缝中心及熔合线外1.0mm处各3个,如果接头为异种材质组合,熔合线外1mm分别取样。

5.4焊接工艺评定报告的编写

焊接工艺评定报告是焊接生产企业质量管理的重要证明文件,是国家技术监督部门以及用户对企业质量体系评审和产品监督的必检项目。

焊接工艺评定报告是根据试件焊制时的各项数据和检验的各项原始报告以及记录,由负责评定的焊接工程师做出综合评定结论并填写《焊接工艺评定报告》。

焊接工艺评定报告是焊接工艺评定的实际记录,要详细记录试件焊接和试验结果的具体数据,任何在试件焊接中未加观察和测量的因素都不能填写,要做到填写及时、客观、真实。

编制焊接工艺评定报告必须以认真、严肃的态度进行,内容应全面完整,结论应准确、可靠,不得任意编造,弄虚作假。综合评定结论是工艺评定过程所取得的各项数据的汇总和对评定的总体评价以及指导焊接工作的依据。编写综合评定结论时,必须通过对评定各项环节所积累的数据和资料进行认真分析,归纳和总结,提出满足使用条件要求的工艺数据和相应条件。

5.5 焊接工艺评定实施应注意的问题

5.5.1 由于评定合格的对接焊缝试件的焊接工艺可覆盖一定厚度的焊件母材,因此对某一钢号不同厚度的焊件的评定可事先进行规划,使每一试件覆盖的焊件母材厚度范围不重复,从而可以最大限度地减少评定数量。

5.5.2 评定所选用的钢材、焊材必须符合相应的标准。

5.5.3 评定所用设备、仪表必须处于正常工作状态。

5.5.4 评定必须由本单位技能熟练的焊接人员焊接试件,并在本单位进行。

5.5.5 一个已经完成的焊接工艺评定,包括指导书、评定报告和其他原始资料,是一个企业的重要财富,评定没有失效期,除非影响评定的要素发生改变,因此评定文件要妥善保存。

6 焊接工艺评定实践

6.1我单位为武汉研究院制作的JQ170架桥机项目,其中的重要构件―机臂的焊接,就是按照《铁路钢桥制造规范规》中相关的焊评要求,结合设计图纸的焊接要求,进行了焊接工艺评定,确定了合理的焊接工艺,为架桥机的顺利制造提供了技术支持。

6.2我单位为天元公司制作的64米双线简支钢桁梁,设计的采用钢材以及焊接接头形式等为公司首次使用,按桥规必须进行焊接工艺评定,于是根据钢材类型、结构特点、接头形式、焊接方法、焊接位置等制定评定方案,拟定评定指导书,进行焊接工艺评定,经过汇总分析,最终确定了合理的焊接工艺,编制了焊接工艺卡,指导焊接施工,焊接质量得到了甲方及监理单位的一致好评。

参考文献

1.《铁路钢桥制造规范》TB10212-2009【S】 中铁山桥集团有限公司编制北京中国铁道出版社出版发行2009.10

焊接工艺评定标准篇(7)

Abstract: the welding crane manufacturer production process work is an important part of its management quality affect product quality, the paper emphasizes some attention to welding work management.

Keywords: welding

中图分类号:TK226+.2文献标识码:A 文章编号:

前言:起重机制造厂的焊接主要是起重机的结构件的焊接,结构件用的材质多为Q235B,吨位大的或重要结构用Q345B,焊接选材及工艺比较简单,但结合TSGZ0005-2007《特种设备制造、安装、改造维修许可鉴定评审细则》和起重机型式试验要求仍有很多问题需关注,就我的理解讲述几点。

首先企业体系文件中要建立焊接控制程序文件,程序文件包括1、焊接人员的培训、取证、建立焊工档案以及焊工如何进行标识的要求;2、焊接材料控制要求;3、焊接工艺评定及焊接工艺指导书要求;4、焊接过程控制要求等内容。

1、焊接人员的培训、取证、建立焊工档案以及焊工如何进行标识的要求:焊接人员要去各省、市技术监督局开办的焊工培训班培训,取得焊工特种设备操作证书,给每位焊工建立档案 ,档案应包含焊工证书起、止日期等有效期的信息以及焊工如何进行标识的信息。焊工标识可通过给每个焊工一个钢印号,焊重要焊缝在焊缝边上打钢印以便于出现问题时可追溯,也因此使焊工加强责任心,引起重视。再有也可以在重要焊缝施焊记录上记下焊工名字等方式做标识,查阅检验资料即可查到。

焊接材料控制要求:

焊材的选购:焊材制造厂要经过供方评价,列入合格供方目录。采购时从合格供方目录中选取焊材制造厂采购,否则焊材质量难以保证。从合格供方目录外的焊材制造厂采购,应有文件规定的责任人批准,方可执行。

焊材的验收:应制定焊材验收规程,就是检验要有依据,否则负责任的检验员多检验一些内容,不负责任的检验员少检验一些内容,可能造成重要检验项目漏项,焊材不合格被误用。检验要填写验收记录,留下证据。验收合格,放行入库。

焊材的贮存、烘干:合格的焊材应按不同的牌号、规格、批号及生产厂家分别上架存放,离地面离墙不少于200mm,通风防潮,并加明显标识。焊材出库时按先入库先发放的原则,以避免长期积压。

焊材的烘干:企业必须配备焊材烘干箱、保温筒等烘干保温设备,否则夏天焊材潮湿,容易出现焊接缺陷―气孔;冬天温度低,焊条机械性能会有影响。焊材烘干应有作业指导书,作业指导书做为正式的文件,其编制、审批、发放、领用应符合文件管理的要求。焊材烘干有专人负责,按作业指导书操作,留下相应记录,以备审核查阅。

d、焊材的发放、使用和回收:焊材发放时库房要留领用人签字,使用过程按规定执行。焊材的回收涉及贵重金属焊条和埋弧焊焊剂,贵重金属焊条用的较少,注意的是埋弧焊焊剂,最多只能回收两次,否则影响焊接质量。

3、焊接工艺评定及焊接工艺指导书要求:

TSGZ0005-2007《特种设备制造、安装、改造维修许可鉴定评审细则》要求起重机生产厂根据生产的起重机产品要做焊接工艺评定,目前焊接工艺评定依据JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准, JB4708-2000规定评定对接焊缝焊接工艺时,采用对接焊缝试件,对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝。评定非受压角焊缝焊接工艺时,可仅采用角焊缝试件。

焊接工艺评定报告数量首先根据起重机生产采用的焊接方法来定,涉及埋弧焊、CO2气保护焊、手工电弧焊都要按焊接方法分别评定。每一种焊接方法中再按材质的成分,如Q235B和Q345B要分别评定,这两种材料在JB4708-2000中属不同组别,JB4708-2000规定同一组别材质工艺评定合格可以通用,不同组别应分别评定。另外同一种材质又按工艺评定试件母材厚度不同适用于焊件母材厚度有效范围不同,一般起重机生产厂焊件母材标准抗拉强度下限值小于540MPa, 按JB4708-2000中表5和表6的规定来做,按表5小于38mm板厚评定试件母材适用于焊件母材厚度为二倍评定试件母材厚度,这个值对于一般起重机厂够用了。

焊接工艺评定报告包括的内容再多讲一点,对接焊缝焊接工艺评定报告的内容应包括外观检查、无损检测报告、力学性能和弯曲性能报告;角接焊缝焊接工艺评定报告应包括外观检查、金相检验报告。外观检查本厂都能做,只是检查焊缝外表有没有焊瘤、咬边等表面缺陷,但无损检测报告、力学性能和弯曲性能报告、金相检验报告本厂能做就自己做,不能做要委外做,委外单位出具带红章的正式报告。JB4708-2000附有标准焊接工艺评定报告格式,委外的检测报告一定附在焊接工艺评定报告之后才构成完整的一份焊接工艺评定报告。根据焊接工艺评定时确定的工艺参数,制定焊接工艺指导书用以指导生产,焊接工艺评定报告、焊接工艺指导书的编制、审核、批准签字要齐全,发放、使用、修改符合文件的规定要求。

焊接工艺评定标准篇(8)

中图分类号:TB47 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0063-01日照至仪征进口原油管道及配套工程线路全长390km,设计压力为8.5MPa,设计温度为60℃,线路管线选用L450Ф914的螺旋缝埋弧焊钢管,线路场站部分涉及L450、L320、Q235等多种材质,管线敷设地主要位于水网地段,施工保障难度大,尤其是焊接质量的保证。

1 从设计角度上控制焊接质量

对于设计单位提供的设计文件要求其符合相关安全技术规范,设计图样上加盖有效的设计许可印章,公司设计责任人员须履行其确认手续后,工程项目部方可接收。接收后项目质保工程师组织项目部工艺、焊接、材料、检验与试验等相关责任人进行内容审查,尤其是设计文件所提供的技术标准及要求,如与焊接质量有关的冲击韧性要求等,以作为焊接工艺评定的依据,以期从源头进行焊接质量控制。

2 焊接工艺评定与工艺控制

对于日仪原油管道工程而言,焊接工艺评定究竟执行哪个标准,管道的焊接工艺评定如何规定,则是管道设计、施工、监督及业主等首要考虑的问题之一[1]。由于当前所涉及的焊接工艺评定标准较多,如SY0452、SY4103、GB50236、JB4708等,且这些标准仍在不定期进行修订换版,因而标准的选取应遵循设计与环境要求、使用要求、成效比要求等,并不是标准要求越高就选用。从焊接方法,钢材类别、组别,焊后热处理,试件厚度与焊件厚度来看,JB4708要求较高,但涉及的实验也较多,成本较高,且目前主要应用于压力容器的评定;冲击韧性是管道工程设计图样中的重要性能,但SY/T4103不考虑冲击试验,因而一般不用于有冲击试验要求的油气管道焊接评定;SY/T0452适用于陆上石油天然气工程,明确提出影响冲击试验的焊接工艺评定因素及评定规则,规定了冲击试验要求;GB50236主要应用于工业管道的评定,因而可选取SY/T0452作为评定的标准依据。此外,评定的焊接项目应全面,对于线路工程而言,其焊接工艺评定项目至少应包括主线焊接、连头焊接、返修焊接等,尽量不采用一项评定适用主线、连头及返修,因为它们的环境要求、技术要求还是有所区别的。

而且,一旦评定合格,就应根据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺规程,焊接工艺规程中应规定焊接方法、焊接参数、施工措施等,并按一定的质控程序进行审批。日仪管道工程中焊接工艺规程要求项目焊接工程师编制,施工单位焊接责任工程师审核,并经该单位质量保证工程师批准后,报监理及业主批准后方可实施。通过这些措施与程序控制,从工艺角度上有效地保证了后期的焊接质量。

工程施焊中,强化焊接的工艺纪律要求。焊工只能采用WPS中的工艺参数,尽量避免采用经验数据或标准中的推荐参数,因为经验代替不了科学,而标准规范中的工艺参数只能作为参考,并不能针对具体工程直接套用,否则,可能会导致焊接质量问题。

3 现场焊工资格及考核控制

进场焊工必须持有质监局颁发的有效焊工资格证,且需同时满足焊接方法、母材钢号、试件类别、焊接材料四个条件的一致性,才能参加施工。

为了保证焊接质量,参与施工的承包单位,都必须进行实验段考核。每个机组前100道焊口为考核段,无损检测一次合格率达到96%以上为合格。每个机组考核均有二次机会,二次考核不合格的机组将不允许再参与本工程施工。考核段施工时,线路施工承包人需对每机组开始焊接的经无损检测合格的前2个焊口进行检验,若壁厚有变化,再抽检1个焊口,由具有国家认可资质的检测评定单位,按焊接施工规范检验及判定标准,并参照工程焊接工艺评定要求,进行拉伸、刻槽锤断、侧弯、低温冲击韧性试验,合格后方可继续进行考核段施工。

在日仪原油管道工程中一个可取的经验是建立了日仪项目焊工焊接档案,内容包括焊工焊绩、焊缝质量汇总结果、焊接质量事故等内容,并及时反馈到焊工所在的焊工考委会,为焊工后续的取证和复审提供客观真实的证明资料,从而起到激励焊工的作用,以利于质量的提高。

4 强化焊材管理与控制

在焊材验收控制方面,日仪原油管道工程的焊接材料使用前均按设计文件和相关标准的规定进行检查和验收,并要求有质量证明文件和包装标记。对于质量证明文件指的是同时具有质量证明书和合格证。质量证明书上要有产品标准、设计文件和订货合同中规定的各项内容和检验、试验结果及可追溯性的炉批号及产品编号码。无质量证明书或与标识不符的产品不进行验收。

在焊材的使用控制方面,一是加强焊材的保管,避免由于使用与保管不当,造成焊材变质失效;二是烘烤时,严格按焊材烘烤技术要求进行,尤其是重视烘烤时的升(降)温温度和升(降)温时间,避免造成焊材性能变化,从而影响焊缝性能。在日仪原油管道工程中,另一个好的经验做法是把焊材的烘烤技术要求粘贴在烘干箱上,烘烤人员可随时看见技术要求,从而避免出现错误。

5 建立管道单线图,实施质量追踪

对每个工艺流程均要求编制单线图,从而将所施工的油气管道长度、安装位置、焊接、无损检测等基本情况立体、直观地表示出来,便于质量追踪,从而控制焊接施工质量。

6 质量保证体系组织保障

对于工程项目而言,建立项目压力管道安装质量控制系统,实行公司与项目部两级管理。公司质量保证工程师履行全局决策、指挥、协调和监督职能,项目质量保证工程师负责质量保证体系在项目中的有效运行,处理项目发生的质量问题。项目质保机构设置和人员配置视工程规模大小适当安排,但必须至少配置独立行使检验职责的质量检验人员,尤其是专职焊接检验员。对于日仪原油管道工程,我们依据专业需要,配置了专职焊接质量检验员6名,每个作业点均保证有一名检验员,从而有效地保证了焊接及其它体系的质量控制。

7 结语

焊接工艺评定标准篇(9)

关于ISO3834标准

ISO3834是国际焊接学会(IIW)制定的国际性焊接质量体系标准,它规定了金属材料熔化焊焊接方法的质量要求,用于确保制造商在其焊接活动中采取良好实践以保证焊接产品的质量。ISO3834可以与ISO9001:2000配合使用,或者单独使用。在第一种情况下,它提供了制造商质量管理中各种要素的补充细节。在后一种情况下,它保证制造实施工厂控制体系,从而在制造产品的焊接控制中获得良好实践。ISO3834按质量等级要求不同,分为ISO3834-2,ISO3834-3,ISO3834-4三个部分。企业可根据具体产品标准、规范或合同,针对质量要求的等级,选择ISO3834相应的部分,各部分具体要求见表1。ISO3834-2为第二部分:完整质量要求。要求企业必须先取得ISO9001质量管理体系认证,是质量等级要求最高的部分。

体系认证由国际焊接学会授权的认证机构进行专业认证。

焊接管理人员资质

体系中最显著的一点就是要求制造商具备符合《焊接管理、任务和职责》(ISO14731)规定的焊接管理人员(即在制造商从事焊接过程中,可以胜任的具有良好实践的人员)。按认证咨询要求,ISO3834-2国际焊接质量体系认证中的资质人员必须至少满足:一名国际焊接工程师(IWE)、二名无损检验人员(UT、RT、PT、MT中的两者,且为欧标或国际标准资质),并满足生产需要。

国际焊接工程师(IWE)是ISO14731标准(等同于欧洲标准EN719)中所规定的最高层次焊接技术人员和质量监督人员,是与焊接相关企业获得国际焊接体系、生产制造等认证的重要要素之一,在焊接生产中起着极其重要的作用。

国际焊接工程师和无损检验人员都必须通过国际焊接学会授权的机构培训和考试,才能具备相应的资格。目前国际焊接工程师和无损检验人员培训和考试都是由国际焊接学会授权的哈尔滨焊接技术培训中心组织实施。

焊接工艺评定

体系要求的焊接工艺评定所涉及的主要标准如下:

《金属材料焊接工艺规程及评定-焊接工艺规程WPS》ISO15609;

《金属材料焊接工艺规程及评定-基于预生产焊接试验的评定》ISO15613;

《金属材料焊接工艺规程及评定-焊接工艺评定试验,共13部分》ISO15614;

《焊接-金属材料分类指南 》ISO15608/TR

《焊接-钢、镍、钛及其合金的熔化焊接头(高能束焊接头除外)-缺欠质量分级》ISO5817。

上述标准对材料分组、焊接方法和焊接位置、母材认可范围、焊缝材料厚度和焊缝熔敷厚度的认可范围、焊缝试验要求、评定合格判定等都有详细规定,在工艺评定过程,按要求进行就可以了。本次体系认证,工艺评定是在公司组织实施,由于哈尔滨焊接技术培训中心实验室是部级,同时也是专业性公司,所出具的证书更具有权威性,故试件试验和焊接工艺评定报告(WPQR)委托哈尔滨焊接技术培训中心进行。

在实施工工艺评定时,应根据焊接产品所用的母材组别、焊接材料、母材厚度、接头型式、焊接位置来确定焊接评定采用的母材组别、母材厚度、焊接材料、接头型式,并尽可能的使覆盖范围更宽,以减少不必要的工艺评定,节约生产成本,同时也方便管理。

焊工考试

焊工考试按《欧洲熔化焊焊工考试标准》(EN287)(等同于国际焊接标准ISO9606)进行,焊工考试组织和实施由公司自己进行,试件评定和资格授予也委托哈尔滨焊接技术培训中心,焊工取得的证书为欧洲焊工资格证书。

标准对材料分组、焊接方法和焊接位置、母材认可范围、焊缝材料厚度和焊缝熔敷厚度的认可范围、焊缝试验要求、评定合格判定等都有详细规定。

在EN287焊工考试标准中,对焊工的有效期和日常的管理要求有原则规定。具体应根据相应要求和公司自己的实际情况,制定具体的管理程序。

本标准规定焊工的有效期为两年,计算之日从焊工考试日期并合格的时间算起,并且雇主的焊接主管(或负责)人员每六个月作一次确认,确定该焊工在最初的认可范围内持续工作。实际管理中是在相关的工作记录支持下开展的。由焊接主管在焊工证书背面每间隔六月签字确认。在焊工认可的两年期满,可申请延期一次,这样可减少因重新考证而产生的费用和对正常生产的影响。

关于延期的条件必须满足:(1)所有用于支持延期的记录和证据,具有可追溯性和完整性,并与生产中所使用的焊接工艺规程一致;(2)用于延期的证据充分;(3)焊缝满足规定的合格缺陷

等级。

工作试件

体系认证还要求每名从事生产焊工必须焊接工作试件。工作试件给企业提供了一个简单的、快捷以及节省成本的途径来检查焊接结构,焊接工艺流程,焊接人员的技术以及焊缝质量。认证企业可以以最小的消耗呈献给客户和监控机构一个有效的结果。当焊接的焊缝没有被焊接测试覆盖或焊接工作要求特殊时,就要求焊工焊接工作试件来考核,同时工作试件还可用来考核操作工和装配工是否合格。

工作试件在生产计划时确定下来并被录入测试计划或其它焊接技术文件中。工作试件存档应在焊接生产前进行,包括焊接工艺文件、试件宏观试样(或微观检查)的图片文挡和测试报告等,所有文档应由焊接主管签字确认,并在每六个月签字确认。

认证过程

负责公司体系认证的机构是德国焊接与培训研究所(SLV),认证主要为三方面:一是认证文件审查;二是焊接监督人员的考核;三是焊接车间审查。

认证文件主要包括两个方面,一是资质文件,二是体系文件。资质文件如前文所述的焊接人员资质、焊接工艺评定的审查。焊接人员资质要求焊接主管必须为国际焊接工程师。焊工为按欧洲标准考试合格的焊工,每一种焊接方法必须具备两名以上的合格焊工,同时焊工取得的合格项目必须满足实际生产需要,这种需要包括焊接母材、焊接材料和焊接位置等。另外无损检验人员必须为PT、UT、RT、MT之中的不少于两项的Ⅱ级以上的合格资质,认证审查时要求验证书原件。焊接工艺评定的各项测试报告要求为具有部级实验室出具的合格报告书。评审时,认证机构按合同技术要求和设计技术要求,对照焊接工艺评定报告和焊工证书,评价是否符合要求。体系文件主要指认证企业为使焊接活动处于受控标准下而制定的各种文件,主要包括焊接活动中的组织结构、焊接活动的控制性文件。在组织结构中要求焊接主管(国际焊接工程师担任)必须是独立的可以监督焊接活动全过程,并由企业最高代表给予授权,同时焊接主管也应对下一级的焊接监督人员进行授权。合同评审一般由合同部组织进行,设计评审由焊接主管组织相关焊接职能部评审,评审公司焊接车间是否具备该产品的焊接能力。

焊接监督人员考核,首先是在专业知识方面的考核,比如相关国际焊接标准、在实际生产中要使用的标准,另外还包括对焊接检验方法考核。其次是实际考核,主要是现场让焊工按照焊接工艺要求焊接试件,焊接后由认证机构人员要求焊接监督人员对试件按《焊接-钢、镍、钛及其合金的熔化焊接头(高能束焊接头除外)-缺欠质量分级(ISO5817)》进行外观和破断面评判(包括使用焊接检验尺)。同时在焊接车间审查过程中,对焊接监督人员的考核也随时进行。

焊接车间现场评价方面,主要包括三方面:一是焊接母材存放;二是焊接环境;三是焊接过程。焊接母材主要包括焊接母材的存储和焊接母材的可追溯性。历次都重点检查了焊接母材的可追溯性,从母材采购到焊接产品交付客户使用,每件焊接母材和焊接填充金属都应能实现可追溯。这就涉及到产品的标识问题,在车间实际操作中,标识的工作量是非常繁琐和巨大的。对焊接环境的要求也很高,根据要求,目前国内的大部份焊接企业的生产环境与国际标准要求差距还是比较大的。它对焊接设备、焊接半成品和成品、焊接场地环境要求都非常高。甚至严格到对最后焊接产品的摆放都要求整齐划一,同时焊机工作线和焊接电缆和风气管也都要求摆放整齐划一。要求将各种功能区域划分开,并做出明显区分标识。在焊接过程对焊接操作的要求也是非常严格的,要求定位焊的最小长度为50mm,当焊接母材厚度不足12mm时,定位焊长度≥厚板4倍。为去除轧制氧化层对焊缝质量的影响,所有焊缝两侧20mm均要求打磨出金属光泽后方才可施焊。外方在车间检查时是非常认真的,德方负责认证的人员检查出许多细节问题,比如焊工焊接时导电嘴与焊丝直径不匹配、气体喷嘴里飞溅多、焊接用气管老化等。每次在车间检查时,都对焊接参数均仔细核对,看是否符合焊接工艺规程要求(WPS)。总之对影响焊接质量的各种因素,都在认证审查的检查项目内。

体系证书

质量体系认证由国际焊接学会授权的认证机构-德国杜伊斯堡焊接与培训研究所(SLV)进行,哈尔滨焊接技术培训中心提供认证的咨询、前期认证审查。初次认证一般经过认证咨询,然后资格预审,中间审查,最后正式审查过程。最后审查由德国SLV从德国派具有资质的审查员来企业现场评审,根据评价结果授予三年到半年不等的有效时间。在证书有效期内,每年还将进行一次年度评审,检查企业的焊接活动是否符合体系要求。

焊接工艺评定标准篇(10)

中图分类号:TH49 文献标识码:A

引言

在锅炉、压力容器这些产品的制造的过程之中,通常使用到焊接工艺文件(WPS)。在国内外焊接制造过程中,都要求企业应该做焊接工艺的评定来验证企业焊制,是否符合标准接头的最基本的能力。在一般情况下,焊接工艺评定是由企业的技术部门来编制的,可以依据产品的需求,依照相关的标准,比如说西方发达国家的 ASME 第Ⅸ篇;或者是我国的NB/T47014-2011这些标准来执行,依照标准的每种重要参数的改变,比如说的焊接方法;母材的类别;预热温度;热处理温度;焊接热输入超出规定的范围,都应该进行焊接工艺的评定试验。

一、WPS

WPS这是使用焊工或者焊机操作工序规范要求制造产品提供指导的书面文件。它们则是应该依照规范的规定来进行评定,或是规范允许的AWS的标准焊接工艺规程来直接指导焊接工作指令性的文件,任何的焊接工作只有按照的WPS的规定条件来进行,如此才可以保证工程、产品的焊接质量。

前文所述都是施工所用的 WPS,它是直接指向产品施工而编制的,在这之中主要包含有所有焊接要素应该包含一定的宽容度。有两种 WPS则是特例,其中一种则是进行焊接工艺评定前编Preliminary Welding Procedure specification 简称是SWPS,属于认可试验计划中的内容,而另外的一种则是在焊接认可试验的焊接现场记录的 WPS,这个WPS的内容则是PQR 文件中的一部分,可以检验员或者监理审核的认可。

二、压力容器的重点

压力容器投入运行之前,必须经过设计、制造、检验、安装、运行监督以及维修这些诸多的环节,在这之中最为重要的环节则是设计一个实用的规范以及标准,则是根据我国标准化法来规定的,标准可以划分为国家、行业、地方和企业的标准。为了有效适应制造、设计和检验种种方面的发展压力容器的标准以及规范,应该定期对其进行审查以及修订。

三、焊接工艺的评定程序

通常来说完整的焊接工艺评定程序一般可以分为五个步骤:第一、提出工艺评定的项目,第二、编制工艺评定任务书以及焊接规程,第三、应该进行的工艺评定试验,第四、注意编写工艺评定的报告,第五、编制焊接规程来指导生产。

四、焊接工艺规程

1、 焊接工艺规程的根据

编制焊接工艺规程同时确保它的正确性这是焊接工程师的职责, 这样的要求应该同时也应该是完全可以做到的。允许使用压力容器建造的材料多达数百种,虽然它们的焊接难易程度不同, 甚至有的材料焊接性相当差, 但都有成熟的解决办法, 当然, 有些技术措施可能很复杂, 需要特殊装备才能实现。同样, 压力容器建造允许使用的焊接方法种类比较繁多, 其原理也各异, 所实现的不同方法所需设备也千差万别, 但是每一种方法都已经得到了相当广泛的使用。

2、 焊接工艺规程的编制

压力容器焊接工艺规程这是掌握了已知的有关知识基础之而编制出来的。所以,编制焊接工艺规程的正确途径则是在明确任务之后, 第一应该收集同时掌握同之有关的技术资料,在其之后开始编制焊接的工艺规程,基础知识掌握的充分、详细以及深入, 就越能保证编制的焊接工艺规程正确。不能在没有知识准备的情况之下来进行编制或者进行评定实验。

对于不同的材质应该进行不同的焊接工艺。比如说对于双相不锈钢UNS S31803焊条手工电弧焊( SMAW)的编制以及对焊接工艺评定之时,原始资料是制造压力容器的材料为 UNSS31803,其厚度是8 mm 以及10 mm。在资料的准备上应该依据ASME的材料标准SA- 240,UNS S31803是其中的一种ω( C)不大于0. 003% 、ω( Cr) = 22%、ω( Ni) = 5. 5% 、ω( Mo) = 3. 5% 并且含有少量N的双相不锈钢。依据焊接的手册、国内外期刊以及从外国几家钢铁公司可以得到的资料明白,双相不锈钢的组织是奥氏体以及铁素体,其理想的比例是50%,而实际的两相比例则在30% ~ 70% 都是合格的。这种钢强度较高,并且有很强的抗应力腐蚀以及点腐蚀的能力。其缺点则是长期在高温之下停留会发生脆化。奥氏体相或者大部分奥氏体相都是在随后冷却过程之中来铁素体相转变过来的。因为在焊接的过程之中具备非平衡的特点, 以上述转变过程则是不可能有效实现的。为了得到两相比例都符合要求的焊缝组织,可以从控制焊接热输入量、来调节焊接冷却速度和在适时提高焊接填充材料之中奥氏体形成元素Ni的含这两个方面来考虑。这种材料可使用的焊接方法主要有GTAW、GMAW 以及SAME。

在焊接的过程之中热输入量偏小, 在焊接之后冷却较快, 不能得到平衡的组织。其热输入量比较大, 高温停留的时间延长, 使其脆化。通过研究表明,UNS S31803双相钢其允许的热输入量的范围是5~25kJ/ cm,它不需要焊前预热以及做焊后热的处理。

UNSS31803的焊接材料已经被标准化。在欧美各国标准 AWSA5. 4之中, 其标准分类号是E2209-XX。

材料标准以及焊材标准之后总都没有关于双相不锈钢冲击韧性的具体数据。但是ASME 规范之中的第XIII 卷规定, 双相不锈钢则需要对其进行冲击韧性实验,其合格的标准是侧向膨胀量不应该小于0. 38mm。对于厚度不能超过 10mm,其最低设计温度不应该低于- 29。C的容器可以免做冲击实验。另外其他技术资料之中也较多的实验数据,比如说母材以及焊接接头热影响区和用 GTAW 或GMAW 焊接成的焊缝金属冲击功都应该在100 J之上,甚至还会达到200 J。

依据前文所提资料以及分析编制焊接工艺规程如下: SMAW, DCEP, 焊条应该选择E2209- 16( AWS A5. 4) , 规格 a4 mm。焊接电流120~160 A, 电弧电压 22~ 26 V, 焊接的速度是18~ 24 cm/ min。不预热以及不进行焊接之后的处理。

五、焊接工艺规程的要求

在锅炉以及压力容器安装的工程过程之中,焊接施工通常都会因为场地以及环境的限制,通常都会使用气体保护焊或者手工电弧焊,现场来焊接,应该保证它的焊接质量,焊接工艺规程应该下列项目提出相应的控制要求:

1、 焊接接头的控制

《锅炉安全技术监察规程》、《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定下列焊接接头的应具有经评定和各的焊接工艺规程支持。包括的主要内容有,锅炉以及压力容器将会受到压元件或者是压力管道它的对接焊接接头,其锅炉、压力容器受压元件之间或者将会受到压元件同承载非受压元件之间连接的要求全焊透的角接接头或者是T形接头;受压元件母材它表面堆焊以及补焊。

2、选择焊接材料选用

应该合理选择焊接材料使得焊接工艺与之相配合,其焊缝金属的力学性能不应该小于母材所规定的限值,安装单位应该准确把握焊接材料它的焊接性能,所使用的材料必须具备一定的试验基础。

3、控制工艺的参数

工艺的参数一般包括的内容有焊接电源种类以及极性的控制.焊条直径的选择以及焊接电流的控制。选择合适的焊接工艺参数,可以有效的提高焊接质量以及生产效率。焊接工艺参数在焊接之时,有效确保焊接质量进而选择的较多的物理量。

4、焊接环境控制

焊接环境对于焊接的质量有着直接的影响,当遇到极端环境之时,比如说当气体保护焊大于10m/s(气体保护焊则是2m/s),雨雪的环境以及焊接的温度小于零下20℃之时,应该采取有效的措施,如果措施不得当的话,那么应该禁止施焊。

六、结语

因为影响到焊接产品力学性能的工艺参数比较多,诸多的企业积累很多的焊接工艺评定的报告,虽然数据比较齐全,但是在查找上不方便,同时也比较容易丢失,怎样高效使用以及对焊接工艺评定报告进行管理,这就受到了国内外焊接工作者的高度重视,所以诸多的工作者结合先进的技术,经过了多年的研究以及分析来建立种种焊接工艺评定报告系统。我国目前也着手研究焊接工艺评定报告系统,设计比较符合我国企业实际情况的焊接工艺评定管理系统,这也可以有效提高工艺质量和效率,并且避免重复评定有效的手段。

参考文献

焊接工艺评定标准篇(11)

中图分类号TG44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0168-02

0 引言

为了保障固定式压力容器安全运行,确保焊接工艺的正确性,《固定式压力容器安全技术监察规程》4.2条规定了应进行焊接工艺评定的焊缝。焊接工艺评定是为验证所拟订的焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。

焊接工艺评定是压力容器产品安全性能A类监督检验项目,《固定式压力容器安全技术监察规程》明确指出“监检人员应当对焊接工艺的评定过程进行监督,焊接工艺评定报告和焊接工艺规程除经制造单位审批程序外,还应经过监检人员签字确认后才能存入技术档案”。NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》是指导企业进行焊接工艺评定的基本标准,正确理解与实施能有效地强化企业焊接工艺评定要求,保证压力容器焊接质量。但由于该标准的专业性和实践性较强,笔者在监检工作中发现有些制造单位对有些条款的认识和理解有一定偏差。有些制造单位,对如何进行焊接工艺评定,理解不透,把握不准,以致出现错误。下面就焊评中的一些基本概念、焊评间的适用、厚度覆盖范围和焊工项目等一些易出错的问题加以分析,旨在结合具体工作实践来加深对标准的理解。

1 几个概念

正确理解焊接术语,是正确执行焊接工艺评定标准的前提。在压力容器制造监督检验检过程中,通过与质量保证体系相关人员的交流,发现有些技术人员对于一些焊接术语的概念混淆不清,在此简单解释,以便于焊接工艺评定的进行。

1.1 对接焊缝和角焊缝,对接接头和角接接头

1)对接焊缝:在焊件的坡口面间或一焊件的坡口面与另一焊件表面间焊接的焊缝;

2)角焊缝:沿直交或近直交焊件的交线所焊接的焊缝;

3)对接接头:两焊件表面构成大于或等于135°,小于或等于180°夹角的接头;

4)角接接头:两焊件端部构成大于30°、小于135°夹角的接头。

对接接头形式可能是对接焊缝连接,也可能是角焊缝连接;角接接头形式可能是角焊缝连接,也可能是对接焊缝连接。也就是说对接焊缝可能是对接接头,也可能是角接接头;角焊缝可能是角接接头,也可能是对接接头。尽管各个接头形式各异,但是连接焊缝的形式可以相同。无论哪种接头形式,确认是对接焊缝,评定试件必须采用对接。焊接工艺评定试件分类对象是焊缝,而不是焊接接头。

1.2 预焊接工艺规程(pWPS)、焊接工艺规程(WPS)和焊接作业指导书(WWI)

不少工厂将预焊接工艺规程、焊接工艺规程和焊接作业指导书,这三个完全不同的概念混淆起来。预焊接工艺规程(pWPS)是指“为进行焊接工艺评定所拟订的焊接工艺文件”,而焊接工艺规程(WPS)是指“根据合格的焊接工艺评定报告编制的,用于产品施焊的焊接工艺文件”,只是一个单纯的用于施焊的焊接工艺文件,产生于工艺评定后,是根据PQR编制的,它与pWPS无关。而焊接作业指导书(WWI)是指“与制造焊件有关的加工和操作细则性作业文件。焊工施焊时使用的作业指导书,可保证施工时质量的再现性”。内容不仅包括焊接工艺,而且还包括与制造焊件有关的加工和操作等内容。因此可以认为焊接作业指导书才能指导焊工施工。如果只用WPS文件,指导焊工作业的文件是不完整的,还必须要有其它文件相配合。

1.3 焊工技能评定和焊接工艺评定

合格焊缝有两个方面的要求,其一就是焊缝没出现超标缺陷;其二就是接头的性能满足要求。这两方面的要求体现了焊工技能考试和焊接工艺评定之间的关系。对焊工技能评定就是焊工依照合格焊接工艺进行焊接,不能够出现超标缺陷焊缝;焊接工艺评定的目的在于保证焊接接头的使用性能符合要求。评定焊工技能时,要求采用经过评定合格的焊接工艺,排除不当的焊接工艺的干扰;进行焊接工艺评定时,要求焊工必须熟练操作,排除焊工操作的各种干扰因素;所以属于评定焊工技能内的问题不要混淆到焊接工艺评定中来。比如对于焊工技能评定,变更焊接位置,焊工需重新考试。如果焊工仅仅具备横焊资格,但是实际操作中需要进行仰焊,那就一定要重新对焊工做仰焊位置的施焊技能评定。但NB/T47014-2011规定:在一般情况下焊接位置是次要因素,工艺不变,不会改变焊接接头性能,所以变更焊接位置不需要重新做焊接工艺评定。焊工技能评定和焊接工艺评定两者的目的不同,因而评定的内容也不同。

2 关于焊评之间的适用问题

在确定压力容器焊接工艺评定项目时时,要注意评定之间的适用问题。

1)板状对接焊缝试件工艺评定项目不仅适用于板状对接焊件,还适用管状对接焊件,同样,管状对接焊缝试件工艺评定项目不仅适用于管状对接焊件,还适用于板状对接焊件。角焊缝工艺评定项目适用于任意形式的角焊缝焊件。需要强调的是对接和角接所用管材试件,仅仅与管材厚度存在关系,和直径之间没有关系;

2)受压角焊缝的焊接工艺评定。对NB/T47014-2011中6.3.1.2的理解非常关键,“评定非受压角焊缝预焊接工艺规程时,可仅采用角焊缝试件。”言外之意,评定受压角焊缝焊接工艺时,需采用对接焊缝评定。这是因为角焊缝试件评定时本身未经过力学测试,用于非受压(受力)焊缝尚可,不可用于受压焊缝。因此,在确定合理的焊接工艺评定项目时,应先找出所有焊接接头,再确认是哪种焊缝连接形式和焊件厚度。如果是对接焊缝连接,则取对接焊缝试件。

3 关于厚度覆盖范围问题

3.1 试件厚度、焊件厚度与冲击试验间的关系

试件厚度适用于焊件厚度与有无冲击试验要求有关。不少厂家编制预焊接工艺规程,不分有无冲击试验要求,全都按NB/T47014-2011中表7、表8规定填写,扩大了厚度适用范围。按NB/T47014-2011中6.1.5.2条规定“当规定进行冲击试验时,焊接工艺评定合格后,当T≥6mm时,适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为试件厚度T与16mm两者中的较小值;当T<6mm时,适用于焊件母材厚度的最小值为T/2”。如试件经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体材料焊后经固溶处理时,仍按表7或表8规定执行。

3.2 组合评定试件的冲击试样制取

比如某单位所用试件母材16mm厚,应用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充、盖面,由于钨极氩弧焊焊缝金属厚度只有2mm~3mm,无法单独制取打底层冲击试样,只在试件焊条电弧焊填充、盖面层焊缝金属中取了冲击试样,单位技术人员认为该组合评定合格。笔者认为,钨极氩弧焊焊缝金属没有得到冲击试验检验,力学性能试验并没有完成。当钨极氩弧焊焊缝金属厚度无法单独取样时,也可以与焊条电弧焊联合取样制取冲击试样,当联合试样冲击试验合格后,才能认为该工艺评定合格。

4 焊工项目问题

4.1 焊缝金属厚度

在施焊现场审查时,要注意焊工的项目是否能满足其操作要求。如对接焊缝要注意所考项目能覆盖的焊缝金属厚度。某单位制作一奥氏体不锈钢压力容器,筒体规格DN800*5,筒体与封头环缝采用GTAW,施焊焊工的持证项目为组合项目中的GTAW-FeIV-1G-2/60-FefS-02/10/12。这是不正确的,焊缝金属厚度2mm只能覆盖焊件最大焊缝金属厚度为4mm,筒体和封头厚度5mm,焊工应进行相应项目操作技能考试。

4.2 管板角接头试件适用管板角接接头焊件范围

管板角接头试件应用于管板角接头焊件时,对管外径的限制容易被疏忽。某单位焊工的持证项目为SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-12/60-F3J,却焊接管外径为20mm的管板垂直固定接头是不正确的。管板角接头试件应用于管板角接头焊件时,对外管径有规定,试件管外径为60mm应用于焊件时,管外径最小值为25mm,最大值不限。当接管直径小于25mm时,管板接头试件直径就是适用管板接头焊件的最小直径。此外要注意的是,管材对接考试合格后可以用于板材,但板材考试合格用于管材时,只适用于外径为76mm(含76mm)以上的管材。

5 结论

上述焊接工艺评定监督检验中发现的问题只是笔者认为比较重要且易被忽视的,有些问题甚至是多家制造企业的“通病”,也是监检员工艺审查中的薄弱环节。当然焊接工艺审查中还会发现其他问题,也还会有很多未知的问题等待去发现。这就需要监检人员不断的努力去学习新知识以及积累相关的检验经验,结合具体工作实践来加深对NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准的理解。

参考文献

[1]NB/T47014-2011,承压设备焊接工艺评定.