監(jiān)理過程中焊接工藝評定審查、分析與應用

1、監(jiān)理過程中焊接工藝評定的審查、分析及應用2014年6月主要內(nèi)容一、承 壓設備焊接工藝評定標準介紹二、監(jiān) 理過程中焊接工藝評定的審查 、分析及應用三、焊 評審核案例第一部分承壓設備焊接工藝評定標準介紹承 壓設備(鍋爐、壓 力容器及壓力管 道)按執(zhí)行的標準體系不同，則 執(zhí)行的焊評標 準亦不同，如執(zhí)行中國 標準的承壓設備的焊評按NB/T47014-2011承壓設備焊接工藝評定執(zhí)行，執(zhí)行美標的的承壓設備的焊評按ASME 規(guī)范第區(qū)卷執(zhí)行，執(zhí)行歐標的承壓設備的焊評按BSEN288等。在此重點介紹中國焊評標準NB/T47014-2011承 壓設備焊接工藝評定 。(一) 我國鍋爐、壓力容器及壓力管道焊接工藝評

2、定標準( NB/T47014-2011 )一、我國鍋爐、壓力容器及壓力管道焊接工藝評定標準的制定和演變過程我國壓力容器焊接工藝評定標準建立要追溯到上世紀七十年代末，隨著焊接工藝技術的發(fā)展以及對工藝評 定認識的加深，評定標準經(jīng)過了多次修訂， 其演變過程為：?1980年頒布的JB741-80鋼制焊接壓力容器技術條件附錄二。?1985年頒布的JB3964-85壓力容器焊接工藝評定代替JB741-80附錄二。?1992年頒布的JB4708- 92鋼制壓力容器焊接工藝評定代替JB3964-85。?1996年頒布蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程附錄I “焊接工藝評定”；?1998年頒布GB 50236- 1998

3、現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范;?1999年頒布的GB151-1999管殼式換熱器附錄B “換熱管與管板接頭的焊接工藝評定”；?2000年頒布的JB4708-2000鋼制壓力容器焊接工藝評定代替JB4708-92。?2002年頒布SY/T 0452- 2002石油天然氣金屬管道焊接工藝評定。?2011年頒布的NB/T47014-2011承壓設備焊接工藝評定代替JB4708-2000o在NE/T47014-2011發(fā)布前我國在鍋爐、壓力容器和壓力管道行業(yè)內(nèi)實施的焊接工藝評定標準是各行業(yè)多標 準自行。而NB/T47014-2011承壓設備焊接工藝評定的發(fā)布，統(tǒng)一了壓力容器、鍋爐、壓力管道

4、等三大類承 壓設備焊接工藝評定的基本要求(不適用于承壓設備中的氣瓶焊接工藝評定)， 使我國在鍋爐、 壓力容器和壓力 管道行業(yè)有了統(tǒng)一的焊評標準。二、NB/T 47014修訂原則及編制基礎1. 修訂原則是與國際上通用標準接軌并結合中國的法規(guī)和國內(nèi)的實際情況，參照采用ASME鍋爐及壓 力容器規(guī)范第區(qū)卷焊接和釬焊評定標準制定，適用于我國鍋爐、壓力容器、壓力管道三類產(chǎn) 品的統(tǒng)一的 焊接工藝評定標準。2. 編制基礎為以下 已在鍋爐、 壓力容器、 壓力管道行業(yè)實施的焊接工藝評定標準。1) JB4708- 2000 鋼制壓力容器焊接工藝評定 。2) JB/T4734- 2002鋁制焊接容器附錄B。3) JB

5、/T4745- 2002鈦制焊接容器附錄B。4) JB/T4755- 2006銅制焊接容器附錄B。5) JB/T4756- 2006鎳及鎳合金制焊接容器附錄B。6) 蒸汽鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程附錄I。7) GB50236-1998現(xiàn)場設備、工藝管道焊接工程施工及驗收規(guī)范。8) SY/ T0452- 2002石油天然氣金屬管道焊接工藝評定。9) ASME規(guī)范第區(qū)卷。10) 現(xiàn)行的材料包括焊接材料標準和性能檢測規(guī)范。NB/T47014與JB4708-2000相比，修訂內(nèi)容與變化。1. 標準性質不同JB4708為強制性而 NB/T47014為推薦性標準，但要注意的是推薦性標準，一旦被法規(guī)、規(guī)范或強制性

6、標 準所引用就具有強制性。因此NB/T47014-2011被GB150與容規(guī)引用，壓力容器制造行業(yè)就必須強制執(zhí)行。2. 擴大了應用范圍：1）適用產(chǎn)品范圍從壓力容器擴大到壓力容器、鍋爐和壓力管道（不適用于氣瓶）；2）適用的材料從鋼擴大到鋁、鈦、銅、鎳及其合金；3）焊接方法除取消了電渣焊外，增加了等離子弧焊、氣電立焊、螺柱電弧焊和摩擦焊（共10種焊接方法）；4）增加了換熱管與管板、螺柱電弧焊的評定，取消了對組合焊縫所進行型式試驗評定內(nèi)容；增加了復合材料焊接評定，取消了不銹鋼復合鋼焊接評定；3. 重新規(guī)定了焊接工藝評定的流程：程序為：當沒有可能使用的焊評時,先擬定預焊接工藝規(guī)程（PVPS）（專門為焊

7、接工藝評定所擬定的焊 接工藝文件），然后評定PWS并形成焊接工藝評定報告（PQR），對PVPS進行評價，如果不合格分析原因 重新擬定預焊接工藝規(guī)程（PWPS）進行評定。然后根據(jù)合格的PQR中確定各焊接因素編制產(chǎn)品焊接工藝規(guī) 程（WS）。（二）國外相關焊評標準目前國際上焊接方面的標準，雖然不斷有ISO國際標準出臺，但實際使用的還是兩大體系的標準，即歐洲標準和泛太平洋地區(qū)使用的美國標準；焊接工藝評定也一樣，歐洲采用的標準是EN288金屬材料的焊接工藝規(guī)程及評定。該標準后來被等效采用為EN ISO 1560714,這個標準逐漸被國際認可。但在我國還處于認識階段。由于我國現(xiàn)行鍋爐、壓力容器和壓力管道行

8、業(yè)基本都參照采用了ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范，且其權威性和廣泛性一直被國際上多數(shù)國家所公認，因此在我國應用比較多的還是美國標準ASMB鍋爐及壓力容器規(guī)范第區(qū)卷焊接和釬焊評定標準。美國標準1. 適用范圍ASME第K卷適用于按照 ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范和 ASME B31壓力管道規(guī)范所采用的焊接或釬接工藝評 定及操作工的技能評定。2. ASME第 IX卷的結構分為兩篇焊接篇和釬接篇。 每一篇再分章，焊接篇分成五章，釬接篇分成四章，具體如下：1）一般要求 （焊接篇第 I 章，釬接篇第 XI 章）：包括位置、 各種試驗的類型和目的以及合格標準等。2）工藝評定（焊接篇第 II 章，釬接篇第 XII

9、章）：主要以表格形式列出指定焊接或釬接方法工藝評 定的重要變素、 附加重要變素和非重要變素的條款號， 假如任一重要變素的變化超出了規(guī)定范圍， 則要對工藝進行重新評定，當有沖擊韌性要求時，附加重要變素作為重要變素看待；而非重要變 素的變化僅需修改工藝規(guī)程。3）技能評定（焊接篇第 III 章，釬接篇第 XIII 章）；列出指定焊接和釬接方法技能評定重要變素的 條款號，主要以表格形式列出。4）資料（焊接篇第 IV 章，釬接篇第 XIV 章）包括變素的具體描述， 以分類的形式列出， 分類如接頭、母材、填充金屬、位置、預熱、焊后熱處理、氣體、電特性和焊接技巧（焊接） 。各種變素的應用 只提供在焊接篇第

10、II 章、釬接篇 第 XII 章（對于工藝評定）或焊接篇第 III 章、釬接篇第 XIII 章（對于技能評定）中有關焊接/ 釬接方法引用時才使用，否則就會被錯用。此兩章包括對母材和填充材料所指定的 P-No. 、和 F-No 、供制造商參考的 A-No. 此兩章還包括評定的厚度 /直徑范圍 /位置范圍。 此兩章給出試件方位、取樣方法、試驗夾具尺寸的簡圖。5）QW-470敘述侵蝕方法和侵蝕劑。6）QW/ QB -492 給出焊接 /釬接術語的定義。3. 關于第 V 章標準焊接工藝規(guī)程 （SWP）S，1）該章給出了可以不經(jīng)過評定而使用的標準焊接工藝規(guī)程，但第一次使用的單位在使用前還要焊接一個驗證

11、試件進行試驗，且僅限于產(chǎn)品卷不要求沖擊試驗的情況 ,標準焊接工藝規(guī)程適用的母材限于 P-No.1 和 P-No.8 焊接方法限于 SMAW GTAV和 FCAW /GMAW2）.目前共列出33種不同的SWPS需要SWPS的單位，請按第IX卷附錄E中你所選中的SWPS編號與 AWS聯(lián)系購買，由于涉及知識產(chǎn)權，必須具有原件。3）標準焊接工藝規(guī)程也是要定期更新的，并不是購買后就永遠有效。在2009增補中就對 1997前的標準焊接工藝規(guī)程進行了更新。4. 第 IX 卷使用中的注意事項1）WPS的編制和修改：WPS是為制造符合規(guī)范要求的產(chǎn)品焊縫而提供指導的，經(jīng)過評定的焊接工藝文件。WPS的有效性不受規(guī)范

12、修改的影響（按本卷 1962 年或其后任何新版本評定的焊接工藝規(guī)程、工藝評定記錄和技能評定，也可用于滿 足ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范或 ASME B31壓力管道規(guī)范要求的結構的建造工作。按本卷 1962年以前版本評定 的WPS PQR和技能評定，如能滿足 1962年或其后版本的所有要求，則也可以適用。滿足上述要求的WPS和技能評定記錄，如為了寫進其后版本或增補中的任何變素而進行修訂是不必要的）。但要注意有例外，即當原來評定材料的P-No.或S-No.或組號在新版本中有修改時，則要對WPS進行相應的修改（08增補強調此要求，09增補就出現(xiàn)了對原來 P-No. 的修改 ）。2）一份完整的 WPS述

13、及在 WPS采用的、對每一種焊接方法而言的所有重要變素、非重要變素和當需要時 的附加重要變素。在WPS中應注明QV 200.2中所述的支持文件一一工藝評定記錄（PQR。制造商或承包商也可以在WPS編進其它可能有助于制造規(guī)范焊接結構的資料。3）用于規(guī)范產(chǎn)品焊接的 WPS應當在制造現(xiàn)場便于獲得，以供查考，并供授權檢驗師檢查。這與國內(nèi)沒有取得ASM曲可證的單位的習慣做法不同，國內(nèi)大多數(shù)單位將WPS作為基本文件，一個 WPS只對應一個PQR然后再按產(chǎn)品要求編制具體焊縫使用的焊接工藝。4）為適合生產(chǎn)需要，可以變更 WPS的一些非重要變素，而無需重新評定，只要這種變更與焊接方法中的重要變素、非重要變素和當

14、需要時的附加重要變素一樣都附有文件。文件可以是WPS勺修正頁，或代之以新的 WPS。5）WPS的格式 WPS的表達方式，根據(jù)制造商或承包商的需要，可以是文字式的，或表格式的，只要QW-250至QW-280所要求的每一個重要變素、非重要變素和當需要時的附加重要變素都被包括無遺或被提及即可。6）表格QV 482 （見非強制性附錄 B）可作為 WPS的一種指南。它包括以下焊接方法所需要的數(shù)據(jù)：手工電 弧焊（SMA）埋弧焊（SAV）熔化極氣體保護焊（GMA）和鎢極氣體保護焊（GTA）這一表格僅是一種 引導。7）一件 WP呵能要求多件 PQR支持。反之，一件 PQR也可能支持多件 WPS綜上所述，大致上

15、可以有二種wps種是適用范圍很大的，另一種可能只適用某一范圍較小的焊縫，前者可以減少文件的數(shù)量，但對使用者的文化和技能素質量要求較高；后者則要求有較多的文件，但可以減少使 用中的差錯，那種 wps更適用，要根據(jù)本單位的具體情況來決定。5. NB/T 470141 與 ASME第K卷的區(qū)別很多廠家同時具備 ASMB的資格證書和國內(nèi)鍋爐壓力容器的設計和制造許可證書，我們監(jiān)理的時候也經(jīng)常 會有按ASME標準制造的產(chǎn)品，所以要特別注意。雖然NB/T47014 2011在編制時參照了 ASM日艮多內(nèi)容，但是在某些方面是有些區(qū)別的?，F(xiàn)在 , 很多企業(yè)在同時使用這兩個標準 ,在使用過程中 , 對于一些細節(jié)很

16、有可能互相 串用 ， 導致最終焊接工藝評定不能滿足應用要求。NB/T 47014 2011與ASME第K卷的區(qū)別主要有以下幾點：1）版本適用性ASME第區(qū)卷對于版本的控制有固定的修訂周期，并對舊版本進行焊接工藝評定進行認可。一般情況是在每年的 7 月份做一次修訂 ， 每三年進行升版一次 ， 中間年份使用增補的方式對規(guī)范進行修訂。我國國內(nèi)壓力容器焊 接工藝評定規(guī)范沒有固定的修訂周期 ， 且對舊版本的焊接工藝評定是否認可 ， 要求不明確。從 JB/T4708-2000 到 目前的 NB/T47014-2011， 跨度 11 年，升版時間長 ，且不明確升版周期。在執(zhí)行過程中 ，可能會因為監(jiān)管人員或企

17、 業(yè)技術人員各自理解不同 ， 而造成要求不一致，所以我們要及時了解有關標準的增補及升版。2）焊接工藝評定檢驗ASME第K對于焊接工藝評定及焊工考試的要求是分開的，焊接工藝評定是考查焊縫的力學、沖擊等性能， 焊工考試是考查焊工是否能夠按照規(guī)范在缺陷限制范圍內(nèi)完成接頭的焊接，因此，對于焊接工藝評定接頭只規(guī) 定需要進行相關的理化試驗，只要理化試驗合格了，該工藝也就滿足產(chǎn)品的要求了，末要求產(chǎn)品表面檢測及無 損檢測。 NB/T 470142011 中第 6.4 條規(guī)定，“試件檢驗項目：外觀質量、無損檢測、力學性能和彎曲試驗” 對于“外觀質量和無損檢測結果不得有裂紋” 。因為裂紋往往是焊接工藝或材料的原因

18、造成的。3）母材厚度適用范圍NB/T 47014 2011與ASME第K卷對于母材厚度的覆蓋范圍雖然基本一至，但ASME第區(qū)卷對母材厚度覆蓋范圍的特殊性規(guī)定，描述的更加詳細。 （如返修、補焊母材厚度覆蓋范圍，沖擊試驗對母材厚度的限制等方 面）4）沖擊試驗ASME第K卷未對焊接沖擊試驗進行要求，是否進行沖擊試驗是由相關的產(chǎn)品制作標準來規(guī)定的。而NB/T470142011 中要求了焊縫沖擊試驗及熱影響區(qū)沖擊試驗，并給出了免除要求。二、歐洲標準歐洲焊接工藝評定標準主要有以下：1. BS EN ISO 4063 （焊接及其相關方法名稱及代碼） ；2. BS EN ISO 6947 （焊接位置坡度及旋轉

19、角度的定義） ；3. ISO 857 1 （焊接及其相關方法名詞第 1 部分：金屬材料焊接方法） 。 1.2 焊接工藝評定標準BS EN 1011 （金屬弧焊焊接標準，共 5個分冊）；4. BS EN 288 （焊接工藝評定標準，共9個分冊，現(xiàn)基本已被 EN ISO 1560714取代）；5. EN ISO 14555 （金屬材料的電弧螺柱焊） ；6. EN ISO 15607 （焊接工藝評定通用準則） ；7. EN ISO/TR 15608 （焊接工藝評定材料分組） ；8. EN ISO 15609 （金屬材料的焊接工藝評定焊接工藝規(guī)程WPS）；9. EN ISO 15610 （金屬材料的焊

20、接工藝評定基于焊材試驗的評定）；10. EN ISO 15611 （金屬材料的焊接工藝評定基于先前焊接經(jīng)驗的評定） ；11. EN ISO 15612 （金屬材料的焊接工藝評定標準焊接工藝） ；12. EN ISO 15613 （金屬材料的焊接工藝評定基于預生產(chǎn)焊接試驗的評定）13. EN ISO 15614 （金屬材料的焊接工藝評定焊接工藝試驗，共 13分冊）。（三）NB/T47014-2011承壓設備焊接工藝評定一、焊接工藝評定 目的1. 焊接工藝評定的目的是 使?A） 焊接接頭力學性能符合規(guī)定；?B） 堆焊層化學成分符合規(guī)定；2焊接工藝附加評定的目的是使焊接接頭附加特性（如焊透、角焊縫厚

21、度） 符合規(guī)定。二、焊接工藝評定的要求固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 第4. 2.1條焊接工藝評定的要求如下：1）壓力容器產(chǎn)品施焊前，受壓元件焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫、受壓元件母 材表面堆焊與補焊以及上述焊縫的返修焊縫都應當進行焊接工藝評定或者具有經(jīng)過評定合格的焊接工藝規(guī) 程（VPS）支持。2）壓力容器的焊接工藝評定應當符合NB/T47014承壓設備焊接工藝評定的要求。3）監(jiān)檢人員應當對焊接工藝評定過程進行監(jiān)督。4）焊接工藝評定完成后，焊接工藝評定報告（PQR）和焊接工藝規(guī)程（WPS）應當由制造（組焊）單位焊接責任工 程師審核， 技術負責人批準， 經(jīng)過監(jiān)檢人員簽字確

22、認后存入技術檔案。5）焊接工藝評定技術檔案應當保存至該工藝評定失效為止，焊接工藝評定試樣應當至少保存5年。三、評定方法及規(guī)則1. NB/T47014- 2011中規(guī)定了承壓設備（鍋爐、壓力容器和壓力管道）五類焊接工藝評定和一類焊接工藝附 加評定基本要求：a）對接焊縫和角焊縫焊接工藝評定；b）耐蝕堆焊焊接工藝評定；c）復合金屬材料焊接工藝評定；d）換熱管與管板焊接工藝評定和焊接工藝附加評定；e）螺柱電弧焊工藝評定；2. 評定目的各不相同，評定規(guī)則也不一樣，在進行焊接工藝評定和附加評定時應分別遵守相應的每一項規(guī)定。標準中規(guī)定的評定準則、參數(shù)劃分、鋼材分類分組、厚度替代等，都是圍繞焊接接頭力學性能這

23、個準則（耐 蝕堆焊焊縫有規(guī)定時要進行化 學成份分析） .? 例如可以將眾多的奧氏體不銹鋼放在一個組內(nèi)， 并規(guī)定“某一鋼號母材評定合格的焊接工藝可以用于同組 別號的其它鋼號母材”， 這是因為：雖然這些不銹鋼焊接接頭的耐腐蝕性能不同， 但當通用焊接工藝評定 因素和專用焊接工藝評定因素中的重要因素、補加因素不變時它們的焊接接頭力學性能相同。? 焊接工藝評定試件檢驗項目也只要求檢驗力學性能（拉伸、 彎曲、 沖擊） 。3. 試件采用規(guī)則-焊接工藝評定試件分類對象?在說明焊接工藝評定試件分類對象前， 首先要說明焊接工藝評定的對象是焊縫而不是焊接接頭。焊縫形式分為：對接焊縫， 角焊縫， 塞焊縫，槽焊縫和端接

24、焊縫共五種。? 焊接接頭形式分為：對接接頭，T形接頭，十字接頭，搭接接頭，塞焊接頭槽焊接頭，角接接頭，端接接 頭， 套管接頭， 斜對接接頭， 卷邊接頭， 鎖底接頭共12種。? 焊接接頭的使用性能由焊縫的焊接工藝來決定，因此焊接工藝評定試件分類對象是焊縫而不是焊接接頭， 在標準中將焊接工藝評定試件形式分為對接焊縫試件和角焊縫試件， 并對它們的適用范圍作了規(guī)定。?對接焊縫或角焊縫試件評定合格的焊接工藝不適用于塞焊縫， 槽焊縫和端接焊縫。 對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適用于角焊縫， 這是從力學性能準則出發(fā)的。4. 對接焊縫、 角焊縫與焊接接頭形式關系示例見下圖，對接接頭 對接焊縫T形接頭 對接焊

25、好角接接頭 對接焊顯鎖底第頭對接焊繾角按按頭T形按頭角刪甬焊縫對按按*甬焊縫從焊接工藝評定試件分類角度出發(fā)可以看出：a）對接焊縫連接的不一定都是對接接頭；角焊縫連接的不一定都是角接頭。盡管接頭形式不同，連接它們 的焊縫形式是可以相同的。b）不管焊件接頭形式如何，只要是對接焊縫所連接，則只需采用對接焊縫試件評定焊接工藝；也不管焊件接 頭形式如何，只要是角焊縫所連接，則只需采用角焊縫試件評定焊接工藝。c）對接焊縫試件評定合格的焊接工藝可以用于焊件的各種接頭的對接焊縫；d）角焊縫評定合格的焊接工藝可以用于焊件的各種接頭的角焊縫。e）在確定焊接工藝評定項目時，首先在圖樣上依次尋找各式各樣的焊接接頭是用

26、何種形式的焊縫連接的，只 要是對接焊縫連接的焊接接頭就取對接焊縫試件,對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適用于角焊縫；評定 非受壓角焊縫焊接工藝時，可僅采用角焊縫試件。丁形援頭對搖和甬 接的組合埠縫丁形援頭對接和第按的組臺埒縫5. 上圖所示的T形接頭是對接焊縫和角焊縫組合焊縫連接的，不能稱之為“全焊透的角焊縫”，否則就要犯概 念性的錯誤。如圖2所示的焊接接頭按設計要求分為截面全焊透和截面未全焊透兩種情況。在進行焊接工藝評定時，只要采用對接焊縫試件進行評定，評定合格的焊接工藝也可適用于組合焊縫中 的角焊縫對接焊縫試件有板材和管材兩種，這兩種試件在測定焊接接頭力學性能上屬同一原理，沒有什么區(qū)別。 N

27、B/T47014-2011承壓設備焊接工藝評定標準規(guī)定板材對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于管 材的對接焊縫，反之亦可。四、術語與定義1. 預焊接工藝規(guī)程（pWS）為進行焊接工藝評定所 擬定的焊接工藝文件。即JB4708-2000中的焊接工藝評定指導書。2. 焊接工藝規(guī)程（WPS）根據(jù)合格的焊接工藝評定報告編制的，用于產(chǎn)品施焊的焊接工藝文件。3. 焊接作業(yè)指導書（WW）與制造焊件有關的加工和操作細則性作業(yè)文件。焊工施焊時使用的作業(yè)指導書，可保證施工時質量的再現(xiàn) 性。4. 焊接工藝規(guī)程和焊接作業(yè)指導書的區(qū)分從概念上可以看出，焊接工藝規(guī)程是根據(jù)合格的焊接工藝評定報告編制的，只保證焊接接頭的力學性

28、能和 彎曲性能符合NB/T47014的規(guī)定，而焊接接頭的力學性能和彎曲性能只是焊接質量的一個方面，此外，尚有諸 如焊縫外觀、焊縫內(nèi)外缺陷、應力與應變，施工方便、合理性、經(jīng)濟性等一系列涉及到焊接生產(chǎn)、管理質量等 眾多方面問題，這顯然是焊接工藝規(guī)程所不具備的，這只有待于焊接作業(yè)指導書來完成。編制焊接作業(yè)指導書 的主要依據(jù)之一便是評定合格的焊接工藝規(guī)程。5. 焊接工藝附加評定為使焊接接頭的附加特性（如換熱管和管板的角焊縫厚度）符合規(guī)定，對擬定的焊接工藝規(guī)程進行驗證性 試驗及結果評價。焊接工藝評定主要是評定的焊接接頭的力學性能，但對于一些特殊形式的焊縫如角焊縫、角接接頭對接焊 縫、組合焊縫及其他無法進

29、行內(nèi)部質量檢測的焊縫，主要靠焊接工藝保證焊接質量，對該類焊縫的焊接工藝進 行評定即屬于焊接工藝附加評定。五、評定原則1. 焊接工藝評定一般過程是：根據(jù)金屬材料的焊接性能，按照設計文件規(guī)定和制造工藝擬定預焊接工藝規(guī)程, 施焊試件和制取試樣，測定焊接接頭是否符合規(guī)定的要求，并形成焊接工藝評定報告對預焊接工藝規(guī)程進 行評價。即要評定焊接工藝則首先要擬定“預焊接工藝規(guī)程（pWS）”，用“焊接工藝評定報告（PQR）”來證明“預焊接工藝規(guī)程（pVPS） ”的正確性。在新標準中規(guī)定：焊接工藝評定報告必須出具這兩份文件。2. 焊接工藝評定條件要求：1）焊接工藝評定應在本單位進行；2）焊接工藝評定驗證承壓設備制

30、造、安裝單位擬定焊接工藝規(guī)程的正確性；3）評定承壓設備制造、安裝單位在限定條件下焊成符合技術規(guī)定的焊接接頭能力；4）焊接工藝評定所用設備、儀表應處于正常工作狀態(tài)，金屬材料、焊接材料應符合相應標準，并由本單位操 作技能熟練的焊接人員使用本單位設備焊接試件。六、焊接工藝評定因素及類別劃分 焊接工藝評定因素如下圖1. 通 用評定因素每種焊接方法通用的因素包括 焊接方法類別、金屬 材料類別、填充金屬類別、熱處 理類別、試件厚度與焊 件厚度的規(guī)定。標準對通用評定因素的分類作了詳細的規(guī)定（ P1125 頁第 5.1 條），這里不介紹了。只強調下面幾點（1）金屬材料及分類對金屬材料進行分類、分組是為了減少焊

31、接工藝評定數(shù)量, 這是國際上焊接工藝評定標準通常的作法， 是焊接工藝評定規(guī)則中的重點內(nèi)容。NB/T47014 2011根據(jù)金屬材料的化學成份、力學性能和焊接性能將壓力 容器焊接用母材進行分類、分組（分組見標準表1），并規(guī)定了不同母材的工藝評定的替代規(guī)則。監(jiān)理人員應 當掌握母材分類、 分組情況及不同母材工藝評定的替代規(guī)則。母材的分類、分組結果不僅直接影響到焊接工藝評定質量與數(shù)量，而且與焊件預熱、 焊后熱處理的溫度 十分密切。 從對接焊縫與角焊縫焊接工藝評定的目的出發(fā)，焊接工藝評定標準中金屬材料的分類主要考慮焊 接接頭的力學性能前提下也充分考慮到母材化學成分（與耐熱、 耐腐蝕等性能密切相關），組織

32、狀態(tài)及焊接 性能。NE/T47014把碳素鋼、合金鋼、高合金鋼分為Fe-1至Fe-10H十13類，共152種鋼號。（2）焊后熱處理及分類1） 類別號為F&1、 Fe-3、 Fe-4、 Fe-5A、 Fe-5B、 Fe-5C Fe-6、 Fe-9B Fe-101、Fe-10H的材料焊后熱 處理類別：a）不進行焊后熱處理；b）低于下轉變溫度進行焊后熱處理；C）高于上轉變溫度進行焊后熱處理（如正火）d）先在高于上轉變溫度，而后在低于下轉變溫度進行焊后熱處理（即正火或淬火后回火）；e）在上下轉變溫度之間進行焊后熱處理。焊件在制造過程中,經(jīng)常受到不同程度的加熱， 如熱卷筒體、 加熱校圓、 消氫、 中間熱

33、處理、 消除焊接應 力熱處理等。究竟加熱到多少溫度才當作焊后熱處理，NB/T47015 2011標準條規(guī)定，對于碳鋼、 低合金鋼的焊件低于490 C的熱過程，高合金鋼低于315C的熱過程，均不作為焊后熱處理對待。2）類別號F為& 7、Fe-8的材料焊后熱處理類別：a）不進行焊后熱處理；b）在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進行焊后熱處理（固熔或穩(wěn)定化熱處理） 。因為Fe 7鐵素體金屬與奧氏體金屬一樣有晶間腐蝕，可進行固熔處理和穩(wěn)定化熱處理，所以把它和Fe-8 奧氏體金屬一樣對待。而把它不放在Fe-8中是因為Fe 7鐵素體金屬的焊接性能與Fe 8奧氏體金屬相比，鐵素 體型不銹鋼焊接時有產(chǎn)生脆化和冷裂的傾向， 其

34、過熱區(qū)晶粒急劇長大， 熱處理也不能使之細化， 常溫沖擊韌性 較低。2. 專用評定因素（1）專用焊接工藝評定因素分為重要因素、 補加因素和次要因素。a）重要因素是影響焊接接頭力學性能和彎曲性能（沖擊韌性除外） 的焊接工藝評定因素。b）補加因素是指影響焊接接頭沖擊韌性的焊接工藝評定因素。 當規(guī)定進行沖擊試驗時， 需增加補加因素。c）次要因素是指對要求測定的力學性能和彎曲性能無明顯影響的焊接工藝評定因素。（2）每種焊接方法的專用的焊接工藝評定因素及分類見標準表6。 表6中對不同的焊接方法列出了不同的重要因素、 補加因素和次要因素。 以承壓設備最常用的焊條電弧焊、 埋 弧焊為例：a）焊條電弧焊在下列情

35、況下要重新做焊接工藝評定：預熱溫度比已評定合格值降低50C以上。b）焊條電弧焊在下列情況下屬于增加或變更了補加因素，需增焊沖擊韌性試件進行試驗：改變電流種類或極性；未經(jīng)高于上轉變溫度的焊后熱處理或奧氏體母材焊后固溶時處理時，焊條直徑改為大于6 mmi v.從評定合格的焊接位置改 為向上立焊；v.最高道間溫度比經(jīng)評定記錄值高50C以上；vi .增加線能量或單位長度焊道的熔敷金屬體積超過評定合格值。vi i .由每面多道焊改為每面單 道焊。c）埋弧焊下列情況要重新做焊接工藝評定：i .焊劑牌號或混合焊劑的混合比改變;i i . 添加或取消附加的填充絲； 與評定值比，其體積改變超過10;i i i

36、.預熱溫度比評定合格值降低50C以上；d）埋弧焊在下列情況下，屬于增加或變更補加因素，需要增焊試件進行沖擊韌性試驗:i .改 變電流種類 或 極性；i i .未經(jīng)高于上轉變溫度的焊后熱處理或奧氏體母材焊后固溶時處理時，iii.最高道間溫度比經(jīng)評定記錄值高50C以上；i v.增加線能量或單位長度焊道的熔敷金屬體積超過已評定合格值;v.由每面多道焊改為每面單 面焊；vi .機動焊、自動焊時，單絲焊改為多絲焊，或反之。七. 焊接工藝評定規(guī)則主要包括焊接方法的評定規(guī)則、母材的評定規(guī)則、填充金屬的評定規(guī)則、焊后熱處理的評定規(guī)則、試件厚 度與焊件厚度評定規(guī)則等。（這部分內(nèi)容在標準的P3637頁，是焊評的核

37、心，在標準中有詳細的規(guī)定，什么情 況下需要重新進行焊接工藝評定， 什么情況下不需要重新評定但需重新編制預焊接工藝規(guī)程。 由于時間的關系 且內(nèi)容比較多，這里就不展開講了），下面就容易出現(xiàn)問題的焊后熱處理的評定規(guī)則及試件厚度與焊件厚度評 定規(guī)則舉例介紹一下。1. 焊后熱處理的評定規(guī)則（1）改變焊后熱處理類別，需要重新進行焊接工藝評定。（2）除氣焊、螺柱電弧焊、摩擦焊外， 當規(guī)定進行沖擊試驗時， 焊后熱處理的保溫溫度或保溫時間范圍改變后 要重新進行焊接工藝評定。 試件的焊后熱處理應與焊件在制造過程中的焊后熱處理基本相同， 低于下轉變溫度 進行焊后熱處理時， 試件保溫時間不得少于焊件在制造過程中累計保

38、溫時間的80%。注：該條款的制訂主要考慮在低于下轉變溫度進行熱處理時，主要指的是去應力退火，退火保溫時間越長， 焊件的抗拉強度越低， 因此只有保證試件一定的保溫時間， 該焊接工藝評定才具有代表性， 因此在進行焊 接工藝評定時， 低于下轉變溫度的焊后熱處理時間應充分考慮不同部件的熱處理規(guī)范， 保溫時間盡可能長 一些。該條所指的焊后熱處理指的是490 CA1溫度區(qū)間進行的熱處理。（3）.焊接工藝評定試件低于下轉變溫度焊后熱處理最短保溫時間的確定：個別單位在作碳鋼和低合金鋼薄板焊接工藝評定時（試件3 8m），試件焊后消除應力熱處理保溫時間按 JE/T47015表5選取，一般為30分鐘（標準20分鐘）

39、。但如果產(chǎn)品熱處理時間為60分鐘（考慮接管等其它 厚度）。該焊接工藝評定顯然滿足不了80%的要求。因為焊評試件焊后消應熱處理保溫時間應按產(chǎn)品焊后消 應熱處理保溫時間來確定.例.一臺單層高壓容器，材質為Q345R ,壁厚T= 28,內(nèi)徑=800m。焊接工藝評定試件焊后消應熱處理時間為 90分鐘，產(chǎn)品熱處理工藝要求消除應力熱處理時間為90分鐘。按條規(guī)定“16MR厚度不小于園筒內(nèi)徑Di的3%則該臺產(chǎn)品應于成形后進行熱處理”。該產(chǎn) 品筒節(jié)卷制并焊接完工后作了60分鐘消除冷作硬化熱處理。產(chǎn)品完工后， 按照技術要求， 作了90分鐘焊后 消應熱處理。則該產(chǎn)品筒節(jié)焊縫在制造過程中進行焊后熱處理累計保溫時間為6

40、0 + 90= 150分鐘。而焊接 工藝評定的保溫時間僅為90分鐘， 90/150=60%。 顯然不能滿足低于下轉變溫度進行焊后熱處理時試件保溫 時間不得少于焊件在制造過程中累計保溫時間的80%的規(guī)定。在該情況下有兩種解決辦法： 免去消除冷作硬化熱處理， 產(chǎn)品完工后只作90分鐘焊后消除應力熱處理； 如果一定要作消除冷作硬化熱處理， 則可以先將筒節(jié)定位焊后（縱縫施焊前）作消除冷作硬化熱處理（焊 接工藝評定） ， 去除定位焊點，焊接縱縫。 產(chǎn)品完工后再作90分鐘焊后消除應力熱處理。這樣就可滿足焊后消除應力熱處理時“試件保溫時間不得少于焊件在制造過程中累計保溫時間的80%” 的 要求2. 試件厚度與

41、焊件厚度的評定規(guī)則試件厚度與焊件厚度的評定規(guī)則在標準作了詳細規(guī)定見表710 ,我們要對這些規(guī)定的內(nèi)容了解，并且會 使用表710，知道什么情況下使用那個表，怎么用。下面舉例說明一下四個表的使用。表7對接焊縫試件厚度與焊件厚度規(guī)定（試件進行拉伸試驗和橫向彎曲試驗）單位為mm試件母材厚度T適用于焊件母材厚度的有效范圍適用于焊件焊縫金屬厚度（t）的有效范圍最小值最大值最小值最大值v 1.5T2T不限2t1.5 20)38 w Tw 1505a200不限2t (t v 20)38 w Tw 1505a200不限a200 (t 20) 1505a1.33T不限2t (t v 20) 1505a1.33T不

42、限a1.33T(t 20)注:a限于焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護焊，熔化極氣體保護焊、其余按表9、表10或2T、2t。b當規(guī)定進行沖擊試驗時，焊接工藝評定合格后，若T 6mm寸，適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值為試件厚度 T與16mm兩者中的較小值；當 Tv 6mm時，適用于焊件母材厚度的最小值為T/2。如試件經(jīng)上轉變溫度的焊后熱處理或奧氏體材料焊后經(jīng)固溶處理時，仍按表7或表8規(guī)定執(zhí)行。表8對接焊縫試件厚度與焊件厚度規(guī)定（試件進行拉伸試驗和縱向彎曲試驗）單位為 mm試件母材厚度T適用于焊件母材厚度的有效范圍適用于焊件焊縫金屬厚度（t）的有效范圍最小值最大值最小值最大值v 1.5T2T不限

43、2t1.5 w Tw 101.52T不限2t 1052T不限2t主要是考慮異種鋼焊接時，當兩側母材強度差異較大，取橫向彎曲試樣時，在彎曲試驗過程中試件產(chǎn)生 位移，造成彎心不在試件的焊縫中心。（表11注2）一表7使用說明如下圖所示：焊接工藝評定試件T=24mm GTAWT底 2mm SMAV填充 22mm 材質為 Q345R根據(jù)表7，該試件母材厚度為24mm,屬于20 T 13按表7、表8或6.1.5.2 中 相關規(guī)定 執(zhí)行按繼續(xù)填充焊縫的 其余焊接方法的焊 接工藝評定結果確 疋2部分焊透的對接焊縫試件 38不限3返修焊、補焊 38不限4不等厚對接焊縫焊件、用等厚的 對接焊縫試件來評定 6 （類

44、別號為Fe-8、Ti-1、T i-2、Ni-1、Ni-2、Ni-3 Ni-4 、Ni-5的母材，不規(guī)定 進行沖擊試驗）厚邊母材厚度不限 38 （除類別號為Fe-8、Ti-1、T i-2、Ni-1、Ni-2、Ni-3、Ni-4、Ni-5的母材外 ）厚邊母材厚度不限二、表9使用說明第1條、 部分焊透的對接焊縫焊件及不等厚對接焊縫焊件10上圖為20號鋼管插入筒體，筒體材料為Q345R作為舉例用來說明試件厚度與焊件厚度之間計算方法，該焊縫為對接焊縫加角焊縫的組合焊縫。某些單位用下圖所示不等厚試件根據(jù)表7確定適用于焊件母材厚度范圍最小值為10mm最大值為200mm,這個結論是錯誤的。用T=40mr試件評

45、定合格的焊接工藝，適用于焊件厚度有效范圍，對產(chǎn)品而言，筒體厚度、焊縫金屬厚度 都在其范圍內(nèi)，唯獨管壁厚度在其范圍之外，因此，還需用板厚為T=10mr以相同焊接條件再施焊試件，評定 合格的焊接工藝，適用于焊件厚度有效范圍對產(chǎn)品而言，管壁厚度、焊縫金屬厚度都在其范圍內(nèi)，此時用兩 份焊接工藝指導書(T=40mm T=10mn)所評定得出的兩份焊接工藝評定報告中重要因素、補加因素中相同部 分，編制一份產(chǎn)品焊接工藝指導書。可見，如果按照表7的規(guī)定，如果覆蓋220血的勺筒體厚度，必須選擇厚度大于150血1的試件進行焊接工藝 評定，而按照表9的規(guī)定，則只需選用厚度不小于38mm勺試件進行評定即可；對于不銹鋼

46、、鈦及鈦合金、鎳及 鎳合金，只需選用厚度不小于6mm勺試件即可。適用于焊件厚度有效范圍試件小們.T-4016IK 1 L J20010200. JE 20第2條 關于焊接返修、補焊焊件焊縫返修示意圖如上圖所示，返修焊縫深度為12mm （余高不計）。某廠選用的焊接工藝評定試件母材厚度為12mm焊縫金 屬厚度也為12nm,但該試件用于上圖所示焊件焊縫返修是不正確的，因為試件母材厚度只有12mm,所覆蓋焊件 母材厚度上限不能包括80nm 如果選用試件母材厚度為大于38nm而相同焊接方法的焊縫金屬厚度只要覆蓋 12nn卡卩可（返修不能只考慮返修的焊縫金屬厚度，還要考慮返修母材的厚度）。焊縫返修一般情況

47、下不需要重新進行焊接工藝評定，用支持原來焊件的焊接工藝評定一般都能覆蓋，女口： 6nm厚的焊件焊條電弧焊，支持它的焊接工藝評定也為6nm試件，則工藝評定覆蓋的母材厚度范圍為3-12mm焊 縫金屬的厚度覆蓋范圍為0-12nm,無論該焊件返修厚度為多少，只要焊接方法及焊接工藝重要因素、補加因素 不變，該焊接工藝評定均可支持。同樣，8mm 10mm 12mm厚的焊件的焊縫返修均可用該工藝評定支持。上圖所示焊縫，用埋弧自動焊方法焊接，但返修采用焊條電弧焊，應增加焊條電弧焊的焊接工藝評定進 行支持，但同時應注意母材及焊縫金屬的覆蓋范圍。表10 i式件在所列焊接條件時試件厚度與焊件厚度規(guī)定單位為mm序號試

48、件的焊接條件適用于焊件的最大厚度母材焊縫金屬1除氣焊（OFW、摩擦焊（FRVV和螺柱電弧焊（ 件經(jīng)過上轉變溫度的焊后熱處理svy外，試1.1T按表7、表8中 相關規(guī)定執(zhí)行2試件為單道焊或多道焊時，若其中任一焊道的厚度大13mm1.1T3氣焊1T4短路過渡的熔化極氣體保護焊，當試件厚度小于13mm1.1T5短路過渡的熔化極氣體保護焊，當試件焊縫金屬厚度小于13mm按表7、表8或6.1.5.2中相關規(guī)定執(zhí)行1.1t表10條文說明 第1條關于超過上轉變溫度熱處理 超過上轉變溫度熱處理在承壓設備制造過程中的典型例子為熱壓成型封頭和搪玻璃反應釜搪化過程不少制造廠對拼焊鋼板熱沖壓成型封頭的焊接工藝評定，都

49、沒有考慮熱沖壓的熱過程，認為熱沖壓是熱加 工而不是焊后熱處理，這樣理解是不正確的。封頭熱沖壓過程類似于正火過程，影響焊接接頭的力學性能與彎 曲性能，實際就是一次超過鋼材上轉變溫度的焊后熱處理。拼焊鋼板熱沖壓封頭成型要注意的問題如下：1、拼焊鋼板熱沖壓后，如果是使用的正火狀態(tài)鋼板，沖壓封頭要重新正火，并提交母材試板。2、如果在專業(yè)封頭廠進行熱沖壓，應當由委托單位按評定合格的焊接工藝施焊封頭拼縫，如果專業(yè)封頭廠 出售帶拼縫的熱沖壓封頭，購買方應當掌握封頭拼焊焊接接頭的力學性能，并由封頭廠提供封頭拼焊接頭 的產(chǎn)品試板。3、熱沖壓、搪瓷溫度都高于鋼材上轉變溫度，適用于焊件的最大厚度為試件厚度的1.1倍

50、，而適用于焊件 的最小厚度按NB47014中表7、表8的規(guī)定。3. 每種焊接方法專用評定規(guī)則(1) 當變更任何一個重要因素時，都需重新進行焊接工藝評定。(2) 當增加或變更任何一個補加因素時，則可按增加或變更的補加因素，增焊沖擊韌性用試件進行試驗。女口：對于焊條電弧焊、埋弧焊等焊接方法，改變電流種類或極性為補加因素，該補加因素發(fā)生變化時， 按照變化的因素，焊接試件，僅進行沖擊韌性試驗即可。(3) 當增加或變更次要因素時，不需重新評定，但需重新編制預焊接工藝規(guī)程。八評定方法1. 試件形式：試件分為板狀與管狀兩種，管狀指管道和環(huán)。(1) 試件形式如見下圖。(2) 評定對接焊縫預焊接工藝規(guī)程時，采用

51、對接焊縫試件，對接焊縫評定合格的焊接工藝，適用于焊件 中的對接焊縫和角焊縫。(3) 評定非受壓焊件角焊縫預焊接工藝規(guī)程時，可僅采用角焊縫試件。mi帳秋瞽檜轉槨試甘皀炊對皓曲特縝fl貳別 植氏用濾幷Id-J w vmm-HOiic件W i 對罐押購列坤押贛誠訶璋氏2. 板狀對接焊縫試件評定合格的焊接工藝，適用于管狀焊件對接焊縫，反之亦可。3. 任一角焊縫試件評定合格的焊接工藝，適用于所有形式的焊件角焊縫。4. 當同一條焊縫使用兩種或兩種以上焊接方法或重要因素、補加因素不同的焊接工藝時，可按每種焊接方法 （或焊接工藝）分別進行評定；亦可使用兩種或兩種以上焊接方法（或焊接工藝）焊接試件，進行組合評定

52、。5. 組合評定合格的焊接工藝用于焊件時，可以采用其中一種或幾種焊接方法（或焊接工藝），但應保證其重要 因素、補加因素不變。只需其中任一種焊接方法（或焊接工藝）所評定的試件母材厚度，來確定組合評定試 件適用于焊件母材的厚度有效范圍。注：1. 壓力容器上焊縫按其受力性質可分為受壓焊縫和受力焊縫,受壓焊縫為承受因壓力而帶來的力作用的焊 縫,而受力焊縫則承受非壓力（如支撐力、重力等）而產(chǎn)生的力的作用的焊縫。對接焊縫試件評定合格的焊 接工藝亦適用于角焊縫，其含義為既適用于受壓角焊縫也適用于非受壓角焊縫（如受力角焊縫、密封角焊 縫、連接角焊縫等）。只有評定非受壓角焊縫焊接工藝時，才可僅采用角焊縫試件。2. 根據(jù)該條文，受壓角焊縫的評定既要采用對接焊縫試件，又要采用角焊縫試件，且對接焊縫試件的重要 因素和補加因素（當有沖擊試驗要求時）與產(chǎn)品受壓角焊縫一致，角焊縫試件的檢驗按照的要求執(zhí) 行。焊接工藝評定舉例如上圖所示為簡單的臥式容器，其殼體材質為Q345R,縱縫（A1-A5）和環(huán)縫（B1-B4）采用雙面自動焊， 封頭拼接后熱壓成型。封頭與筒體連接的最后一條環(huán)縫（B5）是焊條電弧焊打底、自動焊焊滿。人孔、接管與 法蘭等焊接采用手工焊。其評定項目如下：1、A B類縱環(huán)對接焊縫的評定對于A1-A4、B1-B4雙面自動焊的焊縫要用自動焊的工藝評定。對于B5封閉焊