現(xiàn)代焊接生產(chǎn)中的焊接工藝規(guī)程和焊接工藝評定

現(xiàn)代焊接生產(chǎn)中的焊接工藝規(guī)程和焊接工藝評定【摘要】焊接工藝規(guī)程和焊接工藝評定是現(xiàn)代焊接生產(chǎn)中兩項最重要的技術(shù)工作。本文全面系統(tǒng)地論述了現(xiàn)行焊接工藝規(guī)程的定義、形式、格式、內(nèi)容、編制程序和編寫方法，指出焊接工藝規(guī)程的適用性和局限性；詳細(xì)地闡明了焊接工藝評定的定義、依據(jù)、工作程序和規(guī)則以及焊接工藝評定報告填報原則；說明了焊接工藝評定報告與焊接工藝規(guī)程之間的關(guān)系，焊接工藝評定的管理及其合法性和有效性；完整地介紹了國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接工藝評定試驗方法、試驗項目和合格指標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】焊接生產(chǎn)；焊接工藝規(guī)程；焊接工藝評定1前言在現(xiàn)代焊接生產(chǎn)中，焊接工藝起著極其重要的作用，它不僅決定了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，而且直接關(guān)系到焊接生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)焊件的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，設(shè)計正確而合理的焊接工藝卻是一項十分艱巨的技術(shù)工作。這是因為焊接工藝的可變參數(shù)繁多，對焊接質(zhì)量的影響十分復(fù)雜，且某些重要變量難以精確檢測?，F(xiàn)行的各類焊接結(jié)構(gòu)制造法規(guī)、規(guī)程和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都明確規(guī)定生產(chǎn)企業(yè)相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程，以指導(dǎo)焊工正確施焊產(chǎn)品焊縫，確保焊接質(zhì)量。焊接工藝規(guī)程的作用，除了指導(dǎo)焊工正確選用焊接材料、焊接參數(shù)和操作技術(shù)外，也是制定焊接材料消耗定額，編制綜合工藝規(guī)程以及焊接質(zhì)量檢驗規(guī)程的依據(jù)。2

焊接工藝規(guī)程的形式目前，在現(xiàn)代焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中使用的焊接工藝規(guī)程有以下三種形式：第一種是專用焊接工藝規(guī)程。它只適用于某類結(jié)構(gòu)特定接頭的焊接，且必須經(jīng)相應(yīng)的焊接工藝評定加以驗證。這些焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，大多必須接受國家質(zhì)量監(jiān)督部門的檢查，并要求嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)或制造規(guī)程。如鍋爐、壓力容器、管道、船舶和重載鋼結(jié)構(gòu)等。這種焊接工藝規(guī)程必須由生產(chǎn)企業(yè)自行組織編制，不得借用其他生產(chǎn)企業(yè)類似的焊接工藝規(guī)程，也不得委托其他單位編制。這是因為，一方面焊接工藝規(guī)程中的各項規(guī)定必須密切結(jié)合本企業(yè)的實際生產(chǎn)條件；另一方面，它也是國家質(zhì)量監(jiān)督部門評審企業(yè)生產(chǎn)資格的重要證明文件之一。因此，企業(yè)必須重視并組織好專用焊接工藝規(guī)程的編制工作。第二種是標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程。它是企業(yè)在積累多年焊接生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，為采用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)材料和焊接材料，并以最通用的焊接工藝方法焊接的標(biāo)準(zhǔn)形式的接頭和坡口編制的焊接工藝規(guī)程。它不再需要通過相應(yīng)的焊接工藝評定加以驗證，經(jīng)過規(guī)定審批程序后，可直接用于指導(dǎo)焊接生產(chǎn)。

第三種是通用焊接工藝規(guī)程。主要用于非承載焊件和對接頭力學(xué)性能無特定要求的焊件，其編制依據(jù)是企業(yè)多年積累的焊接生產(chǎn)經(jīng)驗。對焊縫質(zhì)量的要求主要是外形尺寸和外表形狀應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。因此，無需經(jīng)過焊接工藝評定驗證，但應(yīng)按規(guī)定的程序評審。編制人員應(yīng)對所適用的焊接工藝具有豐富的實踐經(jīng)驗和專業(yè)知識,同時在通用焊接工藝規(guī)程上，應(yīng)明確規(guī)定其適用范圍，包括構(gòu)件的名稱、規(guī)格、結(jié)構(gòu)材料種類。焊接材料型號（牌號）、規(guī)格、接頭型式、坡口形狀、尺寸及焊縫尺寸等。通用焊接工藝規(guī)程的格式、項目和內(nèi)容，基本上與標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程相同，只是所規(guī)定的各焊接工藝參數(shù)范圍相對較寬。以下詳細(xì)闡述與專用焊接工藝規(guī)程有關(guān)的各方面內(nèi)容。3專用焊接工藝規(guī)程3.1焊接工藝規(guī)程的定義焊接工藝規(guī)程（英文名為Weldingprocedurespecification）是一種規(guī)定焊接工藝參數(shù)，并經(jīng)試驗評定合格的書面文件，以指導(dǎo)相關(guān)人員按相應(yīng)的制造法規(guī)要求焊制產(chǎn)品焊縫。換言之，焊接工藝規(guī)程是一種指導(dǎo)焊工或焊接操作工施焊產(chǎn)品焊縫的正式工藝文件,也是檢查產(chǎn)品焊縫質(zhì)量的主要依據(jù)之一。在企業(yè)內(nèi)部，它是一種必須強(qiáng)制執(zhí)行的工藝文件，也是質(zhì)量體系中最重要的質(zhì)量文件之一。3.2焊接工藝規(guī)程的格式焊接工藝規(guī)程的格式應(yīng)簡潔明了,層次分明，便于焊工使用。表1列出一種典型的焊接工藝規(guī)程格式，以供參考。焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)自己的傳統(tǒng)，設(shè)計符合本企業(yè)文件體系的格式，同時應(yīng)注意焊接工藝規(guī)程應(yīng)包含的所有項目及通用性和統(tǒng)一性。切忌采用多種格式，造成混亂，不便管理。3.3

焊接工藝規(guī)程的內(nèi)容由上節(jié)所列舉的焊接工藝規(guī)程格式樣表中可知，一份完整的焊接工藝規(guī)程，應(yīng)當(dāng)列出為焊制質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)（或法規(guī)）要求的焊縫所必需的全部焊接參數(shù)。除了規(guī)定直接影響接頭力學(xué)性能的重要焊接參數(shù)外，也應(yīng)明確規(guī)定可能影響焊縫外觀質(zhì)量和外形尺寸的次要焊接參數(shù)。具體項目包括：焊接工藝方法、母材金屬的類別號及牌號、適用接頭厚度范圍、焊接材料的種類、牌號、規(guī)格；接頭型式、坡口形狀和尺寸；焊前準(zhǔn)備要求；預(yù)熱溫度，層間溫度和后熱溫度；焊接電參數(shù)；保護(hù)氣體種類及流量；熱處理方法和工藝參數(shù)；操作技術(shù)；焊后檢查方法；檢驗程序及要求。對于厚壁焊件或形狀復(fù)雜易變形的焊件，還應(yīng)規(guī)定合理的焊接順序。對于容許加襯墊焊接的焊件，則應(yīng)規(guī)定襯墊的種類、材料牌號、規(guī)格和敷設(shè)方法。如焊接工藝規(guī)程的編制者認(rèn)為有必要，也可列出其他有用的焊接參數(shù)。在焊接工藝規(guī)程上還應(yīng)在醒目部位列出其統(tǒng)一編號及相對應(yīng)的焊接工藝評定報告編號，以及所焊接的產(chǎn)品部件名稱。因焊接工藝規(guī)程也是向用戶或第三方展示質(zhì)量控制能力的證明文件之一，因此在表頭應(yīng)印上生產(chǎn)企業(yè)的全名，在表格末尾設(shè)責(zé)任人員簽署欄，缺一不可，以示負(fù)責(zé)。3.4

焊接工藝規(guī)程的編制程序焊接工藝規(guī)程的編制程序大體上可分為以下四種情況：3.4.1

對于企業(yè)首次投產(chǎn)的新產(chǎn)品，應(yīng)先編制焊接工藝方案，提出必要的焊接工藝評定項目，評定合格后，根據(jù)焊接工藝評定報告，編制正式的焊接工藝規(guī)程。3.4.2

對于結(jié)構(gòu)形狀同類型，而結(jié)構(gòu)材料和相配的焊接材料類別不同的焊接結(jié)構(gòu)，則在產(chǎn)品施工圖樣批準(zhǔn)生效后，提出必須進(jìn)行的焊接工藝評定項目，并根據(jù)該評定報告編制相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程。3.4.3

企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，改進(jìn)質(zhì)量和降低制造成本，計劃采用新工藝、新材料和新設(shè)備，則應(yīng)先提出相關(guān)的焊接試驗研究項目和焊接工藝評定項目，并根據(jù)該試驗研究報告和工藝評定報告編制相對應(yīng)的焊接工藝規(guī)程。3.4.4

對于不要求作焊接工藝評定的焊件或接頭，則可按產(chǎn)品制造技術(shù)或圖樣規(guī)定的技術(shù)要求，直接編制焊接工藝規(guī)程。

焊接工藝規(guī)程原則上是以焊件的接頭型式為單位編制的。例如：在壓力容器的焊接生產(chǎn)中，筒體的縱縫、環(huán)縫、接管焊縫、人孔加強(qiáng)板焊縫等,都應(yīng)分別編制一份焊接工藝規(guī)程，如容器筒體的縱、環(huán)縫采用相同的焊接工藝方法，相同的焊接材料和相同的其他重要工藝參數(shù)。則可用一份焊接工藝評定報告，支持縱、環(huán)縫兩份焊接工藝規(guī)程。如某些焊接接頭需采用兩種或兩種以上焊接工藝方法焊成，則這些焊接接頭的焊接工藝規(guī)程，應(yīng)以相對應(yīng)的兩份或兩份以上的焊接工藝評定報告為依據(jù)。3.5

焊接工藝規(guī)程的編寫3.5.1

焊接工藝規(guī)程的編寫原則編寫焊接工藝規(guī)程時，通常應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：3.5.1.1

名詞術(shù)語的標(biāo)準(zhǔn)化焊接工藝規(guī)程所用的名詞術(shù)語，應(yīng)統(tǒng)一采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3375-1994《焊接術(shù)語》和其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的名詞術(shù)語。英文技術(shù)名詞和縮寫，應(yīng)符合美國AWS有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。不應(yīng)沿用本企業(yè)生產(chǎn)活動中常用的習(xí)慣語和口頭語。3.5.1.2

規(guī)范用詞

焊接工藝規(guī)程中的用詞應(yīng)簡潔明了、易懂、切忌用詞模糊不清、含義不確切。3.5.1.3

書寫字跡工整

焊接工藝規(guī)程以書寫方式編寫時，字跡應(yīng)工整，簡體字應(yīng)符合現(xiàn)代漢語規(guī)范，數(shù)字不連寫，英文采用印刷體，文字?jǐn)?shù)字不準(zhǔn)涂改。3.5.1.4

插圖標(biāo)準(zhǔn)化

焊接工藝規(guī)程中插圖的描繪應(yīng)符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。尺寸和公差應(yīng)標(biāo)注清晰、正確。焊接順序和焊縫層次可用數(shù)字標(biāo)注。焊接方向用箭頭表示。3.5.1.5

物理量名稱及符號的標(biāo)準(zhǔn)化焊接工藝規(guī)程中所用的物理量名稱及符號，應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB3102.1~8-1993。計量單位應(yīng)采用我國法定計量單位。3.5.2

焊接工藝規(guī)程的編寫依據(jù)焊接工藝規(guī)程的編寫，應(yīng)以下列國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及有關(guān)的技術(shù)文件為依據(jù)：（1）GB/T19866-2005《焊接工藝規(guī)程及評定的一般原則》；（2）JB/T4709-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》；（3）JB/T1613-1993《鍋爐受壓元件

焊接技術(shù)條件》；（4）JGJ81-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》；（5）AWSB2.1：2005《焊接工藝評定和焊接技能考核標(biāo)準(zhǔn)》；（6）ASME《鍋爐與壓力容器法規(guī)》2007第1X卷《焊接與釬焊技術(shù)評定》；（7）本企業(yè)的基礎(chǔ)工藝標(biāo)準(zhǔn)；（8）本企業(yè)產(chǎn)品焊接技術(shù)條件；（9）相關(guān)焊接新材料、新工藝試驗研究報告；（10）相對應(yīng)的焊接工藝評定報告；（11）相對應(yīng)的焊件施工圖樣。3.5.3

焊接工藝規(guī)程編寫原則

焊接工藝規(guī)程大多數(shù)選用表格的形式。格式確定后，在一段較長的時期內(nèi)一般不會作改動，可將其鉛印成空白表格（參見表1）。因此，編寫焊接工藝規(guī)程實際上是逐行填寫空格，但必須正確無誤。各欄填寫的方法及要點介紹如下：3.5.3.1

編制單位名稱編制單位的名稱應(yīng)以醒目的字體印在焊接工藝規(guī)程表格頂部，這一方面表明所編寫的焊接工藝規(guī)程只適用于本企業(yè)，另一方面也顯示其是本企業(yè)的重要質(zhì)量文件之一，企業(yè)的最高管理者對其正確性負(fù)有全部責(zé)任。編制單位名稱不應(yīng)用簡稱，必須用全稱。3.5.3.2

焊接工藝規(guī)程編寫為便于管理和檢索，每份焊接工藝規(guī)程應(yīng)加以編號。它可以是簡單的序號，也可以用漢語拼音字母加序號的組合編號。如該焊接工藝規(guī)程要求相應(yīng)的焊接工藝評定報告支持，則應(yīng)在相應(yīng)的空格上填寫該焊接工藝評定報告的編號。

在焊接工藝規(guī)程執(zhí)行過程中，如果發(fā)生所焊焊縫質(zhì)量屢次達(dá)不到要求,或焊接生產(chǎn)成本過高，則應(yīng)及時修改焊接工藝規(guī)程。如修改的焊接參數(shù)為次要參數(shù)，或雖然需修改重要參數(shù)，但不要求作焊接工藝評定，則可將焊接工藝規(guī)程直接進(jìn)行修改。因焊接工藝規(guī)程不允許作任何涂改，需修改的焊接工藝規(guī)程應(yīng)重新填寫，并在原編號末尾加R.1、R.2等。3.5.3.3

焊接工藝方法

焊接工藝方法是焊接工藝的重要參數(shù)之一。其名稱應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)學(xué)名，并注明焊接過程自動化的等級，如手工、機(jī)械化、自動化及全自動化等。在某些焊接接頭中，要求采用多種焊接工藝方法，如厚壁管對接環(huán)縫，先采用TIG焊封底，接著以焊條電弧焊加厚，最后采用埋弧焊填充蓋面，則應(yīng)在焊接工藝規(guī)程上寫明這三種不同的焊接工藝方法。

為簡潔起見，焊接工藝方法的名稱亦可采用英文縮寫，但必須符合美國AWS名詞術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)沿用其他國家的習(xí)慣寫法，更不應(yīng)自行杜撰。3.5.3.4

焊接接頭

焊接接頭應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)定名，并按焊件施工圖樣繪出坡口詳圖，注明坡口的主要尺寸及公差，接縫裝配尺寸及公差，便于焊工和專職檢查員對裝配質(zhì)量進(jìn)行檢查。如采用襯墊，也應(yīng)標(biāo)出襯墊的尺寸及其與焊件裝配間隙的要求。焊縫符號、名稱及其標(biāo)注方法，應(yīng)符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3.5.3.5

母材金屬

母材金屬的填寫方法可分下列幾種情況：(1）采用標(biāo)準(zhǔn)材料。當(dāng)采用納入國家標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)材料時，則可填寫標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼號或牌號，以及其所屬的分類號和組別號。例如：所焊鋼材牌號為Q235-C，其分類號和組別號為I-1，填寫方式為：鋼號：Q235-C，分類號I，組別號-1。

（2）采用美國ASME或ASTM標(biāo)準(zhǔn)材料。當(dāng)采用ASME法規(guī)和ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)材料時，則應(yīng)填寫該種材料的標(biāo)準(zhǔn)號、牌號及其所屬的M類、P類別號和組別號。例如：所焊鋼材的標(biāo)準(zhǔn)號為SA213，牌號為T2，P類別號為3，組別號為1，其填寫方式為：鋼號SA213-T2，分類及組別號P3-1。（3）采用非標(biāo)準(zhǔn)材料。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)材料或非法規(guī)材料時，除填寫材料牌號或代號外，還應(yīng)列出該種結(jié)構(gòu)材料的化學(xué)成分和力學(xué)性能。如已對該種材料完成系統(tǒng)的焊接性試驗，并已確定其焊接性等級，則可將其歸類和分組。如未完成上述工作，可暫將分類號和組別號空缺。當(dāng)所焊接頭系異種材料相焊時，則應(yīng)將所焊接頭兩種不同材料的牌號或標(biāo)準(zhǔn)號、分類號及組別號一并列出。（4）母材金屬的厚度范圍。這是指焊接工藝規(guī)程對接頭厚度的適用范圍。原則上應(yīng)按相應(yīng)焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這主要取決于焊接工藝評定試板的厚度。如焊接工藝規(guī)程無需相應(yīng)的焊接工藝評定報告的支持，則母材金屬的厚度范圍可根據(jù)本企業(yè)所積累的焊接生產(chǎn)經(jīng)驗而定。（5）管件的直徑范圍。當(dāng)焊件由管材制成或管件與板材、型材組合成焊件時，則應(yīng)標(biāo)出適用的管徑范圍。因為管子的直徑在很大程度上影響接頭的冷卻速度，也就直接影響到接頭的力學(xué)性能。（6）填充金屬。填充金屬包括藥皮焊條、實心焊絲、藥芯焊絲、焊帶、焊劑及可熔襯墊等。填充金屬一欄可按下列原則填寫：①焊條型號及牌號

當(dāng)采用已納入相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的焊條時，可填寫該種焊條的標(biāo)準(zhǔn)型號和相對應(yīng)的焊條牌號。例如抗拉強(qiáng)度等級為500MPa的低氫鈉型焊條，其標(biāo)準(zhǔn)型號為E5015，相對應(yīng)的牌號為J507。我國現(xiàn)行的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)對焊接填充材料未作分類和分組，故不必填寫分類號和分組號。當(dāng)采用美國ASME法規(guī)認(rèn)可，并納入AWS焊接材料標(biāo)準(zhǔn)的焊條時，則應(yīng)填寫ASME法規(guī)規(guī)定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)號、型號及其所屬的“A”分類號和“F”組別號。例如：采用低氫型鐵粉碳鋼焊條，其標(biāo)準(zhǔn)型號為E7018，相對應(yīng)的ASME標(biāo)準(zhǔn)號為SFA-5.1，A類別號為1，F(xiàn)組別號為4。當(dāng)采用未列入標(biāo)準(zhǔn)的焊條時，除了寫明焊條的非標(biāo)準(zhǔn)牌號或代號外，還應(yīng)列出熔敷金屬的實際化學(xué)成分和力學(xué)性能。②氣體保護(hù)焊用焊絲

氣體保護(hù)焊用焊絲分熔化極氣體保護(hù)焊焊絲、鎢極氬弧焊填充焊絲和藥芯焊絲。這些焊絲已制訂相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)焊絲時，可填寫國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的焊絲型號（牌號）。例如：500MPa強(qiáng)度等級的氣體保護(hù)焊碳鋼焊絲的型號為ER50-6。當(dāng)采用ASME法規(guī)或AWS焊絲標(biāo)準(zhǔn)所列的焊絲時，應(yīng)寫明該標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的焊絲標(biāo)準(zhǔn)號和牌號，同時還應(yīng)填寫其分類號。例如：抗拉強(qiáng)度為500MPa級氣體保護(hù)焊碳鋼焊絲，其標(biāo)準(zhǔn)號為SFA5.18，焊絲牌號為ER70S-6。相應(yīng)的A分類號為1，F(xiàn)分組號為6。相同強(qiáng)度等級的氣體保護(hù)焊藥芯焊絲，其標(biāo)準(zhǔn)號為SFA5.20，焊絲牌號為E71T-1,相應(yīng)的A分類號為1，F(xiàn)分組號為6。當(dāng)采用其他國家生產(chǎn)的焊絲時，除了寫明該種焊絲的商品牌號外，還應(yīng)列出相對應(yīng)的AWS標(biāo)準(zhǔn)號和焊絲牌號，但不必注明其分類號。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)焊絲時，除了寫明焊絲的非標(biāo)準(zhǔn)牌號和/或代號外，還應(yīng)列出焊絲的實際化學(xué)成分（焊絲進(jìn)廠復(fù)驗結(jié)果）。

③埋弧焊焊絲和焊劑

我國現(xiàn)行的埋弧焊焊絲和焊劑國家標(biāo)準(zhǔn)，對于焊絲與焊劑的型號采用了組合表示法。例如HJ4A2-H08MnA，其含義是采用所列焊劑-焊絲組合埋弧焊時，焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度≥415MPa，-20℃溫度下的沖擊韌度不低于27J。但這種表示方法未能反映出實際使用的焊劑商品牌號，不便于焊接操作工識別和生產(chǎn)管理。因此，在焊接工藝規(guī)程中，在填寫所用焊絲-焊劑標(biāo)準(zhǔn)型號的同時，還應(yīng)寫明焊劑的商品牌號，如HJ431、HJ330、SJ301等。

當(dāng)采用ASME法規(guī)或AWS標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的埋弧焊焊劑和焊絲組合時，則應(yīng)填寫ASME或AWS的標(biāo)準(zhǔn)號及焊劑-焊絲組合型號。例如：焊縫金屬抗拉強(qiáng)度為500MPa級碳鋼埋弧焊焊劑-焊絲組合表示方法為：SFA5.17、F7A4-EH14（焊絲牌號相當(dāng)于我國H10Mn2焊絲）。其分類號為1，F(xiàn)分組號為6。

當(dāng)采用其他國家生產(chǎn)的埋弧焊焊劑和焊絲組合時，除了寫明其商品牌號或代號外，還應(yīng)列出相對應(yīng)的AWS標(biāo)準(zhǔn)型號和焊絲牌號，但不必注明其分類號。

④填充金屬的規(guī)格

在填充金屬一欄中，還應(yīng)寫明所用各種填充材料的規(guī)格。其中藥皮焊條標(biāo)出焊條芯直徑，實芯焊絲、藥芯焊絲和鎢極標(biāo)出其外徑。焊帶標(biāo)出其寬度和厚度，焊劑應(yīng)標(biāo)出其顆粒度（有特殊要求時）,可熔襯墊應(yīng)注明全尺寸。

（7）保護(hù)氣體

各種氣體保護(hù)焊所用的保護(hù)氣體，應(yīng)按其保護(hù)焊接區(qū)的方式分別填寫。保護(hù)氣體通常分焊槍噴嘴保護(hù)氣體、拖罩保護(hù)氣體、焊縫背面成形氣體。在等離子弧焊中，還需加離子氣。目前在焊接生產(chǎn)中應(yīng)用的單一保護(hù)氣體有CO2、Ar、He、H2和N2等。最常用的混合氣體有：CO2+Ar、CO2+O2+Ar、Ar+He、Ar+He+CO2、Ar+He+CO2+O2、Ar+H2、Ar+N2等。焊接某些金屬材料時，成形氣體也可采用N2+H2。當(dāng)采用混合氣體時，應(yīng)標(biāo)明氣體的混合比（體積分?jǐn)?shù)），如80%Ar與20%CO2混合的保護(hù)氣體，其正確的填寫方式應(yīng)為φ80%Ar+φ20%CO2。

保護(hù)氣體流量以L/min為單位。通常只填寫每種保護(hù)氣體的最低容許流量。為焊接工藝規(guī)程適用的工件厚度范圍較寬時，則應(yīng)標(biāo)出保護(hù)氣體流量的合適范圍，由焊工按實際所焊焊件厚度合理選擇。

（8）預(yù)熱溫度和層間溫度

預(yù)熱溫度通常填寫所要求的最低預(yù)熱溫度。對于某些結(jié)構(gòu)材料，過高的預(yù)熱溫度可能會降低接頭的力學(xué)性能，則應(yīng)規(guī)定預(yù)熱溫度的范圍，即預(yù)熱溫度上限值應(yīng)加以限制。

層間溫度通常對于厚壁多層焊縫才作規(guī)定，薄板接頭單層焊或雙面單道焊，以及外形尺寸較小的焊件可不填寫層間溫度。對于冷裂和再熱裂紋較敏感的鋼材，應(yīng)規(guī)定最低容許的層間溫度；而對于熱敏感的材料，以及過高的層間溫度可能降低接頭力學(xué)性能的鋼材，則應(yīng)規(guī)定最高容許層間溫度，如奧氏體不銹鋼、鎳基合金和調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼厚壁接頭等。

（9）后熱和消氫處理溫度

在低合金高強(qiáng)度鋼厚壁接頭焊接時，為防止延遲裂紋的形成，要求焊后保溫一段時間，則應(yīng)規(guī)定最低的保溫溫度和保溫時間。對于某些延遲裂紋傾向較高的合金鋼厚壁接頭，焊后保持預(yù)熱溫度往往還不能可靠地防止延遲裂紋的形成，則應(yīng)根據(jù)該種鋼材的焊接性和焊接工藝試驗報告，規(guī)定后熱溫度和后熱時間。對氫致延遲裂紋敏感，且接頭壁厚>80mm的鋼材，還應(yīng)規(guī)定消氫處理溫度和保溫時間。

（10）焊接能量參數(shù)

對于各種常用的電弧焊工藝方法，在焊接能量參數(shù)一欄中，應(yīng)列出焊接電流種類、極性、焊接電流、焊接電壓及焊接速度的范圍。對于脈沖電弧焊，還應(yīng)列出脈沖頻率、峰值電流、基本電流及脈寬比等焊接參數(shù)。

對于電阻焊，除了規(guī)定焊接電流外，還應(yīng)列出通電時間和電極壓力或頂鍛力。在摩擦焊中，焊接能量參數(shù)應(yīng)包括焊件轉(zhuǎn)速、摩擦壓力、摩擦?xí)r間及頂鍛壓力等。

電子束焊的能量參數(shù)為加速電壓（kV）、電子束流（mA）及焊接速度（cm/min）。

激光焊接分為脈沖激光焊和連續(xù)激光焊。脈沖激光焊的能量參數(shù)為脈沖能量（J）和脈沖寬度（ms）。連續(xù)激光焊的能量參數(shù)是激光功率（kJ）、焊接速度（cm/min）和光斑直徑d。

填入焊接工藝規(guī)程的上述能量參數(shù)范圍，均不應(yīng)超過相應(yīng)焊接工藝評定報告和焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)的容許范圍。無需焊接工藝評定報告支持的焊接工藝規(guī)程，則可根據(jù)本企業(yè)的焊接工藝專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及有關(guān)焊接工藝試驗報告規(guī)定能量參數(shù)的適用范圍。

對于厚壁多層焊接頭，尤其是采用兩種或兩種以上不同焊接工藝方法焊接，或各層焊道焊接能量參數(shù)差異較大的接頭，則應(yīng)單獨列表，填寫每種焊接工藝方法所焊各道焊縫的焊接能量參數(shù)適用范圍。

（11）焊后熱處理工藝參數(shù)

對于焊后需作熱處理的焊件，應(yīng)在焊后熱處理一欄中，寫明焊后熱處理工藝方法的名稱。如固溶處理，水調(diào)質(zhì)、正火、正火+回火、回火、消除應(yīng)力處理和時效處理等。并列出所要求的熱處理的溫度范圍和保溫時間范圍。對于熱處理過程升溫速度和降溫速度影響熱處理效果的材料和焊件，則應(yīng)注明所要求的升溫速度和降溫速度。

對于要求嚴(yán)格控制焊后熱處理溫度和保溫時間的焊件，除了規(guī)定熱處理溫度容許偏差外，還應(yīng)注明熱處理時，焊件加熱溫度的實測方法及要求。如規(guī)定熱電偶在焊件上裝接的方法等。（12）焊接操作技術(shù)

焊接操作技術(shù)一欄應(yīng)列出焊接位置、焊接方向、焊接順序、運條方式、焊絲擺動參數(shù)、焊絲伸出長度、焊道層次、焊前清理和層間清理方法、焊縫背面清根方法、錘擊方法、焊件及焊槍傾角等。在大多數(shù)情況下，操作技術(shù)參數(shù)不是焊接工藝的重要參數(shù)。但對于某些焊件和焊接工藝方法，操作技術(shù)參數(shù)對焊接質(zhì)量仍起重要的作用。例如：正確的焊接順序可防止或減少焊件的變形；電渣焊時焊絲的擺動參數(shù)對保證焊縫邊緣的良好熔合和焊道的成形起著決定性的作用。焊前和層間清理、焊縫背面清根方法，對消除焊縫的各種缺陷也相當(dāng)重要。某些操作參數(shù)，如焊條電弧焊的運條方式，對于熱敏感的鋼材，甚至可能影響接頭的力學(xué)性能。因此，操作技術(shù)一欄的各參數(shù)仍應(yīng)認(rèn)真填寫，可根據(jù)企業(yè)所積累的焊接生產(chǎn)經(jīng)驗、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)的工藝試驗報告，規(guī)定適當(dāng)?shù)姆秶?。對于操作技術(shù)參數(shù)為重要參數(shù)的某些焊接工藝方法，如電渣焊、電子束焊、螺柱焊、摩擦焊、電阻焊和堆焊等，則應(yīng)根據(jù)相對應(yīng)的焊接工藝評定報告和有關(guān)的焊接工藝試驗報告確定其適用范圍。3.6

焊接工藝規(guī)程的適用性和局限性

焊接工藝規(guī)程是焊工、檢查人員和生產(chǎn)管理人員，在焊接生產(chǎn)中必須遵循的重要工藝文件之一。其按規(guī)定的程序?qū)徟螅职l(fā)到生產(chǎn)車間、裝焊生產(chǎn)班組、檢查站、便于有關(guān)人員遵照執(zhí)行。

如前所述，焊接工藝規(guī)程是以構(gòu)件的接頭為單位進(jìn)行編制的，但這并不意味著焊件的每個焊接接頭都有一份焊接工藝規(guī)程。即使是專用焊接工藝規(guī)程，也有它特定的適用范圍。在下節(jié)“焊接工藝評定的實施”中可知,如采用相同的焊接工藝方法，同一類結(jié)構(gòu)材料和焊接材料，接頭厚度在規(guī)定的范圍內(nèi)，其他各重要焊接參數(shù)也在規(guī)程容許的范圍之內(nèi)，則該焊接工藝規(guī)程也適用于其他同類型的焊接接頭。焊接工藝規(guī)程在一定范圍內(nèi)的通用性，已為多年的焊接生產(chǎn)經(jīng)驗證明是可行的。同時也符合工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的要求。當(dāng)然，標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程和通用焊接工藝規(guī)程則具有更寬的適用范圍，但也必須注意其限定的條件。

綜上所述，焊接工藝規(guī)程已成為任何焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)保證和控制產(chǎn)品焊接質(zhì)量的重要手段，但決不應(yīng)理解為唯一的舉措。特別是對于制造大、中型焊接結(jié)構(gòu)的企業(yè)，只憑借焊接工藝規(guī)程去指導(dǎo)焊工施焊產(chǎn)品接頭，以期焊制出質(zhì)量完全符合產(chǎn)品制造技術(shù)條件或制造法規(guī)要求的焊接構(gòu)件，那是很難做到的。應(yīng)當(dāng)看到，焊接工藝規(guī)程只是以填表的方式，用極其簡略的詞句和數(shù)字，闡明該種接頭施焊時應(yīng)使用的重要焊接參數(shù)和次要焊接參數(shù)。即使將標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的所有焊接參數(shù)全部填滿，也不能包括了焊接工藝的全部內(nèi)容。為持續(xù)穩(wěn)定地焊制質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)和制造法規(guī)要求的焊接構(gòu)件,除了按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)一批技能熟練，并取得資格證書的焊工和焊接操作工外，還應(yīng)編制必要的、其內(nèi)容更詳細(xì)、更全面的焊接工藝文件，如焊接工藝專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它對本企業(yè)的焊工具有更普遍的指導(dǎo)作用?？墒购腹じ_切地理解焊接工藝規(guī)程的內(nèi)容，更自覺地執(zhí)行焊接工藝規(guī)程。4

焊接工藝評定4.1

焊接工藝評定的定義

焊接工藝評定是通過焊接試板接頭試樣的力學(xué)性能和其他性能的檢驗,證實焊接工藝規(guī)程正確性和合理性的一種程序。每家焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)都應(yīng)遵照國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程、制造規(guī)程或國際通用的制造法規(guī)，如美國ASME《鍋爐與壓力容器法規(guī)》和AWSD1.1《鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)》等，自行組織并完成焊接工藝評定工作。鑒于焊接工藝評定的另一項重要功能是借以鑒定生產(chǎn)企業(yè)焊制合格產(chǎn)品的能力，故上列規(guī)程和法規(guī)都不準(zhǔn)許生產(chǎn)企業(yè)將焊接工藝評定的關(guān)鍵工作，如焊接工藝規(guī)程設(shè)計書的編制、評定試板的焊接等委托其他單位去完成。但如果生產(chǎn)企業(yè)因加工設(shè)備或檢測手段不完備，可將試板的下料、坡口加工、試板接頭的無損檢測、試板的取樣和加工、接頭試樣力學(xué)性能試驗及其他性能的檢驗等，委托其他單位完成。但生產(chǎn)企業(yè)仍應(yīng)對焊接工藝評定的全過程及試板的檢驗結(jié)果負(fù)全部責(zé)任。4.2

焊接工藝評定的依據(jù)

焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)可按所生產(chǎn)的產(chǎn)品類型，分別遵照下列國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、制造規(guī)程或國際通用制造法規(guī)完成焊接工藝評定工作。

1）GB/T19866-2005《焊接工藝規(guī)程及評定的一般原則》；

2）GB/T19868.1-2005《基于試驗焊接材料的工藝評定》；

3）GB/T19868.2-2005《基于焊接經(jīng)驗的工藝評定》；

4）GB/T19868.3-2005《基于標(biāo)準(zhǔn)焊接規(guī)程的工藝評定》；

5）GB/T19868.4-2005《基于預(yù)生產(chǎn)焊接試驗的工藝評定》；

6）GB/T19869.1-2005《鋼、鎳及鎳合金的焊接工藝評定》；

7）壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

1996；

8）JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》；

9）蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程

1999；

10）鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范，第6分冊，第8篇

焊接

1999；

11）JGJ81-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》；

12）ASME《鍋爐與壓力容器法規(guī)》，2007第IX卷，《焊接與釬焊技術(shù)評定》；

13）AWSB2.1：2005《焊接工藝評定和焊工技能考核》。4.3

焊接工藝評定的工作程序

焊接工藝評定的工作程序，主要按焊接結(jié)構(gòu)的類型和質(zhì)量等級而定。以大型焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)為例，焊接工藝評定的基本工作程序如下：4.3.1

焊接工藝評定的立項

焊接工藝評定的立項可分以下幾種情況：4.3.1.1

按產(chǎn)品或部件焊接工藝方案立項。對于新產(chǎn)品和新結(jié)構(gòu)，通常要求編制焊接工藝方案。其中包括該新產(chǎn)品投產(chǎn)前需完成的焊接工藝評定項目。焊接工藝方案經(jīng)審批后，所列的焊接工藝評定項目即可列入工作計劃。4.3.1.2

按新產(chǎn)品或老產(chǎn)品改型施工圖樣立項。對于老產(chǎn)品改型，或結(jié)構(gòu)類似而工作參數(shù)不同的新產(chǎn)品，因無需編制焊接工藝方案，可直接按新設(shè)計的施工圖樣，根據(jù)所采用的新結(jié)構(gòu)材料、新焊接工藝方法和焊接接頭壁厚范圍，提出焊接工藝評定項目。4.3.1.3

按產(chǎn)品焊接工藝的重大更改立項。在產(chǎn)品的制造過程中，可能會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)材料和焊接工藝的重大更改,這必然會涉及到焊接工藝重要參數(shù)的變更。因此，需補(bǔ)作相應(yīng)的焊接工藝評定。4.3.2

焊接工藝評定任務(wù)書的編制

焊接工藝評定立項后，通過審批程序，即可按施工圖樣和產(chǎn)品制造技術(shù)條件的要求，編制焊接工藝評定任務(wù)書。其內(nèi)容應(yīng)包括：產(chǎn)品訂貨號、部件名稱、接頭型式、母材金屬牌號及規(guī)格，焊接材料牌號及規(guī)格、擬采用的焊接工藝方法，對接頭力學(xué)性能或其他性能的要求、檢驗項目和合格標(biāo)準(zhǔn)等。為減少工作量，任務(wù)書可制成表格形式。表2列出一種推薦格式。焊接工藝評定任務(wù)書按規(guī)定程序?qū)徟?，下達(dá)給責(zé)任焊接工程師，編制焊接工藝規(guī)程設(shè)計書。4.3.3

焊接工藝規(guī)程設(shè)計書的編制

焊接工藝規(guī)程設(shè)計書可按焊接工藝評定任務(wù)書列出的接頭原始條件和技術(shù)要求進(jìn)行編制。該設(shè)計書實際上是焊接工藝規(guī)程的初稿。設(shè)計書的格式與焊接工藝規(guī)程相似，但可相對簡化。原則上，在設(shè)計書中只要求填寫所評定的重要焊接工藝參數(shù)，而次要焊接工藝參數(shù)，尤其是操作技術(shù)參數(shù)可列，也可不列，由編制者自行決定。但為便于編寫正式的焊接工藝規(guī)程，大多數(shù)焊接工藝規(guī)程設(shè)計書，都列出了次要的焊接工藝參數(shù)，特別是那些對焊接質(zhì)量有較大影響的次要參數(shù)。焊接工藝規(guī)程設(shè)計書的典型格式示于表3，以資參考。4.3.4

焊接工藝評定試驗執(zhí)行計劃的編制

焊接工藝規(guī)程設(shè)計書審批通過后,由焊接工藝部門計劃員按工廠技術(shù)準(zhǔn)備進(jìn)度要求，編制焊接工藝評定試驗執(zhí)行計劃。其內(nèi)容應(yīng)包括：為按時完成所列焊接工藝評定試驗的全部工作,從試板備料、坡口加工、試板組焊、焊后熱處理、無損檢測和試樣的理化檢驗等工作步驟，規(guī)定要求的計劃進(jìn)度、費用預(yù)算、負(fù)責(zé)單位、協(xié)作單位及人員分工與要求等。

執(zhí)行計劃按規(guī)定程序?qū)徟笊?并作為工作進(jìn)度的考核依據(jù)。4.3.5

工藝評定試板的焊接

工藝評定試板的焊接，應(yīng)由經(jīng)考試合格的熟練焊工擔(dān)任，并嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程設(shè)計書規(guī)定的各焊接參數(shù)進(jìn)行焊接。負(fù)責(zé)焊接工藝評定試驗的工程師，應(yīng)監(jiān)視試板的焊接過程，并記錄實測的重要焊接參數(shù)，而次要焊接參數(shù)一般可不作記錄。如試板要求作焊后熱處理，則應(yīng)記錄熱處理過程中，試板的實際加熱溫度和保溫時間。如所使用的熱處理設(shè)備裝有溫度自動記錄儀，則應(yīng)將實測溫度記錄紙保存好，并加注該焊接工藝評定試驗編號,便于檢索。4.3.6

焊接工藝評定試板的檢驗

焊接工藝評定試板原則上不必作無損檢測。試板可在焊接后，或經(jīng)焊后熱處理直接取樣。但需注意，某些焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定試板焊后需作無損檢測。

焊接工藝評定試板的檢驗項目，按接頭的類別原則規(guī)定如下：

1）開坡口對接接頭（包括直邊對接接頭）。檢驗項目有拉伸和彎曲試驗。彎曲試樣分橫向和縱向兩種。橫向彎曲試樣分面彎和背彎。當(dāng)接頭厚度大于10mm時，可用側(cè)彎代替面彎和背彎?？v向彎曲試板也分面彎和背彎。異種鋼接頭或焊縫金屬的強(qiáng)度與母材金屬相差較大的接頭應(yīng)取縱向彎曲試樣。

如產(chǎn)品制造規(guī)程或焊接技術(shù)條件要求焊接接頭作沖擊韌度試驗，則焊接工藝評定試板應(yīng)取焊縫金屬和熱影響區(qū)沖擊試樣。

2）角接接頭。角接接頭原則上只作橫剖面的宏觀檢查。

3）電阻焊接頭。電阻焊接頭應(yīng)作焊縫橫剖面的宏觀檢查、剪切試驗和剝離試驗。

4）螺柱焊接頭。螺柱焊接頭應(yīng)作焊縫錘擊或彎曲試驗，扭轉(zhuǎn)試驗或拉伸試驗，以及螺柱接頭橫剖面的宏觀金相試驗。

5）耐蝕堆焊層。耐蝕堆焊層應(yīng)作表面著色檢測，彎曲試驗及堆焊層的化學(xué)成分分析。

6）耐磨堆焊層。耐磨堆焊層應(yīng)作表面著色檢測、硬度測定、耐磨堆焊層接頭橫剖面宏觀金相檢查，以及堆焊層的化學(xué)成分分析。4.3.7

焊接工藝評定報告的填報

按試板接頭的類型完成上列所要求的試驗項目，且試驗結(jié)果全部合格后，即可編寫焊接工藝評定報告。報告的推薦格式示于表4。焊接工藝評定報告的內(nèi)容大體上分成兩大部分：第一部分是記錄焊接工藝評定試驗的條件，包括試板材料牌號、類別號、接頭型式、焊接位置、焊接材料、保護(hù)氣體、預(yù)熱溫度、焊接能量參數(shù)和焊后熱處理工藝參數(shù)等；第二部分是如實記錄各項檢驗的結(jié)果，分別列出拉伸、彎曲、沖擊、硬度、宏觀金相、著色檢測及化學(xué)成分分析結(jié)果等。4.4.2

鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝評定規(guī)則

近年來，我國鋼結(jié)構(gòu)正在向大型化、重型化、全焊承載結(jié)構(gòu)發(fā)展，對焊接質(zhì)量的要求越來越高。GB50205-95鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范明確規(guī)定施工單位對其首次采用的鋼材，焊接材料、焊接方法、焊后熱處理等應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定，并應(yīng)根據(jù)評定報告確定焊接工藝。焊接工藝評定應(yīng)按國家現(xiàn)行的“建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程”和“鋼制壓力容器焊接工藝評定”的規(guī)定進(jìn)行，但迄今，我國尚未為鋼結(jié)構(gòu)制定專用的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)。由于壓力容器的工作條件和焊接技術(shù)要求與鋼結(jié)構(gòu)有較大的差別，引用鋼制壓力容器焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)有些牽強(qiáng),執(zhí)行過程中也存在不少問題。但實際生產(chǎn)經(jīng)驗表明，在鋼結(jié)構(gòu)元件、組件和部件投產(chǎn)之前，以及整體組焊之前,完成相應(yīng)的焊接工藝評定的確是十分必要的。在美國，早在1928年AWS就編制出版了“建筑結(jié)構(gòu)熔焊和氣割法規(guī)”。以后幾經(jīng)修改、演變成了包括動載結(jié)構(gòu)在內(nèi)的AWSD1.1“鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)”，其中詳細(xì)地規(guī)定了焊接工藝評定規(guī)則。下面主要介紹該法規(guī)2006版的有關(guān)規(guī)定。

按照AWS《鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)》，適用的焊接工藝規(guī)程分為兩大類：一類是可免作評定的焊接工藝規(guī)程，亦可稱其為標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程。意即，只要焊接工藝規(guī)程的各項內(nèi)容均在法規(guī)規(guī)定的范圍之內(nèi)，則可免作焊接工藝評定試驗。編成后可直接用于指導(dǎo)焊工施焊產(chǎn)品焊縫，另一類焊接工藝規(guī)程，必須按法規(guī)的有關(guān)規(guī)定作焊接工藝評定試驗，以驗證其正確性和可行性。這類焊接工藝規(guī)程的各重要參數(shù)，只要有其中一項超出了法規(guī)容許的范圍，則必須重做焊接工藝評定。4.4.2.1

標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程的限定條件。準(zhǔn)備采用標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)，首先必須完全貫徹執(zhí)行AWS鋼結(jié)構(gòu)法規(guī)的所有條款，同時應(yīng)特別注意下列限定條件：

1）焊接工藝方法?？梢悦庾骱附庸に囋u定的通用焊接工藝方法有：焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊（短路過渡焊接法除外），以及藥芯焊絲電弧焊。

2）母材金屬和填充金屬。如所制造的鋼結(jié)構(gòu)采用表10所列52種牌號鋼材，和與其相匹配的標(biāo)準(zhǔn)焊接填充金屬，則可免作焊接工藝評定。這些鋼材的抗拉強(qiáng)范圍為310~620MPa，基本上可滿足各種鋼結(jié)構(gòu)的需要。所列鋼號均符合美國ASTM鋼材標(biāo)準(zhǔn)。相匹配的焊接填充金屬均為美國AWS相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接材料，其標(biāo)準(zhǔn)編號為AWSA5.1和A5.5《焊條電弧焊藥皮焊條》；AWSA5.17和A5.23《埋弧焊焊劑和焊絲》；AWSA5.18《氣體保護(hù)焊焊絲》；AWSA5.20和A5.29《藥芯焊絲》等。3）最低預(yù)熱溫度和層間溫度。標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程規(guī)定的預(yù)熱溫度和層間溫度。應(yīng)按鋼號和接頭厚度符合表11的要求。對于鋼結(jié)構(gòu)來說，預(yù)熱主要為了防止冷裂的形成，而不必考慮對接頭力學(xué)性能的影響。如接頭由兩種合金成分不同的鋼材組成，則應(yīng)取其中較高的預(yù)熱溫度。對于單層開坡口焊縫，或角焊縫的平列焊絲多絲埋弧焊，最低預(yù)熱溫度和層間溫度可按熱影響區(qū)最高硬度來確定。對于最低抗拉強(qiáng)度不大于415MPa的鋼材，熱影響區(qū)的最高硬度應(yīng)不大于225HV，對于最低抗拉強(qiáng)度大于415MPa，但不超過485MPa的鋼材，最高硬度不應(yīng)超過280HV。按照硬度測定結(jié)果確定的預(yù)熱溫度，應(yīng)得到授權(quán)焊接工程師的認(rèn)可。

4）焊接能量參數(shù)。焊接電流、電弧電壓及焊接速度等能量參數(shù)應(yīng)在已評定合格的焊接工藝規(guī)程規(guī)定的范圍之內(nèi)。其中最大容許的焊接電流，對于焊條電弧焊，熔化極氣體保護(hù)焊及藥芯焊絲電弧焊，不應(yīng)超過焊條或焊絲制造廠推薦的焊接電流范圍。對于單絲埋弧焊、角焊縫的最大焊接電流,不應(yīng)超過1000A；開坡口焊縫根部焊道和填充層焊道的最大焊接電流不應(yīng)超過600A。對于并列焊絲埋弧焊、角焊縫、留間隙或不留間隙開坡口焊縫根部焊道，以及開坡口焊縫的填充層焊道，最大焊接電流相應(yīng)為1200A、700A、900A及1200A。開坡口焊縫蓋面層焊道和多絲埋弧焊的焊接電流可不加限制。

除了限制焊接電流外，對于各種焊接工藝方法，焊接位置和接頭型式,容許采用的最大焊條芯直徑和焊絲直徑列于表12。

5）坡口和焊縫尺寸。免作評定的焊接工藝規(guī)程中，所采用的開坡口局部焊透和全焊透的焊接接頭外形尺寸,必須符合該法規(guī)的有關(guān)規(guī)定。其中，按焊接工藝方法，焊接位置及接頭型式，詳細(xì)列出了坡口型式、尺寸、允差，以及最大和最小的焊縫尺寸。表13和表14列示其典型示例。局部焊透單V形或雙V形、單面斜坡口、丁形和U形坡口焊縫的最小焊縫尺寸，應(yīng)符合表15的規(guī)定。5）坡口和焊縫尺寸。免作評定的焊接工藝規(guī)程中，所采用的開坡口局部焊透和全焊透的焊接接頭外形尺寸,必須符合該法規(guī)的有關(guān)規(guī)定。其中，按焊接工藝方法，焊接位置及接頭型式，詳細(xì)列出了坡口型式、尺寸、允差，以及最大和最小的焊縫尺寸。表13和表14列示其典型示例。局部焊透單V形或雙V形、單面斜坡口、丁形和U形坡口焊縫的最小焊縫尺寸，應(yīng)符合表15的規(guī)定。4.4.2.2

焊接工藝評定規(guī)則。美國鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)中關(guān)于焊接工藝評定制定了如下規(guī)則：除了該法規(guī)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程外，如下列焊接工藝重要參數(shù)的變化超出了以下容許的范圍，則該焊接工藝規(guī)程需作工藝評定試驗。

1）焊接工藝方法。法規(guī)容許鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中采用下列各種焊接方法：焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、鎢極氬弧焊、藥芯焊絲電弧焊、電渣焊和氣電立焊等。從一種焊接工藝方法改用另一種焊接工藝方法，或每種焊接工藝方法的重要參數(shù)的變化超過了已評定合格的范圍，則需對該焊接工藝規(guī)程作焊接工藝評定。

2）母材金屬。如鋼結(jié)構(gòu)焊接部件所用的母材金屬不是法規(guī)已認(rèn)可的材料，即采用了未列入表10的鋼材，則用于焊接該種鋼材的焊接工藝規(guī)程需作焊接工藝評定。

3）焊接填充金屬和電極。焊接填充金屬和電極發(fā)生下列變化時，應(yīng)作焊接工藝評定：

①焊接填充金屬強(qiáng)度級別的提高；

②從低氫型焊條改成高氫型焊條；

③從標(biāo)準(zhǔn)焊接填充金屬，改用非標(biāo)準(zhǔn)焊條、焊絲或焊絲焊劑的組合；

④在鎢極氬弧焊中，增加或取消填充絲；從添加冷絲改成添加熱絲，或反之，鎢極直徑的變動或采用非標(biāo)準(zhǔn)鎢極；

⑤在埋弧焊中，添加或取消附加鐵合金粉末，或粒狀填充金屬、或焊絲段、或增加其添加量。采用合金焊劑時，焊絲直徑的變動；

⑥在各種機(jī)械化和自動化焊接法中，焊絲數(shù)目的變化；

⑦在電渣焊和氣電立焊中，填充金屬或熔嘴金屬成分的重要變化。熔池?fù)醢鍙慕饘傩透某煞墙饘傩?，或反之；從可熔擋板改成不可熔擋板，或反之。實心非熔擋板任何橫截面尺寸或面積的縮減量大于原用擋板的25%。實心的非熔擋板改為水冷擋板，或反之。熔嘴金屬芯橫截面的變量大于已評定值的30%。添加焊劑方式的改變,例如由藥芯改為磁性焊絲，或外加焊劑。焊劑成分，包括熔嘴涂料成分的改變，焊劑配料成分的變化，大于已評定焊劑成分的30%。

4）預(yù)熱溫度和層間溫度。焊件的最低預(yù)熱溫度和層間溫度，如低于表11的規(guī)定，則應(yīng)做焊接工藝評定試驗,具體焊接工藝方法規(guī)定如下：對于焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊及藥芯焊絲電弧焊，預(yù)熱溫度不得比規(guī)定值低14℃；對于鎢極氬弧焊不得比規(guī)定值低55℃；對于要求缺口沖擊韌度的焊接接頭，層間溫度不應(yīng)比規(guī)定值高

5）焊接電參數(shù)。重要的焊接電參數(shù)包括：焊接電流、電流種類和極性、熔滴過渡型式、電弧電壓、送絲速度、焊接速度和熱輸入量。這些參數(shù)的變量如超過下列容許極限，則應(yīng)作焊接工藝評定試驗：

①對于焊條電弧焊，每種直徑焊條的焊接電流不應(yīng)超過焊條制造廠所推薦的上限值（見焊條說明書）；

②對于埋弧焊，熔化極氣體保護(hù)焊、藥芯焊絲電弧焊，焊接電參數(shù)不應(yīng)超過已評定值的10%；

③對于鎢極氬弧焊，焊接電參數(shù)不應(yīng)超過已評定值的25%；

④埋弧焊中，當(dāng)使用合金焊劑或焊接淬火、回火調(diào)質(zhì)鋼時，電流種類和極性的變化；

⑤熔化極氣體保護(hù)焊時，熔滴過渡型式的變化；

⑥電弧電壓的變量，對于焊條電弧焊不應(yīng)超過焊條制造廠推薦的上限值（見焊條說明書）；對于埋弧焊，熔化極氣體保護(hù)焊，不應(yīng)超過已評定值的7%；對于鎢極氬弧焊，不應(yīng)超過已評定值的25%；

⑦對于各種機(jī)械化焊接方法，送絲速度不應(yīng)大于已評定值的10%；

⑧焊接速度的變量，對于埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊和鎢極氬弧焊，在不要求控制熱輸入量的情況下，相應(yīng)不得超過已評定值的15%、25%和50%。當(dāng)要求控制熱輸入量時，熱輸入量的增量不應(yīng)超過已評定值的10%。對于電渣焊和氣電立焊，焊接電流的變量不應(yīng)超過已評定值的20%，電壓變量不應(yīng)大于10%，焊接速度的變量不大于20%。

6）焊接保護(hù)氣。在各種氣體保護(hù)焊中，保護(hù)氣體發(fā)生如下變化，應(yīng)看作重要參數(shù)：

①保護(hù)氣體從一種氣體改用另一種氣體；

②保護(hù)氣體從單一保護(hù)氣體改用混合氣體，或改變混合氣體的配比；

③取消氣體保護(hù)，或使用非標(biāo)準(zhǔn)氣體；

④對于熔化極氣體保護(hù)焊，藥芯焊絲電弧焊和鎢極氬弧焊，保護(hù)氣體總流量相應(yīng)增加20%、25%以上和50%,或相應(yīng)減少10%、10%以上和20%；

⑤對于氣電立焊，保護(hù)氣體總流量變化的容限為25%。采用混合氣體時，任一種氣體的混合比的變化大于總流量的5%。

7）焊后熱處理。焊后熱處理發(fā)生以下變化，需作焊接工藝評定。

①對于常用弧焊方法焊接的接頭,增加或取消焊后熱處理；

②對于電渣焊和氣電立焊接頭，改變焊后熱處理的加熱溫度范圍及保溫時間。

8）坡口型式和尺寸。焊接接頭坡口型式和尺寸發(fā)生下列變化，則需作焊接工藝評定試驗：

①焊接坡口型式的改變，例如：從單V形坡口改成雙V形坡口；從直邊對接改成開坡口對接；

②坡口的截面積變量，大于已評定值的25%；坡口尺寸的變化，如坡口角減小，間隙減小和鈍邊增加超過了法規(guī)規(guī)定的限值；

③取消背面襯墊。

全焊透開坡口接頭的焊接工藝評定適用于所有標(biāo)準(zhǔn)焊接工藝規(guī)程所采用的各種坡口，包括局部焊透開坡口的各種接頭型式。

9）焊接位置。焊接工藝評定試驗的焊接位置，分為平焊、立焊、橫焊和仰焊。焊接工藝評定試驗的焊接位置，只適用于相對應(yīng)的產(chǎn)品焊縫的焊接位置。從一種焊接位置改成另一種焊接位置，需作焊接工藝評定。電渣焊和氣電立焊時，接頭垂直度的偏差不應(yīng)大于10℃

10）母材金屬的規(guī)格。母材金屬的規(guī)格對于板結(jié)構(gòu)，只取母材金屬的厚度；對于管結(jié)構(gòu)，應(yīng)同時考慮管徑和壁厚。當(dāng)采用全焊透開坡口焊縫進(jìn)行焊接工藝評定試驗時，對于板材接頭，如試板厚度小于25mm，其適用厚度范圍為3.0~2t（t為試板厚度）；如試板厚度大于25mm，其適用厚度范圍的上限不受限制。對于管材接頭試樣,其規(guī)格分為兩種：一種名義直徑小于610mm，另一種大于610mm。適用的產(chǎn)品焊件外徑為等于和大于試件管徑的所有規(guī)格。其壁厚的適用范圍是：壁厚小于10mm的試件，對應(yīng)的產(chǎn)品壁厚范圍為3.0~2T（T為試件壁厚）；如試件壁厚為10~19mm，則適用壁厚范圍為T/2~2T；壁厚大于19mm的試件，可代表10mm至無限大的產(chǎn)品接頭厚度。

對于電渣焊和氣電立焊，工藝評定試板適用的壁厚范圍為0.5~1.1T。

對于焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和埋弧焊，任何厚度或管徑的全焊透開坡口焊縫的工藝評定，適用于所有尺寸的角焊縫或任何厚度的局部焊透開坡口焊縫。當(dāng)采用局部焊透焊縫工藝評定時，其適用壁厚范圍按坡口深度而定：如試板的坡口深度為3~10mm，則適用的壁厚范圍為3.0~2h（h為坡口的深度）；如試板坡口深度為10~25mm,則適用壁厚范圍為3.0mm至任何厚度。

當(dāng)以T型接頭試板評定角焊縫時,如試驗角焊縫為單道，其尺寸為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖樣中所規(guī)定的最大角焊縫尺寸,則可適用于任何厚度的板厚和焊道尺寸等于和小于單道試驗角焊縫的任何角焊縫。如以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中所規(guī)定的最小尺寸多道角焊縫為試驗角焊縫，則可適用于任何厚度板材及焊縫尺寸等于和大于多道試驗角焊縫的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)角焊縫。當(dāng)以管件T型接頭評定角焊縫時，其適用范圍與板材相同，只是將板厚改成管壁厚。

11）操作技術(shù)參數(shù)。對于常用的焊接工藝方法，操作技術(shù)參數(shù)一般不是重要參數(shù)。但在一些特種焊接方法中，某些操作技術(shù)參數(shù)應(yīng)是重要參數(shù),例如：多絲埋弧焊的縱向和側(cè)向絲間距變量，大于已評定值的10%或3mm,焊絲傾角增加或減少大于3°；焊絲與焊接方向角度偏差大于5°等。4.5

焊接工藝評定報告4.5.1

焊接工藝評定報告內(nèi)容

焊接工藝評定試驗完成后，將試驗結(jié)果填入焊接工藝評定報告。此報告的英文定名為ProcedureQualificationReport，縮寫為PQR。一份完整的焊接工藝評定報告，應(yīng)記錄評定試驗時所使用的全部焊接重要參數(shù)和各項性能試驗結(jié)果。由表4所示的推薦格式可見,其內(nèi)容應(yīng)包括下列各項：

1）評定報告編號及相對應(yīng)的焊接工藝規(guī)程設(shè)計書編號；

2）評定項目的名稱；

3）評定試驗采用的焊接工藝方法和焊接位置；

4）所依據(jù)的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)編號；產(chǎn)品制造規(guī)程或技術(shù)條件編號；

5）試板的接頭型式、坡口形狀和尺寸；

6）試板焊接接頭的焊接順序和焊縫層次。

7）試板母材金屬的牌號、規(guī)格、類別號。如采用非標(biāo)準(zhǔn)材料，則應(yīng)列出實際的化學(xué)成分和力學(xué)性能檢驗結(jié)果；

8）焊接試板所用的焊接材料，應(yīng)記錄牌號、標(biāo)準(zhǔn)型號和規(guī)格。必要時,列出該批焊材入廠復(fù)驗結(jié)果，包括化學(xué)成分和力學(xué)性能；

9）評定試板焊接過程中實測的預(yù)熱溫度、層間溫度和后熱溫度；

10）試板焊后熱處理的實際加熱溫度和保溫時間。對于各種合金鋼試板，應(yīng)記錄實際的升溫和冷卻速度；

11）焊接電參數(shù)。應(yīng)記錄試板焊接過程中實際使用的焊接電流、焊接電壓、焊接速度。對于熔化極氣體保護(hù)焊和電渣焊，應(yīng)記錄實測的送絲速度。電流種類和極性應(yīng)清楚寫明。如采用脈沖電流，應(yīng)記錄脈沖電流的各參數(shù)，如脈沖電流值、脈沖頻率、脈沖時間（脈寬）、基本電流等；

12）操作技術(shù)參數(shù)。在試板焊接中加以監(jiān)控或檢測的操作技術(shù)參數(shù)應(yīng)作記錄；

13）接頭力學(xué)性能檢驗結(jié)果，應(yīng)注明檢驗報告的編號、試樣編號、試樣型式和數(shù)量，以及接頭的強(qiáng)度性能和抗彎性能的試驗結(jié)果；

14）接頭其他性能檢驗結(jié)果，如角焊縫宏觀檢查結(jié)果、耐蝕性檢驗結(jié)果及硬度測定結(jié)果等；

15）評定結(jié)論；

16）編制、校對、審核人員簽名；

17）企業(yè)管理者代表批準(zhǔn)，以示對報告的正確性和合法性負(fù)責(zé)。4.5.2

焊接工藝評定報告與焊接工藝規(guī)程之間的關(guān)系

對于鍋爐、壓力容器焊接結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，每一份焊接工藝規(guī)程都必需有相對應(yīng)的焊接工藝評定報告的支持，也就是說，它是以評定報告為編制依據(jù)的。由于焊接工藝規(guī)程的內(nèi)容，包括了焊接工藝的重要參數(shù)和次要參數(shù),不論重要參數(shù)還是次要參數(shù)的變動，超出了容許的范圍，都要求重新編制焊接工藝規(guī)程。而焊接工藝評定報告,只有當(dāng)重要參數(shù)的變量超出容限值，才需重新作焊接工藝評定。因此，一份焊接工藝評定報告可以支持若干份焊接工藝規(guī)程。例如：在平焊位置完成的焊接工藝評定報告，可以同時支持在橫焊、立焊和仰焊位置的焊接工藝規(guī)程。只要其所有的重要參數(shù)在所評定的范圍之內(nèi)。反過來，在某些情況下，一份焊接工藝規(guī)程可能需要多份焊接工藝評定報告的支持。例如：某一厚壁焊縫擬采用兩種不同的焊接工藝方法焊接，即底層焊縫采用CO2氣體保護(hù)焊，填充層和蓋面層采用埋弧焊，則該焊接工藝規(guī)程應(yīng)由兩份相應(yīng)的焊接工藝評定報告所支持。某些采用組合焊接工藝的焊接工藝規(guī)程，甚至要求有3份或4份焊接工藝評定報告。如果焊接工藝評定試板，按產(chǎn)品接頭焊接工藝規(guī)定的每種焊接工藝方法所焊制焊縫厚度進(jìn)行焊接，且所取的接頭拉伸和彎曲試樣，能基本測定各種焊接工藝方法所焊焊縫的性能，則可以一份焊接工藝評定報告支持該焊接工藝規(guī)程。另一種做法是：對組合焊工藝所使用的每一種焊接工藝方法，分別單獨焊制一副試板，且試板厚度至少為12mm，則這些試板的焊接工藝評定報告，可分別用于相對應(yīng)的焊接工藝方法和焊縫厚度，包括根部焊道。此外，采用組合焊接工藝焊接的焊接工藝評定報告，也可以按每種焊接工藝方法，或焊接工藝所評定的焊縫厚度，分別支持只采用一種焊接工藝方法或焊接工藝的焊接工藝規(guī)程。其前提是其他重要參數(shù)相同，或在所評定的容限范圍之內(nèi)。

為了減少焊接工藝評定的工作量,避免不必要的重復(fù)，ASME鍋爐與壓力容器法規(guī)已將化學(xué)成分、焊接性和力學(xué)性能相近的材料歸入一類。屬于同一類的各種牌號的材料，其焊接工藝評定報告是相互通用的，只要所采用的其他各種焊接工藝重要參數(shù)都在已評定的范圍之內(nèi)。另外，焊接工藝評定報告的適用性不受鋼材型式的限制。采用板材完成的焊接工藝評定報告，也適用于相同鋼號的管材、型材、鍛件和鑄件。但這里必須強(qiáng)調(diào)指出，上述對材料的分類原則，是以法規(guī)認(rèn)可的材料為前提的。也就是說，列入ASME法規(guī)的所有材料，都經(jīng)過了全面的技術(shù)鑒定，并在實際生產(chǎn)中應(yīng)用多年，確認(rèn)其性能完全符合鍋爐與壓力容器的制造要求。因此，同一類材料之間焊接工藝評定報告的相互借用，具有充分的基礎(chǔ)。

對于母材厚度不同的接頭，如符合下列條件，開坡口焊縫的焊接工藝評定報告同樣有效：

1）較薄部件的厚度在所評定的范圍之內(nèi)。2）較厚部件的厚度如不要求缺口沖擊韌度，則部件的最大厚度不受限制，但工藝評定試板厚度應(yīng)大于6mm；對于要求缺口韌度的材料，則較厚部件的厚度應(yīng)在已評定的范圍之內(nèi)；但如工藝評定試板的厚度大于38mm，則其最大厚度不受限制。這就是說，開坡口對接焊縫的焊接工藝評定報告，可適用于同類材料、不同厚度的產(chǎn)品焊縫，可作為編制相應(yīng)焊接工藝規(guī)程的依據(jù)。

對于鋼結(jié)構(gòu)，焊接工藝評定報告對焊接工藝規(guī)程具有更寬的適用范圍。這里不再詳述。4.5.3

焊接工藝評定報告的技術(shù)管理

綜上所述，焊接工藝評定報告是一種重要的技術(shù)文件，應(yīng)加以嚴(yán)格的管理。從評定報告的格式、填寫、審批程序、復(fù)制、歸檔、檢索、修改、借閱到外部評審等，每一家焊接生產(chǎn)企業(yè)都應(yīng)建立適合自身情況的管理制度。4.5.3.1

焊接工藝評定報告的管理程序。焊接工藝評定報告最主要的作用是真實而完整地記錄焊接工藝評定試驗的條件。試驗過程實測數(shù)據(jù)和試板接頭的各項檢驗結(jié)果。實質(zhì)上，它是一份產(chǎn)品焊接質(zhì)量的記錄文件，其最鮮明的特點是它的真實性。

為便于管理，焊接工藝評定報告應(yīng)按企業(yè)制定的工藝文件編號制度統(tǒng)一編號，并注明報告的填寫日期。評定報告應(yīng)由完成該項評定試驗的焊接工程師填寫。在報告的最后一欄簽名,以示負(fù)責(zé)。為保證評定報告的完整性和正確性，評定報告應(yīng)經(jīng)企業(yè)主任焊接工程師審核，最后交企業(yè)管理者，或管理者代表審批簽名，以代表企業(yè)對報告的真實性和合法性負(fù)責(zé)。為充分體現(xiàn)其真實性，通常將評定試板的力學(xué)性能、宏觀金相等檢驗報告原件,作為焊接工藝評定報告的附件，一并歸檔備查。

焊接工藝評定報告一經(jīng)審批，由企業(yè)負(fù)責(zé)焊接工藝評定的部門復(fù)印兩份；一份交質(zhì)量管理部門，供政府質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)或用戶代表對企業(yè)進(jìn)行質(zhì)量體系評審時核查；另一份交焊接工藝部門，作為編制焊接工藝規(guī)程的依據(jù)，評定報告原件存于企業(yè)技術(shù)檔案部門。

焊接工藝評定報告一經(jīng)審批，原則上不準(zhǔn)修改。這不僅是因為評定報告是企業(yè)的重要質(zhì)量文件，而且是份真實反映焊接工藝評定全過程的記錄報告。但當(dāng)焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)或制造法規(guī)有關(guān)條數(shù)作出修改時，允許對已經(jīng)審批的評定報告作必要的補(bǔ)遺，而補(bǔ)遺頁也應(yīng)由企業(yè)管理者簽署。

焊接工藝評定報告是企業(yè)的一種內(nèi)部文件，它只適用于本企業(yè)的焊接生產(chǎn)活動，只能供本企業(yè)內(nèi)部的焊接工藝人員使用。不準(zhǔn)任意復(fù)制，亦不允許向外單位提供報告的復(fù)印件。4.5.3.2

焊接工藝評定報告的合法性。每一家焊接生產(chǎn)企業(yè)，都必須嚴(yán)格按照焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的制造法規(guī)的要求完成焊接工藝評定試驗。企業(yè)應(yīng)組織焊接工藝部門和有關(guān)責(zé)任人員編制焊接工藝規(guī)程，并按現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求，利用本企業(yè)現(xiàn)有的焊接設(shè)備、工藝裝備和考試合格的焊工，完成相應(yīng)的焊接工藝評定試驗?，F(xiàn)行制造法規(guī)不容許任何生產(chǎn)企業(yè)將焊接工藝評定試驗委托外單位去完成,也不容許任何企業(yè)借用外單位的焊接工藝評定報告，去編制用于本企業(yè)焊接生產(chǎn)的焊接工藝規(guī)程。因此，每一家生產(chǎn)企業(yè)都必須保證本企業(yè)的焊接工藝評定報告的合法性。企業(yè)的管理者必須為完成所規(guī)定的焊接工藝評定試驗建立必要的條件和人員配備。很難相信，一家沒有能力自行完成相應(yīng)的焊接工藝評定試驗的企業(yè)，能夠生產(chǎn)出質(zhì)量完全符合標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)要求的焊接產(chǎn)品。由此可見，焊接工藝評定試驗，也是考核企業(yè)焊接生產(chǎn)能力和質(zhì)量控制有效性的重要手段。

焊接工藝評定報告所記錄的數(shù)據(jù)和檢驗結(jié)果都必須是真實的，是采用經(jīng)校驗合格的儀器、儀表和檢測設(shè)備測量結(jié)果的記錄。不容許將任何實測檢驗結(jié)果隨意修改，更不容許編造檢驗結(jié)果。企業(yè)管理者有責(zé)任采取有效的管理和監(jiān)督措施，杜絕工作人員的違法行為。企業(yè)管理者或管理者代表,在焊接工藝評定報告上簽署，意味著他對報告所列數(shù)據(jù)的真實性和合法性負(fù)完全的責(zé)任。4.5.3.3

焊接工藝評定報告的有效性。焊接工藝評定報告經(jīng)企業(yè)管理者簽署后，說明該文件在企業(yè)內(nèi)部已完成審批程序，可以在企業(yè)內(nèi)部作為焊接工藝規(guī)程的編制依據(jù)，但還不能作為企業(yè)質(zhì)量體系認(rèn)證的證明文件。只有當(dāng)焊接工藝評定報告經(jīng)政府質(zhì)量監(jiān)督部門代表簽字認(rèn)可后，才真正具有法律效力。

焊接工藝評定報告一經(jīng)上列人員簽字認(rèn)可，就具有長期有效性。正如美國ASME《鍋爐與壓力容器法規(guī)》第9卷第1章QW-100.3條款所指出的，凡是按照本法規(guī)1962年版或以后任一版本的要求編制的焊接工藝規(guī)程，以及所完成的焊接工藝評定報告，都可以用于按ASME“鍋爐與壓力容器法規(guī)”制造的產(chǎn)品。按照1962年以前版本法規(guī)要求完成的焊接工藝評定報告，以及相對應(yīng)的焊接工藝規(guī)程，只要符合1962年版，或以后各版法規(guī)的所有要求，仍可繼續(xù)使用。但是新編制的焊接工藝規(guī)程的評定，以及原有焊接工藝規(guī)程的重新評定，應(yīng)當(dāng)按照最新版法規(guī)的第9卷及其補(bǔ)遺的規(guī)定執(zhí)行。

焊接工藝評定報告的長期有效性,是以完全符合法規(guī)要求為前提的。也就是說，焊接工藝規(guī)程的任一重要參數(shù)，都必須在法規(guī)評定規(guī)則所容許的范圍之內(nèi)。一旦新編的焊接工藝規(guī)程的某一重要參數(shù)，超出已評定的范圍,則原所依據(jù)的焊接工藝評定報告即行失效，而必須重作焊接工藝評定。5

焊接工藝評定試驗5.1

概述

焊接工藝評定試驗的項目和方法,原則上應(yīng)按照我國現(xiàn)行的或國際通用的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。實施焊接工藝評定試驗的企業(yè)，不得任意增加或縮減試驗項目，也不得改變試驗方法，否則就失去了焊接工藝評定的合法性。在執(zhí)行過程中，首先應(yīng)正確理解焊接工藝評定試驗的宗旨，避免與金屬材料的焊接性試驗，焊接工藝試驗、焊接材料的入廠檢驗等相互混淆。須知：焊接工藝評定是針對產(chǎn)品焊接構(gòu)件的某種接頭；評定對象是擬采用的焊接工藝各重要參數(shù)；檢驗項目主要是接頭的力學(xué)性能或宏觀金相。某些單位在焊接工藝評定試驗過程中，擅自增加一些試驗項目，如全焊縫金屬拉伸試驗、接頭微觀金相檢驗等。有的單位還按產(chǎn)品部件的不同結(jié)構(gòu)形狀，分別進(jìn)行焊接工藝評定試驗，導(dǎo)致焊接工藝評定過于繁復(fù)，所有這些都是由于沒有充分理解焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)的實質(zhì)所致，完全是不必要的。

基于我國現(xiàn)行焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)尚不夠完善，故本文所述的焊接工藝評定試驗項目和方法，主要根據(jù)美國ASME《鍋爐與壓力容器法規(guī)》第九卷和美國AWSD1.1鋼結(jié)構(gòu)焊接法規(guī)最新版的有關(guān)規(guī)定。5.2

焊接工藝評定試驗項目和試驗方法

焊接結(jié)構(gòu)的焊接工藝評定基本上可分成兩大類：一類是鍋爐與壓力容器（含管道）的焊接工藝評定；另一類是鋼結(jié)構(gòu)的焊接工藝評定。由于這兩類焊接結(jié)構(gòu)的工況條件差異較大，對焊接工藝評定的試驗項目也提出了不同的要求。5.2.1

鍋爐與壓力容器焊接工藝評定試驗項目

鍋爐與壓力容器焊接工藝評定試驗，可按產(chǎn)品的接頭型式，分別以開坡口全焊透對接接頭、開坡口局部焊透對接接頭和角接接頭來完成。特殊形式的接頭，如螺柱焊、耐蝕、耐磨堆焊，襯里層接頭及電阻焊接頭等，則按專門的相應(yīng)條款的規(guī)定。

開坡口全焊透和局部焊透對接接頭焊接工藝評定，其試板形狀、尺寸以及坡口型式和尺寸如圖1所示。角接接頭試板的型式和尺寸見圖2。當(dāng)評定焊縫坡口形狀和尺寸為重要參數(shù)的焊接工藝方法時，試板的坡口型式和尺寸應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣，或焊接工藝規(guī)程設(shè)計書的規(guī)定。

不銹復(fù)合鋼板對接接頭焊接工藝評定試板的形狀和尺寸，以及坡口型式和尺寸如圖3所示。薄板電阻點焊和縫焊接頭的試件型式和尺寸見圖4。螺柱焊接頭的試件型式如圖5所示。

焊接工藝評定試板的檢驗項目，按試件的型式分為下列幾種：1）開坡口對接接頭試板作拉伸,冷彎和缺口沖擊韌度試驗；

2）角接接頭試板作宏觀金相檢驗；

3）不銹鋼耐蝕堆焊層試件作表面滲透檢測，冷彎、化學(xué)成分分析；

4）硬質(zhì)合金堆焊層試件作表面滲透檢測，表面層硬度測定，宏觀金相檢驗、堆焊層化學(xué)成分分析；

5）螺柱焊試件作錘擊試驗或彎曲試驗、扭轉(zhuǎn)試驗、宏觀金相檢驗。5.2.1.1

開坡口對接接頭焊接評定試板取樣型式和數(shù)量

開坡口對接接頭試板取樣的型式和數(shù)量，取決于試件的材料種類和厚度。當(dāng)試板由同種材料或兩種強(qiáng)度基本相等的材料組成時，應(yīng)取接頭拉伸和橫向彎曲試樣。試樣的型式和數(shù)量及所評定的母材厚度范圍列于表15。

對于異種材料接頭或兩種對接材料強(qiáng)度相差較大的接頭，應(yīng)取接頭拉伸試樣和縱向彎曲試樣。試樣型式和數(shù)量及所評定母材厚度范圍列于表16。在評定由不同母材厚度組成的產(chǎn)品接頭時，焊接工藝評定試驗適用的母材厚度按下列規(guī)定：

1）較薄連接元件的厚度應(yīng)在表15和表16規(guī)定的范圍之內(nèi)；

2）如果評定試驗采用6mm以上的試板，則對于不要求缺口沖擊韌度的各種材料，如奧氏體不銹鋼、鎳基合金和鈦及其合金等，較厚連接元件的最大厚度不受限制。

3）對于其他各種材料，較厚連接元件的厚度應(yīng)在表15和表16規(guī)定范圍之內(nèi)。但如果評定試驗是采用厚38mm以上的試板，則較厚連接元件的最大厚度不受限制。

開坡口對接接頭評定試板的取樣部位和順序示于圖6。2.1.2

角接接頭評定試板的取樣型式和數(shù)量角接接頭的焊接工藝評定試驗，可以采用開坡口全焊透或局部焊透對接接頭試板，并取拉伸和彎曲試樣。取樣數(shù)量按表15和表16的規(guī)定。在這種情況下，所評定的角接接頭焊接工藝規(guī)程適用于所有尺寸的角焊縫和管子直徑。

對于非受壓部件的角焊縫，可以只作角焊縫評定試驗，且只取宏觀金相試樣檢驗。取樣的型式和數(shù)量按表17的規(guī)定。角接接頭評定試件的取樣部位和順序見圖7。當(dāng)所評定的產(chǎn)品焊縫要求作缺口沖擊韌度試驗時，應(yīng)適當(dāng)加長對接接頭試板的長度，并在試板中部或管件的中心線位置取出缺口沖擊試樣。沖擊試樣的數(shù)量為焊縫和熱影響區(qū)各3個。2.1.3

耐蝕和耐磨堆焊層評定試板的取樣型式和數(shù)量耐蝕和耐磨層堆焊評定試板的尺寸至少為150mm×150mm；堆焊層寬至少為38mm，長約150mm。當(dāng)采用管材進(jìn)行堆焊評定試驗時，管材的長度不應(yīng)小于150mm。試件的最小直徑應(yīng)保證能取出所要求的各種試樣。堆焊層焊道在試件圓周上應(yīng)相互搭接。堆焊層的厚度應(yīng)不小于焊接工藝規(guī)程設(shè)計書的規(guī)定，試板形狀和尺寸如圖8所示。耐蝕和耐磨層堆焊評定試板所要求的試樣型式和數(shù)量分別列于表18和表19。圖9示出耐蝕堆焊試板尺寸及取樣方法。管材堆焊試件上試樣截取部位見圖10。.2.1.4

不銹復(fù)合鋼板焊接工藝評定試板取樣型式和數(shù)量

不銹復(fù)合鋼板焊接工藝評定試板的試驗，分下列兩種情況：一種是在結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計算中，考慮了復(fù)合板的厚度；另一種是在強(qiáng)度計算中，不考慮復(fù)合板的厚度。

在第一種情況下，應(yīng)采用產(chǎn)品圖樣所規(guī)定的同類母材，相同牌號的復(fù)合層金屬，焊接工藝規(guī)程設(shè)計書規(guī)定的焊接工藝方法和焊接填充金屬進(jìn)行評定試驗。所評定的厚度范圍按表15和表16的規(guī)定。復(fù)合層填充金屬的最小厚度，應(yīng)符合堆焊層化學(xué)成分分析的要求。

第二種情況只需作基層的焊接工藝評定試驗。取樣的型式和數(shù)量，與開坡口全焊透對接接頭評定試驗相同。

當(dāng)實際焊件的接頭坡口表面、或接縫邊緣要求預(yù)堆焊，且預(yù)堆焊的工藝參數(shù)，如填充金屬的種類、焊接工藝方法和焊后熱處理工藝參數(shù)等，與連接焊縫所采用的焊接參數(shù)不同時，則焊接工藝評定亦應(yīng)按該焊件接頭的焊接工藝規(guī)程的規(guī)定，對坡口表面或接縫邊緣進(jìn)行預(yù)堆焊，然后再完成試板的焊接。如坡口預(yù)堆焊層的厚度小于5.0mm，則焊接試板的焊接電流和熱輸入為焊接工藝的重要參數(shù)。焊接工藝評定試板施焊時，必須加以監(jiān)控并作記錄。試板的取樣部位和試樣型式及數(shù)量，可按表15和表16的規(guī)定。5.2.1.5

電阻焊工藝評定試件

電阻點焊或凸焊工藝評定試驗，應(yīng)按焊接工藝規(guī)程設(shè)計書所規(guī)定的焊接參數(shù)，接連焊接10個焊點。其中5個作剪切試驗，另5個作宏觀金相檢查。電阻縫焊工藝評定試件（見圖4b）由兩塊方形薄板組成，其中一塊薄板的中心開孔，并焊上或釬焊上小直徑接管，然后將試件的四邊按焊接工藝規(guī)程設(shè)計書所規(guī)定的焊接參數(shù)，將其封閉縫焊；其試驗方法是將試件加壓直至破裂。不容許在焊縫上產(chǎn)生裂口。另外，再焊一條長至少為150mm的縫焊焊縫，試件的厚度與產(chǎn)品接頭的厚度相同。焊后將試件切成6條寬度近似相等的試樣，每條試樣的一個橫剖面作宏觀金相檢驗。

電阻焊設(shè)備如經(jīng)過改裝，或搬遷到需改變輸入電源的位置，或作其他重大改動時，則需在投產(chǎn)前，對設(shè)備進(jìn)行評定。評定試驗應(yīng)接連焊接100個焊點，或100條縫焊焊縫，其中每第5個焊點（或焊縫）作剪切試驗；再切取5個焊點（或焊縫），包括開頭的第5個和末尾的第5個焊點，作宏觀金相檢查。所有試件檢查合格后，才能正式投入生產(chǎn)使用。

電阻點焊試件的取樣方法和試樣尺寸要求如圖11所示。2.1.6

螺柱焊縫焊接工藝評定試件取樣型式和數(shù)量螺柱焊縫每項焊接工藝評定試驗,應(yīng)焊10個螺柱，其中5個螺柱焊縫作錘擊或彎曲試驗，另5個作扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗,也可作拉伸試驗代替扭轉(zhuǎn)試驗。5.2.2

焊接工藝評定試驗方法及合格標(biāo)準(zhǔn)5.2.2.1

焊接工藝評定試板的焊接位置

開坡口對接接頭焊接工藝評定試板，可在圖12和圖13所示的位置進(jìn)行焊接。角焊縫試板和試件的焊接位置見圖14。除了螺柱焊、表面堆焊等特種焊接工藝方法以外，在任何一種位置焊接的工藝評定試板的評定結(jié)果，適用于任何其他位置焊接的接頭。當(dāng)對焊接接頭提出沖擊韌度要求時，對于通用的幾種弧焊方法，如從任何一種位置改成垂直向上焊接位置，則為補(bǔ)加重要參數(shù)。開坡口對接接頭和角接接頭焊接位置的基準(zhǔn)面及所容許的偏差如圖15和圖16所示。螺柱焊縫試件可在圖13所示的任何位置焊接，但螺柱必須垂直于試板或管子試件的表面。螺柱焊縫試件的焊接位置及其容許變化范圍見圖17。在螺柱焊工藝評定中，焊接位置從已評定的位置改為未評定的位置，是一種重要參數(shù)，需要重新進(jìn)行焊接工藝評定。5.2.2.2

試板焊接接頭力學(xué)性能試驗方法

焊接工藝評定試驗中使用的力學(xué)性能試驗方法，包括拉伸、彎曲、缺口沖擊、扭轉(zhuǎn)和剪切試驗等。

（1）接頭拉伸試驗。在焊接工藝評定試板的試驗中，一般均取焊接接頭拉伸試樣。從焊接試板或管子試件中取出的拉伸試樣，其尺寸和加工要求分別示于圖18和圖19。焊接接頭的拉伸試樣原則上應(yīng)取全厚度試樣。對于組合焊接工藝方法焊接的接頭，拉伸試樣的橫截面應(yīng)包括所評定的各種焊接工藝方法和填充金屬所焊接的焊縫厚度。如因試驗設(shè)備的能力所限，不能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)型全厚度試樣的拉伸試驗，則可適當(dāng)減小試樣的厚度，取全厚度側(cè)向拉伸試樣，見圖20。也可從試件的橫截面上，用機(jī)械加工方法取出多個拉伸試樣。取樣部位見圖21。所取出的多個拉伸試樣，應(yīng)能測定出同一部位全厚度焊接接頭的強(qiáng)度。也就是說，多個拉伸試樣厚度的總和，應(yīng)相當(dāng)于所評定焊接接頭的實際厚度。當(dāng)要求測定試板焊接接頭拉伸試樣的屈服強(qiáng)度或高溫短時抗拉強(qiáng)度時,可采用圖22所示的圓棒拉伸試樣。試樣的直徑應(yīng)盡可能接近試板的厚度。當(dāng)試板的厚度較大時，可沿試板厚度方向截取多個拉伸試樣，以測定接頭全厚度的強(qiáng)度。加工焊接接頭圓棒試樣時，應(yīng)將焊縫居試樣中間。試樣兩端可加工成與試驗機(jī)夾頭相配的任何形狀或車制成所要求的螺紋。

對于管子直徑小于76mm的焊接試件，可以采用特制的夾鉗在試驗機(jī)上進(jìn)行管子對接接頭全斷面的拉伸。試件在拉伸試驗前，只需將焊縫的余高加工到與母材表面平齊。試樣的尺寸和夾鉗形狀及尺寸要求示于圖23。螺柱焊縫試件原則上應(yīng)作抗扭強(qiáng)度試驗。當(dāng)扭轉(zhuǎn)試驗無法實現(xiàn)時，也可用拉伸試驗代替。

焊接接頭拉伸試驗的程序，應(yīng)按GB/T2651-1989《焊接接頭拉伸試驗方法》的規(guī)定進(jìn)行。試驗過程中，應(yīng)將試樣連續(xù)加載直至拉斷。接頭的抗拉強(qiáng)度應(yīng)以極限總載荷除以加載前實測的試樣橫截面算得。

焊接工藝評定試板焊接接頭拉伸試驗的合格標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：

1）對于同種母材的焊接接頭、試樣的抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低抗拉強(qiáng)度值；

2）對于由兩種強(qiáng)度不同的母材組成的焊接接頭，試樣的抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于強(qiáng)度較低的母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低抗拉強(qiáng)度值；

3）當(dāng)產(chǎn)品的制造技術(shù)條件或制造規(guī)程容許采用室溫強(qiáng)度比母材低的焊縫金屬，則試樣的抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于該焊縫金屬（填充金屬）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低抗拉強(qiáng)度值；

4）如拉伸試樣斷裂在焊縫或熔合線以外的母材上，且試樣的抗拉強(qiáng)度低于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低抗拉強(qiáng)度不超過5%，則該試驗結(jié)果可判作合格。

（2）焊接接頭彎曲試驗。焊接接頭的彎曲試樣按其長度方向與焊接軸線的相對位置，可分為橫向彎曲試樣和縱向彎曲試樣兩種；按試樣彎曲時受拉面所處的部位，可分為面彎、背彎和側(cè)彎三種。

焊接接頭的彎曲試樣，可從試板或管子試件中切取近似于矩形截面的試樣。試樣的切割面應(yīng)作為試樣的側(cè)面，另兩面為試樣的正面和反面，其中正面的焊縫寬度較大。各種彎曲試樣的形狀和尺寸分別見圖24~27。焊接接頭彎曲試驗彎芯直徑和支承架的尺