NBT47014-XXXX《《承压设备焊接工艺评定》

NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》•1、国内实施的焊接工艺评定标准•在锅炉、压力容器和压力管道行业内实施的焊接工艺评定标准：（1）JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》；（2）JB/T4734-2002《铝制焊接容器》附录B“铝容器焊接工艺评定”；（3）JB/T4745-2002《钛制焊接容器》附录B“钛容器焊接工艺评定”；（4）JB/T4755-2006《铜制压力容器》附录B“铜制压力容器的焊接工艺评定”；（5）JB/T4756-2006《镍及镍合金制压力容器》附录B“镍及镍合金制压力容器的焊接工艺评定”；（6）GB151-1999《管壳式换热器》附录B“换热管与管板接头的焊接工艺评定”；（7）GB150-1998《钢制压力容器》附录C“低温压力容器”；（8）《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ“焊接工艺评定”；（9）DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》；（10）GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》；（11）SY/T4103-1995《钢质管道焊接及验收》；（12）SY/T0452-2002《石油天然气金属管道焊接工艺评定》。•上述锅炉、压力容器和压力管道行业中主要的焊接工艺评定标准，除SY/T4103外，都是参照采用ASME《锅炉压力容器规范》第Ⅸ卷“焊接和钎接评定”，ASMEⅨ的权威性与广泛性一直为世界各国所公认。•近些年来，欧洲标准EN288《金属材料的焊接工艺规程及评定》，后来发展为ISO9956《金属材料焊接工艺规程和评定》，现又改为ISO15609，逐渐被国标认可。•由于我国承压设备行业的设计、制造、安装、检验和使用标准大多参照ASME《锅炉压力容器规范》，对欧盟发布的97/23/EC《承压设备指令》以及EN13445《非火焰接触压力容器》则处于开始认识阶段。•因此JB4708修订过程中，从中国实际情况出发参照ASMEⅨ不仅是合适的，也是合理的。•2、统一承压设备焊接工艺评定标准所面临的问题（1）产品类别增加到锅炉、压力容器、压力管道；金属材料类别增加到钢、铝、钛、铜和镍；焊接方法要增加等离子弧焊、气电立焊和摩擦焊。（2）基本概念1、什么是焊接工艺评定？什么是NB/T47014中的焊接工艺评定？2、焊接工艺评定流程；3、焊接接头抗拉强度合格指标；4、焊接接头冲击试验温度；（3）弯曲试样的试验参数及试样加工要求；（4）换热管与管板的焊接工艺评定。•3、与JB4708相比，NB/T47014的主要变化：•1）适用范围从压力容器扩大到锅炉、压力容器、压力管道；•2）增加焊接工艺规程流程图、母材、填充金属和焊接方法的补充规定、复合金属材料焊接工艺评定、换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定和焊接工艺评定常用英文缩写及代号等6个附录。•3）增加等离子弧焊、气电立焊、螺柱电弧焊和摩擦焊等焊接方法的焊接工艺评定；•4）增加钛材、铝材、铜材和镍材的焊接工艺评定；•5）增加填充金属（焊条、焊丝、焊剂）分类及焊接工艺评定规则；•6）增加了焊接工艺评定术语的内容，将焊接工艺指导书变更为预焊接工艺规程；•7）增加了焊接工艺附加评定、焊接作业指导书、螺柱电弧焊及缺欠术语；•8）撤销JB4708-2000中的附录A不锈钢复合钢焊接工艺评定；•9）变更JB4708-2000标准的编写结构，将焊接工艺评定因素及类别划分集中成一章；各类焊接工艺评定都按评定规则、评定方法、检验要求和结果评价的程序编写；•10）撤销型式试验件焊接工艺评定；•11）增加锅炉、压力管道用金属材料、并划分类别、组别；•12）依据GB150-1998的变更，撤销和增加了部分压力容器钢材并重新划分类别、组别；•13）撤销了JB4708-2000表1中填充金属类中焊条、焊剂、焊丝有关牌号、钢号评定规则；•14）撤销JB4708-2000表1中填充金属类中焊条、焊剂、焊丝有关牌号、钢号评定规则，撤销了JB4708-2000中对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定中的电渣焊相关的焊接工艺评定因素，增加若干条款，修订了表6；•15）增加等离子弧焊、摩擦焊时的母材评定规则；•16）修订两项试件厚度与焊件厚度覆盖规定；•17）修订拉伸试验判定依据及合格指标；•18）变更外径不大于100mm的管状试件弯曲试样宽度；•19）修订厚度方向上取冲击试样位置的规定；•20）、修订堆焊金属重新评定的堆焊工艺因素；•21）、增加等离子焊堆焊重新评定的堆焊工艺因素；•22）、增加管状堆焊试件并规定取样位置；•23）增加管状堆焊试件并规定取样位置。•4、术语•4.1预焊接工艺规程（pWPS)•为进行焊接工艺评定所拟定的焊接工艺文件。即JB4708-2000中的焊接工艺评定指导书。•4.2焊接工艺规程（WPS）•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。•4.3焊接作业指导书（WWI）•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。•4.4焊接工艺规程和焊接作业指导书的区分•从概念上可以看出，焊接工艺规程是根据合格的焊接工艺评定报告编制的，只保证焊接接头的力学性能和弯曲性能符合NB/T47014的规定，而焊接接头的力学性能和弯曲性能只是焊接质量的一个方面，此外，尚有诸如焊缝外观、焊缝内外缺陷、应力与应变，施工方便、合理性、经济性等一系列涉及到焊接生产、管理质量等众多方面问题，这显然是焊接工艺规程所不具备的，这只有待于焊接作业指导书来完成。编制焊接作业指导书的主要依据之一便是评定合格的焊接工艺规程。•4.5焊接工艺附加评定•为使焊接接头的附加特性（如换热管和管板的角焊缝厚度）符合规定，对拟定的焊接工艺规程进行验证性试验及结果评价。•焊接工艺评定主要是评定的焊接接头的力学性能，但对于一些特殊形式的焊缝如角焊缝、角接接头对接焊缝、组合焊缝及其他无法进行内部质量检测的焊缝，主要靠焊接工艺保证焊接质量，对该类焊缝的焊接工艺进行评定即属于焊接工艺附加评定。•4.6缺欠•在焊接接头与母材中，无损检测标准允许存在的不连续部位。该术语来自GB/T3375。•5、总则•5.1承压设备的焊接工艺评定，除遵守本标准规定外，还应符合锅炉、压力容器和压力管道产品相关标准、技术文件的要求。•即NB/T47014只是承压设备行业通用性、技术性和基础性，不能代替所有的产品标准，但应以此标准为基础。•5.2评定合格的焊接工艺是指合格的焊接工艺评定报告中，所列通用焊接工艺评定因素和专用焊接工艺评定因素中的重要因素和补加因素。重点说明什么是合格的焊接工艺。•6、焊接工艺评定因素及类别划分•6.1焊接方法及分类中，增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊合螺柱电弧焊。•等离子弧焊：英文缩写PAW，是将电弧压缩，利用等离子枪产生的高温、高电离度、高能量密度的等离子弧，对被焊构件进行加热实现连接的熔焊方法。•特点：1）生产效率高能量密度大、电弧方向性强、熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下，可一次焊透8~10mm厚的不锈钢板；与钨极氩弧焊同属于钨极气体保护焊，但其焊接速度要快得多；•2）焊接质量高，工件上受热区域小，热影响区窄，焊接薄板时变形小；•3）电弧稳定，电弧挺度好，弧长波动对电弧影响较小。•气电立焊：厚板立焊时，在接头两侧使用成形器具(固定式或移动式冷却块)保持熔池形状，强制焊缝成形的一种电弧焊。•气电立焊是由普通熔化极气体保护焊和电渣焊发展而形成的一种熔化极气体保护电弧焊方法。其优点是：生产率高，成本低。与窄间隙焊的主要区别在于焊缝一次成形，而不是多道多层焊。•摩擦焊：在压力作用下，通过待焊工件的摩擦界面及其附近温度升高，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎，伴随着材料产生塑性流变，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。•摩擦焊相较传统熔焊最大的不同点在于整个焊接过程中，待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点，即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。•相对传统熔焊，摩擦焊具有焊接接头质量高——能达到焊缝强度与基体材料等强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好，可实现异种材料焊接等。•螺柱焊：螺柱焊（studwelding）是将螺柱一端与板件（或管件）表面接触，通电引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压力完成焊接的方法。电弧螺柱焊用圆柱头焊钉适用高层钢骨结构建筑、工业厂房建筑、公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、交通设施建筑、机场、车站、电站、管道支架、起重机械及其它钢结构等。•6.2金属材料及分类•6.2.1分类原则•根据金属材料的化学成分、力学性能和焊接性能将焊制承压设备用母材进行分类。•6.2.2增加了锅炉用钢、管线钢及有色金属•关于管线钢，执行标准为GB/T9711.1《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》如L245L295等。•GB/T9711.2《石油天然气工业输送钢管第2部分B级钢管》L245NBL360QB等。•该标准为石油天然气工业输送钢管交货技术条件，执行该标准的钢管在制造过程中焊接如何进行工艺评定，未查到相关的规定，但对于交货验收时发现的焊缝缺陷允许采用埋弧焊、熔化极气体保护焊或碱性焊条手工电弧焊进行补焊，补焊时应按GB/T9711第一部分附录B进行补焊工艺验证，而该补焊工艺验证的要求与NB47014的要求完全不同，整体要求高一些，对于该类钢管施工焊接按哪个标准进行焊接工艺评定一直存在争议。•根据NB47014总则4.1的规定，NB47014作为焊接工艺评定具备通用性、技术性和基础性，还应符合产品相关标准、技术文件的要求。•通过比较两个标准，在最基础的母材分类分组方面，两者基本一致，而其他方面的要求均高于NB47014，因此，GB/T9711标准中的钢管在焊接施工时，应按其附录B补焊工艺验证的要求进行焊接工艺评定。•6.2.3金属材料分类说明•金属材料（母材）分类、分组主要考虑焊接接头的力学性能的前提下，也充分考虑到母材化学成分和焊接性能。分类原则和做法力图按照ASMEⅨ的规定，母材分组原则与ASMEⅨ有很大区别。•Fe-1类为强度钢，按其抗拉强度级别分为：40kgf/mm250kgf/mm255kgf/mm260kgf/mm2，共四组。•Fe-3类为含Mo量等于或大于0.3%的强度钢，按其抗拉强度级别分为：40kgf/mm250kgf/mm260kgf/mm2三组。•Fe-4类按化学成分Cr小于2%分类，依Cr-Mo含量的公称成分分为两组：1Cr-0.5Mo1Cr-0.5Mo-V。Fe-5A类按化学成分Cr、Mo含量分类，典型成分为21/4Cr-1Mo(12Cr2Mo)Fe-5B类按化学成分Cr等于或大于5%分类，其中Cr公称成分5%为一组，9%为另一组。Fe-6类为马氏体不锈钢Fe-7类为铁素体不锈钢,按Cr含量分为两组Fe-8类为奥氏体不锈钢，按Cr、Ni配比高低不同分成两组：18-8型、25-13型和25-20型Fe-9B类为含镍3%的低温钢，不分组Fe-10I为高铬钢，Cr含量为27%Fe-10H为奥氏体与铁素体双相不锈钢及高铬钢•NB/T47014仍未对材料何时需要进行冲击试验作出规定，是否要进行冲击试验，依据原劳动部锅炉压力容器安全监察局曾以劳锅局字[1993]13号文下发“关于压力容器产品焊接试板问题补充规定的通知”•1、《容规》、GB150、压力容器产品专项标准规定要做冲击韧性试验的；•2、压力容器产品设计图样规定要做冲击韧性试验的；•3、按压力容器产品所选用的材料，其材料标准规定要做冲击试验的。关于奥氏体不锈钢低温冲击试验•奥氏体不锈钢是否进行冲击试验，GB150中有相应的规定：•GB1504.1.7款规定：钢材使用温度下限，除奥氏体不锈钢及本章有关条文另行规定者外，均为高于-20℃。钢材使用温度低于或等于-20℃时，应按附录C的规定进行夏比（V型缺口）低温冲击试验。奥氏体钢的使用温度高于或等于-196℃时，可免做冲击试验。•附录C1.4规定：铬镍不锈钢低温容器，在设计温度高于或等于-196℃时，且满足下列各项