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1 ISO国际标准化组织ISO15614-1：2012金属材料焊接工艺规程和评定–焊接工艺试验第1部分:钢的电弧焊和气焊与镍及镍合金的电弧焊Specification and qualification of welding procedures for metallic materials –Welding‐Procedure test – Part1:Arcandgasweldingofsteelsandarcweldingofnickelandnickelalloys2 目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4预焊接工艺规程（PWPS）5焊接工艺试验6试件6.1概述6.2试件的形状和尺寸6.3试件的焊接7检查和试验7.1试验范围7.2试样的位置与选取7.3非破坏性试验7.4破坏性试验7.5验收等级7.6重新试验8评定范围8.1概述8.2与制造厂有关的8.3与母材有关的8.4所有焊接工艺的共性8.5焊接工艺的特殊性9焊接工艺评定记录(WPQR)附录A(资料性附录)焊接工艺评定记录单（WPQR）3 1范围本欧洲标准是系列标准的一部分，该系列标准的详细情况在ISO15607:2003的附录A内给出。本标准规定了如何通过焊接工艺试验评定预焊接工艺规程。本标准确定了的焊接工艺的评定范围进行焊接工艺试验的条件和所有实际焊接操作在第8章列出的变量范围内。焊接工艺试验应按本标准进行。应用标准可需要补充试验。本标准适用于各种形状钢产品的电弧和气焊，以及各种形状的镍和镍合金的电弧焊。按ISO4063，下列工艺包括电弧焊和气焊:111-手动金属电弧焊（用药皮电焊条的金属电弧焊）；114-自保护药芯电弧焊12-埋弧焊131-金属极惰性气体保护焊，MIG焊；135-金属极活性气体保护焊，MAG焊；136-带活性气体保护的金属芯电弧焊；137-带惰性气体保护的金属芯电弧焊；141-钨极惰性气体保护电弧焊；TIG焊；15-等离子电弧焊；311-氧乙炔焊。这些欧洲标准的原理可适用于其它熔焊工艺。4 2规范性引用文件本欧洲标准通过注明日期或未注明日期的方式引用其它出版物的某些规定。这些规定可以在文本中的相应位置引用。引用的出版物列于下面。对于注明日期的引用，随对这些出版物所作的更改或修订，只有当通过修改或修订的方式将其纳入本欧洲标准时，才适用于本欧洲标准。对于未注明日期的引用，该出版物的昀新版本适用于本欧洲标准。EN571-1,非破坏性试验-渗透检验-第1部分:一般原理EN875,金属材料焊接破坏性试验-冲击试验-试样位置、缺口方位和检查。EN895,金属材料焊接破坏性试验-横向拉伸试验。EN910,金属材料焊接破坏性试验-弯曲试验EN1011-1,焊接-金属材料的焊接推荐-第1部分:电弧焊一般指南EN1043-1:1995,金属材料的破坏性试验-硬度试验-第1部分:电弧焊缝的硬度试验EN1290,焊接的非破坏性检查-焊缝的磁力探伤检查EN1321,金属材料焊接的破坏性试验-焊接的宏观金相检查和微观检查EN1418,焊接人员-金属材料全机械化和自动焊的熔合焊操作者和电阻焊调整工的验收试验EN1435,焊接的非破坏性检查-焊缝的射线探伤检查EN1714,焊接的非破坏性检查-超声波探伤检查ISO4063:1998,焊接及有关工艺-工艺的名词术语和参考号ISO5817：2007焊接钢、镍、钛及其合金熔焊接头(束焊除外)缺陷的质量分级ISO6947:1990,焊接-工作位置-倾斜角和转角的定义ISO/DIS9606-1焊接的评定试验-熔合焊-第1部分:钢ISO9606-4焊工的评定试验-熔合焊-第4部分:镍及镍合金EN12062,焊接的非破坏性试验-金属材料通则ISO14175,焊接消耗品-电弧焊和电弧切割的保护气ISO15607:2003金属材料焊接工艺的规范和评定-通则ISO/TR15608:2005焊接-金属材料分类法指南ISO/DIS15609-1:2004金属材料焊接工艺规程和验收-焊接工艺规程-第1部分:电弧焊ISO15609-2:2001金属材料焊接工艺规定和验收-焊接工艺规程-第2部分:气（体）焊ISO15613:2004金属材料焊接工艺规程和评定-基于该生产焊接试验的评定ISO17637,熔合焊的非破坏性检查-外观检查5 3术语和定义本标准使用ISO15607:2003给出的术语和定义。4预焊接工艺规程（pWPS）预焊接工艺规程应按ISO15609-1或ISO15609-2编制。5焊接工艺试验试件的焊接和试验应按第6条和第7条进行。按本标准相关试验要求，进行焊接工艺试验的焊工或焊接操作工，具有按ISO9606-1或ISO9606-4或EN1418评定范围内的资格。6试件6.1概述产品内涉及焊接工艺的焊接接头应按6.2的规定通过制作一个或几个标准化试件来代表。如果产品/接头的几何要求不能提供本标准所示的标准化试件，应要求使用ISO15613。6.2试件的形状和尺寸试件的长度或数量应足以进行所需要的全部试验。为了制作额外的试样或重新试验的试样，可准备附加试件或比昀小尺寸长的试件（见7.6）。对所有试件，除支管焊接（见图4）和角焊缝（见图3）外，材料厚度t应与接焊的两板或两管的厚度相同。如果应用标准要求，冲击试验需要在热影响区（HAZ）内选取时，应在试件上标出板的轧制方向。试件的厚度和/或管的外径应按8.3.2.1～8.3.2.3选取。试件的形状和昀小尺寸应如下：6.2.1全焊透板的对接焊缝试件应按图1准备6.2.2全焊透管的对接焊缝试件应按图2准备注：使用“单个管或组合管”这一词语表示“管”或“空心截面”。6 6.2.3T型接头试件应按图3准备T形接头可用于全焊透的对接焊缝或角焊缝6.2.4支管焊接试件应按图4准备，生产时支管角度α应用昀小值。支管焊接可用于全焊透的接头（插入式或骑座式）和角焊缝缝。6.3试件的焊接试件的准备和焊接应按pWPS和它们所代表的一般生产焊接条件下进行。试件倾斜角和转角的焊接位置和限制应按ISO6947的规定。如果定位焊点熔入昀终的焊缝，它们应包括在试件内。试件的焊接和试验在考官各或考试机构的监督下进行。图注：1按预焊接工艺规程（pWPS）的规定准备接头a最小值150mmb最小值350mmt材料厚度图1全焊透时板的对接试板7 图注1按预焊接工艺规程（pWPS）的规定准备接头a最小值150mmD管外径t材料厚度图2气焊透时管的对接焊缝试件图注1按预焊接工艺规程（pWPS）的规定准备接头a最小值150mmb最小值350mmt材料厚度图3-T型接头试件 8 图注1按预焊接工艺规程（pWPS）的规定准备接头α支管角度a最小值150mmD1主管外径t1主管材料厚度D2支管外径t2支管材料厚度图4-支管焊接试件7检查和试验7.1试验范围试验包括非破坏性试验（NDT）和破坏性试验。应按表1的要求进行。应用标准可规定补充试验，例如：纵向焊接拉伸试验；全焊缝金属弯曲试验；腐蚀试验；化学分析；微观检查；δ铁素体检查：十字形试验9 注：特殊的使用条件、材料或生产条件所需的试验可能比本标准规定的试验更复杂，目的是为了得到更多的信息和避免日后重复焊接工艺试验。表1试件的检查和试验试件试验种类试验的程度脚注全焊透时的对焊图1和图2外观射线探伤或超声波探伤表面裂纹检测横向拉伸试验横向弯曲试验冲击试验硬度试验宏观（低倍）检查100%100%100%2个试样4个试样2组有要求时1个试样-ab-cde-全焊透时的T型接头图3全焊透时的支管焊接-图4外观表面裂纹检测超声波或射线探伤硬度试验宏观检查100%100%100%有要求时2个试样fb和fa,f和ge和ff角焊缝图3和图4外观表面裂纹检测硬度试验宏观检查100%100%有要求时2个试样fb和fe和ffa超声波试验不适用于t8mm，且不适用于材料组8，10，41～48b渗透试验或磁力探伤试验，对非磁性材料采用渗透试验c弯曲试验，见7.4.3d对厚度≥12mm且已经规定冲击性能的材料，焊接金属取1组，热影响区（HAZ）取1组。相关标准可能要求材料厚度低于12mm也需要进行冲击试验。试验温度应由制造厂按照应用场合或应用标准选择，但不必低于母材金属规定的温度。关于补充试验，见7.4.5e对1.1和8，41～48组母材金属不需要硬度试验f列举的试验不能提供有关焊缝机械性能方面的信息。因为这些性能与应用场合有关，如需要还应做补充试验，例如对接焊缝。g外径≤50mm时，不需要超声波探伤检验。外径50mm且技术上不能进行超声波探伤检查的，只要接头的外形能提供满意的结果，应进行X射线探伤检查。7.2试验的位置和选取试样应按图5.6.7和8选取试样的选取应在所有非破坏性试验（NDT）已经完成，并合格后进行。试样采取的位置在所用NDT方法的允许范围内昀好避开缺陷区域。10 图注1废弃25mm2焊接方向3此区域可取：-1个拉伸试样-弯曲试样4此区域可取：-冲击和补充试样（如需要）5此区域可取：-1个拉伸试样-弯曲试样6此区域可取：-1个宏观金相试样-1个硬度试样此图未按比例图5板对接焊缝试样的位置11 图注1固定管的顶部2此区域可取：-1个位伸试样-弯曲试样3此区域可取：-冲击和补充试验试样（如需要）4此区域可取：-1个拉伸试样-弯曲试样5此区域可取：-1个宏观金相试样-1个硬度试样注此图未按比例图6-管对接焊缝试样的位置图7-T型接头试样的位置图注1报废25mm2宏观试样3宏观和硬度试样4焊接方向 12 图注1所采取的宏观金相和硬度试样（位置A）2宏观金相试样（位置B）α=支管角图8-管的支管焊接或角焊缝试样的位置7.3非破坏性试验按7.1和表1的所有非破坏性试验应在试样切割前进行。所规定的任何焊后热处理应在非破坏性试验之前进行。对氢脆敏感产生裂纹的材料及未规定焊接后热或焊后热处理时，应推迟进行非破坏性试验。根据接头的几何形状，材料和工件要求，非破坏性试验（NDT）应根据ISO17637（外观检查），EN1435（射线检查）、EN1714（超声波检查）EN571-1（渗透检查）和EN1290（磁力探伤检查）按表1的要求进行。7.4破坏性试验7.4.1概述试验的程度按表1的要求7.4.2横向拉伸试验对接焊缝横向拉伸试验的试样和试验应按EN895（ISO4136）的规定。对外径50mm的管，应从两端面去除多余的焊接金属，使试样的厚度等于管的壁厚。对外径≤50mm的管，和使用全截面小径管时，管内表面上的多余的焊接金属可保留不用去除。13 如果试验前无其它规定，试样的抗拉强度应不小于母材的所规定相应昀小值。对异种母材焊接，其抗拉强度应不小于具有昀低抗拉强度的母材的昀小规定值。7.4.3弯曲试验对接焊缝弯曲试验的试样和试验应接EN910（ISO5173）的规定。厚度12mm时，应使用两个焊缝背弯试样和两个焊缝面弯试样。厚度≥12mm时，推荐用4个侧弯试样代替根部和面弯试验。不同板材或异种板材的对接，可以用一个纵向面弯和背弯代替4个横向侧弯。弯曲用成型辊或内辊轮的直径为4t，伸长率A≥20%时，母材的弯曲角为180°；对伸长率A20%的母材，应使用下列公式：DAt式中，d为成形辊或内辊轮的直径tS为焊接试样的厚度A为材料规范所要求的昀小伸长率试验时，试样在任何方向上不得显示有3mm的任何单一裂纹，试验时在试样的边角处出现的裂纹评定时应不予考虑。7.4.4宏观金相检查试样应按EN1321规定在一侧进行制备和腐蚀以清楚显示熔合线，热影响区（HAZ）和焊缝层道数。宏观金相检查应包括未受影响的母材，并且每批工艺试验至少用一个宏观金相复制品存档。宏观金相检查的验收等级应按7.5的规定。7.4.5冲击试验冲击试验试样的位置和试验温度应按本标准进行，试样的尺寸和试验分法应按EN875(ISO9016)进行。对焊缝接金属，使用VWT型试样（V：摆锤式V型缺口，W：焊接金属内缺口，T：整个厚度的缺口），对热影响区（HAZ）应使用VHT型试样（V：摆捶式V型缺口，H：热影响区内缺口，T：整个厚度缺口）。