如何做好焊接工艺评定

如何做好焊接工艺评定第一节、焊接工艺评定一、焊接工艺评定概念焊接工艺评定工作是整个焊接工作的前期准备。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，这个过程有前提、有目的、有结果、有限制范围。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、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”。二、焊接工艺评定的意义焊接工艺评定是保证锅炉、压力容器和压力管道焊接质量的一个重要环节。焊接工艺评定是锅炉、压力容器和压力管道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，焊接工艺评定和还能够在保证焊接接头质量的前提下尽可能提高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。三、焊接工艺评定目的焊接工艺评定的目的是：（1）是锅炉、压力容器和压力管道及设备制造、安装、检修等生产过程和焊工培训教学应遵循的技术文件。（2）是焊接质量管理所要执行的关键环节或重要措施。（3）是反映一个单位施焊能力和技术水平高低的重要标志。（4）是行业和国家相关的规程所做规定的必须进行的项目。四、焊接工艺评定的历史和发展80年代以后，电力系统高温、高压机组不断涌现，尤其近年来超临界、超超临界机组的不断出现，新钢种、新材料的不断出现；国家和行业的标准如《蒸汽锅炉安全监察规程》、《压力容器安全监察规程》和《电力工业锅炉压力容器监察规程》等规程都严格规定要进行焊接工艺评定；而在机组的安装、设备的检修实际工作中也都不同程度出现了由于焊接工艺不当影响焊接质量，并造成了一定的损失。在这种形势下，为了适应电力工业焊接技术发展要求，出版了第一本电力行业的焊接工艺评定规程《火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程》，规程编号为SD340－89。SD340－89出版后，我们电力行业的焊接工作者做了大量的基础工作，当时的东北电管局和华北电管局等地都由上级主管部门专项拨款，按照这一规程进行了系统的、规范的焊接工艺评定，做到了材质按级按类覆盖、规格尺寸按壁厚和管径分别覆盖、规范参数按大小线能量覆盖和焊接方法的覆盖，完善了电力工业的焊接工艺、焊接技术管理的基础工作，彻底扭转了过去只注重焊工技艺操作水平的外观和无损探伤合格，不管其焊接热输入量的大小和焊接工艺影响焊接质量、焊接接头性能，认识到整体的焊接工艺实施才是保证焊接质量、满足使用要求的重要条件。该规程实施十几年来，我们电力行业焊接工作者积累了丰富的经验，对焊接工艺评定的涵义、内容以及实施的工作程序有了更深一层的理解。火力发电厂超临界、超超临界机组不断发展，原有的低碳钢的水冷壁、低合金钢的过热器、再热器、联箱以及蒸汽管道已经满足不了要求，越来越多的高合金钢的新材料T23、T91、P91、T92、P92、T122、P122、E911、E122、NF12、TP347HFG、super304H、HR3C、NF707等钢材的出现使焊接工艺评定工作的难度也越来越大，，对焊接工艺评定可靠性的要求越来越高，材料的焊接制约着超临界、超超临界机组材料的使用和发展，每一种新材料的出现必须首先要经过我们的焊接工艺评定合格才能应用机组设备中。由此看出焊接工艺评定合格与否制约着高合金钢技术的发展和超超临界机组的发展。第二节、焊接工艺评定工作规则一、进行焊接工艺评定工作的依据如何正确的理解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，必须清楚进行焊接工艺评定工作的依据。首先应以《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》、《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612—1996、电力行业《焊接工艺评定规程》DL/T869—2004等规程作为焊接工艺评定工作的主要依据，在焊接工艺评定过程中还要始终严格执行其他各有关规程。其主要规程有：GB50236—98和一些行业标准JB4708—2000、电力行业《焊接技术规程》DL/T868—2004以及一些相关检验规程和其他焊接技术规程等，这些规程分别对焊接工艺评定工作都做了具体的要求，对指导各企业正确实施焊接工艺评定起到了重要作用。二、焊接工艺评定的适用范围焊接工艺评定的适用范围是：（1）焊接工艺评定适用于锅炉、管道、压力容器和承重钢结构等钢制设备的制作、安装、检修的焊接工作以及焊工培训和焊工技术考核，在这些工作实施前都要进行的焊接工艺评定，来确定所拟订的焊接工艺的正确性。（2）焊接工艺评定适用于焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、埋弧焊等焊接方法。（3）从事制造、安装或检修工作的企业。（4）焊接工艺评定是具有针对性的，各种产品的技术条件要求是不同的，如果产品是压力容器，则其工艺评定的试验结果应该符合压力容器的技术条件标准的要求；如果产品是承重钢结构，则其工艺评定试验结果应该符合该承重钢结构的技术条件的标准要求等，焊接工艺评定工作就是以满足产品的技术条件作为焊接工艺评定试验合格标准的首要要求，三、焊接工艺评定特点焊接工艺评定的特点是：（1）焊接工艺评定是解决任一钢材在具体条件下的焊接工艺问题，而不是选择最佳工艺参数，具有一定的范围，供大多数人接受。（2）焊接工艺评定是解决在具体工艺条件下的使用性能问题，但不能解决消除应力、减少变形、防止焊接缺陷产生等涉及到的整体质量问题。（3）焊接工艺评定要以原材料的焊接性能为基础，通过焊接工艺评定可靠的技术条件试验，去指导生产，避免了把实际产品当试验件的弊病。（4）焊接工艺评定试验过程中应该排除人为因素，不要把焊接工艺评定与焊工技能评定混为一谈。主持焊接工艺评定工作的人员应该有能力分辨出产生缺陷的原因是焊接工艺问题还是焊工的技能问题，如果是技能问题应通过焊工培训来解决。（5）现有的焊接工艺评定规程所规定需要进行的试验，主要是焊接接头的常温力学试验。即通过了外观检验、无损检测和常温力学试验，一般认为就通过了焊接工艺试验。对于电力行业高温、高压管道的新钢种这个结果是不完全可靠，还要考虑接头的高温持久试验、蠕变试验、应力腐蚀等试验。四、焊接工艺评定条件（1）电力工业发电设备中需以焊接方法实现联接的任何钢材，均应进行焊接工艺评定。（2）评定前应了解其钢材的焊接性。钢材技术参数、焊接裂纹敏感性等。（3）所有应用的各种焊接材料均应进行焊接工艺评定。（5）所有应用的焊接方法均应进行焊接工艺评定。（6）影响焊接接头力学性能的焊接条件和影响焊接线能量的工艺规范参数均应进行焊接工艺评定。五、焊接工艺评定解决的问题焊接工艺评定可以解决的问题是：（1）验证施焊单位是否具有焊接工艺评定的能力以及所拟定的焊接工艺方案是否正确，能否达到产品技术条件所要求的质量标准，是焊接工艺实行的可靠依据。（2）根据焊接工艺评定报告制订焊接作业指导书指导实际焊接工作。六、焊接工艺评定的规定（1）焊接工艺评定应以规程或技术标准的规定为依据进行。（2）焊接工艺评定的钢材和所选定的焊接材料应有可靠的质量证明资料和焊接性评价资料。（3）焊接工艺评定应在焊接性评价资料的基础上，制订评定工艺方案之后，于正式施焊产品之前所进行的工作。（4）所用的设备、器具和测定仪器等应处于正常工作状态和检定周期内。（5）焊接工艺评定试件的焊制，应由本单位技术熟练的焊工担任，并应进行测量记录。（6）参与焊接工艺评定的人员其资质条件应符合有关规程的要求。（7）工艺评定试验的合格标准应符合产品技术条件的规定。若产品技术条件没有规定合格标准，则试验包括力学试验、弯曲试验及产品技术条件规定的其他试验，其合格标准按规程执行。（8）焊接工艺评定全过程的技术资料积累，应完整齐全。第三节、焊接工艺评定的程序焊接工艺评定的程序是：编制和下达焊接工艺评定任务书—编制焊接工艺评定方案—焊制试件和检验试件—编制焊接工艺评定报告—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）一、编制和下达焊接工艺评定任务书任务书的主要作用是下达评定任务，因此，其主要的内容应为：评定目的、评定指标、评定项目和承担评定任务的部门及人员的资质条件等。（一）评定指标的确定根据规程和钢材的理论基础知识（焊接性）等，确定各项技术指标。按照《焊接工艺评定规程》DL/T869的规定，要求焊缝金属的化学成分和力学性能（强度、塑性、韧性等指标）应与母材相当或不低于母材相应规定值的下限。（二）评定项目的确定根据工程的实际工作情况要求，按规程适用范围做好项目的相关覆盖，确定好评定项目。焊接工艺评定的项目确定应从以下几方面来考虑：1．钢材焊接工程应用的钢材品种和规格繁多，如每种均进行“评定”，不但复杂且数量很多，为减少评定数量，且又能取得可靠的工艺，将钢材按其化学成分、冶金性能、焊后热处理条件、力学性能、规格、设计和使用条件等因素综合考虑．划分成类级别进行评定。按规程要求可以进行替代覆盖。（1）钢材类级别划分电力工业火力发电厂常用钢材按类级别划分，它们的划分方法是：按用途划分成A、B、C等三个类别，而级别则以力学性能、化学成分和组织类型综合划分为I、Ⅱ、Ⅲ三个级别。几个规程钢材类别划法已统一，具体是：1）碳素钢及普通低合金钢为一类，代号为“A”。其级别为：碳素钢(含碳量≤0．35％)代号为：AI。普通低合金钢(6s≤400MPa)代号为：AⅡ。普通低合金钢(6s400MPa)代号为AⅢ。2）热强钢及合金结构钢为一类，代号为“B”。其级别为：珠光体钢代号为：BI贝氏体钢代号为：BII马氏体钢代号为：BⅢ3）不锈钢为一类，代号为；“C”。其级别为：马氏体不锈钢代号为：CI铁素体不锈钢代号为：CⅡ奥氏体不锈钢代号为：CⅢ（2）钢材类级别在“评定”中的基本规定1）首次应用的钢材，必须进行“评定”。2）“评定”用的钢材与实际(工程)应用的钢材应相同。3）同类同级，但不同牌号钢材的“评定”工艺，可以相互替代。4）同类别中，高级别钢材的“评定”工艺适用于低级别钢材，反之不可。5）高类别“评定”合格的工艺，在一定条件下可以替代低类别钢材，但其工艺必须以代替钢材类级别的评定条件和工艺参数施焊，否则不可。6）对B类马氏体钢和不锈钢，由于其合金含量比较前述钢材已经达到几倍关系，因此，简单的替代关系不再适用。7）常用的国外钢材，根据化学成分按国内钢材类级划分，可与国内相应类级的钢材同等对待。划分不上的要进行工艺评定。（3）异种钢的划分异种钢焊接接头的含义是：异种钢焊接接头钢材组合基本上分为两大类：一类为金属组织类型相同化学成份不同，如低碳钢与低合金钢的焊接接头，它们均属珠光体组织类型，且物理性能差别较小，仅是化学成分不同；另一类为金属组织类型和化学成分都不相同而物理性能差别较大，如低合金珠光体钢与高合金马氏体钢或奥氏体不锈钢的焊接接头。异种钢焊接接头的主要特征是：其形成的焊接接头存在着化学成分、金相组织、力学性能和焊接残余应力分布等的不均匀性，而焊接过程就需针对这些问题，采取必要的工艺措施加以解决。DL／T752-2001《火力发电厂异种钢焊接技术规程》中对异种钢接头是根据钢材供货金相组织形态划分的，以电力工业常用钢材及其钢材组合形式，分为3类6组:1）A类异种钢接头焊接接头一侧为奥氏体钢，另一侧为其它组织钢材。具体类型有：A+M、A+B、A+P等3组。2）M类异种钢接头焊接接头的一侧为马氏体钢，另一侧为其它组织钢材，具体类型有：M+B、M+P等2组。3）B类异种钢接头焊接接头的一侧为贝氏体钢。另一侧为珠光体铜。具体类型有：B+P只一组。2．评定试件厚度（1）对接焊缝适用于焊件厚度1）评定试件厚度为1．5≤δ8(mm)时，