焊接工艺评定-PPT精选

§8-5焊接工艺评定的一般程序一、焊接工艺评定的概念根据JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》：定义：为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正确性而进行的试验过程及对试验结果的评价，称为焊接工艺评定。（一）焊接工艺评定的目的1、验证施焊单位拟订的焊接工艺是否正确。2、评价施工单位能否焊出符合有关要求的焊接接头。焊接工艺评定包括下列四个过程：1.拟定焊接工艺指导书焊接工艺指导书是焊接工艺评定的原始依据和评定对象，应将待评定的焊接工艺内容全部反映出来。包括：焊接接头自然情况，母材种类、焊接方法、焊接材料、焊接电流、焊接电压、焊接速度、预热温度等。2.焊接试件根据拟定的焊接工艺指导书焊接试件，应注意以下几点：（二）焊接工艺评定的过程（1）焊接工艺所用设备、仪表均处于正常工作状态；（2）钢材、焊接材料必须符合国家相应标准；（3）由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备进行焊接。3.检验并出具焊接工艺评定报告•焊接工艺评定报告是对焊接工艺评定试验的全面总结，因此应对各项试验的试验结果进行汇总，同时给出最后的结论。•焊接工艺评定报告的作用：作为制定焊接工艺规程的依据，具有指导作用。•焊接工艺评定报告通常采用标准中推荐的格式。4.编制焊接工艺规程和焊接工艺卡二、焊接工艺评定的规则（一）焊接工艺因素的分类根据对焊焊接接头力学性能的影响，可将焊接工艺评定因素分为重要因素、补加因素和次要因素。（1）重要因素：是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素。当变更任何一个重要因素是都需重新评定焊接工艺。（2）补加因素：是指影响焊接接头冲击韧度的焊接工艺因素。当规定进行冲击试验时，需增加补加因素。（3）次要因素：是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。当变更次要因素时，不需重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺指导书。（二）对各种工艺因素的分析（1）焊接方法改变焊接方法需重新评定；当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法（或焊接工艺）时，可采用组合评定和分别评定两种方法。例如，有一焊件、材质为16MnR，焊接接头有冲击韧度要求，用三种焊接方法焊成，如何评定？第一种方法：组合评定法表3-6适用于焊件厚度的有效范围母材焊缝金属最小值最大值最小值最大值埋弧焊1540不限20焊条电弧焊1540不限12氩弧焊1540不限8第二种方法：分别评定法见下图：表3-7适用于焊件厚度的有效范围母材焊缝金属最小值最大值最小值最大值埋弧焊1540不限40焊条电弧焊1540不限20氩弧焊1540不限10（三）母材按照化学成分、力学性能和焊接性能的相近程度进行分类分组，比较相近的归为一类，更为相近的归为一组。表8-5-1钢号分组分类表类别号组别号钢号II-1Q235-A·FQ235-AQ235-BQ235-C102020G20g20R类别号组别号钢号IIII-116Mn16MnRII-215MnNbR15MnVR20MnMo10MoWVNbIIIIII-113MnNiMoNbR18MnMoNbR20MnMoNbIII-207MnCrMoVRIVIV-112CrMo12CrMoG15CrMo15CrMoR15CrMoG14Cr1Mo类别号组别号钢号IVIV-114Cr1MoR12Cr1MoV12Cr1MoVGIV-212Cr2Mo12Cr2Mo112Cr2Mo1R12Cr2MoGVV-11Cr5MoVIVI-109MnD09MnNiD09MnNiDRVI-216MnD16MnDR15MnNiDR类别号组别号钢号VIIVII-11Cr18Ni9Ti0Cr18Ni90Cr18Ni10TiVII-20Cr17Ni12Mo20Cr19Ni13Mo30Cr18Ni12Mo2Ti00Cr17Ni14Mo2VIIIVI-10Cr13同时规定：（1）当重要因素、补加因素不变时，某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其他钢材母材。（2）组别号VI-2母材的评定适用于组别号II-1的母材。（3）在同类别号中，高组别号母材的评定适用于该组别号与低组别号母材所组成的焊接接头。（4）母材组别号改变时，需重新评定。（5）当不同类别号的母材组成焊接接头时，即使母材各自都已评定合格，其焊接接头需重新评定。类别号为II（或组别号为VI-1、VI-2）的同钢号母材的评定适用于该类别号（或该组别号）母材与类别号为I的母材所组成的焊接接头。（四）试件厚度与焊件厚度为减少焊接工艺评定的数量，焊接工艺经评定合格后，根据试件的厚度可确定一个适用于焊件的厚度范围。下面介绍一下对试件厚度有效范围的规定。1.试件母材为IV-2组和σb下限植大于540MPa级的低合金钢，按表1和表2中的规定。表1试件厚度适用于焊件厚度有效范围试件母材厚度T适用于焊件母材厚度的有效范围最小值最大值T＜1.5T2T1.5≤T＜81.52T，且不大于12T≥80.75T1.5T表2试件焊缝厚度适用于焊件焊缝厚度的有效范围试件焊缝金属厚度t适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围最小值最大值t＜1.5不限2t1.5≤t＜8不限2t，且不大于12t≥8不限1.5t注：t指同一种焊接方法（或焊接工艺）在试件上所熔敷的焊缝金属厚度。2.其他母材，按表3和表4的规定。表3试件厚度适用于焊件厚度的有效范围（横弯）试件母材厚度T适用于焊件母材厚度的有效范围适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围最小值最大值最小值最大值T＜1.5T2T不限2t1.5≤T＜101.52T不限2t10＜T＜3852T不限2t≥385200*不限2t（t＜20）≥385200*不限200*（t≥20）*限用于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊的多道焊。表4试件厚度试用于焊件厚度的有效范围(纵弯）试件母材厚度T适用于焊件母材厚度的有效范围适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围最小值最大值最小值最大值＜1.5T2T不限2t1.5≤T≤101.52T不限2t＞1052T不限2t（五）焊后热处理包括：不进行热处理和焊后进行热处理（例如正火、高温回火、固溶处理等），改变热处理方式或改为不进行热处理，均需要重新评定。（一）对接焊缝试件1.适用对象：焊缝是对接焊缝和受压角焊缝的焊件接头。2、试件制备有两种：①板材对接焊缝试件②管材对接焊缝试件以板材对接焊缝试件为例：厚度：应充分考虑其适用于焊件的有效范围；宽度：大于等于250mm；三、试件检验施焊：按焊接工艺指导书中给出的工艺；长度：应足以切取所需试样。（二）对接焊缝试件的检验对接试件检验项目包括外观检查、无损检测、力学性能和弯曲性能试验。其中，外观检查和按JB4730进行无损检测结果不得有裂纹。力学性能和弯曲性能试验项目包括拉伸试验、冲击试验（当规定时）和弯曲试验。（1）外观检查试验目的：检查接头表面有无裂纹等缺陷。试验方法：有肉眼观察试件接头的表面。合格指标：没有裂纹。（2）无损检测试验目的：检查接头内部有无裂纹等缺陷。试验方法；采用射线检测和超声波检测法当试件厚度小于或等于38毫米时，采用100%射线检测；当试件厚度大于20毫米，抗拉强度大于540兆帕时，除采用100%射线检测，还应采用局部超声波检测。当试件厚度大于38毫米时，除采用100%射线检测，还应采用局部超声波检测。合格指标：没有裂纹。（3）力学性能和弯曲试验1）拉伸试验•试验目的：测定接头的强度。•试样形式：①紧凑型板接头带肩板形试样，见右图：②紧凑型管接头带肩板形试样型式I，见下图：③紧凑型管接头带肩板形试样形式II，见下图：④管接头全截面试样，见右图：试验方法：按GB/T228-1987规定的试验方法在拉力机上进行。合格指标：（1）试样母材为同种钢号时，每个试样抗拉强度不应低于母材钢号标准规定的下限值；（2）试样母材为两种钢号时，每个试样的抗拉强度不应低于两种钢号标准规定值下限的较低值。（3）同一厚度方向上两片或多片试样拉伸试验结果的平均值应符合上述规定，且单片试样如果断在焊缝或熔合线以外的母材上，其最低值不得低于母材钢号标准规定值下限的95%（碳素钢）或97%（低合金钢和高合金钢）。2）弯曲试验•试验目的：测定接头的塑性，揭示接头内部的缺陷，以及焊缝的致密性。•试样的形式：有面弯、背弯、纵向面弯、纵向背弯和横向侧弯等五种。其中板材合和管材的面弯试样如下图所示；•试验方法：按GB/T232-1988中的规定在拉力机上进行。•合格指标：试样弯曲到规定角度以后，其拉伸面上沿任何方向不得有单条长度大于3mm的裂纹或缺陷。3）冲击试验•试验目的：测定接头的冲•击韧性。•试样形式：10mm×10mm×55mm、开V型缺口。•取样位置：取样位置见右图所示：（三）角焊缝试件的检验角焊缝试件检验项目包括外观检查和金相检验。（1）外观检查外观检查不得有裂纹。其试验目的、试验方法和合格指标与对接焊缝试件相同。（2）金相检验试验目的：检查焊缝根部是否焊透，接头内部有无裂纹、未熔合，以及焊脚之差。•合格指标：①焊缝根部应焊透；焊缝金属和热影响区不得有裂纹、未熔合；②角焊缝两焊脚之差不宜大于3mm。如果通过实验，所要求的各项性能均符合要求，则该项工艺评定合格，如有一项内容或一个试样不合格，则工艺评定不合格。（一）焊接工艺规程焊接工艺规程是制造焊件所有有关的加工方法和实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等。1、焊接工艺规程的作用（1）焊接工艺规程是结合一定的生产条件，在实践经验的基础上分析总结制定出来的。（2）焊接工艺规程是组织和管理焊接生产的四、焊接工艺规程和焊接工艺卡基础依据。（3）焊接工艺规程是交流焊接先进经验的桥梁。2、编制焊接工艺规程的原则（1）工艺上的先进性（2）经济上的合理性（3）技术上的可行性（4）安全上的可靠性3、编制焊接工艺规程的依据（1）结构设计说明书及产品的整套装配图样和零部件工作图。（2）有关标准。即产品的种类、焊接材料、坡口形式、检验方法等。（3）产品验收质量标准。（4）产品类型。焊接结构生产，一般分单件生产、成批生产和大量生产三种类型。（5）工厂生产条件。（二）焊接工艺卡接头焊接工艺卡是指导生产的细则，其中规定了加工产品的焊接工艺。一般的焊接工艺卡包括以下内容：焊接接头简图；母材金属的牌号、规格；焊接材料的牌号、规格、烘干温度、保温时间；预热温度，层（道）间温度、焊后热处理温度及方法；焊接参数（电流、极性、电压、焊接速度、焊机类型等）；焊接材料定额、焊接工时定额、焊工持证的合格项目；焊接过程，如焊前清理及方法、层间清渣、焊后清理、打焊工钢印、外观自检等。锅炉压力容器压力管道焊工考试规则第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。焊接方法及代号见表1，焊条类别代号及适用范围见表2，试件钢号分类及代号见表3，各种试件形式、位置及代号见表4，焊接要素及代号见表5。表1焊接方法及代号焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW（一）、“2019年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。•药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同，常用半自动与自动焊方式(实质上是手工焊与机械焊）。•堆焊不能称为焊接方法，只是焊接方法的运用，各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。•对于焊接方法按“2019年考规”分为手工焊接和机械化焊接两种方法；对焊工操作技能“2019年考规”分为手工和焊机操作技能两种。对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格表2焊条类别、代号及范围焊条类别焊条类别代号相应型号牌号适用焊件的焊条范围钛钙型F1EXX03J422/J502F1纤维素型钛型F2EXX10J505GXF1、F2钛型、钛钙型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氢型、碱性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J钛型、钛钙F4EXXX(X)