中美锅炉压力容器焊接标准对比

1中美锅炉压力容器焊接标准对比全国锅炉压力容器标准化技术委员会戈兆文合肥通用机械研究院二0一一年九月二十日大连2中美锅炉压力容器焊接标准对比戈兆文全国锅炉压力容器标准化技术委员会合肥通用机械研究院1.前言1.1国内锅炉压力容器制造、安装企业简况据国家质检总局特种设备安全监察局统计公布的，2009年特种设备制造、安装企业数量见表1表1全国承压设备制造安装企业（家）锅炉压力容器气瓶压力管道有许可证的制造企业126936931294047许可证设备（元）件制造企业1053282安装改造维修企业37636803186至2010年底为止，国内取得美国ASME制造认证钢印共有502家企业。国内承压设备制造、安装等企业数量最多的省份依次为江苏、辽宁、山东、四川。全国承压设备制造、安装企业将近1万家1.2国内锅炉压力容器用焊接标准2011年7月1日国家能源局公布了四项承压设备焊接标准，并规定2011年10月1日实施，它们是：NB/T47014-2011（JB/T4708）《承压设备焊接工艺评定》NB/T47015-2011（JB/T4709）《压力容器焊接规程》NB/T47016-2011（JB/T4744）《承压设备用产品焊接试件力学性能检验》NB/T47018-2011（JB/T4747）《承压设备用焊接材料订货技术条件》国家质量监督检验检疫总局于2010年11月4日颁布了特种设备安全技术规范TSGZ6002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》以上一个特种设备安全技术规范，三个行业标准都是参照ASME《锅炉压力容器规范》编制的，主要参照了ASME《锅炉压力容器规范》中的相关篇章：第Ⅰ卷动力锅炉建造规则第Ⅱ卷C篇--焊条、焊丝及填充材料标准第Ⅷ卷压力容器建造规则第Ⅸ卷焊接和钎接评定1.3制订中国行业标准需要考虑的问题1.3.1从中国的实际情况出发，参照采用国外先进工业国家标准。中国的实际情况：（1）中国的法律、法规、安全技术规范；（2）锅炉、压力容器、压力管道的设计、制造、安装、维修、检验和监督；（3）基本材料、母材与焊材；（4）质量管理与工艺实施状况；（5）相关人员的理解能力与接受能力。1.3.2标准是各方协调结果我国标准法规定，标准必需服从于法规。特种设备安全技术规范如《固定式压力容器安全技术规程》、《特种设备焊接操作人员考核细则》都是上位法，在编制行业标准、产品标准时都不能违背上位法中的规定。例如：JB4708-2000中规定焊接材料的牌号改变，要重新评定焊接工艺，就是在当时有效的《蒸气锅炉安全技术监察规程》中规定的。又如：压力容器焊后返修要不要重新进行焊后热处理，亦是如此。什么是协调？协调就是妥协。有一个经过协调大家都遵守的标准，要比争认不止、无法统一，长期决定不了的混乱状况，要好得多。所以，学习、理解标准，不能完全从技术角度出发，要综合考虑到标准的管理功能、法律效用、经济作用等等社会作用。例：焊后返修的重新焊后热处理规定：1.返修次数限制；2.重新焊后热处理的规3定；都是遵照协调原则确定。1.3.3对ASME《锅炉压力容器规范》中条文与术语的理解A）既要有深厚的专业知识，也要精通英文B）几个重要的概念1焊缝与焊接接头2焊后热处理时的钢板厚度与焊缝金属厚度3WPS是《焊接工艺规程》，还是《焊接作业指导书》《预焊接工艺规程》4焊接接头抗拉强度合格指标：“母材标准规定值的下限值”，还是焊接工艺评定标准规定的“抗拉强度最低值”；5产品焊接“试件”还是“试板”；6什么是焊接工艺评定？什么是承压设备的焊接工艺评定；7什么是角焊缝；8什么是“焊接工艺规程”？什么是“焊接工艺指导书”？2.中、美承压设备用焊接材料标准对比2.1中、美焊接材料标准对比见表2～表4表2中外焊条国家标准对照表中国美国日本欧洲、德国备注GB/T5117—1995碳钢焊条AWSA5.1—1991碳钢手工电弧焊焊条JISZ3211—1991低碳钢焊条EN499—1994碳钢及细晶粒钢焊条GB/T5117等效采用AWSA5.1GB/T5118—1995低合金钢焊条AWSA5.5—1996低合金钢焊条JISZ3212—1990，高强度钢焊条JISZ3214—1999耐候钢焊条JISZ3223—1993钼及铬钼耐热钢焊条JISZ3241—1999低温钢用焊条EN499—1994碳钢及细晶粒钢焊条EN1599—1997耐热钢焊条EN757—1997高强度钢焊条GB/T5118等效采用AWSA5.5GB/T983—1995不锈钢焊条AWSA5.4—1992耐蚀铬钢及铬镍钢焊条JISZ3221—1989不锈钢焊条EN1600—1997不锈钢及耐热钢焊条GB/T983等效采用AWSA5.4GB/T984—2001堆焊焊条AWSA5.13—1980堆焊用焊丝及焊条JISZ3251—1991硬质堆焊焊条DIN8555—1.2—1978堆焊用焊接填充材料GB/T3670—1995铜及铜合金焊条AWSA5.6—1984铜及铜合金焊条JISZ3231—1989铜及铜合金焊条DIN1733T1—1979铜及铜合金焊接填充材料GB/T3669—2001铝及铝合金焊条AWSA5.3—1991铝及铝合金焊条DIN7871—1975铝及铝合金焊条GB/T10044—2002铸铁焊条及焊丝AWSA5.15—1990铸铁用填充丝及焊条JISZ3252—1992铸铁焊条DIN8573T1—1978铸铁焊接用填充材料4GB/T13814—1992镍及镍合金焊条AWSA5.11—1997镍及镍合金焊条JISZ3224—1999镍及镍合金焊条DIN1736—1980镍及镍合金焊接填充材料GB/T13814—1992等效采用AWSA5.11—89NB/T47018.2—2011钢焊条全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织编制表3中外焊丝国家标准对照表中国美国日本欧洲备注GB/T14957—1994熔化焊用钢丝GB/T14958—1994气体保护焊用钢丝（已废止）GB/T8110—1995气保焊用碳钢、低合金钢焊丝AWSA5.18—1993碳钢用气保焊焊丝和填充丝AWSA5.28—1996低合金钢用气保焊焊丝和填充丝JISZ3312—1999碳钢及高强钢MAG焊接用实芯焊丝JISZ3325—1999低温钢MAG焊接用实芯焊丝JISZ3316—1999低碳钢和低合金钢用TIG焊丝及焊棒JISZ3317—1999钼及铬钼钢MAG焊接用实芯焊丝EN440—1994碳钢气保焊焊丝和填充丝EN1668—1997碳钢及细晶粒钢TIG焊焊丝和填充丝EN12070—1999耐热钢气保焊焊丝①GB/T8110—1995等效采用了AWSA5.18和AWSA5.28②GB/T14957其中部分焊丝用于气体保护焊YB/T5092—2005焊接用不锈钢丝AWSA5.9—1993不锈钢焊丝和填充丝JISZ3321—1999焊接用不锈钢焊丝和填充丝EN12072—1999不锈钢和耐热钢气保焊焊丝和填充丝GB/T15620—1995镍及镍合金焊丝AWSA5.14—1997镍及镍合金焊丝JISZ3334—1999镍及镍合金焊丝和焊棒DIN1736—1985镍及镍合焊丝GB/T15620—1995参照采用AWSA5.14GB/T9460—1988铜及铜合金焊丝AWSA5.7—1984铜及铜合金焊丝JISZ3341—1993铜及铜合金焊丝DIN1733—1988铜及铜合金焊丝GB/T10858—1989铝及铝合金焊丝AWSA5.10—1999铝及铝合金焊丝和填充丝JISZ3232—1990铝及铝合金焊丝和填充丝DIN1732—1988铝及铝合金焊丝和填充丝GB10858-2008等效采用ISO18273:2004焊接材料—铝和铝合金实心焊丝和填充丝规程JB/T4745—2002附录D压力容器用钛及钛合金焊丝AWSA5.16—1990钛和钛合金焊丝和填充丝JB/T4745—2002附录D等效采用AWSA5.16—1990NB/T47018.3—2011气体保护电弧焊钢焊丝全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织编制5表4中外埋弧焊焊材国家标准对照表中国美国日本欧洲备注GB/T5293—1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂AWSA5.17—1997碳钢用埋弧焊焊丝和焊剂JISZ3351—1999碳钢和低合金钢埋弧焊焊丝EN756—碳钢及低合金钢埋弧焊焊丝GB/T5293—1999等效采用AWSA5.17—1989GB/T12470—2003埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂AWSA5.23—1990低合金钢用埋弧焊焊丝和焊剂JISZ3352—1988碳钢和低合金钢埋弧焊焊剂EN760—埋弧焊用焊剂GB/T12470—2003中除焊丝外，其它基本与AWSA5.23相同GB/T17854—1999埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂JISZ3324—1999不锈钢埋弧焊用实芯焊丝和焊剂DIN8556—1986不锈钢用焊接材料GB/T17854—1999等效采用JISZ3324—1988NB/T47018.4—2011埋弧焊钢焊丝和焊剂全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织编制AWSA5.2—1992碳钢和低合金钢氧—可燃气焊接填充丝AWSA5.25—1997电渣焊用碳钢和低合金钢焊丝和焊剂AWSA5.26—1997碳钢和低合金钢气电焊焊丝AWSA5.30—1979可熔化嵌条AWSA5.8—1992钎焊和熔钎焊钎料AWSA5.31—1992钎焊和熔钎焊钎剂2.2我国焊接材料国家标准特点2.2.1我国承压设备所用焊接材料（焊条、气保焊焊丝、埋弧焊焊丝及焊剂）所遵照的国家标准，与美相比，基本是齐全的，这为编制承压设备焊接材料行业标准奠定了基础。2.2.2我国碳钢、低合金钢、不锈钢焊条国家标准和镍及镍合金焊条国家标准都是等效采用美国国家标准进行编制的。我国埋弧焊用碳钢、低合金钢焊丝和焊剂国家标准参照采用了美国国家标准，而埋弧焊用不锈钢焊丝和焊剂国家标准则是参照采用日本国家标准。实际上，这三个埋弧焊国家标准中的焊丝都是符合中国国家标准GB/T14957、GB/T3429和YB/T5092规定的，其余技术条件才与美国国家标准相同。2.2.3焊丝国家标准分两种情况：一是GB/T14957、GB/T14958和YB/T5092是冶金系统编制的，市场可以充分供应；一是GB/T8110为焊接标准化委员会等效采用了美国国家标准而编出的，在标准中没有看到GB/T14957、GB/T14958与GB/T8110之间的对应关系。而承压设备制造厂目前也只选用了GB/T8110中ER49-1，ER50-6等少数几个型号焊丝。由全国钢标准化技术委员会归口的《GB/T3429--2002焊接用钢盘条》是国产焊丝标准的基础，这份标准包括了碳钢和低合金钢，但不包括不锈钢，已经将GB/T8110中全部焊丝型号几乎都纳入其中。2.2.4与美国材料国家标准相比，我国焊材标准还存在若干不足：我国三个焊丝国家标准所列焊丝都是通用性的、同时适用于若干焊接方法，缺少各焊接方法专用（如气焊、埋弧焊、电渣焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和气电立焊）的焊丝标准。62.2.5我国焊材国家标准中，大多等效采用了美国国家标准，在等效采用美国国家标准时却忽视了另一个美国标准即《AWSA5.01填充金属采购导则》，在AWSA5.01中规定了焊材制造厂的质量保证体系、原材料规定、批量类别以及试验深度。只有焊材标准，没有《填充材料采购导则》，得不到你所需要的专用焊接材料。目前，我国尚无焊接材料采购方面的规则，对于超出国家标准规定以外的焊材选用，往往由设计人员在图样上说明，或承压设备制造厂的工艺人员提出技术要求，最后由供应部门采购，如果采用国外焊材，往往只写某某厂牌号，如此对待焊材采购往往造成降低焊材内在质量的恶果。2.3中、美焊接材料比较2.3.1中、美焊条比较特点（1）碳钢焊条、铬钼耐热钢焊条和不锈钢（含铁素体、马氏体、奥氏体不锈钢）焊条的熔敷金属化学成分及性能，在各国标准间、各厂牌号间基本相同。主要差异表现在适用范围、焊接工艺性能及操作性能。而