焊接工艺评定锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则

焊接工艺评定锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则焊接工艺评定与焊工技能考试对于压力容器和压力管道的合格焊缝而言，一是接头使用性能应符合要求，二是焊缝没有超标缺陷，这就很好地说明了焊接工艺评定与焊工技能考试之间的关系。焊工技能考试的目的是要求焊工按照评定合格的焊接工艺焊出没有超标缺陷的焊缝，而焊接接头的使用性能由评定合格的焊接工艺来保证，进行焊接工艺评定时，要求焊工技能熟练以排除焊工操作因素干扰。进行焊工技能评定时，则要求焊接工艺正确以排除焊接工艺不当带来的干扰，应当在焊工技能考试范围内解决的问题不要放到焊接工艺评定中来。总之，焊接工艺评定在于确定焊接接头的使用性能，而不在于确定焊工的操作技能。第一节焊接工艺评定的基本概念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。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、提供完整的焊接工艺参数，是编制焊接作业指导书的依据。3、焊接质量管理的关键环节，是衡量一个单位施焊能力和技术水平的重要标志。焊接工艺评定与焊接性试验金属材料焊接性：工艺焊接性（可用性）和使用焊接性（可靠性）。工艺焊接性主要解决结合性能问题，即不出现裂纹，主要通过钢材焊接性试验实现（碳当量）；使用焊接性则主要解决实际应用中是否符合使用条件问题，主要通过焊接工艺评定实现。焊接性评价资料是焊接工艺评定的基础。（钢材的技术参数、钢材焊接裂纹敏感性试验报告、研究报告、相关论文及工程总结）；评定焊接工艺的准则按照焊接接头力学性能准则评定焊接工艺。焊接条件变更是否影响焊接接头力学性能，作为是否需要重新评定焊接工艺的判断准则。堆焊层的化学成分是验证所拟定的耐蚀堆焊焊接工艺正确性的判断准则。以焊接条件的变更是否引起了堆焊层化学成分的变化作为是否需要重新评定耐蚀堆焊焊接工艺的判断准则。焊缝工艺评定试件分类从焊接角度来看，任何结构的压力容器、压力管道都是由种种不同的焊接接头和母材构成的，而不管是何种焊接接头都是焊缝连接的，焊缝是组成不同形式接头的基础。焊接接头的使用性能由焊缝的焊接工艺来决定，因此焊接工艺评定试件分类是焊缝而不是焊接接头，在标准中将焊接工艺评定试件形式分为对接焊缝试件和角焊缝试件，并对它们的适用范围作了规定。“焊缝”和“焊接接头”的概念“焊缝”和“焊接接头”这两个概念是不同的。“焊缝”是指焊件经焊接后所形成的结合部分，而“焊接接头”则是由两个或两个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点。检验焊接接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。焊缝及接头的形式焊缝形式分为：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝，共5种。焊接接头形式分为：对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、塞焊搭接接头、槽焊接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底接头，共有12种。焊缝与焊接接头的形式关系①对接焊缝连接的不一定都是对接接头；角焊缝连接的不一定都是角接接头，尽管接头形式不同，连接它们的焊缝是可以相同的。②不管焊件接头形式如何，只要是对接焊缝所连接，则只需采用对接焊缝试件评定焊接工艺。③对接焊缝试件评定合格的焊接工艺可以用于焊件各种接头的对接焊缝和角焊缝；角焊缝试件评定合格的焊工艺可以用于焊件各种接头的角焊缝。标准的适用范围本标准适用于钢制容器的气焊，焊条电弧焊．埋弧焊．熔化极气体保护焊．钨极气体保护焊．电渣焊．耐蚀堆焊等焊接工艺评定。压力管道的焊接工艺评定也执行本标准。下列各类焊缝的焊接工艺必须按JB4708标准评定合格a）受压元件焊缝；b）与受压元件相焊的焊缝；c）熔入永久焊缝内的定位焊缝；d）受压元件母材表面堆焊、补焊；e）上述焊缝的返修焊缝。基本术语焊接工艺评定：为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺指导书：为验证性试验所拟定的、经评定合格的、用于指导生产的焊接工艺文件。焊接工艺评定报告：按规定格式记载验证性试验结果，对拟定焊接工艺的正确性进行评价的记录报告。焊接接头：由两个或两个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点，检验接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。焊件：用焊接方法连接的压力容器或其零部件，焊件包括母材和焊接接头两部分。试件：按照预定的焊接工艺制成的用于焊接工艺评定试验的焊件。试件包括母材和焊接接头两部分。一般性规定1）焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接之前完成。2）焊接工艺评定一般过程是：拟定焊接工艺指导书、施焊试件和制取试样、检验试件和试样、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定。3）对于截面全焊透的T形接头和角接接头，当无法检测内部缺陷，而制造单位又没有足够的能力确保焊透时，还应增加制作型号式试验件进行焊接工艺评定，经解剖试验确认方能允许施焊产品。4）焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件。第二节对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规则焊接工艺因素焊接接头的力学性能包括抗拉强度与冲击韧性，而弯曲性能是除有力学性能性质外，还表现为工艺性能。按照制订本标准时的重新评定焊接工艺判断准则，将焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素。变更或增加补加因素要不要重新评定焊接工艺，要看焊件是否要求冲击试验来决定，当规定冲击试验时，补加因素当作重要因素对待；当不规定冲击试验时，补加因素当作次要因素对待。对焊接工艺因素的分类及分析1、焊接工艺因素的分类（1）重要因素：影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素，例如，焊接方法、焊接材料等。（2）补加因素：影响焊接接头冲击韧度的焊接工艺因素，如热输入，电流种类,层间温度等。（3）次要因素：对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素，如坡口形式、坡口根部间隙等。2、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。（2）焊缝形式对接焊缝的试件评定合格的工艺亦适用于焊件角焊缝；板材对接焊缝试件评定合格的工艺亦适用于管材的对接焊缝，反之亦可。管与板角焊缝评定合格的工艺亦适用于板材的角焊缝，反之亦可。坡口形式、坡口根部间隙等一般为次要因素。（3）填充材料包括：焊条、焊丝、焊剂和附加的填充金属等。均是重要因素。（4）焊接位置包括：平焊、横焊、立焊、仰焊等，通常情况下都是次要因素。只有将位置改变为向上立焊时，为补加因素。（5）预热包括：预热和不预热.由预热改变为不预热，或预热温度降低50摄氏度以上时，均为重新评定。（6）气体包括：可燃气体（例如乙炔、丙烷等）和保护气体（例如CO2，氩气等）均为重要因素。（7）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。（8）电特性包括：热输入、电源种类、极性、钨极种类或直径等。热输入、电源种类和极性能影响焊接接头的冲击韧性，因此是补加因素；钨极种类或直径为次要因素。（9）技术措施包括：焊丝摆动幅度，多道焊与单道焊，焊接方向，层间清理方法等，一般多为补加因素或次要因素。焊接工艺评定规则–焊接方法改变焊接方法，需重新评定。各种焊接方法的焊接工艺评定重要因素、补加因素和次要因素见表1。a.当变更任何一个重要因素时都需要重新评定焊接工艺。b.当增加或变更任何一个补加因素时，则可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行试验。c.当变更次要因素时不需要重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺指导书。当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法或重要因素、补加因素不同的焊接工艺时，可按每种焊接方法或焊接工艺分别进行评定；亦可使用两种或两种以上焊接方法、焊接工艺焊接试件，进行组合评定。组合评定合格后用于焊件时，可以采用其中一种或几种焊接办法、焊接工艺，但应保证其重要因素、补加因素不变，按相关条款确定每种焊接方法或焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围。焊接工艺评定规则-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2-1钢号分类组表类别号组别号钢号相应标准号II-1Q235-A·FGB/T912,GB/T3274Q235-AGB/T912,GB/T3274Q235-BGB/T912,GB/T3274Q235-CGB/T912,GB/T327410GB3087,GB6479,GB/T8163,GB994820GB3087,GB/T8163,GB9948,JB472620GGB5310,GB647920gGB71320RGB6654·类别号组别号钢号相应标准号IIII-116MnGB6479,JB472616MnRGB6654II-215MnNbRGB665415MnVRGB665420MnMoJB472610MoWVNbGB6479IIIIII-113MnNiMoNbRGB665418MnMoNbRGB665420MnMoNbJB4726III-207MnCrMoVRGB150IVIV-112CrMoGB6479,GB994812CrMoGGB531015CrMoGB6479,GB9948,JB472615CrMoRGB665415CrMoGGB531014Cr1MoJB4726类别号组别号钢号相应标准号IVIV-114Cr1MoRGB15012Cr1MoVJB472612Cr1MoVGGB5310IV-212Cr2MoGB647912Cr2Mo1JB472612Cr2Mo1RGB15012Cr2MoGGB5310VV-11Cr5MoGB6479,JB4726VIVI-109MnDGB15009MnNiDJB472709MnNiDRGB3531VI-216MnDJB472716MnDRGB353115MnNiDRGB3531焊接工艺评定规则-母材1、组别评定规则在同类同组的母材中，只要其中一种评定合格，该工艺适用于同组别号的其它母材。在同类别号中、高组别号母材的评定适用于该组别号母材与低组别号母材所组成的焊接接头。组别号为VI-2母材的评定适用于组别号为II-1的母材。焊接工艺评定规则-母材2、类别评定规则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。焊接工艺评定规则-母材3、未列入表2-1的钢号评定规则a.己列入国家标准、行业标准的钢号，根据其化学成分、力学性能和焊接性能确定归入相应的类别、组别中，或另分类别、组别；未列入国家标准、行业标准的钢号，应分别进行焊接工艺评定。b.国外钢材首次使用时应按每个钢号（按该国标准规定命名）进行焊接工艺评定。当己掌握该钢号焊接性能，且其化学成分、力学性能与表2中某钢号相当，且某钢号己进行过焊接工艺评定时，该进口钢材可免做焊接工艺评定。可在本单位的技术文件中将此国外钢材归入某钢号所在类别、组别内。焊接工艺评定规则-母材国外钢材免作工艺评定的条件a)当己掌握该钢号焊接性能，且其化学成分、力学性能与表2-1中某钢号相当；b)且某钢号己进行过焊接工艺评定；c)在本单位的技术文件中将此国外钢材归入某钢号所在类别、组别内。试件厚度有效适用范围的规定试件母材为IV-2组和σb下限植大于540MPa级的低合钢，按表2-2和表2-3中的规定，除此之外，其他钢材有效范围按表2-4和表2-5规定。表2-2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