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EJ/T1027.2-96压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范焊接材料的评定WeldingcodeformechanicalcomponentsofPWRnuclearislandsQualificationofweldingmaterials1996-10-24发布1997-02-01实施中国核工业总公司发布附加说明：本标准由中国核工业总公司提出。本标准由全国核能标准化技术委员会归口。本标准由核工业第二研究设计院负责起草。本标准主要起草人：曹素琴。1主题内容与适用范围本标准规定了压水堆核电厂核岛机械设备设计、制造和安装中所用焊接材料的评定试验要求。本标准适用于碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、镍基合金药皮焊条及与给定成分的焊丝和焊带有关的埋弧焊焊剂及钴基合金粉末材料的评定试验。2引用标准GB/T223钢铁及合金化学分析方法GB/T229金属夏比（U型缺口）冲击试验方法GB/T983不锈钢焊条GB/T984堆焊焊条GB/T1300焊接用钢丝GB/T2106金属夏比（V型缺口）冲击试验方法GB/T2649焊接接头机械性能试验取样法GB/T2650焊接接头冲击试验方法GB/T2652焊缝及熔敷金属拉伸试验方法GB/T3965电焊条熔敷金属中扩散氢测定方法GB/T4233惰性气体保护焊接用不锈钢棒及钢丝GB/T4242焊接用不锈钢丝GB/T4334.5不锈钢硫酸—硫酸铜腐蚀试验方法GB/T4338金属高温拉伸试验方法GB/T5117碳钢焊条GB/T5118低合金钢焊条GB/T5293碳素钢埋弧焊用焊剂GB/T12470碳钢低合金钢埋弧焊用焊剂EJ/T1027.1压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范焊接材料的验收1EJ/T1027.9压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范阀门耐磨堆焊EJ/T1027.11压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范碳钢和低合金钢的焊接工艺评定EJ/T1027.12压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范奥氏体不锈钢的焊接工艺评定EJ/T1027.13压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范异种钢焊接工艺评定EJ/T1027.14压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范奥氏体不锈钢耐蚀堆焊工艺评定EJ/T1027.15压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范镍基合金耐蚀堆焊工艺评定EJ/T1027.16压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范阀门耐磨堆焊工艺评定JB/T3168喷焊合金粉末技术条件JB/T3169喷焊合金粉末硬度、粒度测度JB/T3170喷焊合金粉末化学成分分析方法3总则3.1对焊接材料的评定试验，主要涉及对材料牌号（或商标号）的评定。3.2焊接材料评定试验包括焊材（供货状态）试验，熔敷金属试验和焊接接头试验。3.3焊材（供货状态）试验和熔敷金属试验应由供货商进行。供货商应对评定材料的每一种牌号编制熔敷金属评定卡片。3.4焊接接头评定试验应由设备制造商进行，当焊接工艺评定试验包括了焊接接头评定试验的内容时，可以免去此项试验。3.5进行评定试验所使用的焊接材料应是评定所涉及到的，并且是在批量生产条件下制造出来的材料。制造条件应保证EJ/T1027.1中所规定的“批”的确切含义，以保证每批材料的均质性。3.6导致批号变化的可变参数有：a．焊接材料的几何尺寸；b．钢的炉罐号；c．根据材料成分和涂料配方，由焊接材料制造厂所确定的焊剂、合金粉末或涂料的批号。用于评定试验的材料应在上述确定的批号中选取。4评定的有效范围焊接材料的评定试验只在下述给定的参数范围内有效。当所评定的焊接材料在原材料，焊剂成分或涂料配方以及制造工艺发生变化而导致材料性能和使用范围变化时，必须由供货商通知设备制造商，并重新进行评定试验。4.1母材的钢种和厚度4.1.1焊接接头评定试验所用的钢种及扩大的母材组别应符合EJ/T1027.11～EJ/T1027.16的规定。焊接接头评定的有效厚度范围按表1规定。表1试件厚度有效厚度范围20～25（手工焊）30～40（机械化焊）≤5050～60全厚度4.1.2钢种及厚度的变化，只需要对焊接接头进行重新评定。4.2焊接材料的几何特性24.2.1每一直径的焊丝和每一宽度的焊带都要做一组完整的焊丝焊剂组和焊带焊剂组熔敷金属试验和焊接接头试验。4.2.2对于药皮焊条，当对同一牌号的一个昀大直径焊条和一个昀小直径焊条进行评定之后，处于两者之间的同一牌号的焊条可以不进行熔敷金属试验。但对于焊接接头试验应考虑要评定的所有直径的药皮焊条。4.3焊接方法和电流种类焊接方法、电流种类和直流电极性的改变要求重新进行评定试验。4.4焊缝类型焊缝类型仅与焊接接头的评定试验有关。对通过堆焊层评定的材料，不能代替承载焊缝的评定，但经过承载焊缝评定的材料，在化学成分满足要求的情况下，可代替堆焊层的评定。4.5焊接位置在某一位置下进行焊接接头评定试验的材料，只允许在该位置下焊接。但在两个评定过的基本位置（见EJ/T1027.12表3）之间的所有位置是等效的；在经过适当验证后，非平焊位置评定的焊接材料，可以扩大到平焊位置。4.6焊接参数4.6.1下述参数的增大需重新进行评定：a．药皮焊条电弧焊中规定的电流值；b．手工气体保护焊中规定的电流、电压值；c．机械化焊中规定的昀大热输入量。4.6.2对于机械化焊，焊接接头试验应采用昀大热输入量。4.7热处理当与焊接有关的热处理发生以下变化时，需重新进行评定：a．降低规定的昀低预热温度或提高规定的昀高道间温度；b．模拟消除应力热处理规范的改变。5评定试验的实施5.1焊接材料试验（供货状态）5.1.1几何尺寸试验a．任意选取5根药皮焊条，根据国家焊条标准验证几何尺寸。b．焊丝和焊带，应在任意相距0.5m的三个截面上分别进行尺寸检验。焊丝的直径、允许偏差和椭圆度应符合GB/T1300、GB/T4233或GB/T4242的规定。5.1.2物理性能试验5.1.2.1焊条药皮和焊剂碱度测定任意选取5根焊条和适量焊剂。对碱度〔B〕的测定按下式进行：〔B〕=22322222ZrOTiOOAl(5.0SiOFeO)0.5(MnOOKONaCaFBaOMgOCaO式中所有化合物均以重量百分数表示。对于烧结型焊剂要求〔B〕≥2.5，力争3。5.1.2.2焊条药皮强度试验a．任选5根焊条。b．将水平位置的焊条自由落到厚度大于或等于14mm，处于水平位置光滑平整的钢板上，3焊条落下高度：直径小于4mm的焊条为1m；直径大于或等于4mm的焊条为0.5m。试验结果：药皮破落只允许在焊条两端，破坏的总长度不应超过30mm。5.1.2.3焊条药皮耐潮性试验a．取样不少于5根焊条。b．将焊条浸在静水中，2小时后药皮不能有胀开和剥落现象。5.1.2.4药皮焊条和焊剂的含水量检验药皮焊条的含水量按GB/T5117或GB/T5118有关规定试验。焊剂的含水量按GB/T5293的规定试验试验结果：药皮焊条和焊剂含水量应符合订货技术条件要求。对于碱性低氢型焊条，药皮含水量应不大于0.15%。5.1.2.5焊剂颗粒度、机械夹杂物检验焊剂颗粒度、机械夹杂物的试验按GB/T5293或GB/T12470的规定进行。评定试验的结果应符合上述标准或供货技术条件的规定。5.1.2.6合金粉末粒度检验合金粉末粒度检验按JB/T3169的规定进行，其结果应符合JB/T3168的要求。5.1.3工艺性能试验5.1.3.1药皮焊条工艺性能试验a．采用对接接头形式，试件长度应能足够焊完一根焊条，起焊后至焊条熔化一半时停弧约3s、再引弧，直至焊完一根焊条。b．试验时观察焊条熔化及焊缝成形情况和再引弧情况。待焊件焊完冷却后，除去熔渣，检查焊缝表面质量，然后去掉表面层1～2mm，检查焊缝内部质量。c．试验结果：要求电弧易引燃，焊接过程中燃烧平稳，药皮均匀熔化，无成块脱落现象，再引弧容易，焊缝成形良好。5.1.3.2焊剂的焊接工艺性能试验焊剂配焊丝或配焊带进行熔敷，逐道观察焊剂的脱渣性能及焊道熔合、成形、咬边情况。评定结果，焊剂应具有良好的工艺性能和脱渣性，焊缝表面无气孔、夹渣、咬边、粘渣等缺陷。5.1.3.3焊条T型接头角焊缝试验a．试件制备、组装和焊接应按照GB/T5117、GB/T5118、GB/T983的规定进行。b．对焊缝进行表面质量检查和焊脚尺寸、焊缝凸度检查，然后按GB/T5117或GB/T5118的规定将角焊缝沿纵向弯断，对断裂表面进行检查。c．检查结果：角焊缝表面经肉眼检查应无裂纹、焊瘤、夹渣及表面气孔、咬边；角焊缝的焊角尺寸、凸形角焊缝的凸度及角焊缝两焊角长度之差应符合GB/T5117、GB/T5118、GB/T983相应焊条标准的规定或订货技术条件的要求。5.2熔敷金属试验5.2.1试验用母材钢种、试件尺寸、熔敷和取样均应按EJ/T1027.1的规定进行。5.2.2化学成分分析a．化学成分分析试样应取自熔敷金属中。b．化学分析方法按GB/T223的规定和JB/T3170（对合金粉末）的规定进行，分析结果应满足订货技术条件的要求。5.2.3熔敷金属力学性能试验5.2.3.1熔敷金属拉伸试验a．拉伸试样为圆棒形试样，并按焊缝轴线方向截取。试样截取方法按GB/T2649的规定进行。4试样的尺寸、极限偏差及表面粗糙度应符合GB/T2652中图1和表1的规定。b．一般情况下只要求做常温拉伸试验。当设计温度要求很高，需要做高温拉伸试验时，应在订货技术条件中注明。c．试验方法：常温拉伸试验按GB/T2652的规定进行。高温拉伸试验按GB/T4338的规定进行。d．试验结果应符合订货技术条件的规定。5.2.3.2熔敷金属冲击韧性试验a．冲击试样的轴线应垂直于焊缝的轴线方向，缺口底部应垂直于试件表面并位于焊缝的轴线中心。b．试样的形状、尺寸及允许偏差应符合GB/T2650的规定。c．对于碳钢和低合金钢焊接材料的冲击韧性试验按GB/T2106的规定进行，要求在0℃和-20℃各做一组（三个试样）试验。d．对于奥氏体不锈钢和镍基合金焊接材料（不包括堆焊层材料）冲击韧性试验按GB/T229的规定进行。要求在常温做一组（三个试样）试验。e．试验结果应满足订货技术条件规定或满足下列要求。对于碳钢和低合金钢焊材熔敷金属：aKV（0℃）三个试样平均值应≥70J/cm2，其中允许有一个试样可以≥50J/cm2。aKV（-20℃）三个试样平均值应≥50J/cm2，其中允许有一个试样可以≥35J/cm2。对于奥氏体不锈钢、镍基合金焊材熔敷金属：应保证常温下单个冲击韧性值aKU≥60J/cm2（三个试样）。5.2.3.3熔敷金属RTNDT评定试验，如有要求，应按订货技术条件的规定。5.2.4熔敷金属扩散氢含量的测定a．药皮焊条熔敷金属中扩散氢含量测定方法应按GB/T3965的规定进行。b．测量结果，熔敷金属中扩散氢含量应符合订货技术条件的要求。对于碱性低氢型焊条应不大于5mL/100g（水银法）。5.2.5熔敷金属的硬度试验a．堆焊焊条硬度试验方法按GB/T984的规定进行。b．合金粉末硬度试验方法按JB/T3169的规定进行。c．试验结果，应符合EJ/T1027.9的要求。5.2.6晶间腐蚀试验a．对于奥氏体不锈钢焊接材料应进行晶间腐蚀试验，试验方法按GB/T4334.5的规定进行。当C≤0.035%时，对于Cr≥19.00%的超低碳19-9型材料和Cr≥17.00%的超低碳18-10-3型材料，可不要求进行此项试验。b．试验结果：试样两面均应无晶间腐蚀倾向。5.2.7铁素体含量测定a．对奥氏体不锈钢焊接材料熔敷金属铁素体含量应按EJ/T1027.1中图3确定。b．测量结果：铁素体含量应在5%～12%之间。对于堆焊过渡层用的奥氏体不锈钢焊材，铁素体含量应在8%～18%之间。5.3焊接接头评定试验5.3.1焊接接头试验的目的是评定焊材与相适用的母材的接头性能。焊接接头评定试件的制备、焊接取样均应按照EJ/T1027.11～EJ/T1027.16的有关规定进行，并应进行下述各项检验。5.3.1.1无损检验a．射线探伤或超声检验。56b．磁粉或液体渗透检验。5.3.1.2金相检验a．宏观检验。b．对可疑部位的微