LR船级社规范

2014.11.26LR船级社焊接工艺评定及焊工考试规范讲解第1节评定通用要求第2节钢材焊接工艺评定试验第5节焊工资格考试目录1.1概述1.1.1船舶、其它海上结构及其相关压力容器、机械设备的新建、改装、改建或修理过程中所需全部焊接评定和检测。1.1.2厂家应确保符合此类规定的全部内容。1.1.3开始制作或施工前，应展开焊接程序鉴定检测和焊工资质检测并批准检测结果。1.1.4厂家对焊接检测性能承担责任。厂家可将焊接检测的相关方面分包出去，前提是在开工前获得认可方同意。第1节评定通用要求2.1概述2.1.1适用范围：碳钢、碳锰钢和低合金钢的焊接程序试验要求相关。2.1.2在实施焊接程序评定试验之前，厂家应向评定方提交一份初步焊接程序规程（PWPS）。2.1.3对焊接程序批复而言，本节所述焊接程序评定试验应获得合格结果。第2节钢材焊接工艺评定2.2焊接变量2.2.1为使评定试验条件适用于生产焊接操作，厂家在焊接和检测时应在下列清单中记录适用变量：(A)专用评定参考编号和焊接日期；(B)材料类型、等级、产品形状、尺寸和标识；(C)焊接工艺，包括定位焊缝；(D)焊缝类型、尺寸和表面状况；(E)焊接部位；(F)焊接技术、摆动、多重电极等；第2节钢材焊接工艺评定(G)焊接耗材，包括焊剂、保护气等；(H)耗材控制、烘烤和干燥条件等；(J)焊接参数、电流、电压、焊接速度等；(K)焊缝段编号和次序；(L)衬底材料，包括任何衬底气体；(M)预热温度和层间温度；(N)根部焊缝的清洁和检验方法；(O)焊后热处理、温度和周期；(P)特殊焊缝外形要求。第2节钢材焊接工艺评定2.2.2可能还需记录其它变量，这取决于特定焊接工艺或应用，并征得评定方同意。例如：脉冲焊接的峰值和基本电流及周期、GTAW焊接的电极类型和喷嘴尺寸等。第2节钢材焊接工艺评定2.3试验装配2.3.1焊接试验能代表施工状况，并采用实际生成焊缝时预计使用的相同方法。预制底漆时，应包含在内。2.3.2试验考虑与焊缝方向有关的板材轧制方向。当检测所用材料要求进行纵向冲击检测时，板材轧制方向应与焊缝方向垂直；对要求作横向冲击检测的材料来说，轧制方向应与焊缝方向平行。2.3.3典型装配组件见下图。这是取样最低要求。如需实施冲击试验时，总宽度应不小于相连较厚材料厚度的8倍。第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定2.3.4焊接程序检测组件应与生产焊缝分开焊接，并标注专用试验识别号。2.3.5检测组件焊接或试验样品检测将在评定方监督下进行。2.3.6根据初步焊接程序规程规定和焊接前采用的规定预热等级，将检测组件置于下图位置。第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定2.4试件焊接2.4.1试件焊接应根据批准的初步焊接程序规程执行；试验时，有必要更改初步焊接程序规程规定的条件，应上报同意。同意后，允许在新条件下继续试验并做好记录。2.4.2当生产工作要求实施留有定位焊缝的焊接时，检测时应模拟这一状况，并将定位焊缝包含于试验焊缝的检验长度内并记录其部位。2.4.3采用手动和半自动焊接工艺时，应将焊接停止点和重新焊接点包含于检测焊缝的检验长度内。2.4.4角焊缝试件仅需单面焊接。2.4.5当施工焊接主要采用角焊缝时，需进行角焊缝评定试验，以确认焊缝质量是否合格。第2节钢材焊接工艺评定2.5无损检验2.5.1焊接完成后、力学试验取样前，试件的检验长度应接受目测检查和表面裂缝探测（PT）。2.5.2对接焊缝试件还应进行焊缝整个检验长度的放射照像（RT）或超声波(UT)检查。2.5.3规定屈服强度高达400MPA和含碳量小于或等于0.41%的钢材焊缝，可在试件冷却至环境温度后立即进行无损检验。其它钢材的无损检验将在试件冷却至环境温度至少48小时后进行。2.5.4焊后要求热处理时，应在完成热处理后实施无损检验。第2节钢材焊接工艺评定2.5.5完成所有无损检验，按ISO5817B级标准对结果进行评估；适用C级的凸度过大和焊缝过厚情形除外。不得出现线型空鼓。2.5.6可采用超声波检查作为放射照像的替代方法，且认为可导致同等焊缝质量的验收标准应在检测前获得评定方同意。超声波检验应符合第13.2.12.5条规定的厚度限值。2.5.7当试件不满足无损检验验收标准时，将拒绝检测。可利用原有焊接条件，焊接相同的检测组件。如此次仍未通过无损检验，视为焊接程序无法在未经整改的状况下达到要求。第2节钢材焊接工艺评定2.6破坏性试验–一般要求2.6.1焊缝检测组件仅可在成功完成热处理和规定无损检验后进行破坏性试验分段。2.6.2试验样品的尺寸和检测条件应满足本节规定要求。2.6.3除规定了其它更严格应用要求外，应根据2.12条规定的验收标准，评估破坏性试验结果。2.6.4实施不同等级材料之间的焊缝检测时，应采用适合较低等级材料的验收标准。第2节钢材焊接工艺评定钢材对接焊缝的破坏性试验（板材）第2节钢材焊接工艺评定钢材对接焊缝的破坏性试验（直径大于750毫米管道对接焊缝）D:横拉E:弯曲（板厚大于12MM改两正两反）F:冲击2.7.2纵向全焊缝金属拉伸试验样品将采用圆形横截面。焊缝采用多种焊接工艺或多种耗材时，应在焊缝各相应区域取样。这一做法不适用根部或首段焊缝所用工艺或耗材。检测时，应记下屈服或容许应力、极端拉伸强度和破坏时的伸长率。2.7.3使用认可的焊接耗材时，可略去纵向全焊缝金属拉伸检测。拟用于存放液化气的C类独立储罐的所有焊接程序检测均须进行全焊缝拉伸检测。第2节钢材焊接工艺评定2.7.4横向拉伸试验样品的全厚应所示尺寸。应呈报拉伸强度值和破坏部位。2.7.5当横向拉伸样品破坏所需最大荷载可能会超过拉伸检测设备的强度时，可在厚度方向的分层取样，然后进行检测。在厚度方向叠放取样，使板材全厚均获得检测。第2节钢材焊接工艺评定2.7.6摆放矩形截面的横向弯曲试样时，使焊缝中心与试样中心对齐。厚度等于或大于12毫米的材料，其表面和根部弯曲段可替代采用侧面弯曲检测。焊缝强度和基材强度差距明显时，可使用纵向弯曲样品。检测前，可通过打磨或机械加工，去除焊缝加固部分，并将边缘磨圆至半径不大于试样厚度的10%，每件样品的弯曲角度至少为180º。第2节钢材焊接工艺评定弯曲检测率采用下列数值的较小值：(A)DF=(D/T)+1或(B)DF=100/EM（四舍五入至整数）式中，DF=弯曲检测率(D/T)=表11.3.3、11.4.3或11.8.2获得的适用数值EM=检测材料的规定最小延伸百分率第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定2.7.7当对不同类型材料的焊缝进行检测时，第2.7.8条要求适用于韧度较小的材料。(A)根部或表面弯曲样品厚度≤12毫米。(B)侧面弯曲样品厚度=材料厚度。第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定2.7.8焊缝采用多种焊接工艺或多种耗材时，应冲击试样焊缝各相应区域的试验样品。需要说明的是，这一做法不适用根部或首段焊缝所用工艺或耗材。焊缝厚度大于50毫米时，均应从焊缝根部区域开始，另做一套冲击试验。第2节钢材焊接工艺评定(A)热输入≤50KJ/CM，厚度≤50毫米时（当厚度大于20MM单面焊时，反面增加A位置取样）第2节钢材焊接工艺评定(B)热输入≤50KJ/CM，厚度50毫米时第2节钢材焊接工艺评定(C)热输入50KJ/CM，厚度≤50毫米时（当厚度大于20MM单面焊时，反面增加A,B,C位置取样）第2节钢材焊接工艺评定(D)热输入50KJ/CM，厚度50毫米时第2节钢材焊接工艺评定2.7.11应从测试板上靠近开始焊接端头的位置至少取一宏观金相试样。该试样包括焊缝和热影响区的整个横截面，制作开槽后清晰露出焊缝和受热影响之区域。按5~10倍放大率进行检验。2.7.12对未使用批准之焊接耗材的取样进行焊缝金属的化学分析。结果应符合焊接耗材规程给定限值要求。2.7.13根据下图所示要求，施加不超过10公斤的测试荷载，测量取自检测组件焊缝始端的大件样品的维氏硬度。第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定2.8钢材角焊缝的破坏性试验2.8.1应根据图12.2.1(C)对角焊缝试件进行如下破坏性试验分段：(A)两次破断试验；(B)三个宏观金相；(C)一次硬度测量；2.8.2从检测焊缝上取两件破断试验试样，将立板弯曲至连通板上发生破坏以接受检测，如图12.2.1(C)所示。2.8.3应从测试板上取至少三个宏观金相试样。该样品包括焊缝和热影响区的整个横截面，制作开槽后清晰露出焊缝和热影响区。其中一件样品包括焊缝停止/开始位置。按5~10倍放大率进行检验。2.8.4根据图12.2.10所示要求，施加不超过10公斤的测试荷载，测量取自检测组件焊缝始端的大件样品的维氏硬度。第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定2.12钢材机械试验合格标准2.12.1纵向全焊缝金属拉伸试验(A)一般来说，纵向全焊缝拉伸试验应满足下表规定、与试验时所用钢材等级和焊接工艺相匹配的最低性能要求。(B)第11章未对耗材批准作明确规定时，纵向全焊缝拉伸试验应满足试验所用基材的规定最低性能要求。(C)用碳钢或碳/锰钢制成的压力容器，其纵向全焊缝拉伸试验获得的拉伸强度不应小于板材的规定最小值，也不应大于该值145MPA。第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定2.12.2横向拉伸试验：横向拉伸试验测得的拉伸强度不应低于试验时所用基材的规定最小值。计划用作存放液化气的储罐，可在征得设计同意后，采用较低的极限拉伸强度值。2.12.3弯曲试验：(A)一般说来，弯曲试验时在横穿样品受拉表面的任何方向测得的缺陷不应大于3毫米（将样品弯曲超过前者规定直径至适当角度）。(B)压力容器弯曲试验时，沿样品方向测得的缺陷不应超过3毫米，或沿样品轴线横向测得的缺陷不超过1.5毫米。(C)在任何情况下，不应将样品边缘的弯曲试验早期破坏视为不合格理由，但与焊缝缺陷相关时除外。第2节钢材焊接工艺评定2.12.4冲击韧性试验(A)应在下表规定的温度下，检测船体施工的冲击试验样品并达到最低冲击能量。(B)应在试验所用基材规定的相同温度下，检测用于船体施工以外的冲击试验样品，并达到相同的最低冲击能量值。(C)冲击试验合格标准应符合上述要求，但适用于特殊施工的规定提出更严格要求的情形除外。(D)淬硬钢和回火钢的规定试验温度和吸收的能量应符合母材规定值要求。第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定第2节钢材焊接工艺评定2.12.5宏观金相检验：宏观金相应显示与基材平滑对接的平整焊缝外观。焊缝尺寸应符合初步焊接程序规程要求，需根据给定的无损检验验收标准（ISO5817B级），评估发现的任何缺陷。2.12.6硬度测量：规定最小屈服强度不大于420牛/平方毫米钢材的最大硬度值不大于350HV，规定最小屈服强度范围420~690牛/平方毫米钢材的最大硬度值不大于420HV。2.12.7焊缝破坏或断裂试验（压力容器检测焊缝）：根据ISO5817B级无损验收标准，检验并评估破损角焊缝断裂或焊缝断裂试验表面，适用C级时凸度过大、焊缝过厚的情形除外。第2节钢材焊接工艺评定2.13不达标（重新检测）2.13.1当拉伸、弯曲或硬度样品不达标时，可重取其它试验样品，并按要求进行检测。2.13.2当冲击样品不达标时，可另取三件样品，并按要求进行检测。2.13.3当宏观金相样品显示二维性质的缺陷时，视为焊接程序试验不达标，并要求重新试验。2.13.4当由于体积缺陷大于允许尺寸而导致宏观金相不达标时，可从相同检测焊缝上重取另两件样品进行检验。如两件宏观金相样品仍有一件不达标时，视为焊接程序不达标。2.13.5当超出最大值的单项硬度值有明确规定时，应在样品背面或