二-焊接工艺评定

二、焊接工艺评定焊接工艺评定基本概念焊接工艺评定的判定准则（替代准则）检验与结果评价补充规定和附加评定实施意见（一）焊接工艺评定基本概念1、标准NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》JB4708〈钢制压力容器焊接工艺评定〉GB151附录B〈换热管与管板接头的焊接工艺评定〉JB/T4734附录B〈铝容器焊接工艺评定〉JB/T4745附录B〈钛容器焊接工艺评定〉JB/T4755附录B〈铜制压力容器的焊接工艺评定〉JB/T4756附录B〈镍及镍合金制压力容器的焊接工艺评定〉〈蒸汽锅炉安全技术监察规程〉附录I“焊接工艺评定”2、焊接工艺评定目的（1）材料焊接性工艺焊接性：主要指焊接接头出现各种裂纹的可能性试验方法：冷裂敏感性试验：斜Y坡口对接裂纹试验（小铁研试验）热裂敏感性试验：窗形拘束对接裂纹试验（用于考核多层焊时焊缝的横向裂纹敏感性）使用焊接性：主要指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的力学性能和其他特殊性能（如耐热、耐腐蚀、抗疲劳等）2、焊接工艺评定目的（2）工艺焊接性试验与焊接工艺评定的关系其解决的问题不同工艺焊接性试验是基础和前提进行焊接工艺评定前不一定做工艺焊接性试验（3）焊接工艺评定的目的（功能）验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性；评定施焊单位焊制焊接接头的使用性能符合设计要求的能力。焊接工艺评定不允许从外单位“输入”（包括焊工）3、焊接工艺评定术语（1）焊接工艺评定：WeldingProcedureQualification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。是指为使焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分符合规定，对预焊接工艺规程进行验证性试验和结果评价的过程。本标准规定的焊接工艺评定试验要求和替代规则仅涉及焊接接头的力学性能、弯曲性能所做焊接工艺评定可以根据需要增加其他试验，但不适用于本标准规定的替代规则3、焊接工艺评定术语(2)预焊接工艺规程（pWPS）：PreliminaryWeldingProcedureSpecification为进行焊接工艺评定所拟定的焊接工艺文件。(3)焊接工艺评定报告（PQR）：ProcedureQualificationReport(Record)记载验证性试验及其检验结果，对拟定的预焊接工艺规程(pWPS)进行评价的报告。(4)焊接工艺规程（WPS）：WeldingProcedureSpecification根据合格的焊接工艺评定报告编制的，用于产品施焊的焊接工艺文件。(5)焊接作业指导书（WWI）：WeldingWorkingInstruction与制造焊件有关的加工和操作细则性作业文件。焊工施焊时使用的作业指导书，可保证施工时质量的再现性。4、焊接工艺评定程序（二）焊接工艺评定的判定规则（替代准则）1、焊接工艺因素重要因素：影响焊接接头力学性能（冲击韧性除外）和弯曲性能的因素。当变更任何一个重要因素时都需要重新评定焊接工艺。补加因素：影响焊接接头冲击韧性的因素。当增加或变更时，可按增加或变更的补加因素，增焊冲击韧性试件进行试验。次要因素：对要求测定的力学性能和弯曲性能无明显影响的因素。当增加或变更时，不需要重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺规程（WPS）。（二）焊接工艺评定的判定规则（替代准则）2、焊接方法改变焊接方法，需重新评定。焊接方法的类别为：气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊(含药芯焊丝电弧焊)、电渣焊、等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊。3、母材分类分组根据材料的化学成分、力学性能、焊接性能进行分类、分组包括：钢、铝、钛、铜、镍母材替代规则（1）组别：同组母材可以替代；同类别中，高组别适用于该组别与低组别组成的异种接头；组别号为Fe-1-2的母材评定合格的焊接工艺，适用于组别号为Fe-1-1的母材。母材替代规则（2）类别类别号改变，需要重新进行焊接工艺评定；不同类别组成的异种接头，即使已分别评定，也需重新评定；但Fe-1~Fe-5A类别母材的评定，适用于该高类别号与低类别号相焊；当规定对热影响区进行冲击试验时，两类(组)别号母材之间相焊，所拟定的预焊接工艺规程，与他们各自相焊评定的相同，则这两类(组)别号母材之间相焊，不需要重新评定；两类(组)别号母材之间相焊的评定，也适合于这两类(组)别号母材各自相焊。4、填充金属分类与母材分类基本对应分别按焊条、焊丝、焊剂进行分类焊材替代规则变更类别号，重新评定。但：焊接Fe-1、Fe-3类母材时，用强度级别高的类别填充金属代替强度级别低的，可不重新评定；同类别，规定进行冲击试验时，下列情况为补加因素：用非低氢型药皮焊条代替低氢型药皮焊条；用冲击试验合格指标较低的填充金属替代较高的填充金属；但虽然冲击试验合格指标较低，仍可符合本标准或设计文件规定的除外。5、焊后热处理钢材（除Fe-7、Fe-8）的焊后热处理类别：不进行低于下转变温度高于上转变温度先在高于上转变，再在低于下转变温度在上下转变温度之间Fe-7、Fe-8、其他材料的焊后热处理类别：不进行焊后热处理在规定的温度范围进行焊后热处理改变焊后热处理类别，重新评定。低于下转变温度焊后热处理，试件保温时间不得少于焊件累计保温时间的80%；规定冲击时，改变保温温度或保温时间范围（80%），重新评定。铁碳合金状态图接头（坡口）填充金属预热和后热气体电特性技术措施焊接位置6、焊接工艺评定因素焊接位置改变：由立向下改为立向上，为补加因素（冲击）其他位置改变，为次要因素焊接工艺评定的目的在于评定出合格的工艺，焊接接头的使用性能要符合要求；焊工考核的目的在于考出合格的焊工，按照已评定合格的焊接工艺能够焊出没有超标缺陷的焊缝。试件焊接位置及代号7、焊缝试件分类及替代板状对接适用于管状对接，反之亦然；对接焊缝适用于角焊缝；任一角焊缝适用于所有形式角焊缝。8、试件的厚度替代（1）对接焊缝厚度替代一般规则（八）试件的厚度替代（2）规定进行冲击试验时：T≥6mm，适用最小值为T或16mm中的较小值；T＜6mm，适用最小值为T/2。例外：试件经高于上转变温度的焊后热处理，或者奥氏体材料焊后经固溶处理，仍按表中规定。（3）对接焊缝与角焊缝对接焊缝试件评定用于角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限。（4）厚度替代范围补充说明1）母材由两块或多块叠加情况确定适用于焊接厚度范围时，按单块厚度计算（4）厚度替代范围补充说明2）多种焊接方法施焊情况焊缝金属厚度分别计算，母材厚度按总厚度评定方法：分别评定或者组合评定举例：2）多种焊接方法施焊①分别评定2）多种焊接方法施焊②组合评定（4）厚度替代范围补充说明3）不等厚对接焊缝焊件，用等厚试件评定（4）厚度替代范围补充说明4）其他厚度规定（三）检验与结果评价1、检验项目：对接焊缝试件：外观检查，无损检测，力学性能和弯曲试验角焊缝试件：外观检查，金相检验（宏观）注：*可以用4个侧弯试样代替2个面弯和2个背弯试样异种钢接头，每侧热影响区各取3个冲击试样试件厚度对接焊缝试验项目和取样数量拉伸试验弯曲试验冲击试验拉伸面弯背弯侧弯焊缝热影响区T1.52221.5≤T≤102223310T20222*33T≥2024332、拉伸试验紧凑拉伸不考核延伸率，屈服强度T≤30mm，全厚度试样试验机能力受限，可将试件在厚度方向均匀分层取样合格指标：不低于本标准规定的母材抗拉强度最低值；（钢质母材为其材料标准）若规定使用室温抗拉强度低于母材的焊缝金属，则不低于焊缝金属规定的抗拉强度的最低值；试样断在焊缝和熔合线以外的母材上，不低于本标准规定的母材抗拉强度最低值的95%。3、弯曲试验：合格指标：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，试样的棱角开裂不计，但由夹渣或其他缺陷引起的棱角开裂应计入。弯曲试样试样厚度：T10mm，取S=10mmT≤10mm，S尽量接近T试样宽度：板状：B=38mm4、冲击试验：冲击试验只有在规定时才需进行冲击试样取样部位合格指标：试验温度不高于钢材标准规定冲击试验温度5、试样保存：编号，分类，防腐试样保存5年技术档案长期保存（四）补充规定和附加评定1、母材、填充金属的补充规定本标准范围以外的母材、填充金属的焊接工艺评定要求公称成分在范围内，材料符合技术规范且已列入标准，或标准允许使用的境外材料：掌握该材料特性，确认与某材料相当，归入所在类别、组别内归类报告（母材归类报告、填充金属归类报告）公称成分不在范围内，制定焊接工艺评定标准，技术要求不低于本标准归类报告存档备查（永久）2、换热管与管板接头的焊接工艺评定执行标准：NB/T47014－2011附录D换热管与管板焊接工艺附加评定适用：换热管与管板连接的强度焊、胀焊并用的焊缝GB/T151：强度焊接的焊缝（内孔焊按对接进行评定）材料分类：按NB/T47014试板厚度：≥20mm换热管长度：≥80mm试板钻孔：10个2、换热管与管板接头的焊接工艺评定检验项目：渗透检验，金相检验（宏观），角焊缝厚度测定10个接头做PT，无裂纹为合格切开两个接头，检查8个观察面：不允许有裂纹、未熔合角焊缝厚度大于或等于2/3b（换热管公称壁厚）3、耐蚀堆焊工艺评定（1）评定方法试件形式：板状、管状堆焊层宽度：≥40mm（三）耐蚀堆焊工艺评定（2）评定规则1）改变堆焊方法，重新评定2）堆焊工艺评定因素需重新评定：堆焊层规定厚度低于已评定最小厚度改变基层材料的类别其他（表）（2）评定规则3）试件位置横焊、立焊、仰焊，各自都适用于平焊横焊、立焊、仰焊都合格，适用于所有位置管状水平固定适用于平焊、立焊、仰焊管状45°固定适用于所有位置4）厚度堆焊层规定厚度低于已评定最小厚度试件基层厚度适用范围试件基层厚度T适用于焊件基层厚度＜25≥T≥25≥253、耐蚀堆焊工艺评定（3）检验与结果评价1）检验项目：渗透、弯曲、化学成分分析（当规定时）2）弯曲：4个侧弯合格指标：其拉伸面上的堆焊层内不得有大于1.5mm的任一开口缺陷，在熔合线内不得有大于3mm的任一开口缺陷。（3）检验与结果评价3）化学成分分析（当规定时）测定方法直接在堆焊层焊态表面测定，或从焊态表面制取屑片测定在清除焊态表面层后的加工表面上测定，或从加工表面制取屑片测定从堆焊层侧面水平钻孔采集屑片测定3、耐蚀堆焊工艺评定堆焊层最小评定厚度（与化学成分测定方法有关）在堆焊层焊态表面测定，从熔合线到焊态表面的距离在清除焊态表面层后的加工表面上测定，从熔合线至加工表面的距离从侧面钻孔采集屑片测定，从熔合线至钻孔孔壁上沿的距离4、复合金属材料焊接工艺评定（1）两种情况覆层厚度参与设计强度计算；覆层厚度不参与强度计算。（2）参与设计强度计算试件以复合材料（包括覆层和基层）制备厚度适用范围按试件的覆层和基层厚度分别计算拉伸和弯曲试验：焊接接头各部位（包括基层、过渡焊缝、覆层）都得到检验冲击试验：只检验基层部分的焊接接头（3）不参与设计强度计算基层进行评定，不必采用复合材料制备试件在基层上施焊连接覆层的焊缝，进行耐蚀堆焊工艺评定（五）实施意见质检特函〔2011〕102号“关于执行《承压设备焊接工艺评定》（NB/T47014-2011）的意见”（1）自本文发布之日起，锅炉、压力容器（不含气瓶）制造、安装、改造单位（以下简称生产企业），进行新的焊接工艺评定以及修改原有焊接工艺评定时应当执行NB/T47014。（五）实施意见（2）继续有效的焊接工艺评定项目生产企业按以下标准评定合格的焊接工艺评定项目继续有效。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ《钢制压力容器焊接工艺评定》（JB/T4708-2000）《铝容器焊接工艺评定》（JB/T4734-200