EN15614-1焊接工艺评定

1ISO15614-1：2004金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺评定试验——第一部分：钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊1范围本标准是一套系列标准的组成部分，该系列标准的详细情况可参见ISO15607的附录A。本标准规定了使用焊接工艺评定试验来评定焊接工艺预规程的方法。本标准确定了进行焊接工艺评定试验的条件和在第8章变量范围内所有实际焊接操作所对应的焊接工艺评定有效范畴。试验应按照本标准要求进行。应用标准可能要求附加的试验。本标准适用于所有钢产品的弧焊和气焊，以及所有镍及镍合金产品的弧焊。根据ISO4063规定，弧焊和气焊方法包括：111——手工电弧焊；114——自保护药芯焊丝电弧焊；12——埋弧焊；131——金属极惰性气体保护焊，MIG焊；135——金属极活性气体保护焊，MAG焊；136——药芯焊丝活性气体保护焊；137——药芯焊丝惰性气体保护焊；141——钨极惰性气体保护焊，TIG焊；15——等离子弧焊；311——氧乙炔焊接。本标准的原则也可能适用于其它熔化焊方法。2规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本国际标准中引用而构成本国际标准的条文。标准出版时，所示版本均为有效。所有的标准都可能被修订，因此使用本国际标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。IEC及ISO的成员保持着现行有效国际标准的目录。ISO4063金属的焊接、硬钎焊、软钎焊及钎接焊——用于图样上符号表示的工艺术语及参照代号ISO5817钢的弧焊接头——缺陷质量分级指南ISO6947：1993焊缝——工作位置——倾角和转角的定义ISO9606-1焊工考试-熔化焊-第一部分:钢ISO9606-4焊工考试-熔化焊-第四部分:镍及镍合金ISO14175焊接材料——弧焊及切割用保护气体ISO14732焊接人员——金属材料机械及自动焊操作工和电阻焊安装工的考试ISO15607金属材料焊接工艺规程及评定——一般原则ISO/TR15608焊接——金属材料分类指南ISO15609-1金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第一部分：弧焊2ISO15609-2金属材料焊接工艺规程及评定——焊接工艺规程——第二部分：气焊ISO15613金属材料焊接工艺规程及评定——基于预生产试验的评定EN571-1无损检验——渗透检验——第一部分：一般原则EN875金属材料焊缝的破坏性试验——冲击试验——试样部位、缺口方向及试验EN895金属材料焊缝的破坏性试验——横向拉伸试验EN910金属材料焊缝的破坏性试验——弯曲试验EN970：1997熔化焊焊缝的无损检验——外观检验EN1011-1焊接——金属材料焊接推荐工艺——第一部分：弧焊的一般原则EN1043-1金属材料焊缝的破坏性试验——硬度试验——第一部分：弧焊接头的硬度试验EN1290焊缝的无损检验——焊缝的磁粉检验EN1321金属材料焊缝的破坏性试验——焊缝的宏观和显微金相检验EN1435焊缝的无损检验——焊接接头的射线探伤EN1714焊缝的无损检验——焊接接头的超声波探伤EN12062焊缝的无损检测——金属材料的一般原则3术语和定义出于本标准的目的，采用了ISO15607中的术语和定义。4焊接工艺预规程(pWPS)应按照ISO15609-1或ISO15609-2编制焊接工艺预规程。5焊接工艺评定试验试件的焊接和试验应符合本标准第6章和第7章的要求。在满足相关试验要求的前提条件下，按照本标准圆满完成焊接工艺试验的焊工或焊接操作工将取得ISO9606-1或ISO9606-2或ISO14732对应范围的认可资格。6试件6.1一般原则应按照6.2的要求制备标准试件，使其焊接接头所使用的工艺应具有生产代表性。在产品/接头形式不需用本标准规定的这些标准试件时，要求采用ISO15613标准。6.2试件的形状和尺寸试件应具有足够的尺寸或数量以确保进行所有要求的试验。为了做额外的及（或）重新试验的试件，可以制备附加试件或比最小尺寸更长的试件（详见7.5）。对于除支管连接（见图4）和角焊缝（见图3）以外的所有试件而言，母材厚度t应同为被焊板/管的厚度。如果应用标准要求热影响区做冲击试验时，应标记试件板材的轧制方向。试件的厚度和管子外径应按照8.3.2.1至8.3.2.4要求选择。试件的形状和最小尺寸应按如下要求：6.2.1全焊透的板对接焊缝试件应按图1制备。6.2.2全焊透的管对接焊缝试件应按图2制备。注：“管”一词，单独或组合，用于表示“管”、“管子”或“中空结构”。6.2.3T型接头试件应按图3制备。T型接头可被用作全焊透的对接接头或角焊缝。36.2.4支管连接试件应按图4制备。角度α为用于实际产品的最低值。支接管可被用作全焊透的接头（骑座式、插入式或全插式接头）或角焊缝。注1：接头制备及组装按焊接工艺预规程（pWPS）a最小值150mmb最小值350mmt母材厚度图1全焊透的板对接焊缝试件注1：接头制备及组装按焊接工艺预规程（pWPS）a最小值150mmD管子外径t母材厚度图2全焊透的管对接焊缝试件4注1：接头制备及组装按焊接工艺预规程（pWPS）a最小值150mmb最小值350mm图3T型接头试件注1：接头制备及组装按焊接工艺预规程（pWPS）ɑ支管角度a最小值150mmD1主管外径t1主管壁厚D2支管外径t2支管壁厚图4支接管试件56.3试件的焊接试件的制备和焊接应按照焊接工艺预规程，在其所代表的产品焊接条件下进行。试件的焊接位置、倾角和转角范围应符合ISO6947的规定。如定位焊缝最终熔入接头，试件中应包含定位焊缝。试件的焊接及试验应由考官或考试机构监督。7试验和检验7.1试验内容试验包括无损检验（NDE）和破坏性试验，具体要求见表1。应用标准可能规定附加试验，如：——焊缝纵向拉伸试验；——全焊缝金属弯曲试验；——腐蚀试验；——化学分析；——高倍金相检验；——delta铁素体检验；——十字接头试验。注：特殊应用、材料或制造条件可能要求比本标准规定试验更为完整的试验，以获得更多的信息，避免后期为取得附加试验数据而重复试验。表1试件的试验和检验试件试验种类试验内容备注全焊透的对接焊缝图1和图2外观射线或超声表面裂纹检测横向拉伸横向弯曲冲击硬度低倍金相100%100%100%2个试样4个试样2组要求的1个试样-ab-cde-全焊透的T型接头图3全焊透的支接管图4外观表面裂纹检测超声或射线硬度低倍金相100%100%100%要求的2个试样fb、fa、f、ge、ff角焊缝图3和图4外观表面裂纹检测低倍金相硬度100%100%2个试样要求的fb、fe、ffa超声波检验不适用于小于8mm（t8mm）的厚度，也不适用于8、10、41-48组材料。b渗透检验或磁粉检验。对于非磁性材料，采用渗透检验。c弯曲试验见7.4.3。d厚度t大于12mm的母材，并有规定的冲击性能时要求，1组为焊缝金属，1组为热影响区。应用标准可能要求做12mm以下的冲击试验。试验温度应由制造商根据实际应用或应用标准选择，但不必低于母材规程。附加试验参见7.4.5。e不要求的母材：1.1、8、41-48组材料。6f详述的试验不提供接头力学性能方面的信息。这些性能与应用有关时，应进行附加的评定，如对接焊缝评定。g外径≤50mm时，不要求做超声波检验。外径大于50mm而且无法实施超声波检验时，应进行射线检验。其前提条件是接头外形符合预定的结果。7.2试样的位置及截取试样的截取应按照图5、图6、图7和图8要求。试样应在完成所有的无损检验之后，从合格的部位内截取。允许避开超标缺陷部位截取试样。1去除25mm2焊接方向3该部位：一个拉伸试样；弯曲试样4该部位：有要求时，冲击和附加试样5该部位：一个拉伸试样；弯曲试样6该部位：一个金相试样；一个硬度试样图5板对接接头试样的位置71固定管的顶端2该部位：一个拉伸试样；弯曲试样3该部位：有要求时，冲击和附加试样4该部位：一个拉伸试样；弯曲试样5该部位：一个金相试样；一个硬度试样图6管子对接接头试样的位置1去除25mm2金相试样3金相试样及硬度试样4焊接方向图7T型接头试样的位置81金相试样及硬度试样的取样部位（A位置）2B位置上的金相试样ɑ为支接管角度图8支接管或管子角焊缝试样的位置7.3无损检验应在切割试件之前，在试件上进行7.1和表1规定的所有无损检验。所有规定的焊后热处理则在无损检验之前进行。对于氢致裂纹敏感的材料，而且不规定进行后热或焊后热处理时，应延迟一段时间再做无损检验。根据接头形状、工件的材料和要求，无损检验应按EN970（外观检验）、EN1435（射线探伤）、1714（超声波探伤）、ISO3452（渗透检验）和EN1290（磁粉检验）进行。7.4破坏性试验7.4.1一般原则表1规定了试验的内容。7.4.2横向拉伸试验对接接头横向拉伸试验的试样和试验应符合EN895（ISO/DIS4136）规定。对于外径大于50mm的管子，应去除两面多余的焊缝金属，使得试样厚度与管壁厚相同。对于外径小于或等于50mm的管子，采用较小管子的整个截面时，允许保留管子内表面的焊缝余高。除非试验之前另有规定，试样的拉伸强度一般不得低于母材的下限值。对于异种母材的接头，拉伸强度一般不得低于较低强度母材的下限值。7.4.3弯曲试验对接接头弯曲试验的试样和试验应符合EN910（ISO5173）标准规定。厚度小于12mm时，应做两个正弯和两个背弯试验。当厚度大于或等于12mm时，建议用四个侧弯代替两个正弯和两个背弯试验。对于板子的异种钢或异种成分对接接头，可以采用一个纵向背弯或一个纵向正弯试样而不是做四个横向弯曲试验。弯头或内辊的直径应为4t，延伸率大于等于20%的母材，弯曲角度应为180°。而延伸率低于20%的母材，可采用下列公式：d=（100×ts）/A–ts9式中：d为弯头或内辊的直径ts弯曲试样的厚度A材料规程要求的最低延伸率试验过程中，试样不应在任何方向出现大于3mm的缺陷。评估时在试样边角出现的缺陷可以忽略。7.4.4低倍金相检验试样应按EN1321规定制备并在一侧腐蚀，以清晰地显示出熔合线、热影响区和各层焊道。低倍金相检验应包括未受到影响的母材，并每个工艺试验至少再现一次。7.4.5冲击试验对接接头冲击试样和试验应符合本标准对取样部位、试验温度的要求，尺寸和试验应满足EN875（ISO9016）规定。焊缝金属应采用VWT型（V表示恰贝V形缺口；W表示缺口开在焊缝金属；T表示缺口开在厚度方向）试样，热影响区可采用VHT型（V表示恰贝V形缺口；H表示缺口开在热影响区；T表示缺口开在厚度方向）试样。每个规定部位，各组应包含3个试样。应采用V型缺口试样，并在母材表面2mm以下沿焊缝垂直取样。热影响区的缺口应距离熔合线1至2mm，焊缝金属缺口则开在焊缝中心线上。厚度大于50mm时，应取两组附加试样。一组取自焊缝金属，一组取自恰好位于中间厚度的热影响区或焊缝根部。除非应用标准另有要求，冲击功一般应符合对应的母材标准。三个试样的平均值应满足规定的要求。对每个缺口部位，单个值可以低于规定的最低平均值，但不得低于该数值的70%。异种钢接头的冲击试验应采用每侧母材热影响区的试样进行。用一个试件评定多个焊接方法时，冲击试样应取自每个焊接方法施焊的焊缝金属和热影响区。7.4.6硬度试验硬度试验方法应按EN1043-1：1995（ISO9015）的规定，采用载荷为HV10的维氏硬度。为了测量和记录焊接接头硬度值的范围，压痕应打在焊缝、热影响区和母材上。厚度小于或等于5mm的材料，应在表面2mm处打一排压痕。厚度超过5mm的材料，应在焊接接头的上、下表面2mm处各打一排压痕。双面焊缝、角焊缝和T型接头对接焊缝，应在根部区域增加一排压痕。典型示例参见EN1043-1（ISO9015）的图1a）、b）、e）、f）和图3、图4。对于每一排压痕，在下列区域应至少包含三个单独的压痕：
焊缝；
两侧的热影响区；
两侧的母材。对于热影响区而言，第一个压痕应尽可能地靠近熔合线。硬度试验的结果应当符合表2的要求。而6组（无热处理）、7组、10和11组材料及任何异种材料接