EJ_T1027.13_1996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/T1027.13-96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WeldingcodeformechanicalcomponentsofPWRnuclearislendsWeldingprocedurequalificationofheterogeneoussteel1996-10-24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。本标准由上海核工程研究设计院负责起草。本标准主要起草人：顾军。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、安装中有关碳素钢或低合金钢与奥氏体不锈钢或镍基合金的焊接工艺评定要求。本标准适用于药皮焊条电弧焊、惰性气体保护焊所进行的异种钢的焊接。2引用标准GB/T223钢铁及合金化学分析方法GB/T2649焊接接头机械性能试验取样方法GB/T2650焊接接头冲击韧性试验方法GB/T2651焊接接头拉伸试验方法GB/T2652焊缝及熔敷金属拉伸试验方法GB/T2653焊接接头弯曲及压扁试验方法EJ/T1027.6压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范异种钢的焊接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/T1027.14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/T1027.17压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范焊接缺陷补焊的工艺评定EJ/T1027.18压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范设备制造车间的技术要求3基本要求3.1异种钢接头是由两种不同母材焊成，一般先在一种母材的坡口面上焊接隔离层，然后再焊在一起，也可对两异种钢材直接焊接。在前一种情况下，隔离层堆焊和对接接头焊接的工艺评定可同时进行。3.2制造厂所使用的每一种焊接工艺都需做工艺评定。13.3焊接工艺评定的方法、有效范围应按本标准执行。4评定的有效范围4.1车间某一车间完成的工艺评定试验，可以扩大到同一制造厂的另一车间（或现场），但必须符合EJ/T1027.18的要求。任何工艺评定不对其它制造厂有效。4.2母材4.2.1钢种a．对于评定试验所使用的母材，必须符合核岛设备技术条件的规定。b．本评定试验中所采用的钢种有效性应符合EJ/T1027.11或EJ/T1027.12的规定，但需在异种钢接头上进行评定。4.2.2评定试件的形式和尺寸评定试件的形式和尺寸应根据被焊母材的种类满足EJ/T1027.11或EJ/T1027.12要求。4.3焊接材料焊接材料应符合设计文件或图样的要求。焊接材料型号或牌号的改变需重新进行焊接工艺评定。其余要求见EJ/T1027.12中4.5条规定。4.4焊接方法4.4.1一条产品焊缝采用一种以上的焊接方法组合，必须对每一种焊接方法以及它对应的重要参数范围进行工艺评定。4.4.2增加和改变一种焊接方法或施焊条件（手工焊、自动焊等）均需重新进行工艺评定。4.5焊接接头型式、焊接位置及工艺参数参照EJ/T1027.11、EJ/T1027.12、EJ/T1027.14、EJ/T1027.15的规定。4.6热处理当堆焊隔离层后进行的消除应力热处理的规范发生下述任一变化时，工艺评定应重新进行。a．热处理的规定温度范围、入炉温度以上的升温或降温速度的改变。b．保温时间的增加超过评定允许值。5评定接头的实施5.1母材和焊接材料5.1.1母材和焊接材料应是实际生产中应用的材料或在等效范围内能代表产品所用的等效材料。5.1.2对锻件和轧件应标出锻、轧的方向，标记的放置应使热影响区取样的方向能够代表这些锻、轧件供货时所规定的方向，同时考虑下述二点：a．当提供的锻件、轧件同时包括纵向和横向二个方向时，应取横向冲击韧性试验。b．管子的冲击韧性试样，可以不考虑方向，但必须和试验接头母材的方向一致。5.2坡口形式坡口形式必须与产品制造中采用的某一接头型式相一致，并应采用与生产中所用相同工艺进行加工，按EJ/T1027.6要求进行检验。5.3评定接头的焊接5.3.1焊接所采用的电源类型应与生产中应用的相同（直流或交流），并且其静特性应与生产中应用的电源静特性相似（陡降、垂直、平特性等）。当使用自动焊机焊接时，所用焊机的类型和特性应与实际生产中应用的相同。25.3.2评定接头焊接应符合工艺评定指导书的要求。5.3.3焊后热处理对于不带隔离层的异种钢接头，如产品需要焊后热处理时，评定试验的模拟焊后热处理应按制造规定的条件进行。模拟焊后热处理的保温时间应不小于实际焊接产品累积保温时间的80%。6评定接头的检验6.1无损检验焊接工艺评定中试件的无损检验项目及检验方法应按产品焊缝的规定，并达到1级焊缝要求。6.2破坏性检验力学性能试样应取在无损检验时显示的质量昀好的区域。宏观检验或微观检验用的金相试片应取在无损检验中认为合格的缺陷显示部位。隔离层堆焊单独评定时，应按EJ/T1027.14或EJ/T1027.15的要求，进行破坏性检验。6.2.1异种钢对接焊缝的力学性能试验组别确定和在板状对接试件上取样部位和数量按表1和表2的规定，取样方法符合GB/T2649的规定。a．在室温和设计温度下，对接接头的抗拉强度和焊缝金属的抗拉强度及屈服强度至少等于较低强度母材的规定值。试验按GB/T2651、GB/T2652的规定进行。b．对接接头的正弯、背弯和侧弯试验方法按GB/T2653进行。弯曲直径为4t，两支承座之间距离6.2t。试样弯曲180°，压头应压在对接焊缝的中心线上。弯曲后在焊缝和热影响区拉伸面上，不允许出现大于3mm的任何方向单个开口缺陷，隔离层区不允许出现大于1.5mm的任何方向单个开口缺陷。c．冲击韧性试验按GB/T2650的规定进行。焊缝金属和奥氏体母材的热影响区的冲击韧性为aKV60J/cm2（3个试样中昀小值）。低合金钢母材热影响区的冲击韧性为aKV不小于母材规定值。拉伸试验弯曲试验6）纵向（焊缝金属）横向试样轴线垂直于焊缝轴线温度℃试验接头厚度mm室温设计温度全厚度正面5）背面5）全厚度的侧面t1515≤t≤2020t≤6060t≤120120t—11）11）22）7）33）7）—1111214）14）112222222222——222注：1）1个试样，其轴线位于焊缝的1/2厚度上。2）2个试样，其中1个位于根部区域，并尽可能使它们位于焊缝半厚度位置的两侧。3）1个试样的轴线位于焊缝的1/2厚度上，另外2个试样的轴线分别位于距焊缝内外表面的1/4厚度上。4）如果设计温度下的拉伸试验在低于300℃温度下进行，或没进行这一试验，则应加倍试验。5）t30mm正弯、背弯试样尺寸为30mm×35mm分别取自焊缝外表面和根部。t30mm，试样尺寸为全厚度×35mm。6）当两种母材弯曲性能差别很大时，横向弯曲试样可用纵向弯曲试样代替。37）根部区域试样的试验结果仅供参考。表2冲击韧性试验试样数量试样厚度mmaKU焊缝金属aKV或aKU热影响区5t≤201组3个表面试样20t≤30共2组，每组3个试样（其中一组取在表面下，另一组取在根部区在表面附近对两种母材各取1组3个试样t303组，每组3个试样1组取在表面上1组取在：t≤50mm，在1/2厚度上。50t≤80mm，在1/3厚度上，t80mm，在1/4厚度上，1组取在根部区域对两种母材各取2组，每组3个试样1组取在表面上，另一组取在：t≤50mm，在1/2厚度上，50t≤80mm，在1/3厚度上，t80mm，在1/4厚度上注①对低合金钢母材热影响区用V型缺口，对奥氏体母材用U型缺口。②所述的试验缺口位置按设备技术条件规定。6.2.2化学分析a．化学分析的试样应取在焊缝金属拉伸试样的受试部分。b．化学分析按GB/T223进行。c．要求定量分析的化学元素和合格要求应满足焊接工艺评定指导书要求。6.2.3金相检验a．在评定接头上切取一个横截面进行宏观检验和微观检验，微观检验要求放大200倍。金相检验应附有照片，并注明腐蚀剂和放大倍数。b．金相检验的结果：宏观检验的结果应无任何裂纹、未焊透、未熔合以及尺寸超过射线检验标准所规定的气孔和夹渣。微观检验结果应不存在显微裂纹与影响接头性能的沉淀物。7补焊的评定补焊评定按EJ/T1027.17的要求进行。8对不合格情况的处理8.1无损检验不合格的情况当无损检验发现缺陷的尺寸超过规定标准时，应在找出缺陷产生的原因后，进行重新评定。8.2破坏性检验不合格情况8.2.1如果一个不合格项是由于试验的实施过程有问题或是由于在试样中存在缺陷所引起的则应重新进行试验。8.2.2在冲击韧性的试验中，当一组试验（三个试样），有一个试样低于应保证的aKU或aKV值时，则应在该组试样的附近切取二组试样（每组三个）在与第一组试验条件相同的情况下，进行冲击试验，二组中的六个试样都必须合格。8.2.3对于复检不合格的试验接头，在确定其原因后，必须另外焊一个试验接头，重新复验，其结果必须满足规定的要求。9评定报告9.1制作试验接头的主要条件49.2母材和填充材料的验收检验报告9.3破坏性检验项目和应达到的指标及其检验结果9.4无损检验项目和它们的检验结果9.5检验部门的结论附录A焊接工艺评定报告（参考件）报告编号报告日期年月日评定单位____________批准人签字______________产品名称________________焊接方法____________机械化程度______________工艺指导书编号_________________________________________________________________________________________接头：用简图表明坡口、间隙、焊道分布和顺序焊接位置：接头型式_________________________对接焊缝位置______________________衬垫（有）_______________________焊接方向、（向上、向下）___________衬垫材料_________________________角焊缝位置________________________母材：后热：焊后热处理：规格型号：__________等级__________温度范围__________________________钢号________________与钢号____相焊保温时间__________________________厚度______________________________其它______________________________直径______________________________其它______________________________热处理温度温度℃曲线：0（时间h）填充金属：保护气体：焊条型号___________规格___________气体种类__________________________焊丝牌号___________规格___________混合气体组成______________________焊剂型号__________________________流量_______背面保护气体流量_______预热：电特性：预热温度__________________________电流种类___________极性___________层间温度__________________________焊接电流（I）______电压（U）______预热方式__________________________其它______________________________钨极规格和类型____________________熔化极气体保护焊熔滴过渡方式______________送丝速度____________