XXXX年压力容器检验师考试焊接评定课件

LOGOCompanyname上海市特种设备监督检验技术研究院顾福明工学博士教授级高工,国家高级安全评价师,AWS焊接检验师,国际焊接工程师电话:[phone]EMAIL:[e-mail]焊接评定主要内容一．焊接工艺评定二．焊工资格评定一、焊接工艺评定焊接工艺评定的目的焊接工艺评定程序焊接工艺评定的判定准则（替代准则）焊接工艺评定的试验焊接工艺评定报告(PQR)和焊接工艺指导书(WPS)NB47014-2011承压设备焊接工艺评定在JB4708〈钢制压力容器焊接工艺评定〉的基础上修订完成适用范围从压力容器扩大到锅炉、压力容器和压力管道原来锅炉、压力容器和压力管道的工艺评定很多，现在只有一个《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ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〉GB50236〈现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范〉SY/T0452〈石油天然气金属管道焊接工艺评定〉DL/T868〈焊接工艺评定规程〉石化行业〈石油化工工程焊接工艺评定〉焊接工艺评定评定过程中第一个步骤是焊接工艺的完善，这必须在焊工资格评定及产品焊接以前完成，一般情况下，进行焊接工艺评定是显示以下各项的匹配性：1.母材2．焊接或钎焊填充金属3．焊接工艺4．技术措施还必须注意到工艺评定中没有对评定试验焊工的技能水平提出要求。许多规范认为进行工艺评定对施焊的焊工自动进行评定，但是有的规范工艺评定并不用于判定焊工的能力。国际上焊接工艺评定的三个途径：方法I：标准模型评定试验方法II：工艺评定试验方法III：免除评定的接头工艺美国焊接学会AWSD1.1“钢结构焊接规范”中。许多工艺都可以免除评定，在焊接领域是独一无二的。免除评定焊接接头为单面V型坡口对接焊缝，单面焊接，根部加金属衬垫材料。表中数据显示，根据不同的焊接方法、厚度及焊接位置，对于规定的焊接方法，根部的间隙可随坡口角度变化。如SMAW工艺，根部间隙及坡口角度的组合有三种选择：根部间隙1/4英寸—45°坡口角度，根部间隙3／8英寸-30°坡口角度，根部间隙1／2英寸-20°坡口角度。在表格右上角插入注明根部间隙及坡口角度的公差的表,为“零件图用”、“装配图用”。1焊接工艺评定目的（1）材料焊接性工艺焊接性使用焊接性（2）焊接性能与焊接工艺评定的关系其解决的问题不同焊接性能是基础和前提进行焊接工艺评定前不一定做焊接性能试验焊接工艺评定不允许从外单位“输入”（包括焊工）4.3（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，3.1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。需要工艺评定的焊缝（1）受压元件焊缝。（2）与受压元件相焊的焊缝。（3）上述焊缝的定位焊缝。（4）受压元件母材表面堆焊、补焊。2焊接工艺评定程序焊接工艺评定立项编制焊接工艺评定指导书焊接试件试件理化检验编制焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程3焊接工艺评定的判定规则（替代准则）（1）国内外工艺评定的替代特点ASME和NB47014-2011的焊接工艺因素概念重要因素：影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能。当变更任何一个重要因素是都需要重新评定焊接工艺。6.2.1补加因素：影响焊接接头冲击韧性。当变更时，可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行试验。6.2.2次要因素：对要求测定的力学性能无明显影响。当变更时，不需要重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺指导书。6.2.3AWS一个主要的区别就是：产品焊缝的每一焊接位置都必须进行工艺评定。ASME和API都使用了焊接工艺评定试验。ASME第九卷“焊接及钎焊评定”涉及到压力容器和管路制造中的焊接和钎焊评定。API1104“管路及相关设施的焊接标准”主要被美国管道工业在焊接工艺评定和焊工资格评定时使用。在ASME和API1104的体系中都确定了一些基本变素。一旦超出了这些规定的极限，就必须开展另一种工艺评定。这些基本变素包括焊接方法、焊接参数、母材类型、母材厚度、填充金属类型及尺寸、焊接工艺措施等。在ASME体系中，这些基本变素必须写入焊接工艺规程（WPS）中，必须注明每一变量的范围。因为如果超出了各个基本变素的极限范围，可能需要进行大量的评定试验以确保完全覆盖。试验条件记录于另一份文件——工艺评定报告（PQR）。因此，一份PQR可能对应着一系列的WPS文件，或反之。ASME工艺评定中有板材和管子两种形状的试件。在API中试件总是管子。焊接后按照规范要求截取试样和进行破坏性试验以判定是否合格在ASME体系中，平焊位置的工艺评定可以覆盖所有位置的评定，API则规定按工作的不同要求，工艺评定的位置为固定或旋转，或是两者均做。但是，这二个位置的任何一个的评定不能覆盖另—个位置。（2）焊缝试件分类板材对接焊缝适用于管材对接焊缝，反之亦然；6.3.2管板角接焊缝适用于板材角接焊缝，反之亦然；6.3.2对接焊缝适用于角接焊缝。6.3.1.2任一角焊缝试件评定合格的焊接工艺，适用于所有形式的焊件角焊缝。6.3.2（3）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。（4）焊接因素：接头（坡口），焊接材料（填充材料），预热和后热，气体，电特性，技术措施，焊接位置LOGOCompanyname试件焊接位置及代号位置参考图焊缝倾角，（°）焊缝面转角，（°）平焊缝A0～15150～120横焊缝B0～1580～150210～280仰焊缝C0～800～80280～360立焊缝DE15～8080～9080～2800～360（5）焊接位置焊接位置改变：由立向下改为立向上属补加因素（冲击）其他位置改变，为次要因素增加或取消单面焊的钢垫板或焊接衬垫，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。（6）母材类别的评定规则1:母材类别号改变，需要重新进行焊接工艺评定;2:等离子弧焊使用填丝工艺，对Fe-1~Fe-5A类别母材进行焊接工艺评定时，高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺，适用于该高类别号母材与低类别号母材相焊;3:采用焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊或钨极气体保护焊，对Fe-1~Fe-5A类别母材进行焊接工艺评定时，高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺，适用于该高类别号母材与低类别号母材相焊;4:除上述2,3外，当不同类别号的母材相焊时，即使母材各自的焊接工艺都已评定合格，其焊接接头仍需重新进行焊接工艺评定;5: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合格的焊接工艺相同，则这两类(组)别号母材之间相焊，不需要重新进行焊接下艺评定两类(组)别号母材之问相焊，经评定合格的焊接工艺，也适合于这两类(组)别号母材各自相焊组别评定规则:除下述规定外，母材组别号改变时，需重新进行焊接工艺评定:某一母材评定合格的焊接工艺，适用于同类别号同组别号的其他母材;在同类别号中，高组别号母材评定合格的焊接工艺，适用于该高组别号母材与低组别号母材相焊;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。（7）焊接材料填充金属的评定规则1.变更填充金属类别号，需重新进行焊接丁艺评定。当用强度级别高的类别填充金属代替强度级别低的类别填充金属焊接Fe-1,Fe-3类母材时，可不需重新进行焊接工艺评定:2.在同一类别填充金属中，当规定进行冲击试验时，下列情况为补加因素:a)用非低氢型药皮焊条代替低氢型(含Exxl0,Exx11)药皮焊条;b)当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(若冲击试验合格指标较低时仍可符合本标准或设计文件规定的除外)（8）热处理改变热处理类别，重新评定.类别号为Fe-1、Fe-3、Fe-4、Fe-5A、Fe-5B、Fe-5C、Fe-6、Fe-9B、Fe-101、Fe一10H材料的热处理类别: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其他材料的热处理类别：不进行焊后热处理在规定的温度范围内热处理（9）试件的厚度对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围试件的焊接条件的厚度范围对接焊缝试件评定合格的焊接工艺用于焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限;角焊缝试件评定合格的焊接工艺用于非受压焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限4焊接工艺评定试验试验项目：外观检查，无损检测，力学性能和弯曲性能试验，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•制取试样允许避开试件上的缺陷•试样去除焊缝余高前允许进行冷校平试件厚度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≤T102223310≤T20222*33T≥202433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。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进行附加的试验来评估焊缝的其它性能,这些试验为：冲击试验、硬度试验、化学试验及特殊的应用条件试验(例：耐腐蚀和耐磨损试验)。作为检验师，可能涉及试验结果的评定及实际试验操作。也许检验师在评定过程中进行的最重要的工作就是仔细地监控焊接过程，以确保依照工艺进行焊接。焊接工艺评定的最后一种方式就是使用模拟试验。这种方法有时使用于复杂的焊件外形，例如高度拘束和焊接接头难以靠近有可能引起焊接问题，所以只能通过在模拟接头上使用试验焊缝来回答这些问题。模拟试验可以单独试验或与其它常用评定试验结合使用。这些试验对制造商很有益。这些有价值的经验能够通过试验得到，远胜于在实际生产中调整工艺WPSPQR二、焊工资格考试焊工考试内容和方法焊工考试试验及评定焊工资格管理焊工考试记录表焊接工艺评定后，如果焊工不按该工艺进行资格认可，还是无法在生产中使用。进行焊工资格评定试验以确定是否每位焊工都有熟练的技能并使用这些工艺生产出满意的焊缝。焊接工艺评定关心的是材料与工艺的匹配性。焊工资格评定也有一些基本变素，包括焊接位置、接头型式、焊条类型及尺寸、焊接方法、母材类型、母材厚度及某些工艺措施。这些变量直接与焊工的能力有关。规范一般都规定了这些变量的限值。TSGZ6002-2010特种设备焊接作业人员考核细则,范围承压类设备的受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、受压元件母材表面堆焊；机电类设备的主要受力构件焊缝、与主要受力构件相焊的焊缝;熔入前两项焊缝内的定位焊缝1焊工考核内容和方法（1）考核内容：基本知识考试，焊接操作技能考试（2）焊接操作技能考试手工焊焊工，焊机操作工焊接方法，母材，焊接材料，试件形式和位置，焊接要素（3）焊接方法焊接方法代号焊条电弧焊SMAW气焊OFW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护电弧焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW电渣焊ESW等离子弧焊PAW气电立焊EGW摩擦焊FRW螺柱电弧焊SW（4）母材钢,手工焊：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，高可代低；铜和铜合金:同类别可代镍和镍合金:同类别可代,试件母材可以用奥氏体不锈钢代替铝和铝合金:同类别可代钛和钛合金:同类别可代（5）焊接材料：焊条分类，钢焊丝不分类,其他材料焊丝分类,钢焊条的替代复杂,铜及铜合金的焊条焊丝覆盖范围窄（6）试件形式和位置试件焊接位置及代号试件位置适用范围试件厚度适用范围试件管径适用范围管板角接头试件管材角焊缝试件（7）焊接要素