压力管道焊接及质量控制

压力管道焊接及质量控制压力管道焊接及质量控制主要内容：一、焊接基础知识二、压力管道焊接工艺评定三、压力管道焊工资格四、压力管道焊接质量控制一、焊接基础知识压力管道焊接及质量控制一、焊接基础知识（一）焊接概念（定义、方法）（二）焊缝和焊接接头（三）焊接相关术语一、焊接基础知识（一）焊接概念1、焊接定义焊接welding：通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合一种方法。（GB3375-1994）焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。2、焊接方法：（1）焊接方法通用分类（按工艺过程特点）：一、焊接基础知识熔焊：使被连接的构件接头处局部加热熔化成液体，然后再冷却结晶成一体的方法。压焊：利用摩擦、扩散和加压等物理作用，克服两个连接表面的不平度，除去（挤走）氧化膜及其它污染物，使两个连接表面上的原子相互接近到晶格距离（原子引力作用范围），从而在固态条件下实现的连接统称固相焊接。固相焊接时通常都必须加压，因此称压焊。钎焊：采用熔点比母材低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热至高于钎料熔点，但低于母材熔点的温度，利用毛细作用使液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散连接焊件的方法称为钎焊。一、焊接基础知识（2）NB/T47014焊接方法的分类：气焊OFW焊条电弧焊SMAW埋弧焊SAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW(含药芯焊丝电弧焊FCAW)电渣焊ESW等离子弧焊PAW摩擦焊FRW气电立焊EGW螺柱电弧焊SRW一、焊接基础知识（二）焊缝和焊接接头“焊缝”和“焊接接头”是两个不同的概念。“焊缝”是指焊件经焊接后所形成的结合部分。“焊接接头”则是由两个或两个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点。一、焊接基础知识一、焊接基础知识焊缝形式分为：对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝，共5种。对接焊缝：在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝。角焊缝：沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。塞焊缝：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊缝，只在孔内焊角焊缝者不称塞焊。槽焊缝：板相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板的焊缝，只焊角焊缝者不称槽焊。端接焊缝：两件重叠放置或两件表面之间的夹角不大于30°构成的端部接头的焊缝。一、焊接基础知识焊接接头形式分为：对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、塞焊搭接接头、槽焊接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底接头，共有12种。对接接头：两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头。T形接头：一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头。十字接头：三个件装配成“十字”形的接头。搭接接头：两件部分重叠构成的接头。塞焊搭接接头：两零件相叠，其中一块开圆孔，在圆孔中焊接两板所形成的焊接接头。槽焊接头：两零件相叠，其中一块开长孔，在长孔中焊接两板所形成的焊接接头.角接接头：两件端部构成大于30°，小于135°夹角的接头。端接接头：两件重叠放置或两件表面之间的夹角不大于30°构成的端部接头。套管接头：将一根直径稍大的短管套于需要被连接的两根管子的端部构成的接头。斜对接接头：接缝在焊件平面上倾斜布置的对接接头。卷边接头：待焊件端部预先卷边，焊后卷边只部分熔化的接头。锁底接头：一个件的端部放在另一件预留底边上所构成的接头。一、焊接基础知识焊缝与焊接接头的形式关系：一、焊接基础知识（三）焊接相关术语预焊接工艺规程(pWPS)：preliminaryweldingprocedurespecification为进行焊接工艺评定所拟定的的焊接工艺文件。焊接工艺评定报告(PQR)：ProcedureQualificationReport(Record)，按规定格式记载验证性试验及其检验结果，对所拟定的焊接工艺规程(WPS)进行评价的报告(包括记录)。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。一、焊接基础知识焊接作业指导书(WWI或者WI)：WeldingWorkInstruction与制造焊件有关的加工和操作细则性作业文件。焊工在施焊时使用的作业指导书，可保证施工时质量的再现性。焊接工艺附加评定：supplementaryweldingprocedurequalification为使焊接接头附加特性（如换热管和管板的角焊缝厚度）符合规定，对拟定的焊接工艺规程进行验证性试验及结果评价。缺欠imperfection：在焊接接头与母材中，无损检测标准允许存在的不连续部位。缺陷：在焊接接头与母材中，无损检测标准不允许存在的不连续部位。一、焊接基础知识压力管道焊接及质量控制二、焊接工艺评定»（一）压力管道相关焊接工艺评定标准»（二）焊接工艺评定的目的»（三）焊接工艺评定程序»（四）焊接工艺评定的判定规则»（五）焊接工艺评定试验»（六）关于返修焊的焊接工艺评定问题»（七）关于焊接工艺评定的转化问题二、焊接工艺评定（一）压力管道相关焊接工艺评定标准1、NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》2、SY/T4103-1995《钢制管道焊接及验收》3、SY/T0452-2002《石油天然气金属管道焊接工艺评定》4、TSGD2002-2006《燃气用聚乙烯管道焊接技术规则》1、材料焊接性工艺焊接性使用焊接性2、焊接性能试验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）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。（二）焊接工艺评定的目的焊接工艺评定立项根据材料焊接性能拟定预焊接工艺规程(pWPS)焊接试件试件无损检测和试样理化检验编制焊接工艺评定报告（PQR）编制焊接工艺规程（WPS）编制产品焊接作业指导书（WWI/WI）（三）焊接工艺评定程序1、焊接工艺因素重要因素：影响焊接接头力学性能和弯曲性能（冲击韧性除外）的焊接工艺评定因素。补加因素：影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺评定因素。当规定进行冲击试验时，需增加补加因素。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焊接工艺评定因素。如除等离子弧焊时的坡口型式、焊条直径、背面清根或清理方法的变化等。（四）焊接工艺评定的判定规则（替代准则）当变更任何一个重要因素时，都需重新进行焊接工艺评定。当增加或变更任何一个补加因素时，则可按增加或变更的补加因素，增焊冲击韧性试件进行试验。当增加或变更次要因素时，不需重新评定，但需重新编制焊接工艺规程。（四）焊接工艺评定的判定规则（替代准则）表6各种焊接方法的焊接工艺评定因素类别焊接工艺评定因素重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊接头1）改变坡口形式——————————————○———○○○○○○○——2）增加或取消衬垫——————————————————○————————3）改变衬垫的公称成分——————————————————○————————4）改变坡口根部间隙——————————————————○○○○○○○——5）取消单面焊时的衬垫（双面焊按有衬垫的单面焊考虑）———————————————————○○○—————6）增加或取消非金属或非熔化的焊接熔池金属成形块（或焊缝背面成形块）———————————————————○○○○○———7）增加衬垫，或改变衬垫公称成分——————————————————————○○———8）改变螺柱焊端部的形状和尺寸———————○———————————————————类别焊接工艺评定因素重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊接头9）改变电弧保护套圈型号或焊剂型号———————○———————————————————10）两工件端部焊接平面与旋转轴线夹角变化大于评定值±10°————————○——————————————————11）焊接接头横截面积的变化大于评定值10%，或两工件相焊处，从实心截面改变为空心截面，或反之————————○——————————————————12）管-管相焊处的外径变化超出评定试件±10%————————○——————————————————填充金属1）改变焊条直径———————————————————————————*2）焊条直径改为大于6mm——————————○————————————————3）改变焊丝直径————————————————————○○——○——4）改变混合焊剂的混合比例——○————————————————————————5）增加或取消填充金属————○○—————————————————————类别焊接工艺评定因素重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊填充金属6）添加或取消附加的填充丝；与评定值相比，其体积改变超过10%——○○———————————————————————7）改变填充金属横截面尺寸——————————————————○———○○———8）实芯焊丝、药芯焊丝、金属粉之间变更———○○○○————————————————————9）增加或取消可熔性嵌条——————————————————————○○———10）若焊缝金属合金含量主要取决于附加填充金属时，当焊接工艺改变引起焊缝金属中重要合金元素超出评定范围——○○—○—————————————————————焊接位置1）与评定试件相比，增加焊接位置———————○——————————○○○○○○———2）需做清根处理的根部焊道向上立焊或向下立焊———————————————————○—○○○———*3）从评定合格的焊接位置改变为向上立焊——————————○—○○○————————————类别焊接工艺评定因素重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊等离子弧焊气电立焊螺柱电弧焊摩擦焊预热、后热1）预热温度比已评定合格值降低50以上—○○○○○—○○—————————○—————○——*2）道间最高温度比经评定记录值高50以上——————————○○○○○————————————3）施焊结束后至焊后热处理前，改变后热温度和保温时间———————————————————○○○—————气体1）改变可燃气体种类○——————————————————————————2）改变气体保护方式（如真空、惰性气体等）————————○——————————————————3）改变单一保护气体种类；改变混合保护气体规定配比；从单一保护气体改用混合保护气体或反之；增加或取消保护气体———○