承压设备焊接工艺评定2009(1).doc

承压设备焊接工艺评定 2009年3月1.承压设备焊接工艺评定依据：一、压力容器焊接工艺评定：JB4708-2000“钢制压力容器焊接工艺评定”（国家机械工业局、国家石油和化学工业局批准）。二、锅炉焊接工艺评定：“蒸汽锅炉安全技术监察规程”附录（劳动部96年颁发）。 三、压力管道焊接工艺评定：GB50236-98“现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范”第4章。四、承压设备焊接工艺评定”：JB/T4708-2007“承压设备焊接工艺评定”（送审稿）2.焊接工艺评定（以下简称“焊评”）概念：一、“焊评”（JB/T4708标准）定义：为使焊接接头性能符合基本技术规定，对所拟定的焊接工艺指导书进行验证性试验及结果评价的过程。二、“焊评”（JB/T4708标准）目的：使焊接接头力学性能或堆焊层化学成分符合基本技术规定。三、“焊评”程序： 根据金属材料焊接性能；按照图样设计规定和制造工艺；拟定焊接工艺指导书；施焊试件制取试样（检验试件和试样）；测定焊接接头是否具有规定的基本性能；并提出焊接工艺评定报告；对所拟定的焊接工艺指导书进行评价；审批、确认（A类监检）。四、“焊评”术语：1、焊接工艺指导书（WPS）：为验证性试验所拟定的，经评定合格的，用于指导产品施焊的焊接工艺评定文件。2、焊接工艺评定报告（PQR）：记载验证性试验及其检验结果；对拟定焊接工艺指导书进行评价的报告。3、焊接性能：材料在限定的施工条件下，焊接成符合设计规定的构件，并满足服役要求的能力。 为了掌握钢材的焊接性能，需要进行焊接性能试验，它不同于“焊评”试验，它是要解决从未施焊过的钢种，原则上能不能焊和如何焊问题,以便于作为拟定焊接工艺指导书的依据。它不是针对产品具体接头形式、板厚尺寸和施焊单位设备、工艺条件，不能回答产品焊接接头使用性能是否满足要求的实际问题。4、焊接接头：由两个或两个以上零件或一个零件的两端要用焊接组合或已经焊合的接点。它包括焊缝，熔合区，热影响区。 （1）焊接接头组成： 焊 缝：焊件经焊接后所形成的结合部分。 熔 合 区：焊缝与母材交接的过渡区。 热影响区：焊接或切割过程中，材料因受热的影响(但未熔化)而发生金相组织和机械性能变化的区域。 （2）焊接接头型式：承压设备常见有对接、T型、角接和搭接。 （3）焊缝形式：承压设备常见有对接焊缝和角焊缝。(包括组合焊缝) 对接焊缝：在焊件的坡口面间或一焊件的坡口面与另一焊件表面间焊接的焊缝。 角 焊 缝：沿两直交或近直交焊件的交线所焊接的焊缝。五、“焊评”（JB4708/T标准）对象：是焊缝。 因为，承压设备构件都是由各种不同焊接接头和母材构成的，而不管何种焊接接头都是焊缝连接的，焊缝是组成不同形式接头的基础，焊接接头使用性能是由焊缝的焊接工艺来决定的，所以焊评对象是焊缝，而不是焊接接头。 因此，对接焊缝试件评定合格的焊接工艺可以用于焊件各种接头的对接焊缝。同时也适用于焊件各种接头的角焊缝和组合焊缝。六、“焊评”（JB4708/T标准）判断准则： 1、焊接接头的使用性能包括力学性能、耐蚀性、低温韧性、高温蠕变性等，而焊接接头的力学性能是承压设备设计的基础，是承压设备最基本使用性能(即安全性)。因此，我们将力学性能试验结果是否符合规定，作为评价“焊评”是否合格的判断准则。（但对于角焊缝评定只能作宏观金相试验，以未发现裂纹、未焊透、未熔合为合格） 2、同时，我们将焊接工艺因素变更对焊接接头力学性能的影响,分为重要因素、补加因素和次要因素，并作为是否需要重新评定的判断准则：焊接方法焊条电弧焊、埋弧焊 力学性能变更抗拉、弯曲性能变更冲击韧性变更力学性能不变焊接工艺因素重要因素补加因素次要因素焊接方法母材钢号（类、组别）试件厚度和焊件厚度（有效范围）填充材料（焊条按牌号前二位数；焊丝按牌号）焊前预热焊后热处理焊接位置改为向上立焊电流种类或极性热输入量(范围)焊条改用低氩型药皮焊条直径改用6mm层间温度超出范围埋弧焊由多道焊改单道焊或单丝焊改多丝焊（或反之）坡口形式和尺寸增加或取消钢垫板焊条、焊丝直径焊接位置改变（除向上立焊）电流值或电压值技术措施（除多道改单道焊、单丝改多丝焊） (4)重要因素变更需重新评定；补加因素变更只作冲击试验；次要因素变更不需重新评定。3.“钢制压力容器焊接工艺评定”（JB4708-2000）主要内容：一、评定规则： 1、焊接方法：每种焊接方法各为一类，改变焊接方法需重新评定；组合焊接方法或焊接工艺可以组合评定也可分别评定；组合评定合格还可以分别单独使用。 2、母材钢号：分为八类十五组（1）改变类别号或改变组别号，除以下情况外，均应重新评定；（2）组别号为2母材的评定适用于组别号为1的母材；（3）同类别号中，高组别号母材的评定适用于该组别号母材与低组别号母材所组成的焊接接头；（4）类别号为（或组别号1、2）的同钢号母材的评定适用于该类别号（或组别号）母材与类别号为的母材所组成的焊接接头。3、试件厚度和焊件厚度： 某试件厚度评定合格适用焊件厚度有效范围超出，需重新评定，其有效范围见下表： 序号试件母材厚度T试件焊缝金属厚度t适用于焊件母材厚度有效范围适用于焊件焊缝金属厚度有效范围最小值最大值最小值最大值1.5T(t) 81.52T且不大于12不限2t且不大于12T(t)80.75T1.5T不限1.5t注：t指同一种焊接方法（或焊接工艺）在试件上所熔敷的焊缝金属厚度1.5T 101.52T不限2t10T 3852T不限2t385200*不限2t(t20)385200*不限200*(t20)注：*限于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极、熔化极气体保护焊的多道焊（1）试件母材为2组和Rm标准下限值540MPa的强度型低合金钢按表规定；（2）除此之外按表规定；（3）对于焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊，当焊件规定进行冲击试验时，当T8时，适用范围最小值一律为0.75T。 4、填充材料：包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体(辅助材料) （1）“焊评”是以牌号作为焊评因素。 （2）焊条牌号分类是以牌号前2位数字(表示抗拉强度或化学成分)它决定力学性能为重要因素，而第3位数字为药皮类型，为补加因素。 （3）焊丝、焊剂、保护气体均按牌号分类，牌号变更为重要因素变更。5、焊接位置： （1）焊接位置改变为向上立焊时，即补加因素变更（有冲击要求时），需作冲击试验，其他焊接位置改变不需重新评定。 （2）本单位需要多种焊接位置时，宜首选向上立焊评定。 6、预热：为重要因素。分实行或不实行，实行温度范围降低不超过50 。7、层间温度：为补加因素。不超出评定温度50。 8、焊后热处理：为重要因素。分不作；高于上转变温度；上下转变温度间；低于下转变温度。 9、电特性： （1）单独变更电流、电压只是次要因素，如果将焊接速度考虑进去即为热新补充评输入量，则成了补加因素，有冲击要求时，超过评定的热输入量就要重定。 （2）热输入量是指每条焊道的热输入量，当有冲击要求时，每条焊道热输入量应严格控制。“焊评”时，热输入量要尽量往大的作，焊接试验时要记录最大焊条直径的一根焊条焊接的最短长度。 二、试件检验项目与数量： 1、外观和无损检测：为了避免缺陷影响评定结果，目的是了解施焊情况心中有数，可避开缺陷取样。但不得有裂纹缺陷，因出现裂纹原因比较复杂，怀疑钢材焊接性能是否掌握？焊接工艺是否正确？ 2、拉力试验：（见GB/T228） （1）采用紧凑带肩形试样； （2）厚板拉力试样的取样部位：t30时，厚度方向分层取样。 3、弯曲试验：（GB/T232） （1）弯轴直径与弯曲角度为D=4a；=180。 （2）异种钢接头可用纵向弯曲试样代替面、背弯试样，板厚20mm用横向侧弯代。 4、冲击试验：（GB/T 229） （1）取样位置应在后焊面取样； （2）异种钢在热影响区两侧各取3件； （3）冲击缺口形式，应为V形（夏比）。4、锅炉、压力管道及其他焊评与钢制压力容器焊评差异：一、“锅规”附录“焊接工艺评定”：1、对于要求全焊透的角接接头和T形接头的评定，除了要进行对接焊缝试件评定外还要进行角焊缝试件评定；2、母材钢号分为四类，改变钢号类别应重新评定；3、母材厚度和熔敷金属厚度覆盖范围同原92版压力容器焊评标准；4、试件厚度：板一板角焊缝试件为腹板厚度，管板角焊缝试件为管壁厚度；5、弯曲试验要求同92版压力容器焊评标准，所以对接单面焊试件评定不能覆盖对接双面焊的焊件；6、衬垫分使用或不使用（评定不能互代），角焊缝试件双面焊评定不能覆盖角焊缝单面焊的焊件。二、压力管道焊评（GB5023698标准）：1、钢材分十类十组：包括有色金属铝、铜、镍、钛及其合金；2、试件厚度覆盖范围同原92版压力容器焊评标准；3、管材弯曲试样的宽度为管子壁厚加上管子外径的1/20，且1038。三、换热管与管板接头的焊评规则：1、标准：GB1511999“管壳式换热器”附录B；2、焊评目的：保证焊接接头的密封与强度；3、基本要求： （1）试样所有受检剖面宏观检查应无裂纹、未熔合等缺陷；（2）焊缝尺寸H值不得小于被焊试件换热管壁厚的1.4倍。5、承压设备焊接工艺评定(JB/T4708-2007送审稿)与钢制压力容器焊接工艺评定(JB4708-2000)主要差异：一、范围1、新标准包括锅炉、压力容器、压力管道焊评。 2、增加复合金属材料、换热管与管板、螺柱电弧焊以及管与板（管）焊评。二、类别划分1、焊接方法及分类：增加等离子焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊。2、金属材料及分类：细化碳钢种类，增加有色金属（铝、铜、钛、镍）。3、填充金属及分类：包括焊条、焊丝、填充丝、焊带、焊剂、预置填充金属、金属粉、板极、熔嘴等，并列出抗拉强度最小值。三、母材评定规则（等离子焊、摩擦焊除外）： 1、类别号为Fe-1组别号为2的母材评定合格的焊接工艺指导书，可以用于同类别号、组别号为1的母材。2、在Fe-1Fe-5-1类别范围内（Fe-3-3和Fe-1-4除外），高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺指导书，适用于高类别号母材与低类别号母材相焊。 四、填充金属评定规则 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，可不需要重新评定焊接工艺指导书。五、试件厚度与焊接厚度适用规则 对于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊和气电立焊，规定进行冲击试验时，焊接工艺指导书评定合格后，1、当T6mm时，适用于焊接母材厚度的有效范围最小值为试件厚度T与16mm两者中的较小值；2、当T6mm时，适用于焊件母材厚度的最小值为T/2。六、共用的焊接工艺指导书 1、采用原则：（1）母材限于Fe-1-1、Fe-1-2和Fe-8-1三组：焊接方法限于焊条电弧焊、钨极气体保护焊；焊件母材厚度限于3-38mm（奥氏体不锈钢最小厚度为1.5mm）。（2）当焊件有冲击试验要求时，不能采用共用的焊接工艺指导书。（3）共用的焊接工艺指导书经使用单位验证试验合格后方能用于焊件。2、验证试验：（1）按共用的焊接工艺指导书规定