桂林焊接工艺评定稿PPT课件

钢制压力容器焊接工艺评定中国化工装备协会2010年1月 固定式压力容器安全技术监察规程第4 2 1条焊接工艺评定压力容器焊接工艺评定的要求如下 1 压力容器产品施焊前 受压元件焊缝 与受压元件相焊的焊缝 熔入永久焊缝内的定位焊缝 受压元件母材表面堆焊与补焊以及上述焊缝的返修焊缝都应当进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程 WPS 支持 2 压力容器的焊接工艺评定应当符合JB4708 钢制压力容器焊接工艺评定 的要求 3 3 监检人员应当对焊接工艺评定过程进行监督 四 焊接工艺评定完成后 焊接工艺评定报告 PQR 和焊接工艺规程 WPS 应当由制造 组焊 单位焊接责任工程师审核 技术负责人批准 经过监检人员签字确认后存入技术档案 五 焊接工艺评定技术档案应当保存至该工艺评定失效为止 焊接工艺评定试样应当至少保存5年 前言一 压力容器焊接工艺评定标准压力容器焊接工艺评定已有JB4708 2000 钢制压力容器焊接工艺评定 GB151 1999中附录B 换热管与管板接头的焊接工艺评定 JB T4734 2002 铝制焊接容器 和JB T4745 2002 钛制焊接容器 中关于焊接工艺评定的附录等 压力容器的对接焊缝 角焊缝焊接工艺评定 全焊透T形接头和角接头的型式试验 耐蚀层堆焊的焊接工艺评定 换热管与管板接头的焊接工艺评定 使用进口钢材的焊接工艺 评定 有色金属的焊接工艺评定都分别按上述相关标准进行 有些出口的压力容器产品或国外承包的工程要求按国外标准执行 如按ASME规范或欧洲标准EN288进行 二 JB4708 2000中有三类焊接工艺评定1 对接焊缝焊接工艺评定 2 角焊缝焊接工艺评定 3 堆焊层焊接工艺评定 由于压力容器用途广泛 服役条件复杂 因而焊接接头的使用性能也是多种多样的 当某一焊接条件发生变更时可能引起焊接接头一种或多种使用性能产生变化 焊接条件与接头各种使用性能之间对应变化规律目前并没有完全掌握 而对焊接条件变更引起焊接接头力学性能 拉伸 弯曲 冲击 改变的规律掌握得比较充分 因而将焊接条件变更是否影响焊接接头力学性能作为是否需要重新评定焊接工艺的判断准则 从而制定钢制压力容器焊接工艺评定标准 确定评定规则 焊接接头的力学性能是压力容器设计基础 是基本使用性能 以力学性能作为判断准则也是恰当的 当按照焊接接头力学性能准则评定焊接工艺时 如果产品有其他使用性能要求 则由焊接工艺人员按照理论知识和科学试验结果来选择焊接条件并规定焊接工艺适用范围 需要重复的是 以焊接接头力学性能为准则制定的焊接工艺评定标准不是不考虑其他使用性能 而是目前没有条件制定以各种使用性能作为判断准则的焊接工艺评定标准 可以这样讲 钢制压力容器焊接工艺评定是确保焊接接头的力学性能符合要求的焊接工艺评定标准 接头型式试验和耐蚀堆焊工艺评定除外 标准中规定的评定准则 参数划分 钢材分类分组 厚度替代等 都是围绕焊接接头力学性能这个准则 例如可以将众多的奥氏体不锈钢放在一个组内 并规定 某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其它钢号母材 这是因为 虽然这些不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能不同 但当重要因素不变时它们的焊接接头力学性能相同 焊接工艺评定试件检验项目也只要求检验力学性能 拉伸 弯曲 冲击 三 试件采用规则 焊接工艺评定试件分类对象在说明焊接工艺评定试件分类对象前 首先要说明焊接工艺评定的对象是焊缝而不是焊接接头 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五种 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12种 焊接接头的使用性能由焊缝的焊接工艺来决定 因此焊接工艺评定试件分类对象是焊缝而不是焊接接头 在标准中将焊接工艺评定试件形式分为对接焊缝试件和角焊缝试件 并对它们的适用范围作了规定 没有对塞焊焊缝 槽焊缝和端接焊缝的焊接工艺评定作出规定 对接焊缝或角焊缝试件评定合格的焊接工艺不适用于塞焊缝 槽焊缝和端接焊缝 对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝 这是从力学性能准则出发的 对接焊缝 角焊缝与焊接接头形式关系示例见图1 从焊接工艺评定试件分类角度出发可以看出 对接焊缝连接的不一定都是对接接头 角焊缝连接的不一定都是角接头 尽管接头形式不同 连接它们的焊缝形式是可以相同的 不管焊件接头形式如何 只要是对接焊缝所连接 则只需采用对接焊缝试件评定焊接工艺 也不管焊件接头形式如何 只要是角焊缝所连接 则只需采用角焊缝试件评定焊接工艺 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 角焊缝评定合格的焊接工艺可以用于焊件各种接头的角焊缝 在确定焊接工艺评定项目时 首先在图样上依次寻找各式各样的焊接接头是用何种形式的焊缝连接的 只要是对接焊缝连接的焊接接头就取对接焊缝试件 对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝 评定非受压角焊缝焊接工艺时 可仅采用角焊缝试件 图2所示的T形接头是用对接焊缝和角焊缝组合焊缝连接的 不能称之为 全焊透的角焊缝 否则就要犯概念性的错误 如图2所示的焊接接头按设计要求分为截面全焊透和截面未全焊透两种情况 在进行焊接工艺评定时 只要采用对接焊缝试件进行评定 评定合格的焊接工艺也可适用于组合焊缝中的角焊缝对接焊缝试件有板材和管材两种 这两种试件在测定焊接接头力学性能上同一原理 没有什么区别 JB4708 2000标准规定板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝 反之亦可 1 范围本标准规定了钢制压力容器焊接工艺评定规则 试验方法和合格指标 本标准适用于钢制压力容器的气焊 焊条电弧焊 埋弧焊 熔化极气体保护焊 MIG 钨极气体保护焊 TIG 电渣焊 耐蚀堆焊等的焊接工艺评定 JB4708中有三类焊接工艺评定 评定目的各不相同 评定规则也不一至 在进行焊接工艺评定时应分别遵守相应的每一项规定 18 对接焊缝试件评定的目的是为了得到焊接接头力学性能和弯曲性能符合标准的焊接工艺 型式试验件的评定目的是为了得到接头焊透的焊接工艺 与产品是否进行热处理无关 堆焊层评定的目的是为了得到堆焊层化学成分符合标准的焊接工艺2 引用标准22个还应加上 JB T4747 2002压力容器用钢焊条订货技术条件 共23个标准 GB150 1998 钢制压力容器 第2号修 改单 制造 检验与验收10 1 2中增加新条文10 1 2 3压力容器用钢焊条应符合JB T4747 2002压力容器用钢焊条订货技术条件 3 术语本标准共采用14个定义 术语 其中3 8下转变温度和3 9上转变温度术语值得注意 对于奥氏体金属由于在加热过程无相变 因此不存在此相变温度 4 总则4 1焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据 并在产品焊接前完成 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 焊接性能受材料 焊接工艺 构件类型及使用要求四个因素的影响 4 2焊接工艺评定一般要求是 拟定焊接工艺指导书 施焊试件和制取试样 检验试件和试样 测定焊接接头是否具有所要求的使用性能 提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定 焊接工艺评定验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性 并评定施焊单位能力 4 3对于截面全焊透的T形接头和角接接 头 当无法检测内部缺陷 而制造单位又没有足够的能力确保焊透时 还应增加型式试验件进行焊接工艺评定 经解剖试验确认方能允许施焊产品 反之亦然 型式试验件制作方法应按JB4708 2000标准释义第十章型式试验评定方法进行 4 4焊接工艺评定所用设备 仪表应处于正常工作状态 钢材 焊接材料必须符合相应标准 由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件 22 十 型式试验评定方法 P43 1型式试验评定目的在于评定出合格的焊接工艺用于截面全焊透的T形接头和角接接头以确保接头根部焊透 同时也要求焊工技能熟练 共同确保产品焊接质量 2型式试验评定规则 1 型式试验件用钢材分为碳素钢和低合金钢 奥氏体高合金钢 铁素体高合金钢三类 改变型式试验件钢材类别 需重新评定焊接工艺 2 型式试验件用焊材按焊缝金属分为碳素钢和低合金钢 奥氏体不锈钢 铁素体不锈钢三类 改变型式试验件接头根部焊缝金属类别 需重新评定焊接工艺 3 焊接方法分为气焊 焊条电弧焊 钨极气体保护焊 熔化极气体保护焊和埋弧焊 改变打底焊的焊接方法 需重新评定焊接工艺 4 坡口形式与尺寸发生下列变化时 需重新评定焊接工艺 23 3型式试验件分为板材试验件和管 板试验件 1 板材试验件如图1所示 管 板试验件如图2所示 板材试验件和管板试验件均应制备坡口 2 外径小于或等于160mm的管状件与容器相焊的接头采用管 板试验件 板材T形接头 外径大于160mm的管状件与容器相焊的接头采用板材试验件 也可以用管 板试验件 图1图2 24 4试件和试样的检验 1 检验项目 外观检查 金相检验 宏观 2 外观检查 试验件接头表面不得有裂纹 未熔合 未焊透 3 金相检验 宏观 板材试验件a 试件两端各舍去20mm 然后沿试验件纵向等分切取5个试样 b 每块试样取一个面进行金相检验 任意两检验面不得为同一切口的两侧面 管 板试验件a 将试件等分切取4个试样 b 每块试样取一个面进行金相检验 任意两检验面不得为同一切口的两侧面 合格指标接头焊缝根部应焊透 焊缝金属和热影响区不得有裂纹 未熔合 5 对接焊缝 角焊缝焊接工艺评定规则焊接接头的使用性能由焊缝的焊接工艺来决定 因此焊接工艺评定试件分类对象是焊缝而不是焊接接头 5 1评定对接焊缝焊接工艺时 采用对接焊缝试件 对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于角焊缝 评定非受压角焊缝焊接工艺时 可仅采用角焊缝试件 如卧式容器支座垫板与壳体的角焊缝属非受压角焊缝 5 1 1板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝 反之亦可 对接焊缝试件有板材和管材两种 这两种试件在测定焊接接头力学性能上同一原理 没有什么区别 标准规定板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝 反之亦可 5 1 2管与板角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于板材的角焊缝 反之亦可 5 2焊接工艺因素分为重要因素 补加因素和次要因素 5 2 1重要因素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素 任何一个重要因素变更 抗拉强度和弯曲性能也会受影响 需要重新评定 5 2 2补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺因素 当规定进行冲击试验时 增加或变更任何一个补加因素 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 5 2 3次要因素是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素 次要因素改变不需要重新评定焊接工艺 但需重新编写焊接工艺指导书 5 3评定规则5 3 1焊接方法5 3 1 1改变焊接方法 需要重新评定JB4708 2000中焊接方法有气焊 焊条电弧焊 埋弧焊 熔化极气体保护焊 钨极气体保护焊 电渣焊 耐蚀堆焊 不同焊接方法的焊接热源不同 热源的能量密度不同 焊接热循环不同 用不同的焊接方法焊接同一材料时 因其焊接热过程不同 对焊接接头的力学性能有明显的影响 因此改变焊接方法需要重新评定 5 3 1 2各种焊接方法的焊接工艺评定重要因素 补加因素和次要因素见表1 表1总结了气焊 焊条电弧焊 埋弧焊 熔化极气体保护焊 钨极气体保护焊 电渣焊等六种焊接方法的焊接工艺评定在不同的焊接条件下各自的重要因素 补加因素和次要因素 a 当变更任何一个重要因素时都需要重新评定焊接工艺 b 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 c 当变更次要因素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 5 3 1 3当同一焊缝使用两种或两种以上焊接方法或重要因素 补加因素不同的焊接工艺时 可按每种焊接方法或焊接工艺分别进行评定 亦可使用两种或两种以上焊接方法 焊接工艺焊接试件 进行组合评定 组合评定合格后用于焊件时 可以采用其中一种或几种焊接方法 焊接工艺 但应保证其重要因素 补加因素不变 按相关条款确定每种焊接方法或焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围 例 有一台压力容器 壳体材料Q345R 壁厚16mm 纵缝 A1 和环缝 B1 采用双面埋弧焊 H10Mn2 HJ350 有焊剂垫 无自动跟踪 多道焊 平焊位置 椭圆形封头与筒体连接的最后一道环缝 B2 采用双面焊 焊条电弧焊打底 J507 有衬垫 平焊位置 埋弧焊焊满 H10Mn2 HJ350 有焊剂垫 无自动跟踪 多道焊 平焊位置 焊后不作热处理 一 单独评定 A1 B1 SAWQ345R16mmNO B2SAWQ345R16mmNOSMAWQ345R16mmNO 33 二 组合评定A1 B1 B2SAW SMAWQ345R16mmNO注 试件SAW焊缝金属厚度t 8mm试件SMAW焊缝金属厚度t 8mm 各种焊接方法的重要因素 补加因素 次要因素是不同的 重新评定条件也不一样 JB4708中表1对不同的焊接方法列出了不同的重要因素 补加因素和次要因素 以承压设备最常用的焊条电弧焊 埋弧焊为例 1 焊条电弧焊下列情况要重新做焊接工艺评定 焊条牌号头两位数字改变 预热温度比已评定合格值降低50 以上 2 焊条电弧焊下列情况要按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行试验 用非低氢型焊条代替低氢焊条 改变电流种类或极性 未经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体母材焊后固溶时处理时 焊条直径改为大于6mm 从评定合格的焊接位置改为向上立焊 球罐 未经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体母材焊后固溶时处理时 最高层间温度比已评定记录值高50 以上 增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过已评定合格值 1 埋弧焊下列情况要重新做焊接工艺评定 焊丝钢号改变 焊剂牌号或混合焊剂的混合比改变 添加或取消附加的填充金属 预热温度比评定合格值降低50 以上 2 埋弧焊下列情况要按增加或变更的补加因素增焊试件进行冲击韧性试验 最高层间温度比已评定记录值高50 以上 改变电流种类或极性 未经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体母材焊后固溶时处理时 最高层间温度比已评定记录值高50 以上 增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过已评定合格值 由每面多道焊改为每面单面焊 单丝焊改为多丝焊或反之 5 3 2母材本标准根据母材的化学成分 力学性能和焊接性能对母材进行分类分组 见表2 标准中规定的评定准则 参数划分 钢材分类分组 厚度替代等 都是围绕焊接接头力学性能这个准则 共分为8类15组 5 3 2 1组别评定规则a 当重要因素 补加因素不变时 某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母材 b 组别号为 2母材适用于组别号为 1的母材 解释 RH 重要因素与补加因素不变 216MnD 16MnDR 15MnNiDR 20MnMoD C 在同类别号中 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 解释 当做了20MnMo的焊接工艺评定后 则 2中的其它材料可以与 1中的16MnR Q345R 和16Mn焊接 但前题是重要因素与补加因素不变 d 除b C 规定情况外 母材组别号改变时 需重新评定 解释 必须作评定 5 3 2 2类别评定规则当不同类别号的母材组成焊接接头时 即使母材各自都已评定合格 其焊接接头仍需要重评定 但类别号为 或组别号为 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 的母材组成焊接接头 例 当 1中1Cr18Ni9Ti 06Cr19Ni10 与 1中Q345R相焊接时 即便各自母材都已评定合格 其焊接接头仍需要重评定 当已做了 类材料中任一钢材的焊接工艺评定 则该评定适用于所有 类材料与 1材料组成的焊接接头 但其重要因素与补加因素不变 如Q345R与Q345R的评定 用J507焊条 当Q345R与 1材料组成异种钢焊接接头时 其焊接条件必须与原评定相同 即其重要因素与补加因素不变 仍用J507焊条等 当已做了 1类材料中任一钢材的焊接工艺评定 则该评定适用于所有 1类材料与 1材料组成的焊接接头 但其重要因素与补加因素不变 当已做了 2类材料中任一钢材的焊接工艺评定 则该评定适用于所有 2类材料与 1材料组成的焊接接头 但其重要因素与补加因素不变 5 3 2 3未列入表2的钢号评定规则a 已列入国家标准 行业标准的钢号 根据其化学成分 力学性能和焊接性能确定归入相应的类别 组别中 或另外分类别 组别 未列入国家标准 行业标准的钢号应分别进行焊接工艺评定 b 国外钢材首次使用时应按每个钢号 按该国标准规定命名 进行焊接工艺评定 当已掌握该钢号焊接性能 且其化学成分 力学性能与表2中某钢号相当 且某钢号已进行过焊接工艺评定时该进口钢材可免做焊接工艺评定 可在本单位的技术文件中将此国外钢材归入某钢号所在类别 组别内 看释义 5 3 3焊后热处理5 3 3 1焊后热处理类别5 3 3 1 1类别号为 的母材分为a 不进行焊后热处理b 进行焊后固溶或稳定化热处理3 8下转变温度 加热期间开始形成奥氏体的相变温度 3 9上转变温度 加热期间完成奥氏体转变的相变温度 5 3 3 1 2除类别号为 以外的母材分为 a 不进行焊后热处理 b 低于下转变温度进行热处理 c 高于上转变温度进行焊后热处理 如正火 d 先在高于上转变温度 继之在低于下转变温度进行热处理 即正火或淬火后继之回火 e 在上下转变温度之间进行焊后热处理 5 3 3 2改变焊后热处理类别 需要重评定焊接工艺 焊接接头经不同的的焊后热处理或类似的热加工 如碳素钢和低合金钢封头拼接后热冲压成型 类似正火 其组织与力学性能都会有明显变化 所以焊后热处理类别改变 需要重评定焊接工艺 5 3 3 3除气焊外 规定进行冲击试验时 焊后热处理的温度和时间范围改变后要重新评定焊接工艺 试件的焊后热处理与焊件在制造过程中的焊后热处理基本相同 试件加热温度范围不得超过相应标准或技术文件规定 低于下转变温度进行焊后热处理时试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80 举例 评审中的问题1 焊接工艺评定试件低于下转变温度焊后热处理最短保温时间的确定 个别单位在作碳钢和低合金钢薄板焊接工艺评定时 试件 8mm 试件焊后消除应力热处理保温时间按JB T4709表8选取 一般为30分钟 但如果产品热处理时间为60分钟 该焊接工艺评定显然满足不了80 的要求 因为焊评试件焊后消应热处理保温时间应按产品焊后消应热处理保温时间来确定 2 一台单层高压容器 材质为Q345R 壁厚T 28 内径 800mm 焊接工艺评定试件焊后消应热处理时间为90分钟 产品热处理工艺要求消除应力热处理时间为90分钟 按GB15010 4 2条规定 16MnR厚度不小于园筒内径Di的3 则该台产品应于成形后进行热处理 该产品筒节卷制并焊接完工后作了60分钟消除冷作硬化热处理 产品完工后 按照技术要求 作了90分钟焊后消应热处理 则该产品筒节焊缝在制造过程中进行焊后热处理累计保温时间为150分钟 而焊接工艺评定的保温时间仅为90分钟 90 150 60 显然不能满足低于下转变温度进行焊后热处理时试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80 的规定 在该情况下有两种解决办法 免去消除冷作硬化热处理 产品完工后只作90分钟焊后消除应力热处理 如果一定要作消除冷作硬化热处理 则可以先将筒节定位焊后 纵缝施焊前 作消除冷作硬化热处理 产品完工后再作90分钟焊后消除应力热处理 这样就可满足焊后消除应力热处理时 试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80 的要求 5 3 4试件厚度与焊件厚度评定合格的对接焊缝试件的焊接工艺适用于焊件厚度有效范围 若试件母材为 2组和标准抗拉强度下限值大于540MPa的强度型低合金钢按表3 表4 除此之外 按表5 表6规定 表3试件母材厚度与焊件母材厚度规定 表4试件焊缝金属厚度与焊件焊缝金属厚度规定 表5试件母材厚度与焊件母材厚度规定 试件进行力学性能试验和横向弯曲试验 表6试件厚度与焊件厚度规定 试件进行力学性能试验和纵向弯曲试验 主要是考虑异种钢焊接时 当两侧母材强度差异较大 取横向弯曲试样时 在弯曲试验过程中试件产生位移 造成弯心不在试件的焊缝中心 表11注2 5 3 4 1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 当焊件规定冲击试验时 试件评定合格后当T 8mm时适用于焊件母材厚度的有效范围最小值一律为0 75T 如试件经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体母材焊后固溶处理时仍按原规定执行1 T 8mm 2 N 3 N SR5 3 4 2当焊件属于表7所列的情况时 试件评定合格后用于焊件母材厚度的有效范围最大值按表7规定 表7特别情况下试件母材厚度与焊件母材厚度规定 5 3 4 3当试件符合表8所列的焊接条件时 试件评定合格适用于焊件的最大厚度按表8规定 表8特殊焊接条件下试件厚度与焊件厚度规定mm 5 3 4 4对接焊缝试件评定合格的焊接工艺用于角焊缝时 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角焊缝时 焊件厚度的有效范围不限 角焊缝的力学性能计算是根据对接接头焊缝试件的数据来进行的 因此当重要因素 补加因素不变时 任意尺寸对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于所有尺寸的焊件角焊缝 任意尺寸角焊缝评定合格的焊接工艺适用于所有尺寸的焊件角焊缝5 3 4 5同一试件上可采用二种或二种以上的焊接方法进行组合评定 组合评定合格后 当作单一焊接方法 或焊接工艺 分别评定来确定适用于焊件母材的厚度有效范围 举例 1 对无冲击试验要求的组合评定 T 44mm 如00Cr18Ni9 焊接方法 GTAW试件焊缝金属厚度t1 4mm焊接方法 SMAW试件焊缝金属厚度t2 20mm焊接方法 SAW试件焊缝金属厚度t3 20mm如图 t1 4t2 20t3 20 63 根据 组合评定合格后 当作单一焊接方法 或焊接工艺 分别评定来确定适用于焊件母材的厚度有效范围 的条款确定 原因是对三种焊接方法的焊缝金属起作用的是试件母材总厚度44mm 而不是各种焊接方法的焊缝金属所对应的母材分厚度 所以应当以总厚度作为各种焊接方法适用于焊件母材厚度依据 2 对有冲击试验要求的组合评定 T 40mm 如Q345R 焊接方法 SMAW试件焊缝厚度20mm焊接方法 SAW试件焊缝厚度20mm 如果试板经正火处理 7 试验要求和结果评价7 2对接焊缝试件和试样的检验7 2 1试件检验项目 外观检查 无损检测 力学性能和弯曲性能试验 7 2 2力学性能和弯曲性能试验项目包括拉伸试验 冲击试验 当规定时 和弯曲试验 7 2 2 1力学性能和弯曲性能试验项目和取样数量应符合表11的规定 表11力学性能和弯曲性能试验项目和取样数量 1 一根管接头全截面试样可以代替两个板形试样 2 当试件焊缝两侧的母材之间或焊缝金属和弯曲性能有显著差别时 可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验 纵向弯曲时只取面弯和背弯试样各2个 3 可以用4个横向侧弯试样代替2个面弯和2个背弯试样 4 当焊缝两侧母材的钢号不同时 每侧热影响区应取3个冲击试样 5 当无法制备5mm 10mm 55mm小尺寸冲击试样时 免做冲击试验 7 2 2 2当试件采用两种或两种以上焊接方法 或焊接工艺 时 a 拉伸试样和弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法 或焊接工艺 的焊缝金属 b 当规定做冲击试验时 对每一种焊接方法 或焊接工艺 的焊缝区和热影响区都要做冲击试验 注 7 2 2 6 3合格指标每个区3个试样为一组的常温的冲击吸收功平均值应符合图样或相关技术文件规定 且不得小于27J 至多允许一个试样的吸收功低于规定值 但不低于规定值的70 评审发现的问题 1 冲击试样横截面不是正方形 且表面粗糙 2 弯曲试验时 板材试样宽度应为B 38mm 实际上只有25mm 3 弯曲试验时 当T 20mm应作侧弯 4 组合评定时最好作侧弯 否则达不到 弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法 或焊接工艺 的焊缝金属 的要求 侧弯试样的厚度T 10mm 5 在进行侧弯时 侧弯试样的厚度不是标准 JB4708 规定的10mm 而是14 16或20mm 6 当焊缝两侧母材的钢号不同时 冲击试样数量不够 7 不等厚试件经评定合格的焊接工艺 适用于不等厚焊件母材的厚度范围 应按厚边对厚边 薄边对薄边分别计算 如 Q345R Q345R不等厚试件 厚边板厚为38mm 薄边板厚为10mm 经评定合格的焊接工艺 适用于不等厚焊件母材的有效范围 mm 8 异种钢试件经评定合格的焊接工艺 适用于异种钢焊件母材的厚度范围 应按JB4708中相关规定执行 如 O0Gr18Ni9 Q345R板厚T 16mm 9 壳体与接管对接相焊时 用一个或两个型式试验评定代替对接焊缝焊接工艺评定 10 因为压力容器要求焊后消除应力热处理 型式试验也作焊后消除应力热处理 11 对于热压成形的压力容器封头焊接工艺评定 其焊件母材适用范围仍为试件厚度的0 75 2T 12 压力容器需作焊后消除应力热处理 其封头有拼缝 封头热压成形 其封头拼缝分别用正火 N 和消除应力热处理 CR 两个焊接工艺评定来支持 76 13 焊接线能量 焊接线能量是焊接工艺评定存在问题最多的 在JB4708焊接工艺评定评定规则中 单一焊接电流 单一电弧电压值都是次要因素 他们单独变更 不要重新评定焊接工艺 而增加线能量则为补加因素 焊接线能量是将电流 I 电弧电压 U 和焊接速度 V 有机地联系在一起 焊接线能量 q 的计算公式为 q I U V kj cm 其中 I单位为安 U为伏 V为厘米 秒 77 焊接工艺指导书中线能量和焊接工艺评定报告中线能量的关系是 焊接工艺指导书中应填写设定的焊接电流范围 电弧电压范围和焊接速度范围 焊接线能量最大值计算方法是选择焊接电流 电弧电压最大值 而焊接速度选择最小值 在施焊试件时 按照最大焊接线能量 焊接工艺评定报告中焊接电流 电弧电压和焊接速度则应是施焊试件时焊接电流 电弧电压和焊接速度的实际测量值 基本上是一个定值 而不是一个范围 78 有些单位的焊接工艺评定报告上的焊接电流 电弧电压和焊接速度都只写一个范围 这是不正确的 即使同一焊接方法施焊试件 由于打底焊 填充焊和盖面焊所用焊条 丝 直径不同 而线能量有所区别 只要冲击试样缺口通过最大线能量焊制焊缝金属部位 则焊接工艺评定报告中就填写这个部位的焊接电流 电弧电压和焊接速度 2 2000年以前的评定未曾转化 按照质技监发 2001 003号 关于执行JB4708 2000 钢制压力容器焊接工艺评定 标准的意见要求 继续有效的焊接工艺评定项目 其焊接工艺指导书和焊接工艺评定报告应按2000版焊接工艺评定标准进行转化 转化的含义是 1 将继续有效的焊接工艺评定项目的覆盖范围 如厚度 热处理等 按2000版焊接工艺评定标准执行 2 原焊接工艺指导书 焊接工艺评定报告要附在 转化 后的文件后面 3 转化 后 评定文件表格中各责任人员均按当前质保体系人员签字认可 评审时就曾出现在2000年以前的焊接工艺评定书面上有只一张质量保证工程师签字认可的证明 表示焊接工艺评定已经转化 其他的文件一切照常 这肯定是不行的 3 焊接工艺评定文件中至少应有 1 焊接工艺指导书 2 焊接工艺评定报告 3 施焊记录 4 外观检查报告 5 无损检测报告 6 力学性能 包括冲击试验 试验报告 7 弯曲性能试验报告 8 材料质量证明书 9 焊材合格证 10 热处理报告及曲线 4 焊接工艺指导书和焊接工艺评定报告格式应按JB4708附录B 内容填写最好按4708释义 举例例1 有一台压力容器 壳体材料Q345R 壁厚16mm 纵缝 A1 A2 A3 和环缝 B1 采用双面埋弧焊 H10Mn2 HJ350 有焊剂垫 无自动跟踪 多道焊 平焊位置 椭圆形封头拼接后热压成型 椭圆形封头与筒体连接的最后一道环缝 B2 采用双面焊 焊条电弧焊打底 J507 有衬垫 平焊位置 埋弧焊焊满 H10Mn2 HJ350 有焊剂垫 无自动跟踪 多道焊 平焊位置 图中接管和管法兰选用20号钢 接管尺寸 108 4mm 接管与壳体的连接 D1 D2 采用管板角接头 管不开坡口 板开坡口 焊条电弧焊 J507 无衬垫 全焊透 垂直固定平焊位置 请问该压力容器的A B D类焊接接头应有多少个焊接工艺评定项目 施焊焊工应具备哪些合格项目 当该压力容器不需要进行焊后炉内整体消除应力热处理时 焊接工艺评定项目和焊工合格项目如下 A1 A2SAWQ345R30mmN焊工项目 SAW 1G K 07 09 A3 B1 SAWQ345R16mmNO焊工项目 SAW 1G K 07 09 B2a SAW16MnR16mmNOb SMAW16MnR16mmNO焊工项目 a SAW 1G K 07 09b SMAW 1G K 12 F3J D1 D2a SMAWQ345R16mmNOb SMAWQ345R6mmNO焊工项目 SMAW 2FG 12 60 F3J 焊工合格项目A1 A2 A3 B1SAW 1G K 07 09B2SMAW 1G K 12 F3JSAW 1G K 07 09DSMAW 2FG 12 60 F3J 例2 该压力容器需要进行焊后炉内整体消除应力热处理 混合液化石油气 氯气 设计压力1 6MPa 31m3 焊接工艺评定项目 焊工合格项目 A1 A2SAWQ345R30mmN SR焊工项目 SAW 1G K 07 09 A3 B1SAWQ345R16mmSR焊工项目 SAW 1G K 07 09 B2a SAWQ345R16mmSRb SMAWQ345R16mmSR焊工项目 a SAW 1G K 07 09b SMAW 1G K 12 F3J D1 D2a SMAWQ345R16mmSRb SMAWQ345R6mmSR焊工项目 SMAW 2FG 12 60 F3J 焊工项目A1 A2 A3 B1SAW 1G K 07 09B2SMAW 1G K 12 F3JSAW 1G K 07 09DSMAW 2FG 12 60 F3J 例3 有一台压力容器 壳体材料OGr18Ni9 壁厚16mm 接管材料OGr18Ni9 30 5 D1处 18 3 D2处 A1 A2 A3和B1采用双面埋弧焊 HOCr21Ni10 HJ260 有焊剂垫 无自动跟踪 多道焊 平焊位置 B2采用焊条电弧焊打底 并焊二层 A107 有衬垫 平焊位置 焊缝金属厚6mm 埋弧焊盖面 无自动跟踪 多道焊 平焊位置 D1 D2采用管板角接头 管不开坡口 板开坡口 手工钨极氩弧焊打底 实芯填充丝HOCr21Ni10 焊条电弧焊焊满 A107 无衬垫 全焊透 垂直固定平焊位置 椭圆形封头 先拼接 A1 A2 后热压成型 再经焊后固溶处理 请问该压力容器的A B D类焊接接头应有多少个焊接工艺评定项目 施焊焊工应具备哪些合格项目 当该奥氏体钢制压力容器设计温度为常温时 焊接工艺评定试件则不要求按JB4708进行焊缝金属的低温夏比冲击试验 A1 A2SAWOCr18Ni930mmS焊工项目 SAW 1G K 07 09 A3 B1SAWOCr18Ni930mmNO焊工项目 SAW 1G K 07 09 B2a SAWOCr18Ni930mmNOb SMAWOCr18Ni930mmNO焊工项目 a SMAW 1G K 12 F4Jb SAW 1G K 07 09 D1 D2a GTAWOCr18Ni910mmNOb SMAWOCr18Ni910mmNO焊工项目 a GTAW 2FG 3 18 02b SMAW 2FG 12 18 F4J 焊工项目A1 A2 A3 B1SAW 1G K 07 09B2SMAW 1G K 12 F4JSAW 1G K 07 09Da GTAW 2FG 3 18 02b SMAW 2FG 12 18 F4J 例4当例3的压力容器设计温度为 196 时 焊评试件应按照GB150附录C和JB4708进行焊缝金属低夏比冲击试验 焊接工艺评定项目和焊工合格项目 A1 A2SAWOCr18Ni930mmS焊工项目 SAW 1G K 07 09 A3 B1SAWOCr18Ni916mmNO焊工项目 SAW 1G K 07 09 B2a SAWOCr18Ni916mmNOb SMAWOCr18Ni916mmNO焊工项目 a SMAW 1G K 12 F4Jb SAW 1G K 07 09 D1 D2a SMAW GTAWOCr18Ni916mmNOb SMAWOCr18Ni96mmNOC GTAWOCr18Ni96mmNO焊工项目 a GTAW 2FG 3 18 02b SMAW 2FG 12 18 F4J 焊工项目A1 A2 A3 B1SAW 1G K 07 09B2SMAW 1G K 12 F4JSAW 1G K 07 09DGTAW 2FG 3 18 02SMAW 2FG 12 18 F4J 小结 由上述4例可以看出 首先要看所拟定的产品焊接工艺中采用了几种焊接方法 因为改变焊接方法则需重新评定焊接工艺 因此拟定的焊接工艺中 若采用二种或二种以上的焊接方法 则至少应有二种或二种以上的焊接工艺评定支持 其次应确定在拟定的产品焊接工艺中 同一种焊接方法施焊的两条焊缝是否采用不同的焊后热处理类别 因为改变焊后热处理类别 需要重新评定焊接工艺 因此 同一种焊接方法施焊的两条焊缝 采用不同类别的焊后热处理 则需要两种不同类别焊后热处理的焊接工艺评定支持 当已引用的焊接工艺评定中焊件厚度覆盖范围不能包括焊件的厚度时 则需要重新评定焊接工艺 当焊接工艺评定合格后 确定试件厚度适用于焊件厚度时应注意对应于焊件母材厚度有效范围 试件焊缝金属厚度对应于焊件焊缝金属厚度有效范围 当焊件由两块或多块母材叠在一起时 如壳体与补强板 确定适用于焊件厚度范围应单块板厚度计算 焊件母材厚度和焊缝金属厚度 焊件母材厚度分别为 1 2 不能将 当作母材厚度 此焊缝为组合焊缝 对接焊缝加角焊缝 焊缝金属厚度为 要保证引用的焊接工艺评定的重要因素和补加因素与拟定的产品焊接工艺一致 如果不一致 则应重新评定焊接工艺 审查所有应评定的焊接工艺是否都进行了评定 不得遗漏 焊接工艺评定规则与焊工考试规则要求各不相同 切记不可混淆 8 焊件材料 焊接方法 热处理种类 根据焊件厚度范围确定试件厚度 选定焊接工艺评定项目 碳钢和低合金钢如Q345R SMAWAWQ345R SAW NGTAWSRN SR 根据焊件厚度范围确定试件厚度 选定焊接工艺评定项目 高合金钢如 奥氏体不锈钢304SMAWAW 不热处理 304 SAW GTAWS 固溶 根据焊件厚度范围确定试件厚度 选定焊接工艺评定项目 举例例5 有一台压力容器 壳体材料Q345R 壁厚16mm 纵缝 A1 A2 A3 和环缝 B1 2 采用双面埋弧焊 H10Mn2 HJ350 有焊剂垫 无自动跟踪 多道焊 平焊位置 椭圆形封头拼接后热压成型 椭圆形封头与筒体连接的最后一道环缝 B3 采用焊条电弧焊打底 J507 有衬垫 平焊位置 埋弧焊焊满 H10Mn2 HJ350 有焊剂垫 无自动跟踪 多道焊 平焊位