钢制压力容器焊接工艺评定

钢制压力容器焊接工艺评定JB 4708-20002003-4-5 14:063360335贡献者：管理焊接和测试信息网络访问次数：847中华人民共和国行业标准钢制压力容器焊接工艺评定焊接工艺鉴定对于钢制压力容器1主题内容和适用范围本标准规定了钢制压力容器的焊接评定规则、试验方法和评定指标。本标准适用于钢制压力容器的焊接工艺评定，如气焊、手工电弧焊、埋弧焊、自耗电极气体保护焊、钨极气体保护焊、电渣焊和耐蚀层堆焊。2参考标准GB 150-89钢制压力容器GB 228-87金属拉伸试验方法GB 232-88金属弯曲试验方法GB 912-82普通碳素结构钢和低合金结构钢薄板技术要求GB 2106-80金属夏比冲击试验方法GB 2270-80不锈钢无缝钢管GB 3274-88碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB 3323-87钢熔焊对接接头的射线照相和质量分类GB 3531-83低温压力容器用低合金钢厚钢板规范GB 4237-84热轧不锈钢板压力容器用热轧钢带GB 6479-86化肥设备用高压无缝钢管GB 6653-86焊接气瓶用钢板GB 6654-86压力容器用碳钢和低合金钢厚钢板GB 6655-86多层压力容器用低合金钢板GB 8163-87输送流体用无缝钢管GB 9948-88石油裂解用无缝钢管JB 755-85压力容器锻件技术要求JB 1152-81锅炉与钢制压力容器对接焊缝超声波探伤一般规定3.1焊接工艺评定应以钢的可靠焊接性能试验为基础，并应在产品焊接前完成。3.2焊接工艺评定过程是编制：焊接工艺指导书，应用焊接试件，按照本标准的规定检验试件和样品，确定焊接接头是否具有要求的使用性能，并提出焊接工艺评定报告，以验证焊接单位编制的焊接工艺的正确性。3.3用于焊接工艺评定的设备和仪器应处于正常工作状态。钢材和焊接材料应符合相应的标准。焊接试样应由本单位熟练的焊工焊接。3.4在评估对焊焊接工艺时，应使用对焊试样。评估角焊缝焊接工艺时，应使用角焊缝试样。具有合格对接焊缝试样的焊接工艺也应适用于角焊缝。在评估组合焊缝(角焊缝和对接焊缝)的焊接工艺时，应根据焊件的熔深要求确定组合焊缝试样或对接焊缝试样或角焊缝试样。样本形式如图1所示。3.5焊接工艺因素分为重要因素、补充因素和次要因素。3.5.1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。3.5.2补充因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺因素。当规定冲击试验时，应增加补充因素。3.5.3次要因素是指对需要测量的机械性能没有明显影响的焊接工艺因素。4焊接工艺评定规则4.1一般规则4.1.1改变焊接方法需要重新评估。4.1.2当同一焊缝使用两种或多种焊接方法(或焊接工艺)时，可分别评估每种焊接方法(或焊接工艺)。两种或多种焊接方法(或焊接工艺)也可用于焊接试件进行组合评估。当组合在通过资格评估后用于焊接零件时，可以采用一种或多种焊接方法(或焊接工艺)，但是必须确保通过每种焊接方法(或焊接工艺)沉积的焊接金属的厚度在各自评估的有效范围内。4.1.3为了减少焊接工艺评定的数量，根据母材的化学成分、机械性能和焊接性能对其进行分类和分组(见表1)。具有合格母材质量的焊接工艺当不同等级编号的贱金属在4.1.3.5形成焊接接头时，即使贱金属通过了评估，也应重新评估焊接接头。然而，对具有第二类和第二-1类相同钢号的母材的评估适用于由第一类或第二类母材和第一类母材形成的焊接接头。4.1.4试件的焊后热处理应与制造过程中焊接件的焊后热处理基本相同。在应力消除热处理过程中，试件的保温时间不得少于制造过程中焊接件累计保温时间的80%。改变焊后热处理的类型需要重新评估。注释：焊后热处理类别如下铬镍不锈钢分为非热处理和热处理(固溶或稳定)；除了铬镍不锈钢，没有热处理，应力消除热处理，正火，正火加回火，淬火加回火。4.1.5合格的对焊焊缝试样的焊接工艺，根据表2和表3的规定，适用于母材厚度和焊件焊缝金属厚度的有效范围。当试样采用表4中列出的焊接条件时，试样的最大厚度应根据表4确定。当通过两种或两种以上焊接方法(或焊接工艺)焊接的试件合格时，适用于焊接件的有效厚度范围不得与评估每种焊接方法(或焊接工艺)后适用的最大厚度重叠。4.1.6对于补焊、补焊和打底焊，当试样母材厚度不小于40毫米时，适用于合格焊接工艺的焊件母材厚度有效范围的最大值不受限制。4.1.7对接焊缝试样评定合格的焊接工艺适用于不相等的对接焊缝试样，但厚和薄母材的厚度应在评定的有效范围内。4.1.8当对接焊缝试样或角焊缝试样合格的焊接工艺用于焊件的角焊缝时，焊件度的有效范围不受限制。4.1.9板材对接焊缝试件合格的焊接工艺适用于管道和板材的角焊缝，反之亦然。4.1.10板材的角焊缝应适用于管道和板材的角焊缝，反之亦然。4.1.11当组合焊接件完全焊接时，可以使用与焊接件接头具有相同坡口形式和尺寸的对接焊缝试样进行评估。也可以通过使用组合焊接试样和对接焊接试样进行评估(对接焊接试样的坡度口号的大小不受限制)。此外，对接焊缝试样的重要因素和补充因素应与焊件的焊缝相同。如果坡口深度大于焊接部分母材厚度的一半，当组合焊缝的焊接部分不需要完全熔透时，应将其视为对接焊缝。如果坡口深度小于或等于焊件中较薄母材厚度的一半，则应将其视为角焊缝。4.1.12当任何重要因素发生变化时，需要重新评估焊接工艺当添加或改变任何附加因素时，可根据添加或改变的附加因素测试焊接冲击韧性试件。当次要因素发生变化时，不需要重新评估焊接工艺，但需要重新编制焊接工艺说明。各种焊接方法焊接工艺评定的重要因素和补充因素见表5。4.2耐腐蚀层评价规则4.2.1在下列任何情况下，应对所有表面处理方法进行重新评估。A.改变或增加焊接方法；当基础钢种号为4时，改变组号；C.改变基础钢的型号；D.除水平焊接、垂直焊接或倒置焊接位置的评定适用于水平焊接位置外，改变合格的焊接位置；e .预热温度比评价范围的下限低50以上或夹层温度超过评价范围的最大值；F.改变焊后热处理的类型；G.焊后热处理温度下的总保持时间比评估的最大保持时间长25%或更多；H.多层堆焊改为单层堆焊，应是r焊丝或附加填充金属的标称横截面积变化超过10%；G.单位长度焊缝中熔敷金属的线能量或体积比超过评估范围的上限值10%以上；H.改变保护气体的类型和保护气体的配比；I .取消保护气体，或保护气体流量比评估范围的下限值降低10%以上。5标本、标本和检验5.1样品制备5.1.1母材、焊接材料、坡口和试件的焊接必须符合焊接工艺规程的要求。5.1.2试件的数量和尺寸应满足制备试件的要求。5.1.3对接焊缝试样尺寸试样的厚度应充分考虑适用于焊件厚度的有效范围。5.1.4角焊缝试样尺寸5.1.4.1板角焊缝试样的尺寸(见表6和图2)5.1.4.2管和板之间的角焊缝尺寸(见图3)。5.1.5组合焊接试样的尺寸5.1.5.1板复合焊接试样的尺寸(见表7和图4)5.1.5.2管和板组合焊接试样的尺寸(见表8和图5)5.1.6耐腐蚀表面样品的尺寸当焊件基底的厚度等于或大于25毫米时，试样基底的厚度不得小于25毫米；当焊件基底的厚度小于25毫米时，试样基底的厚度应等于或小于焊件基底的厚度。5.2对接焊缝试样和试样的检验5.2.1检验项目：外观检验、无损检测和机械性能试验。A.目视检查：试样接头表面应无裂纹、未完全穿透和未完全熔合。B.无损检测用：样品的射线检测应符合GB3323的要求。射线照相质量不得低于AB级，焊接质量不得低于ii级。根据GB1152，试件的超声波探伤应为一级质量。C.机械性能测试项目包括拉伸测试、弯曲(表面弯曲、背面弯曲、侧面弯曲)测试和冲击测试(如有规定)。检验要求应在以下规定中规定。5.2.2机械性能试验试样的种类和数量应符合表9的规定。5.2.3 :当试件采用两种或多种焊接方法(或焊接工艺)时A.拉伸和弯曲试样的拉面应包括每种焊接方法(或焊接工艺)的焊接金属；b .当需要进行冲击试验时，应对焊接方法(或焊接工艺)的焊接区和热影响区进行冲击试验。5.2.4机械性能测试试件通过外观检查和无损检测后，允许避免缺陷并制作试件，取样位置应符合5.2.4.1和5.2.4.2的规定。在移除残余焊缝高度之前，应允许对样品进行冷整平。5.2.4.1板对接焊缝试样的取样位置(见图6)。5.2.4.2管对接焊缝试样的取样位置(见图7)5.2.5拉伸试验5.2.5.1样本5.2.5.1.1取样和处理要求A.对于厚度小于或等于30 mm的样品，应使用全厚度样品进行测试。b .对于厚度大于30 mm的试样，可根据试验条件使用厚度试样，或者可使用两个或多个试样的试验(包括整个试样的厚度)来代替全厚度试样的试验；c .两个或两个以上试样的厚度为30毫米，试样的数量为试样基底金属的厚度(毫米)除以30毫米(四舍五入到最接近的整数)。试件的切割方法见图8。D.应机械移除样品的残余焊接高度，使其与基底金属齐平。5.2.5.1.2样表A.肩板状试样(见图9)适用于所有厚度板的对接焊接试样。B.管接头肩板型(见图10)适用于所有壁厚大于外径76 mm的管道对接焊缝试样。C.用于管道接头的带肩板状试样类型ii(见图11)适用于外径小于或等于76 mm的对接焊缝试样.D.管接头的全截面试件(见图12)适用于外径小于或等于76 mm的管道对接焊缝试件5.2.5.2试验方法拉伸试验的拉伸强度样品厚度s与样品厚度t相同。B.横向弯曲试样(见图14)当试件的厚度(t)小于38 mm时，采用全厚度侧弯试件，试件的宽度等于试件的厚度。当试件的厚度(t)大于或等于38毫米时，允许沿试件的厚度方向切割两个或多个宽度为20至30毫米的试件，而不是测试全厚度侧弯试件。5.2.6.2试验方法应根据GB232和表10中规定的试验方法进行弯曲试验，以确定焊接接头的密实度和塑性。样品的焊接中心应与准弯曲轴的轴对齐。在侧弯试验中，如果试样表面有缺陷，应将缺陷较严重的一侧作为拉伸面。5.2.6.3资格指数试样弯曲到规定程度后，其拉伸表面上任何长度大于1.5毫米的横向(沿试样宽度方向)裂纹或缺陷或任何长度大于3毫米的纵向(沿试样长度方向)裂纹或缺陷均被视为不合格。通常不考虑试样的角裂纹，但应包括夹渣或其他焊接缺陷引起的角裂纹长度。如果使用两个或多个样品，每个样品应满足上述要求。冲击试验5.2.7.1样本位置A.试样应垂直于焊接轴，切口轴应垂直于母材表面。B.采样位置如图15所示。C.焊接区试样的裂纹口轴线应位于焊缝中心线上。D.从热影响区中的样品缺陷端口的轴到样品轴和熔合线的交点的距离大于零，并且应尽可能多地穿过热影响区。5.2.7.2的样品形式、尺寸和测试方法符合GB2106。每个区域中三个样品的平均冲击能量不得低于基底金属的标准规定值，最多允许一个样品的冲击能量低于规定值，但不得低于规定值的70%。5.3角焊缝试样和试样的检验5.3.1检验项目；外观检查和金相检查(宏观)。5.3.2外观检查：试样接头表面应无裂纹和不完全熔合。5.3.3金相检验(宏观)5.3.3.1方法5.3.3.1.1板材