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文档简介

1、S3000焊接工艺评定S3000焊接工艺评定0S3100 概述1S3200碳钢和低合金钢的对接焊4S3300奥氏体和奥氏体一铁素体不锈钢的对接焊 13S3400镍基合金对接焊21S3500特殊焊缝24S3600在碳钢或低合金钢上的奥氏体一铁素体不锈钢堆焊 34S3700在碳钢和低合金钢上的镍基合金堆焊 39S3800热交换器管子与管板的焊接 42S3900管道焊缝45S3100概述从S3120到S3170的规定适用于本卷涉及的所有焊接工艺。其余章节,分别适用于特定的焊缝形式和母材钢种:S3900管道焊缝S3800蒸汽发生器或热交换器管子与管板的焊接 S3200、S3300、S3400和S351

2、0各种母材钢种的对接焊缝 S3520 CANOPY型和 OMEGA 型焊缝 S3530角焊缝S3540马氏体不锈钢对接焊缝 S3550摩擦焊S3560电子束焊(76)S3570铸钢件的补焊S3600或S3700不同类型熔敷金属的堆焊S3110焊接工艺焊接工艺是指整套工序(准备、预热、焊接、后热和热处理),它仅适用于一种或多种已知牌号、形状和尺寸的金属,以保证得到符合规定质量标准的焊接接头或堆焊接头或补焊 接头。焊接工艺评定要求:一方面要详细记录各种工艺的性能参数和金属的特性(特别是确定有效范围的主要可变参数),另一方面要验证所得到的焊接接头与要求的质量标准是否符合。对于焊接填充材料和母材的力学

3、性能或主要化学成分相同的试样,称为均质试样。对于焊接填充材料和母材的力学性能或主要化学成分不相同的试样,称为非均质试样。由不同牌号的材料组成的混合试样,实质上是个非均质试样。附录SA3000根据标准NF EN288 3规定了一个可采用的工艺,可用于代替本章中所 提到的工艺。在这种情况下,可以说,对本章某一段落的任何参照,在附录SA3000和标准EN288 3中也会找到相应的段落。S3111产品焊缝的补焊补焊所采用的焊接工艺必须按照S3110进行评定。但是,在某些特殊情况下,必须在焊接工艺评定试件上(如果没有,可在产品见证件上)进行模拟补焊试验,或能用合适的试验证明它是可靠的,尤其是涉及以下各种

4、情况:对碳钢或低合金钢母材上的奥氏体不锈钢或镍基合金堆焊层、隔离层或焊缝的补 焊。在这种情况下,只要求对焊缝或补焊焊缝所采用的焊接方法进行评定。然而,如果补焊工艺没有按照 S3110规定进行单独评定,则要求对补焊所采用的每一工艺进行 评定,并必须进行为补焊评定所规定的一整套试验(其中某些试验可以合并)。注:然而,在以镍基合金进行堆焊、隔离层焊或手工焊接的情况下,如果按照相同的焊接方法进行补焊时,就不必进行模拟补焊试验。热交换器或蒸汽发生器管子与管板焊缝的补焊;GMAW( 135)和药芯焊丝(136或114)焊成的焊缝用其它方法补焊;CANOPY型焊缝的补焊;添加或不添加填充金属的等离子弧补焊(

5、15)。S3112均质结构均质结构应经试板或试管对接焊试验的鉴定。S3120 焊接方法S3121 定义本文件适用于以下规定的焊接方法。对于每一种焊接方法,括号内的数字是由 NF EN24063 名称表给出的术语编号。其中大部分焊接方法,根据情况可采用手工、半自动或自动焊。但是, MIG 焊方法( 131), MAG 方法( 135),药芯焊丝( 136,114)的焊接只允许使 用手工操作,见 S7432b)。药皮焊条手工电弧焊( 111);添加或不添加填充金属的钨极惰性气体保护焊,TIG 焊方法( 141);添加或不添加填充金属的等离子弧焊(15);熔化极惰性气体保护焊, MIG 焊方法( 1

6、31);熔化极活性气体保护电弧焊, MAG 方法( 135);有活性气体保护( 136)或无活性气体保护( 114)的药芯焊丝电弧焊;丝极( 121)或带极( 122)埋弧焊;丝极或板极垂直电渣焊( 72)。在本文件的其余部分,工艺过程114, 131, 135,和 136 适用于半自动焊接方法。对于其它的方法(以上没有提到) ,应制定专门的评定程序。 评定涉及一种或多种焊接方法。S3122 焊接方法的组合焊制一条产品焊缝 (按照给定的一种工艺) 可以采用多种方法 (它们中间的每一种都能 够应用不同的主要可变参数)联合进行。每一种焊接方法以及对应的主要可变参数的范围, 必须经过焊接工艺评定。

7、这种评定或 者在相应的上述产品焊缝的工艺评定范围内, 或者在相应的其它工艺的范围内进行。 在第二 种情况下, 这些工艺必须遵守本卷中所有的规定。 此外, 根据等效原则,要求对将作为标准 试件的焊接接头的各部分进行一系列完整的试验。 如果把试验接头各部分的每一部分看作对 应于只使用一种焊接方法焊成的评定试件, 则应进行上述一系列试验。 在第二种情况下; 规 定的其它评定标准应满足设计者事先对承包商提出的要求。S2130 需要编制的文件任何一种焊接工艺评定, 都应根据正式文件的规定进行。 但这些文件应符合相应章节中 的要求,并至少包括:附在焊接数据包中的评定试件焊接工艺数据卡片;评定的有效范围;要

8、进行的试验和评定等级的有关准则;试样取样示意图;焊道的分布及对其中每条焊道所采用的焊接工艺;展开速度(当可能时) 。S3140 评定试验试件的准备、实施和检验必须考虑到对产品焊缝的准备、实施和检验所规定的条件。S3141 试件的数量和型式焊接工艺评定试件的数量和形式。 以及要求进行的试验 由所进行的焊接方法和下述因 系决定:评定有效范围的主要可变参数;确定无损检验种类和准则的部件质量等级;必须考工作条件:在进行焊接工艺评定试验以及在适用于试件的无损检验条件中, 虑到焊接位置特别难于接近的情况。S3142尺寸试件的尺寸应根据下述要求确定:焊接方法;试验试样和复验试样的取样图;规定的无损检验;需要

9、进行的补焊工艺评定。在任何情况下,每个被焊工件(或每段管子)的宽度都不应小于150mm或2e( e为试件厚度)。S3143母材和焊接填充材料的验收用于评定的焊接填充材料应按S2000进行验收试验。母材必须经过验收试验。以便确定是否符合本章所要求的母材性能。但根据本规则第n卷要求提供的母材不必经过验收试验。在对试件进行焊接之前,必须备有这些材料(母材和填充材料)的验收试验报告。这同样适用于由材料供货商就S5000涉及的材料所签发的焊接材料评定数据卡片。在检查员要求时,应将这些文件发给他。然而。对于堆焊工艺评定试验所采用的某批填充材料,如果堆焊的条件、进行的检验项目、所得到的结果都能满足验收技术条

10、件的要求,则可对它免去验收试验。S3150复验程序S3151无损检验不合格的情况如果无损检验发现不合格的缺陷,则应在研究这些缺陷发生的原因后重新评定。如果在试件的焊接过程中或在试验过程中,发现不合格的缺陷呈规律性的出现,并认为这些缺陷可能与焊接工艺有关,则应拒绝采用这种焊接工艺。注:在试验期间发现的所有缺陷,都必须按照文件nS/ IIW 340 69 (参见附录SII)的规定表示出来。S3152破坏性试验不合格的情况a)如果某一不合格的结果是由于试验的实施过程有问题或由于在试样中存在缺陷引起 的,则有关结果不予认可,并应重新进行试验。b)在冲击试验的情况下,如果试验结果不合格只是由于某一个别的

11、数值低于最小保证值,尽管其余结果高于表 S3152中0C试验时的数值,而同时其它条件是满足的 (平 均值合格,最多有一个冲击试验结果低于保证的平均值),则可按照以下方式进行复验:在试验结果不合格的这一组试样取样位置附近,取两组试件(每组为三个试样),对后两组试样在与第一组试样相同的温度下进行冲击试验。这两组六个试样中的每 一个试样都应给出合格的结果。表 S3152Rm 450MPa的碳钢C Mn钢和低合金钢 Mn Mo Ni钢KV=28JMo , Cr Mo和Ni合金钢KV=21Jc)如果一个试件经过破坏性试验和可能的复验都没有得到合格的性能,则在确定其原 因后,应另外焊一个试件进行复验。该复

12、验试件必须满足规定的要求。S3160试验报告焊接工艺评定试验结果应便于检查人员查阅,并在他需要时,提交给他。试验报告应包 括下列内容:在试件上实施焊接的主要条件(规定的和实际的)所进行的无损检验内容及检验结果;所进行的破坏性试验和所要求的数值及所取得的结果; S3143中所规定的母材和填充材料的验收试验报告。试验报告中必须有车间检验员的结论。S3170评定的有效期焊接工艺评定的有效期,在S7610和S7830的要求没有失效的条件下,没有限期。但是,对于B4231和C4231中列举的焊接,必须按照S6232规定的要求提供一个现有技术水平的说明。S3200碳钢和低合金钢的对接焊S3210评定的有效

13、范围S3211车间按S6000的规定,评定试验应在产品焊接的同一车间进行。S3212母材:牌号a)本评定只对试验中所采用牌号有效。但是,根据下述一般原则,制造商可以研究和 考虑扩大其适用范围:一般来说对于与评定试件中所使用的母材有相似的化学成分(从焊接性的角度来看)、相近似的韧性,以及相近似的拉伸性能的材料,焊接工艺的评定才是有效的。牌号相同,但由不同的方法制造和加工而成的金属件(锻造、轧制和模铸等)之间,可以把它们视作等效。但是,对于铸件,应尽可能在铸件上进行评定试验。对于碳钢和碳锰钢,根据规定,一种焊接工艺,对规定的最小抗拉强度Rm为Rm和Rm 60MPa ( Rm是评定用焊接母材规定的最

14、小抗拉强度)之间的所有牌号 都是有效的。对于Mn Mo Ni钢,按照第II卷技术规格书中表 S3212a给出等效钢种。表S3212.a等效钢种技术规格书M2111、M2111 M2112、M2112 M2113、M2114M2115、M2116、M2117、M2119、M2121、M2122M2125、M2126、M2127、M2128、M2131、M2141M2142、 M2143b) 在由两种不等效的碳钢或 Mn Mo Ni钢母材组成的试件的情况下,可分别在两种母材的每一种上或者在异种钢试件上进行工艺评定。对异种钢试件的工艺评定结果 同样适用于两种母材中任意一种同质试件,只要这两种母材中的

15、每一种都曾经按照 S3230的规定做过试验。从上述S3212a)中的规定来看,这种情况很少出现。对于像C5120和D5000中规定的高级设备,需要经过与承包商的预先商定。但是在垂直电渣焊接(72)的情况下,这种种类的焊缝评定应根据由这两种 非等效金属组成的试件进行,并且这种评定只适用于这种异种金属组合型试件。S3213母材:形状和尺寸a)板材焊接的工艺评定同样适用于在下列条件下的管道焊接:板材焊接工艺评定等效管道焊接手工焊对接平焊对接横焊水平旋转部件(1)带垂直轴线部件的环形焊缝(2)垂直上坡焊+平焊+仰焊带水平轴线固定的环形部件(2)自动焊平焊带水平轴线的旋转部件(2)(1)对于外径51mm

16、的管道。(2)对于外径460mm的管道。450 Mh Qj mm订芫前戦样区越:9点蚌位E有去約戢袴庖域-图S3212为确保管道和板材之间评定的等效而规定的取样区域 具有水平轴线的固定管道:对于每一范围进行一套试验的规定如下: 对于垂直上坡焊或垂直下坡焊,检验应在两个区域进行,双V型坡口对应于时钟3点和12点2个截面,双U型坡口对应于时钟 3点、12点和6点3个截面。 对于环缝,检验应在 4个区域进行,对应于时钟 3点、9点、6点和12点4个 截面。具有水平轴线的旋转管道:仅进行一套试验。 具有垂直轴线的管道:仅进行一套试验。c)就非管道设备来说,对于具有下列外径的支管和接管焊缝:0外v 15

17、0mm时,使用平面对接焊,船形焊和角平焊位置(1G, 2F和1F), 0外v 500mm时,按以下情况采用其它位置:当支管的外径0.5 0外时,这种评定对手工对接焊接的支管焊缝(和管道焊缝),以及自动焊接的外径为 0.75 0外2 0外的支管焊缝是有效的。其中 0外为评定试 验的管道外径。评定试件的厚度“ e”有效范围在试件的单边或双边单焊道多焊道ew 30.8e 1.1ee2e3 v e 120.8e 1.1e32e12v e 1000.8e 1.1e0.5e 1.5e或者按照S3900关于支管的有关规定执行。d)有关厚度的有效性范围规定见表S3213d。表 S3213db)管子的焊接工艺评

18、定也适用于板材的焊接,只要按图S3213对板材焊接中涉及到的各种焊接位置通过一系列完整的试验加以说明。本规则不允许将未经冲击试验获得的评定用于厚度允许进行冲击试验的实际制件。 然而,在下列情况下,评定的所涉及的最大厚度是限制在:1.33e对于厚度大于 200mm的产品焊缝所评定的多层焊接法(141、15、111、136、 114、 121 、 131 、 135);1.1e对于气体保护焊,熔化金属滴状过渡和采用低电压(和/或小电流)的情况。1.1e当焊接区域的热处理温度超出规定的正火(或性能热处理)温度。 但是,在均质焊补和表面焊接时,其下限可以下降到:16mm,对于 e 200mm ;5mm

19、,对于 e 200mm。 对于焊补或表面焊接的厚度小于上述数值范围时,要求对最小厚度进行试验,以扩 大评定试验的范围。0 焊接方法增加、 取消或改变一种焊接方法或改变焊接方式(手工焊、半自动或自动焊)均需要新的焊接工艺评定。然而,只要满足 S3122 的要求,可由另外的评定代替。使用一种焊接方 法时,允许取消原来评定试验中作为根部焊接的 TIG 等焊接。因为在具体焊接中,这部分 打底焊道会被完全渗透,或者被清根去除。1 焊接填充材料和保护介质a)评定试件所采用的焊接填充材料应符合评定所涉及的产品焊缝所用材料采购技术规 格书的要求,它们的几何尺寸和商标名称都应与材料采购技术规格书中规定相同。b)

20、所评定的焊接工艺只适用于与评定试件所采用的同一商标名称的药皮焊条、焊剂和药芯焊丝以及具有相同牌号(即技术要求)的焊接填充材料(焊丝、光焊条等)。但是,在使用具有相同代号并符合相同采购技术规格书的另外一些填充材料(熔炼或烧结焊剂、低氢或金红石涂料) 情况下.如果它们曾按 S5000中的规定进行过评定, 则就不必再作新的评定。评定的焊接工艺,只适用于与评定试件所采用的具有相同几何尺寸的填充材料的情 况。但是,对于手工焊所采用的药皮焊条,被评定的焊条公称直径d,也包括紧邻的公称直径在内(根据标准 NF EN 759)。这个等效范围只有当用于产品焊接的电流范围符合S5000中的评定证书规定时,才是许可

21、的。当一种焊条直径不在这些范围内时,焊接工艺评定应包括这一直径,并 应考虑其不等效性。c)当发生下列变化之一时,焊接工艺评定应重新进行: 从实心焊丝变为药芯焊丝,或相反; 添加或取消附加的填充金属; 添加或取消自耗垫环,必要时,对自耗垫环的化学成分或外形的任何修改。d)当保护气体发生下列变化之一时,焊接工艺评定应重新进行:气体或混合气体的名义化学成分发生变化; 保护气体的流量比规定的最小值减少10或 10以上;背面保护类型的改变,保护气体的种类或保护方法的改变(总体保护或局部保护)。2 接头型式 在其不影响焊接工艺的其它参数等效范围的情况下,坡口型式的改变是允许的。但是,不管怎样,在下列情况下

22、,作新的工艺评定是必要的:a)在每一面上的多道焊改为单道焊或相反;b) 接头坡口加工型式的改变:V型、X型、U型、K型、双U型、I型等。但是:对于X型或双U型坡口的评定结果,也分别适用于带有封底焊道的 V型或U型坡口,但必须按照原来的焊接工艺评定规则进行清除根部焊道,反之亦然。对于厚度小于或等于 50mm的手工焊接头,V型坡口的评定结果也适用于 U型 坡口,反之亦然;同样,对于 X型坡口的评定结果也适用于双 U型坡口,反之 亦然。对于补焊。不考虑接头的坡口型式。c)对于单面焊接的接头,加入或取消背面垫板(永久性垫板或临时性垫板,可熔的或不可熔的垫板)。但是,在手工焊的情况下,当加入一块与焊件同

23、一化学成分的非永 久性垫板并且在焊接后用机械加工去掉垫板时其评定结果仍属有效。d)取消根部焊道的清除。e)坡口加工方法的改变。热加工方法(对氧气切割的不平整,当需要时可以修整打磨)可适用于机械加工, 但机械加工方法不得代替热加工。f)在电渣焊(72)和等离子弧焊的情况下,规定的焊接坡口间隙范围的改变。 S3217焊接位置和焊接方向被评定的焊接工艺只对相应于评定试件采用的基本焊接位置有效,并考虑下述各点:坡口平焊和角平焊位置包括在所有其它焊接位置中,只要试验证明这种引伸是可能的;坡口平焊或角平焊位置与向上立焊或向下立焊位置,包括了同方向的所有中间过渡焊接位置;立焊和仰焊位置包括所有中间过渡位置;

24、平焊和横焊位置包括了转角范围内的所有中间过渡位置。凡与焊接评定位置的变化不超过15 (旋转或者倾斜)的所有焊接位置均可覆盖。在由S3213 a)、b)所确定的管子和板材等效范围内,可以认为:水平固定管位置应包括坡口平焊、角横焊、立焊和仰焊位置;垂直固定管位置应包括坡口横焊位置;水平固定管和垂直固定管两个焊接位置包括了所有焊接位置。但必须注意,对于立焊位置,焊接的每一个方向(上行焊或下行焊)应分别予以考虑。 S3218焊接工艺和参数a)焊接工艺评定仅在下述内容符合焊接工艺文件的规定时才是有效的:电流种类(直流、交流或脉冲)及直流或脉冲的极性(正接或反接);电参数的范围(在所有情况下的电流I和在自

25、动焊情况下 的电压U);焊接速度 V的范围(只 对自动焊而言)应该指出,评定试验的监察人员或检验人员可以按照评定所采用的焊接位置,在焊接工艺评定文件所列参数范围内,对试件的制备规定这些参数值。对于要求在第一个焊道上检验硬度的钢,与评定试验时确定的平均线能量相比较, 其平均线能量的变化超过 15%,则焊接工艺评定无效。b)使焊接工艺评定无效的其它一些改变:在采用熔化焊丝自动焊时,接入或拆除一个焊嘴或一个熔化焊丝导向轨(如需要时);从窄焊道熔敷变为宽焊道熔敷(宽度大于焊条直径的三倍)射流电弧、熔滴过渡电弧或脉冲电弧转变成短路电弧,或相反;有关振幅、频率和占空比的改变;从单丝焊变为多丝焊或相反;自动

26、 焊设备商标名 称的改变。C)在立式电渣焊(72 )的情况下,如果下列附加操作参数的范围变化,焊接工艺评定无效:滑块的几何形状和冷却方式;电极的数量;如需要时,渣池的深度(在操作开始时测量)。S3219热处理a)如果发生下列变化之一,焊接工艺评定应重新进行:对S1320中规定的预热温度降低;当采用气体保护焊时,增加了一道高于50C的预热工序,而该工序在原来的焊接工艺评定中未曾考虑;降低了后热处理规定的 最低温度和保温时间;提高了 S1320中规定的最高层间温度;b) 如果产品焊缝的 消除应力热处理规范发生(ISR)下列任何一种变化时,焊接工艺 评定应重新进行:规定温度范围的改变和入炉后的升温和

27、降温速度的改变;保温时间的增加,致使在评定接头上进行的模拟热处理失去代表性(参见 S3224)。c) 除了消除应力热处理外,可能影响产品的最终冶金状态的焊后热处理热循环的任何 改变,焊接工艺应重新进行评定。S3220评定试件的制备S3221母材和焊接填充材料母材和焊接填充材料必须是生产中所应用的材料,或者是在规定的等效范围内能代表实际生产中所用的材料。对于锻件或轧件,主要的锻轧方向必须标记出来,其取样方向应能使影响区的 KV冲击试样代表这些材料采购时所采用的方向,并考虑下述几点:当供应的锻、轧件同时包括纵向和横向时,应取横向冲击试样;对于管子,当受技术上的可能性影响时,方向可以不同,但冲击试验

28、必须在与试件母材的同一方向上进行。S3222坡口型式坡口应采用与生产中使用的 相同方法(热加工或机械加工 等)进行加工、气刨或磨削。 当产品坡口是采用氧切割加工时,评定试件也应采用相同的加工方法并应满足F 3300 d)的规定。坡口型式应与产品制造中采用的某一接头形式相一致。根据承包商或总承包商的要求, 可以规定专门的定位方法。其有关程序应由各有关方面商定。焊接前,坡口应按生产中规定的同样要求进行检验。在用等离子弧 焊接(15)时,评定试件制备中的间隙和装配必须符合生产中要求的公差限值。S3223评定试件的焊接通常所使用的电源类型应与生产中应用的相同(直流或交流)并具有相似的静特性(徒降、垂直

29、、平特性等)。当采用自动焊机焊接时,其 焊机的牌号和类型 应与实际生产 中应用的相同。在整个评定试件的焊接期间,每条焊道的预热温度应保持在尽可能接近规定的最低值(例如在规定的最低预热温度加25C以下)。如果试件焊道之间的冷却时间太长,这一温度偏差可提高到40 C。评定试验中的后热温度应尽可能接近规定的最低值。在评定试验过程中 ,应定期作如下记录 : 对于自动焊记录 U、I 和 V ; 对于半自动焊和手工焊,记录 I。当采用自动焊设备时, U 和 I 应做连续记录 。S3224 焊后热处理a)模拟消除应力热处理焊接完毕后(必要时包括后热) ,评定试件应经过一次模拟产品焊缝必须进行的所 有消除应力

30、热处理。模拟消除应力热处理条件应按照制造中的规定 (当产品焊缝在不同的加热温度下依 次进行消除应力热处理时, 则相对应的评定焊缝也必须在每个温度下进行消除应力 热处理。对于每种加热温度 ,模拟消除应力热处理的保温时间, 应始终大于实际生产中累积 保温时间的 80。 对实际生产中的变化应制定相应的措施。然而,一个包括几种加热温度并代表实际制造条件的模拟热处理(即相当于几次中间消除应力热处理,紧接着进行一次较高温度的最终消除应力热处理),可以被视为包括了较少加热温度次数 的一次性热处 理,其条件是:该热处理所包括的最终加热温度是模拟热处理的 最终加热温度 ,该温度的名义 值比所有其它加热温度至少高

31、 25 C;上述保温时间的原则,对每一加热温度都应遵守。 模拟消除应力热处理的条件,应在焊接工艺评定文件中作明确的规定。这种热处理通常可以在一个周期内完成。 制造商必须能够证明模拟热处理参数是正 确的。如果对于母材(材料的焊接性能文件,见S1200)和焊接填充材料(根据 S5000的评定记录) 消除应力热处理保温时间的影响已经说明, 则建议, 消除应力热处理保 温时间可根据评定试件的厚度计算。所有温度循环应作记录。b)其它热处理评定试件应经过与相应产品接头在制造时所进行的热处理相同的热循环。0 评定试件的试验1 总则 所有试样应在试件经过整体热处理和按评定文件规定的无损检验以后取样。 如果试件

32、是 用几种焊接方法 焊成的,则取得的试样应尽可能反映出每一种焊接方法的特性。力学性能试样应取在经无损检验显示的质量最好区域中。另一方面, 对于宏观检验和 (或)微观检验用的金相试片,应取在经无损检验确定的显 示合格区。检验应能反映焊缝每个区域的特征: 在厚度方向(表面、根部、中间部位) :熔敷金属、 热影响区和母材 (以便将热影响区获得的结果与母材的结果相比较,除非在其它场合已进行过这些检验) 。2 无损检验评定试件应经过在制造中为产品接头所规定的所有无损检验,并应满足1级要求。S3233破坏性试验试样的形式以及试验方法均按照附录S1的规定执行。a)力学性能试验组别的确定和在平面试件上的取样方

33、法试件的厚度拉伸试验弯曲试验纵向(在熔敷金属中)(6)横向试样的轴线垂直于焊缝的轴线(5)温度全厚度面弯匕才k 冃弯全厚度 侧弯室温按SI120规定ew 1522215v e 201 (1)11 (4)2220 v e 601 (1)11 (4)22260v e 1202( 2)(7)11222120 v e2(3)(7)11222冲击韧性试验:所需试样数量试样厚度(mm)KV (熔敷金属)KV (8)母材和热影响区说明5 v e 20 (11)1组,3个表面试样1组,3个近表面试样按照设备 技术规格 书的要求 以及附录 SI的规定20v e 302组,每组3个试样;1组在表面,另1组在根部。

34、1组,3个近表面试样30 v e3组,每组3个试样(10);1组在表面,另1组在:e 50mm时,在1/2厚度上50v e 80时,在1/3厚度上80v e时,在1/4厚度上第3组在根部区(12)2组,每组3个试样;1组在表面,另1组在:e 50mm时,在1/2厚度上 50v e 50mm,则应在其中间区域(1/4与1/2厚度之间)取出相应的一组试样。如果ev 50mm,则应取在第二层表面。b)化学分析化学分析试样应取在母材稀释区以外的区域; 如果试件的厚度不可能在母材稀释区以外取化学分析试样或取冲击试样时,则 化学分析应在焊有隔离层的足够厚度的熔敷金属表面取样;当要求作纵向拉伸试验时,化学分

35、析试样的取样应在拉伸试验端部延长部分进 行。并应经过选择,以保证没有母材稀释的影响。在焊接填充材料验收试验期间,应测定被分析的所有元素含量。对于碳:硅、 硫、磷、锰和低合金钢的合金元素的最低控制含量应做出规定。c)金相检验根据附录SI,金相检验应在焊缝的整个横截面上进行。在立式电渣焊( 72)的情况下,还应在纵向截面上作一个宏观检验,以便确定 枝状晶体的方向。d)硬度测定在所有情况下,按照 SI 510的规定,进行硬度测定。S3234 结果a)熔敷金属的纵向拉伸试验在室温:熔敷金属的 抗拉强度和屈服强度 至少应等于对母材的规定值。当将两种性能的 最低值各不相同的母材焊接在一起时,应取两者中的最

36、低值作为保证值。其它性能(延伸率和断面收缩率)应满足评定文件中所规定的数值,至少应等 于S2541 a)所规定的数值,在所有情况下应满足下列不等式:Rm A 10500其中 Rm 表示极限抗拉强度(兆帕) , A 表示 5 倍直径长度上的延伸率() 。 在附录 SI 120 规定的高温温度下:屈服强度的最低保证值应符合对母材规定的最低值。抗拉强度仅作为参考值。 当具有不同的最低规定屈服强度值的母材焊在一起时,熔敷金属屈服强度保证 值取两者中的较低值。注 1 : 在采用等离子弧焊和电子束焊的特殊情况下, 只要在设计阶段作了考虑, 低于母材的最低保证值是可以接受的。对于锰一钼一镍钢的焊接性能试验,

37、在室温下的抗拉强度和在室温和咼 温下的屈服强度至少应等于被用于评定的母材要求的最小值。注2:通常抗拉强度不应超过 700MPa,但在特殊情况下,按照设备技术规格书 的规定,稍高于 700MPa,也可以认可。b) 焊缝横向拉伸试验(在室温)极限抗拉强度至少应等于母材规定的最低抗拉强度。当两种具有不同的最低规定抗拉强的母材焊在一起时,极限抗拉强度保证值取两者中的较低值。注:在采用等离子弧焊和电子束焊的特殊情况下,只要在设计阶段作了考虑,低于母材的最低保证值是可以接受的。对于锰一钼一镍钢的焊接性能试验,在室温下的抗拉强度和在室温和咼温下的屈服强度至少应等于被用于评定的母材要求的最小值。b)焊缝横向拉

38、伸试验(在室温)极限抗拉强度至少应等于母材规定的最低抗拉强度。当两种具有不同的最低规定抗拉强的母材焊在一起时,极限抗拉强度保证值取两者中的较低值。注:在采用等离子弧焊和电子束焊的特殊情况下,只要在设计阶段已作了考虑,低 于母材的最低保证值是可接受的。对于锰一钼一镍钢的焊接性能试验,在室温 下的极限抗拉强度至少应等于被用于评定的母材要求的最小值。c)弯曲试验不应出现任何明显的开裂。单个裂纹、表面气孔和夹渣的长度不应大于:3mm。d) KV冲击试验。(1)在熔敷金属中一般来说,熔敷金属规定的最低冲击吸收功应等于母材的规定值。对于1级部件,每组试验(三个试样)的结果必须满足下列要求:0C时,最低平均

39、值为 56J,单个试样的最低值为 40J(只有一个试样的结果 可以在保证的平均值以下)。对于2级和3级部件.每组试验(三个试样)的冲击吸收功应大于或等于母材的 冲击吸收功,在所有情况下高于下述要求:在0C时,最低平均值为40J,单个试样的最低值为 28J(只有一个试样的结 果可以在保证的平均值以下)。(2)在热影响区中对于每一组试验的结果,冲击吸收功应至少等于相应母材的规定值。对于I级部件,应在0 C进行试验。注:对于每个断裂试样.侧向膨胀量和纤维断口的百分数,作为资料应记录在报告中。必须进行表 S3233 a)中注10涉及的试验并作为资料记录。e)化学分析要求得到的结果应在焊接工艺评定的文件

40、中规定。f)硬度允许的最大硬度值为(HB ):钢种第1层焊道最终接头未热处理热处理Cr Mo 钢380380280Ni 钢 Ni 3 %350450300Rm v 450MPa的碳钢350350Rm 450MPa的碳钢和低合金钢380380320S3240模拟补焊在S3111所述的情况下,模拟补焊应按照S3200的规定进行,并应考虑到以下几点:在文件中规定的试件长度上,去掉评定接头厚度的50%,以便使补焊区的坡口同 时包括未受热影响的母材和熔敷金属。应进行下列试验:补焊区的无损检验;在附录 SI 120 规定的温度下,进行熔敷金属拉伸试验(取圆棒形试样) ; 在室温,应进行包括整个补焊厚度的焊

41、缝横向拉伸试验;对于厚度等于或大于 20mm 的焊缝应进行包括整个补焊厚度的侧弯试验;在0C,测定新熔敷金属的冲击吸收功KV。如果补焊的厚度小于 10mm,冲击试样的缺口应与表面平行,以便使新的熔敷金属位于缺口之下。金相检验(见附录。SI)。0 复合钢板焊接接头的特殊规定S3210 到 S3240 的规定适用于复合钢板的基体材料。1 复合钢板评定的有效范围 该评定只对试验中所使用的同一种钢号有效。该评定适用于金属板厚度 0.9e1.5e (e为评定试件上金属板的厚度)。从金属板基体材料的坡口边缘测量的坡口深度和宽度,不超过允许公差的情况下, 该评定是有效的。2 试验条件 为了确定无损检验和可接

42、受缺陷的条件,应取评定试件的全厚度作为无损检验的参考。当试件尺寸包括金属板时, 最小抗拉强度是整个试件的强度。 因此, 横向拉伸试样同时 包括了基体材料和金属板材料。至少应进行两个试验。弯曲试验的试样应从整个试件上取样。 冲击试验的试样应在焊缝金属或试件上受影响的基体材料部分的热影响区取样。 整个试件应进行金相检验。硬度试验只在基体材料和相应的熔化区进行。 对于基体材料和金属板材料均应进行其熔敷金属化学分析。S3260 预先已堆焊隔离层的焊接接头的特殊规定这类接头的焊接工艺评走,可以按照S3210到S3240的一般要求进行。隔离层按S3600 或S3700的规定进行,也可以按照 S3250规定

43、的特殊情况扩大使用。S3300奥氏体和奥氏体一铁素体不锈钢的对接焊0 评定的有效范围对于厚度超过 100mm 的受压部件,下述章节规定的要求可以被修正。1 车间评定试验必须与产品焊缝在同一车间进行,该车间符合 S6000 的规定。2 母材:牌号a)本评定只对试验中所用的牌号有效。但是,制造商可根据下述一般要则,考虑扩大 其适用范围。一般地说,从焊接性的角度考虑,只有对规定的化学成分相近似的材料,焊接工艺 的评定才有效。对于硼、铌规定的最大含量的任何提高或氮含量超过了0.080%,则评定无效。在牌号相同, 但由不同的制钢方法或加工方法而生产的材料 (锻造、轧制、 铸造等) 之间, 可以把它们视作

44、等效。然而, 就铸件而言,应尽可能在铸件上进行评定试验。但是,对于满足晶间腐蚀要求的(如附录SI的规定)所有非稳定型奥氏体不锈钢(其 铁素体含量的控制值有时在铸件中可高达 25%),在满足下述条件下,即在使用 18 8型(不含钼)填充金属和同类型母材焊成评定试件的情况下,均可视作等效。但不能把这种情况扩大到 1810 2 (含钼)型钢的焊接上。b)在两种非等效母材焊接的情况下,工艺评定或者分别对每种母材评定,或者按两种 不同母材焊在一起的异种金属接头进行评定。但是,在立式电渣焊(72)的情况下,这种类型的焊缝评定应立足于这两种非等效的金属组成的焊接接头,并且这种评定只适用于这类异种金属焊缝。S

45、3313母材:形状和尺寸祐仪迁丁亡芒13。mm启黄旳射驱域a)在下述条件下,板材的焊接工艺评定也同样适用于管子的焊接:板材焊接工艺评定等效管手工焊对接平焊水平轴转动部件(1)对接横焊垂直轴部件环焊(2)向上立焊+平焊+仰焊水平轴固定环焊缝组件(2)自动焊平焊水平轴转动部件(2)(1 )对外径51mm的管子(2 )对外径460mm的管子b)管子的焊接工艺评定也适用于板材焊接,只要根据图S3313在板材焊接中可能遇到的每一位置通过一系列完整的试验鉴定。图 S3313为确定管子和板材之间评定的等效而限定的取样区水平轴固定管道:以下规定的每一区域应进行一组试验:对于垂直上行或者垂直下行焊缝,X和双U形

46、坡口应在3点和12点两个位置各进行一组试验,对于 U形和V形坡口应在3, 12和6点3个截面各进行一组试验。在环焊缝时,检查应在4个截面进行,分别对应于3, 9, 6, 12点(如果没有扩充的可能)。对于水平轴旋转管道的焊接只需要进行一组试验。垂直轴管道,只需要进行一组试验。c)对于非管道设备,具有下述外径的支管焊接:0外v 150mm ;对接平焊、角平焊和船形焊位置(1G, 2F和IF);0外v 500mm般对其它焊接位置。评定可按下述进行:或者由两段管子对接焊,在这种情况下这种评定对于用手工焊接的外径大于0.5 0外的支管焊缝和对于用自动焊接的外径为0.7520外的支管焊缝是有效的。其中0

47、外为评定试件管子的外径。或者按照S3900,关于管道支管接头的规定进行。d)关于厚度有效性范围的规定见表S3313d。(尺寸单位 mm)评定试件的厚度“ e”有效性的范围单边或试件双边的单道焊缝多道焊缝e 30.8e 1.1ee2e3 v e 120.8e 1.1e32e12v e 1000.8e 1.1e0.5e 1.5e但本规则不允许将未经冲击试验获得的评定用于厚度允许进行冲击试验的实际制件上。 但是,在下述情况下,评定所涉及的最大厚度限于:对于厚度大于 200mm的产品焊缝所规定的多层焊方法(141 , 15, 111, 136, 114, 121, 131 , 135 ),最大厚度限于

48、 1.33e。对于气体保护焊接,熔敷金属区域采用低电压或者低电流操作时,最大厚度限于1.1e。但是,在同质补焊或者表面焊接的时候,其下限降低为:16mm,如果 e 200mm ;5mm,如果 e 200mm。对于补焊或者表面焊接的厚度小于以上规定时,要求对最小厚度进行试验,以便扩大 评定试验有效性的范围。S3314焊接方法增加、取消或改变一种焊接方法或操作方式(手工焊、半自动焊或自动焊),均要求对焊接工艺作新的评定。然而,只要满足S3122的要求,可由另外的评定代替。使用一种焊接方法时,允许取消原来评定试验中作为根部焊接的TIG等焊接。因为在具体焊接中,这部分打底焊道会被完全渗透,或者被清根去

49、除。S3315焊接填充材料和保护介质a)评定试件所采用的焊接填充材料,应遵守评定所涉及的产品焊缝材料的采购技术规格书,它们的几何特性和化学成分都应与材料的采购技术规格书中规定的相同。b)焊接工艺评定只适用于与评定试件所采用的同一商标名称的药皮焊条、焊剂和药芯焊丝,以及具有相同牌号(即技术要求)的焊接填充材料(焊丝、光焊条等)。但是, 在使用具有相同型号并符合相同采购技术规格书的其它填充材料(烧结焊剂和熔炼 焊剂,低氢或金红石型涂料)的情况下,如果它们根据S5000的规定进行过评定,则就不要求重新评定。这种焊接工艺评定,只适用于焊接填充材料的几何尺寸与评定试件所使用的填充材 料的几何尺寸完全相同

50、的情况。然而,对于手工焊接所使用的药皮焊条,评定采用 的公称直径为d0的焊条也包括紧邻的公称直径在内(接标准 NF EN 759 )。只有产品焊接所采用的电流范围是在按照S5000规定的评定证书要求范围内等效。对于未包括在规定范围内的焊条直径,焊接工艺评定应包括这些直径,并应考虑其不等效性。c)如发生下述一种变动,则工艺评定应重新进行;从实芯焊丝改为药芯焊丝或相反;添加或取消附加的填充金属;添加或取消熔化垫环,或必要时,对于所规定的熔化垫环的化学成分或断面形 状的任何改变。d)当保护气体发生下述变化之一时,工艺评定应重新进行:气体或混合气体的名义化学成分发生变化; 保护气体的流量比规定的最小值

51、减少10或 l0 以上;背面保护气体的种类或使用方法的改变(总体的或局部的)。S3316 接头型式坡口型式的改变在其不改变焊接工艺的其它参数的等效范围的情况下,是允许的。 但是,不管怎样,在下述情况下,应进行新的评定:a)在每一面上的多层焊改为单层焊;反之亦然。b) 接头坡口加工型式的改变:V型、X型、U型、K型、I型等。但是:对于 X 型和双 U 型坡口的评定结果, 也分别适用于带有封底焊道的 V 型或 U 型坡 口,但必须按原来工艺评定的规则清除根部焊道,反之亦然。对于厚度 小于或等于 50mm 的手工焊接头, V 型坡口的评定结果也适用于 U 型坡 口,反之亦然;同样,对于 X 型坡口的评定结果也适用于 U 型坡口,反之亦然。 对于补焊,不考虑接头的坡口型式。c)对于单面焊接的接头,加入或取消背面垫板(永久性垫板或临时性垫板,可熔的或 不可熔的垫板) 。但是, 在手工焊接的情况下, 当加入一块与焊件同一化学成分的非 永久性垫板,并且在焊接后用机械加工去掉时,其评定结

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