焊评的几个问题

1、钢制固定式压力容器焊接 工艺评定的几个问题一、 有关锅炉焊接工艺评定 锅炉的焊接工艺评定主要是遵照 1996 版?蒸 汽锅炉平安技术监察规程? 以下简称“锅 规第71条和附录I焊接工艺评定的有关 规定。锅炉的焊接工艺评定有以下特点：1 、“锅规 第 71 条要求：“锅炉产品焊接前， 焊接单位应按附录I的规定对以下焊接接 头进行焊接工艺评定： 1.受压元件之间的对 接焊接接头； 2.受压元件之间或者受压元件 与非受压元件之间连接的要求焊透的T接头。从以上要求可以看出“锅规要求焊接 工艺评定的对象是焊接接头，而不是焊缝。2、“锅规正文中无焊接工艺评定试样保存 的要求。而?容规?对此有具体的规定。3

2、、试件母材厚度 t 和熔敷金属厚度适用于焊 件厚度 T 和熔敷金属厚度的范围1、锅规附录I试件母材 厚度t适用于焊件母材 厚度的有效范围T适用于焊件焊缝 金属厚度的有效 范围最小值最大值最小值最大值1.5W t v 81.52t，且不大于1202t,且不 大于12t > 80.75 t1.5 t01.5 t2 JB4708 当焊件规定进行冲击试验时试件母材 厚度t适用于焊件母材 厚度的有效范围T适用于焊件焊缝 金属厚度的有效 范围最小值最大值最小值最大值1.5W t v 81.52t02tt > 80.75 t2 t02t4、无碳钢、低合金钢和高合金钢焊后热处 理类别分类JB470

3、8的条有相应规定5、产品焊缝要求金相检验时，工艺评定试 件应切取一个金相试样进行金相检验。锅规第106条要求当焊件材料为合金钢， 且工作压力?3.8MPa的锅筒、集箱及工作 压力?9.8MPa受热面管的对接焊缝和角焊 缝应进行金相检验。6、锅规附录I第12条要求：当锅筒纵缝母 材厚度大于20 mm,小于70mm时，工艺评 定试件还应切取一个全焊缝金属拉力试件除取二件横向拉力试件外。7、锅规附录I第14条要求：对接焊缝工艺评定试件各评定工程的检验方法及合格标准应与产品焊缝相同，且符合锅规第五章有 关规定；锅规第五章 受压元件的焊接第103 条要求：从产品检查试件上取三个焊接接头 的冲击试样，三个

4、试样的常温冲击吸收功平 均值应不低于母材规定值。以 Q345R 为例：0°C A 二 34J锅规附录I要求：工艺评定试件三个试样的 常温冲击吸收功平均值应不低于 34J:而JB4708要求：工艺评定试件冲击吸收功平均值应不低于27J。&锅规附录I第15条要求：对于要求全焊 透的角接接头，采用组合焊缝试件加对接焊 缝试件和角焊缝工艺试件进行评定。而 JB4708 的 5.3.4.4 条 :对接焊缝评定合格的 焊接工艺用于角焊缝焊件时 ,焊件厚度的有 效范围不限。9、锅规附录I第18条要求：必要时对焊接 工艺评定试件进行熔敷金属化学成份分析， 对焊接接头的硬度进行测定。10、锅规

5、附录U焊接接头拉力和弯曲试件中第 1 条要求：当板厚大于 30mm 时，可制取 一个或几个试样进行拉力试验， 每个试样的 厚度一般为30mm，且这些试样必须包括焊 接接头的整个厚度。而 JB4708-2000 已无此规定，已取消了此规 定。当一片拉力试样用切刀切成二片或几片 时，切口局部不计，可不参加拉力试验。11 、?锅规?和 JB4708 在焊接工艺评定焊接接头弯曲试样的弯心直径和合格指标方面 有较大差异?锅规?第 101 条的表 5-1 规定了弯曲试样 的弯心直径和合格指标，见下表：t :试样厚度钢种弯轴直径弯曲角度双 面 焊碳素钢、奥氏 体钢3t180 °C其他合金钢3t10

6、0 °C单 面 焊碳素钢、奥氏 体钢3t90 C其他合金钢3t50 C从上表可以看出，锅规关于弯曲试样的弯心 直径和合格指标的要求与?锅炉压力容器压 力管道焊工考试规那么?关于弯曲试样的弯心 直径和合格指标的要求一致。JB4708的,关于弯曲试验的试验方 法的表12规定：试件厚度S，mm弯心直径D，mm弯曲角度，(°)v 104S180104012、与JB4708-2000相比，“锅规和锅规附录I焊接工艺评定的内容较粗，缺少细节上的规定，不便操作，且因理解上的不一致， 易引起争论。女口 JB4708-2000的5.333要求: 低于下转变温度进行焊后热处理时试件保 温时间不

7、得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%。而锅规无此规定。13、JB4708-2000标准根本上是按美国ASME?锅炉压力容器标准?第八卷编制的， 而锅规附录I焊接工艺评定根本上是按照 德国AD?压力容器标准?编制的。每个国 家的焊接工艺评定标准都有一定的差异，这是正常的现象，首先是因为各国的资源不同，材料标准就各不相同。二、关于焊接工艺评定的对象平安技 术标准 及标准1999 版?容规?2021 版?容规?JB4708-20001996 版?锅规?评定对 象对接接 头、角接 接头对接焊 缝、角焊 缝对接焊 缝、角焊 缝对接接 头、角接 接头1、1999版?容规?第67条：压力容器产品 施焊

8、前，对受压元件之间的对接焊接接头和 要求全焊透的T形焊接接头，受压元件与承 载的非受压元件之间全焊透的 T形或角接焊 接接头,以及受压元件的耐蚀堆焊层应进行 焊接工艺评定。2、2021版?容规?第 条款：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、受压元件母材外表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 或者有经评定合格的焊接工艺支持。3、JB4708-2000第5章：对接焊缝、角焊缝评定规那么。JB4709-2000第4章的4.1条： 施焊以下各类焊缝的焊接工艺必须按JB4708标准评定合格：a受压元件焊缝；b与受压元件相焊的焊缝；C

9、熔入永久焊缝内的定位焊缝；d受压元件母材外表堆焊、补焊；e上述焊缝的返修焊缝。4、1996版?锅规?第71条要求：“锅炉产 品焊接前，焊接单位应按附录I的规定对下 列焊接接头进行焊接工艺评定：1受压元件之间的对接焊接接头；2受压元件之间或者 受压元件与非受压元件之间连接的要求Z 透的T 接头。从以上表述可以看出，1999版?容规?和 1996版?锅规?对哪些焊接接头需要进行 焊接工艺评定的要求是含混不清的，是不 明确的。要特别注意：焊接工艺评定的对象是焊缝，而不是焊接接头。从以上讨论中可以看出：当前我国压力 容器和锅炉的焊接工艺评定要求在评定规 那么、评定细节和合格标准方面都存在较大的 差异，

10、在压力容器和锅炉的焊接工艺评定未 统一之前，压力容器的焊接工艺评定必须按 照 JB4708 ，而锅炉的焊接工艺评定那么应按照 锅规附录I的要求进行，切不可混用。三、 焊接工艺评定试件常温冲击和低温冲 击试验的选择 在选择焊接工艺评定时有一个原那么 就是尽量加大焊评的覆盖范围， 减少焊评的 数量，如拟定 WPS 时，可选用立向上焊位 置见 JB4708 表 1；拟定 WPS 时， 选用 非低氢型焊材见 JB4708 表 1；充分利用 母材类别、组别评定规那么：如类别号为口的 同钢号母材的评定适用于该类别号母材与 类别号为I的母材组成的焊接接头见JB4708 等。哪么在拟定 WPS 时，可否选用焊

11、接工 艺评定试件的低温冲击试验代替焊接工 艺评定试件的常温冲击试验 ?如 Q345R 的 焊接工艺评定，米用-20 C的低温冲击试验 代替常温冲击试验。应当说在 JB4708 标 准中是找不到此方面的依据的。用低温冲 击试验代替常温冲击试验并未做为焊接 条件列入 JB4708 表 1 之中。如果在做焊 接工艺评定时，Q345R做-20 C低温冲击试 验 , 且合格指标按照常温冲击试验的合格 指标判定 , 那么该焊接工艺评定试件的低 温冲击试验可代替常温冲击试验。对于设计温度低于和等于-20 C的钢制固 定式低温压力容器，由于其设计、制造、检 验和验收按照GB150附录C，因此其母材力 学性能试

12、件以下简称母材试件 、 焊接工 艺评定试件 以下简称焊评试件 、产品焊 接试板试件以下简称产品试件的冲击试 验温度均按设计温度确定， 且均低于或等于 -20 C。而对于设计温度?-20 C的钢制固定式 压力容器，焊接工艺评定试件的冲击试验 温度为常温。1 、 什么是低温冲击试验？1 首先应明确钢制低温压力容器的概 念按照新?容规?和 GB150，钢制低温压 力容器指设计温度低于和等于-20 C的压力容器。其设计、制造、检验和验收 按照GB150附录C。对于钢制低温压力 容器 ，其母材力学性能试件以下简称 母材试件、 焊接工艺评定试件 以下 简称焊评试件 、产品焊接试板试件 以 下简称产品试件的

13、冲击试验温度均按 设计温度确定，且均低于或等于 -20 C。2应明确母材力学性能试件、 焊接工艺 评定试件 、产品焊接试件的常温冲击试验和 低温冲击试验的温度界限按照旧?容规?第 78 条和 GB150 的 4.2.7 条，母材和产品焊接试板的低温冲击试验温 度是指低于0C的试验温度。因此对于?容 规?和 GB150 管辖范围内的压力容器，母 材试件、焊评试件、产品试件的冲击试验温度低于0C就叫低温冲击试验，而大于或等 于0C的都属于常温冲击试验。按照GB/T229?金属夏比缺口冲击试验 方法?“室温冲击试验应在1035 °C进行，对 试验温度要求严格的试验应在20 ± 2

14、 C进行。因此设计温度大于或等于 0 C的压力容 器，焊接工艺评定试件的冲击试验温度为常 温，做常温冲击试验。试验温度一般为 1035C，当然做0C冲击也是可以的。对于设计温度低于和等于-20 C的低温压力容器，焊接工艺评定试件的冲击试验温 度按设计温度确定，且均低于或等于 -20C， 做低温冲击试验。对于设计温度低于0 C高于-20 C的钢制压力容器的母材力学性能试件和产品 焊接试件的冲击试验温度和合格指标根据 其设计温度、 钢号、母材厚度并按照 ?容规? 78条和 GB150 4.2.7 确定。而对于设计温度低于0 C高于-20 C的钢制压力容器的 焊接工艺评定试件的冲 击试验温度和合格指

15、标如何处理，笔者认为 可做 常温冲击试验 ，也可与母材力学性能试 件和产品焊接试件的冲击试验温度和合格 指标一致。 因为目前所有的产品标准和设计 文件中都要求焊接工艺评定按照 GB4708 执 行，而 GB4708P24 7.2.2.6 仅要求做常温 冲击试验；而 GB150 附录 C 中又仅规定低 温压力容器设计温度?-20 C的低温冲击 试验及合格指标。 以上两个标准中均未涉及 到设计温度低于 0 C高于-20 C的钢制压力 容器的焊接工艺评定试件的冲击试验温度 和合格指标如何处理。 因此做 常温冲击试验 是有标准依据的。该问题在移动式压力容器的标准中也 常见的。女口 GB/T19905-

16、2005 “液化气体运输 车等，该标准适用于设计温度?-50 C的钢 制罐体。如一台设计温度为+50 C的液氨汽车罐车，该标准要求：罐体钢板每批抽二张 钢板进行夏比 V 型缺口低温冲击试验， 试验温度按设计温度选取，且不得高于 -20C,低温冲击功合格指标符合 GB150该 标准要求：产品焊接试板也要进行夏比 V 型缺口低温冲击试验,试验温度按设计温 度选取，且不得高于-20 C,低温冲击功合格 指标符合JB4744。也就是说这台液氨汽车罐 车，钢板复验和产品焊接试板都要做 -20 C低 温冲击试验。该标准要求：罐体施焊前，应按 JB4708 进行焊接工艺评定。 焊接工艺评定是做常温 冲击试验

17、还是低温冲击试验， 标准未予以说 明。而 JB4708 标准只规定做常温冲击试验 及合格指标。 所以笔者认为按照该标准要求 用 JB4708 进行焊接工艺评定，做常温冲击 试验也是有标准根据的。 钢板复验冲击试验 温度、产品焊接试板冲击试验温度与焊接工 艺评定冲击试验温度出现不一致的原因是 标准制定时考虑不周造成的。2、焊接工艺评定试件的低温冲击试验不 能代替焊接工艺评定试件的常温冲击试验。 因为无理论上的根据。在 JB4708 的第 5 章 “对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规那么和 表 1 “各种焊接方法的焊接工艺评定因素 中未将焊接工艺评定试件的冲击试验温度 作为焊接条件。因此焊接工艺评定试

18、件的低 温冲击试验不能代替焊接工艺评定试件的 常温冲击试验。3、焊接工艺评定试件低温冲击试验合格 指标与常温冲击试验合格指标要求不同例如：当用 Q345R 钢板做设计温度为常 温如设计温度为+50 °C的液氨储罐的压 力容器壳体时 ,焊接工艺评定试件常温冲击 吸收功三个试样的平均值为大于等于 27J 按照 JB4708 的 7.2.2.6.3 条；而当用Q345R钢板做设计温度为-20C的 低温压力容器的壳体时 ,焊接工艺评定试件 低温冲击吸收功三个试样的平均值为大于 等于 20J 按照 GB150 附录 C 的 C4.3.1 条。4、在 JB4744 的 8.3 条试验方法关于产

19、品焊接试板冲击试验的试验方法规定：根 据图样要求进行常温或低温冲击， 其试验方 法按 GB/T229的有关规定，假设低温冲击试 验合格，可免做常温冲击。此条仅限于产品焊接试板的规定不能 机械套用于焊接工艺评定。5、有个别单位认为对于 Q345R的焊接工 艺评定试件做-21C的低温冲击试验就可覆 盖大于等于-20 C的焊接工艺评定在重要 因素和补加重要因素不变条件下，这种认 识更是错误的。因为 GB150规定Q345R的 温度使用范围是在：-20C?t?475Co做-21 C 的低温冲击已超出了 Q345R的使用范围， 已变得毫无意义。四、常用焊接术语1、 原称 埋弧自动焊-埋弧焊 saW ；S

20、ubmerged arc weldi ng2、原称 半自动埋弧焊-手工埋弧焊；3、 手工电弧焊焊条电弧焊SMAW |;Shielded metel arc welding4、取消了半自动焊的提法-扩大了手工 焊的范围；5、气体保护电弧焊gas shielded arc welding6、 熔化极惰性气体保护电弧焊MIG metel inert-gas arc welding7、钨极惰性气体保护电弧焊TIG tangsten inert-gas arc welding&活性气体保护电弧焊MAGmetel active-gas arc weldingplasma arc welding12、线能量 heat input熔焊时，由焊接热源输入给单位长度焊缝 上的能量J/c