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文档简介
1、钢制压力容器焊接工艺评定中国化工配备协会 2021年1月.固定式压力容器平安技术监察规程 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、受压元件母材外表堆焊与补焊以及上述焊缝的返修焊缝都该当进展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该当符合JB4708的要求。.(3)监检人员该当对焊接工艺评定过程进展监视。(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)该当由制造组焊单位焊接责任工程师审核,技术担任人同意,经过监
2、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该当保管至该工艺评定失效为止,焊接工艺评定试样该当至少保管5年。.前言一.压力容器焊接工艺评定规范压力容器焊接工艺评定已有JB47082000、GB1511999中附录B“换热管与管板接头的焊接工艺评定、JB/T47342002和JB/T47452002 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实验,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,运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规范进展。有些出口的压力容器产品或国外承包的工程要求按国外
3、规范执行,如按ASME规范或欧洲规范EN288进展。二.JB47082000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,因此焊接接头的运用性能也是多种多样的。当某一焊接条件发生变卦时能够引起焊接接头一种或多种运用性能产生变化,焊接条件与接头各种运用性能之间对应变化规律目前并没有完全掌握。.而对焊接条件变卦引起焊接接头力学性能拉伸、弯曲、冲击改动的规律掌握得比较充分,因此将焊接条件变卦能否影响焊接接头力学性能作为能否需求重新评定焊接工艺的判别准那么,从而制定钢制压力容器焊接工艺评定规范,确定评定规那么。焊
4、接接头的力学性能是压力容器设计根底,是根本运用性能,以力学性能作为判别准那么也是恰当的。当按照焊接接头力学性能准那么评定焊接工艺时,假设产品有其他运用性能要求,.那么由焊接工艺人员按照实际知识和科学实验结果来选择焊接条件并规定焊接工艺适用范围。需求反复的是,以焊接接头力学性能为准那么制定的焊接工艺评定规范不是不思索其他运用性能,而是目前没有条件制定以各种运用性能作为判别准那么的焊接工艺评定规范。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规范接头型式实验和耐蚀堆焊工艺评定除外规范中规定的评定准那么、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
5、性能这个准那么,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,这是由于:虽然这些不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能不同,但当重要要素不变时它们的焊接接头力学性能一样。焊接工艺评定试件检验工程也只需求检验力学性能拉伸、弯曲、冲击。.三.试件采用规那么焊接工艺评定试件分类对象在阐明焊接工艺评定试件分类对象前,首先要阐明焊接工艺评定的对象是焊缝而不是焊接接头。焊缝方式分为:对接焊缝,角焊缝,塞焊缝,槽焊缝和端接焊缝共五种。焊接接头方式分为: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
6、边接头,锁底接头共12种。焊接接头的运用性能由焊缝的焊接工艺来决议,因此焊接工艺评定试件分类对象是焊缝而不是焊接接头,在规范中将焊接工艺评定试件方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,这是从力学性能准那么出发的。对接焊缝、角焊缝与焊接接头方式关系例如见图1,从焊接工艺评定试件分类角度出发可以看出:对接焊缝衔接的不一定都是对接接头;角焊缝衔接的不一定都是角接头。 .虽然接头方式不同,衔接它们的焊缝方式
7、是可以一样的。不论焊件接头方式如何,只需是对接焊缝所衔接,那么只需采用对接焊缝试件评定焊接工艺;也不论焊件接头方式如何,只需是角焊缝所衔接,那么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工程时,首先在图样上依次寻觅各式各样的焊接接头是用何种方式的焊缝衔接的,只需是对接焊缝衔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衔接的,不能称之为“全焊透
8、的角焊缝,否那么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。. 在进展焊接工艺评定时,只需采用对接焊缝试件进展评定,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规范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.范围本规范规定了钢制压力容器焊接工艺评定规那么、实验方法和合格目的。本规范适用于钢制压力容器的气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体维护焊MIG、钨极气体维护焊TIG、电渣焊、耐蚀堆焊等的焊接工艺评定。
9、JB4708中有三类焊接工艺评定,评定目的各不一样,评定规那么也不一至,在进展焊接工艺评定时应分别遵守相应的每一项规定。.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规范的焊接工艺。型式实验件的评定目的是为了得到接头焊透的焊接工艺。与产品能否进展热处置无关堆焊层评定的目的是为了得到堆焊层化学成分符合规范的焊接工艺2.援用规范22个还应加上“JB/T47472002压力容器用钢焊条订货技术条件共23个规范。GB1501998第2号修. 改单:制造、检验与验收10.1.2中添加新条文10.1.2.3压力容器用钢焊条应符合JB/T47472002压力容器用钢焊条订货技术条件。3.术
10、语本规范共采用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留意: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.总那么4.1焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为根据,并在产品焊接前完成。焊接性能:资料在限定的施工条件下,焊接成符 .合设计规定的构件,并满足服役要求的才干。焊接性能受资料、焊接工艺、构件类型及运用要求四个要素的影响。4.2焊接工艺评定普通要求是:拟定焊接工艺指点书、施焊试件和制取试样、检验试件和试样、测定焊接接头能否具有所要求的运用性能、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指点书进展评定。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
11、才干。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才干确保焊透时,还应添加型式实验件进展焊接工艺评定,经解剖实验确认方能允许施焊产品。反之亦然。(型式实验件制造方法应按JB47082000规范释义第十章型式实验评定方法进展。4.4焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常任务形状,钢材、焊接资料必需符合相应规范,由本单位技艺熟练的焊接人员运用本单位焊接设备焊接试件。.十、型式实验评定方法 (P43)1 型式实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,同时也要求焊工技艺熟练,共同确保产品焊接质量。2 型式实验评定规
12、那么(1)型式实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。改动型式实验件钢材类别,需重新评定焊接工艺,(2)型式实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。改动型式实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、钨极气体维护焊、熔化极气体维护焊和埋弧焊。改动打底焊的焊接方法,需重新评定焊接工艺。(4)坡口方式与尺寸发生以下变化时,需重新评定焊接工艺,.3 型式实验件分为板材实验件和管-板实验件 (1)板材实验件如图1所示,管-板实验件如图2所示。板材实验件和管板实验件均应制备坡口。 (2)外径小于或等
13、于160 mm的管状件与容器相焊的接头采用管-板实验件;板材T形接头,外径大于160 mm的管状件与容器相焊的接头采用板材实验件,也可以用管板实验件。 图1 图2.4 试件和试样的检验 (1) 检验工程:外观检查,金相检验(宏观)。 (2) 外观检查:实验件接头外表不得有裂纹,未熔合,未焊透。 (3) 金相检验(宏观) 板材实验件a) 试件两端各舍去20 mm,然后沿实验件纵向等分切取5个试样。b) 每块试样取一个面进展金相检验,恣意两检验面不得为同一切口的两侧面。管板实验件a) 将试件等分切取4个试样。b) 每块试样取一个面进展金相检验,恣意两检验面不得为同一切口的两侧面。合格目的接头焊缝根
14、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那么 焊接接头的运用性能由焊缝的焊接工艺来决议,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,规范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,
15、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焊接工艺要素分为重要要素、补加要素和次要要素。 5.2.1重要要素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺要素。任何一个重要要素变卦,抗拉强度和弯曲性能也会受影响,需求重新评定 。 .5.2.2补加要素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺要素。当规定进展冲击实验时,添加或变卦任何一个补加要素,那么可按添加或变卦的补加要素增焊冲击韧性试件进展实验。5.2.3次要要素是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺要素。次要要素改动不需求重新评定焊接工艺,但需重新编写焊接工艺指点书。 .5.3评定规那么5.3.
16、1焊接方法5.3.1.1改动焊接方法,需求重新评定JB47082000中焊接方法有气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体维护焊、钨极气体维护焊、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资料时,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,因此改动焊接方法需求重新评定。.5.3.1.2各种焊接方法的焊接工艺评定重要要素、补加要素和次要要素见表1。表1总结了气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体维护焊、钨极气体维护焊、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要素、补加要素和次要要素。a当变卦任何一个重要要素
17、时都需求重新评定焊接工艺。b当添加或变卦任何一个补加要素时,那么可按添加或变卦的补加要素增焊冲击韧性试件进展实验。c)当变卦次要要素时不需求重新评定焊接工艺,但需重新编制焊接工艺指点书。 . 5.3.1.3当同一焊缝运用两种或两种以上焊接方法或重要要素、补加要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展评定;亦可运用两种或两种以上焊接方法、焊接工艺焊接试件,进展组合评定。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、但应保证其重要要素、补加要素不变,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,壳体资料Q345R,壁厚16
18、mm ,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;椭圆形封头与筒体衔接的最后一道环缝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置. 一、单独评定A1、B1、SAW Q345R 16mmNO B2SAW Q345R 16mmNO SMAW Q345R 16mmNO.二、组合评定A1、B1、B2SAW SMAW Q345R 16mmNO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要素、补加要素、
19、次要要素是不同的,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要素、补加要素和次要要素。以承压设备最常用的焊条电弧焊、埋弧焊为例:1.焊条电弧焊以下情况要重新做焊接工艺评定:焊条牌号头两位数字改动;.预热温度比已评定合格值降低50以上。2.焊条电弧焊以下情况要按添加或变卦的补加要素增焊冲击韧性试件进展实验:用非低氢型焊条替代低氢焊条;改动电流种类或极性;未经高于上转变温度的焊后热处置或奥氏体母材焊后固溶时处置时,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置或奥氏体母材焊后固溶时处置时,最高层间温度比已评定记录值高5
20、0以上;添加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超越已评定合格值。 .1.埋弧焊以下情况要重新做焊接工艺评定:焊丝钢号改动;焊剂牌号或混合焊剂的混合比改动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.埋弧焊以下情况要按添加或变卦的补加要素增焊试件进展冲击韧性实验: .最高层间温度比已评定记录值高50以上;改动电流种类或极性;未经高于上转变温度的焊后热处置或奥氏体母材焊后固溶时处置时,最高层间温度比已评定记录值高50以上; 添加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超越已评定合格值;. 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母材本规范根据母材的化学成分、力学
21、性能和焊接性能对母材进展分类分组见表2。规范中规定的评定准那么、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那么。共分为8类15组。 .5.3.2.1组别评定规那么a当重要要素、补加要素不变时,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)重要要素与补加要素不变。-2 16MnD 、 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, 那么2 中的其它资料可以与1中的16Mn
22、R Q345R和 16Mn 焊接,但前题是重要要素与补加要素不变。 d )除b、 C规定情况外,母材组别号改动时,需重新评定。解释必需作评定 .5.3.2.2类别评定规那么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,其焊接接头仍需求重评定。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1Cr18Ni9Ti06Cr19Ni10与1中Q345R相焊接时,即使各自母材都已评定合格,其焊接接头仍需求重评定;当已做了类资料中任一钢材的焊接工艺评定,那么该评定适用于一切类资料与1资料组成的焊接接头,但其重要要素与补加要素不变。
23、如Q345R与Q345R的评定用J507焊条,当Q345R与1资料组成异种钢焊接接头时,其焊接条件必需与原评定一样。即其重要要素与补加要素不变仍用J507焊条等。 当已做了1类资料中任一钢材的焊接工艺评定,那么该评定适用于一切1类资料与1资料组成的焊接接头,但其重要要素与补加要素不变。当已做了2类资料中任一钢材的焊接工艺评定,那么该评定适用于一切2类资料与1资料组成的焊接接头,但其重要要素与补加要素不变。.5.3.2.3未列入表2的钢号评定规那么a)已列入国家规范、行业规范的钢号,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;未列入国家规范、行业规范的钢号应
24、分别进展焊接工艺评定。b)国外钢材初次运用时应按每个钢号按该国规范规定命名进展焊接工艺评定。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,且某钢号已进展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焊后热处置5.3.3.1 焊后热处置类别5.3.3.1.1 类别号为的母材分为a)不进展焊后热处置b)进展焊后固溶或稳定化热处置3.8下转变温度:加热期间开场构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)不进展焊后热处置
25、; b)低于下转变温度进展热处置;c)高于上转变温度进展焊后热处置、 如正火 d)先在高于上转变温度,继之在低于下转变温度进展热处置;即正火或淬火后继之回火 e)在上下转变温度之间进展焊后热处置。.5.3.3.2改动焊后热处置类别,需求重评定焊接工艺。 焊接接头经不同的的焊后热处置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,所以焊后热处置类别改动,需求重评定焊接工艺。. 5.3.3.3除气焊外,规定进展冲击实验时,焊后热处置的温度和时间范围改动后要重新评定焊接工艺。试件的焊后热处置与焊件在制造过程中的焊后热处置根本一样,试件加热温度范围不得超
26、越相应规范或技术文件规定。低于下转变温度进展焊后热处置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置最短保温时间确实定: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置保温时间按JB/T4709表8选取,普通为30分钟。但假设产品热处置时间为60分钟。该焊接工艺评定显然满足不了80%的要求。由于焊评试件焊后消应热处置保温时间应按产品焊后消应热处置保温时间来确定.2.一台单层高压容器,材质为Q345R ,壁厚T28,内径800mm。焊接工艺评定试件焊后消应热处置时间为90分钟,产品热处
27、置工艺要求消除应力热处置时间为90分钟。按GB15010.4.2条规定“16MnR 厚度不小于园筒内径Di的3%;那么该台产品应于成形后进展热处置。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置。产品完工后,按照技术要求, .作了90分钟焊后消应热处置。那么该产品筒节焊缝在制造过程中进展焊后热处置累计保温时间为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展焊后热处置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。在该情况下有两种处理方法:.免去消除冷作硬化热处置,产品完工后只作90分钟焊后消除应力热处置;假设一
28、定要作消除冷作硬化热处置,那么可以先将筒节定位焊后(纵缝施焊前)作消除冷作硬化热处置。产品完工后再作90分钟焊后消除应力热处置。这样就可满足焊后消除应力热处置时“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:假设试件母材为2组和规范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试件母材厚度T适用于焊件母材厚度有效范围最小值最大值T1.5T2T1.5T81.52T,且不大于12T80.751.5T.表4试件焊缝金属厚度
29、与焊件焊缝金属厚度规定试件焊缝金属厚度适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围最小值最大值t1.5不限2t1.5t8不限2t,且不大于12t 8不限1.5t注:t指同一和焊接方法(或焊接工艺)在试件上所熔敷的焊缝金属厚度。.表5试件母材厚度与焊件母材厚度规定试件进展力学性能实验和横向弯曲实验试件母材厚度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的有效范围最小值最大值最小值最大值1.5T2T不限2t1.5T101.52T不限2t10T3852T不限2t385 200不限 2t(t20)385 200不限 200t20限于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊的多道焊.表6试件厚度与
30、焊件厚度规定试件进展力学性能实验和纵向弯曲实验主要是思索异种钢焊接时,当两侧母材强度差别较大,取横向弯曲试样时,在弯曲实验过程中试件产生位移,呵斥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。钨极气体维护焊、熔化极气体维护焊,当焊件规定冲击实验时,试件评定合格后当T8mm时适用于焊件母材厚度的有效范围最小值一概为0.75T,如试件经高于上转变温度的焊后热处置或奥氏体母材焊后固溶处置时仍按原规定执行1.T8mm、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
31、母材厚度规定序号焊件情况试件母材厚度T适用于焊件母材厚度有效范围最小值最大值1当焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊。熔化极气体保护焊用于打底时,也可单独评定,此时13按继续填充的其余焊接工艺评定结果确定2部分焊透的对接焊缝焊件38不限3返修、补焊38不限4不等厚对接焊缝焊件,用等厚的对接焊缝试件来评定类别号为母材,不规定冲击试验6(厚边母材厚度)不限除类别号为母材外 38(厚边母材厚度)不限根据试件或焊件情况,按表3、表5、表6及5.3.4.1中相关规定执行.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.
32、序号试件的焊接条件适用于焊件的最大厚度母材焊缝金属1除气焊外,试件经上转变温度的焊后热处理1.1T2试件为单道焊或多道焊时,若其中任一焊道的厚度大于13mm1.1T3气焊1T*4电渣焊1.1T*5当试件厚度大于150mm时,若采用焊条电弧焊,埋弧焊,熔化极气体保护焊(呈短路过渡者除外)钨极气体保护焊的多道焊1.33T1.33t6短路过渡的熔化极气体保护焊,当试件厚度小于13mm1.1T*7短路过渡的熔化极气体保护焊,当试件焊缝金属厚度小于13mm1.1t根据试件和焊件情况,按表4、表5、表6及5.3.4.1中相关规定执行。.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
33、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展的,因此当重要要素、补加要素不变时,恣意尺寸对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于一切尺寸的焊件角焊缝;恣意尺寸角焊缝评定合格的焊接工艺适用于一切尺寸的焊件角焊缝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展组合评定。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.对无冲击实验要求的组合评定: T44mm (如00C r18Ni9焊接方法: GTAW试件焊缝金属厚度t14mm焊接方法: SMAW试
34、件焊缝金属厚度t220mm焊接方法: SAW 试件焊缝金属厚度t320 mm如图:t1=4 t2=20 t3=20.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:缘由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,所以该当以总厚度作为各种焊接方法适用于焊件母材厚度根据。焊接方法适用于焊件母材厚度有效范围mm适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围mmGTAW520008SMAW52000200SAW52000200.2.对有冲击实验要求的组合评定:T40mm(如Q345R)焊接方法: SM
35、AW试件焊缝厚度20mm焊接方法: SAW 试件焊缝厚度20 mm (假设试板经正火处置焊接方法适用于焊件母材厚度有效范围mm适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围mmSMAW302000200SAW302000200.7.实验要求和结果评价7.2对接焊缝试件和试样的检验7.2.1试件检验工程:外观检查、无损检测、力学性能和弯曲性能实验。7.2.2力学性能和弯曲性能实验工程包括拉伸实验、冲击实验当规定时和弯曲实验。7.2.2.1力学性能和弯曲性能实验工程和取样数量应符合表11的规定。 表11力学性能和弯曲性能实验工程和取样数量.试件母材厚度mm试验项目和取样数量,个拉伸试验弯曲试验2)冲击试验4)5
36、)拉伸1)面弯背弯侧弯焊缝区热影响区T1.52221.5T102223310T202223)33T202433.1一根管接头全截面试样可以替代两个板形试样。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,可改用纵向弯曲实验替代横向弯曲实验。纵向弯曲时只取面弯和背弯试样各2个。3可以用4个横向侧弯试样替代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5mm10mm55mm小尺寸冲击试样时,免做冲击实验。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;
37、b当规定做冲击实验时,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实验。.注:7.2.2.6.3合格目的每个区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,且外表粗糙;2弯曲实验时,板材试样宽度应为B38mm。实践上只需25mm;3弯曲实验时,当T20mm应作侧弯;4组合评定时最好作侧弯,否那么达不到:“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T10mm.5在进展侧弯时,侧弯试样的厚度不是规范JB4708
38、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:试样适用于焊件母材厚度有效范围最小值最大值T3828.5200T107.520.8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T16mm.试样适用于焊件母材厚度有效范围mm最
39、小值最大值OGr18Ni9T16532Q345RT161232.9壳体与接纳对接相焊时,用一个或两个型式实验评定替代对接焊缝焊接工艺评定。10)由于压力容器要求焊后消除应力热处置,型式实验也作焊后消除应力热处置。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0.752T。12压力容器需作焊后消除应力热处置,其封头有拼缝封头热压成形,其封头拼缝分别用正火N和消除应力热处置CR两个焊接工艺评定来支持。.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那么中,单一焊接电流、单一电弧电压值都是次要要素,他们单独变卦,不要重新评定焊接
40、工艺。而添加线能量那么为补加要素。焊接线能量是将电流I、电弧电压U和焊接速度V有机地联络在一同,焊接线能量q的计算公式为:q(IU)/Vkj/cm)其中:I单位为安,U为伏,V为厘米/秒.焊接工艺指点书中线能量和焊接工艺评定报告中线能量的关系是:焊接工艺指点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那么应是施焊试件时焊接电流、电弧电压和焊接速度的实践丈量值。根本上是一个定值,而不是一个范围。.有些单位的焊接工艺评定报告上的
41、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,只需冲击试样缺口经过最大线能量焊制焊缝金属部位,那么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2001003号:关于执行JB47082000规范的意见要求,“继续有效的焊接工艺评定工程,其焊接工艺指点书和焊接工艺评定报告应按2000版焊接工艺评定规范进展转化。转化的含义是:.1将继续有效的焊接工艺评定工程的覆盖范围如厚度、热处置等按2000版焊接工艺评定规范执行;2原焊接工艺指点
42、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。评审时就曾出如今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。表示焊接工艺评定曾经转化,其他的文件一切照常。这一定是不行的。.3.焊接工艺评定文件中至少应有:1焊接工艺指点书;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力学性能包括冲击实验实验报告;7弯曲性能实验报告;.8资料质量证明书;9焊材合格证;10热处置报告及曲线。4.焊接工艺指点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
43、容器,壳体资料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;椭圆形封头与筒体衔接的最后一道环缝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;. 图中接纳和管法兰选用20号钢,接纳尺寸1084mm。接纳与壳体的衔接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工程?施焊焊工应具备哪些
44、合格工程?当该压力容器不需求进展焊后炉内整体消除应力热处置时:焊接工艺评定工程和焊工合格工程如下:.A1、A2SAWQ345R30mmN焊工工程:SAW1GK07/ 09A3、B1、SAWQ345R16mmNO焊工工程:SAW1GK07/ 09.B2a)SAW16MnR16mmNO b)SMAW16MnR16mmNO焊工工程:a)SAW1GK07/ 09b)SMAW 1GK12F3J.D1、D2a)SMAWQ345R16mmNOb) SMAWQ345R6mmNO焊工工程:SMAW 2FG12 / 60F3J.评定序号焊接工艺评定试件焊件焊接方法焊后热处理类别母材厚度焊缝金属厚度焊缝代号母材厚度
45、范围焊缝金属厚度范围1SAWN3030A1A25330602SAWNO1616A3、B1、B212320323SMAWNO1616B2、D12320324SMAWNO66D1.512012.焊工合格工程A1、A2、A3、B1SAW1GK07/ 09B2SMAW 1GK12F3J SAW1GK07/ 09DSMAW 2FG12 / 60F3J.例2、该压力容器需求进展焊后炉内整体消除应力热处置 (混合液化石油气、氯气、设计压力1.6MPa、31m3) 焊接工艺评定工程 焊工合格工程.A1、A2SAWQ345R30mmNSR焊工工程:SAW1GK07/ 09A3、B1SAWQ345R16mmSR焊
46、工工程:SAW1GK07/ 09.B2a)SAWQ345R16mmSR b)SMAWQ345R16mmSR焊工工程:a)SAW1GK07/ 09b)SMAW 1GK12F3JD1、D2a)SMAWQ345R16mmSRb) SMAWQ345R6mmSR焊工工程:SMAW 2FG12 / 60F3J.评定序号焊接工艺评定试件焊件焊接方法焊后热处理类别母材厚度焊缝金属厚度焊缝代号母材厚度范围焊缝金属厚度范围1SAWNSR3030A1A25330602SAWSR1616A3、B1、B212320323SMAWSR1616B2D12320324SMAWSR66D1.512012.焊工工程A1、A2、A
47、3、B1SAW1GK07/ 09B2SMAW 1GK12F3J SAW1GK07/ 09DSMAW 2FG12 / 60F3J.例3、有一台压力容器,壳体资料OGr18Ni9、壁厚16mm;接纳资料OGr18Ni9、305D1处、 183 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
48、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工程?施焊焊工应具备哪些合格工程?.当该奥氏体钢制压力容器设计温度为常温时,焊接工艺评定试件那么不要求按JB4708进展焊缝金属的低温夏比冲击实验。 A1、A2SAWOCr18Ni930mm S焊工工程:SAW1GK07/ 09A3、B1SAW OCr18Ni9 30mmNO焊工工程:SAW1GK07/ 09.B2a)SAW OCr18Ni9 30mmNO b)SMAW OCr18Ni9 30mmNO焊工工程:a)SMAW 1GK12F4Jb)S
49、AW1GK07/ 09.D1、D2a)GTAW OCr18Ni9 10mmNOb) SMAWOCr18Ni9 10mmNO焊工工程:a)GTAW 2FG3 / 1802 b)SMAW 2FG12 / 18F4J.评定序号焊接工艺评定试件焊件焊接方法焊后热处理类别母材厚度焊缝金属厚度焊缝代号母材厚度范围焊缝金属厚度范围1SAWS3030A1A25600602SAWNO3030A3、B1B25600603SMAWNO1010B2D1.5200204GTAWNO1010D1.520020.焊工工程A1、A2、A3、B1SAW1GK07/ 09B2SMAW 1GK12F4J SAW1GK07/ 09D
50、 a)GTAW 2FG3/ 1802b)SMAW 2FG12 / 18F4J.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进展焊缝金属低夏比冲击实验。焊接工艺评定工程和焊工合格工程.A1、A2SAWOCr18Ni930mm S焊工工程:SAW1GK07/ 09A3、B1SAW OCr18Ni9 16mmNO焊工工程:SAW1GK07/ 09.B2a)SAW OCr18Ni9 16mmNO b)SMAW OCr18Ni9 16mmNO焊工工程:a)SMAW 1GK12F4Jb)SAW1GK07/ 09.D1、D2a)SMAW+GTAW OCr18Ni9
51、16mmNOb) SMAWOCr18Ni9 6mmNOC) GTAWOCr18Ni9 6mmNO焊工工程:a)GTAW 2FG3/ 1802b)SMAW 2FG12/ 18F4J.评定序号焊接工艺评定试件焊件焊接方法焊后热处理类别母材厚度焊缝金属厚度焊缝代号母材厚度范围焊缝金属厚度范围1SAWS3030A1A25600602SAWNO1616A3、B1、B212320323SMAW+GTAWNO1616B2D12320260-64SMAWNO66D1.5120125GTAWNO66D1.512012.焊工工程A1、A2、A3、B1SAW1GK07/ 09B2SMAW 1GK12F4J SAW1
52、GK07/ 09D GTAW 2FG3 / 1802SMAW 2FG12 / 18F4J.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,由于改动焊接方法那么需重新评定焊接工艺。因此拟定的焊接工艺中,假设采用二种或二种以上的焊接方法,那么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能否采用不同的焊后热处置类别。由于改动焊后热处置类别,需求重新评定焊接工艺。.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置,那么需求两种不同类别焊后热处置的焊接工艺评定支持当已援用的焊接工艺评定中焊件厚度覆盖范围不能
53、包括焊件的厚度时,那么需求重新评定焊接工艺。.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留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同时如壳体与补强板,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。.要保证援用的焊接工艺评定的重要要素和补加要素与拟定的产品焊接工艺一致。假设不一致,那么应重新评定焊接工艺。审查一切应评定的焊接工艺能否都进展了评定,不得脱漏。焊接工艺评定规那么与焊工考试规那么要求各不一样,切
54、记不可混淆。.8焊件资料焊接方法热处置种类根据焊件厚度范围确定试件厚度选定焊接工艺评定工程;碳钢和低合金钢如Q345R: SMAW AW Q345R- SAW N GTAW SR NSR 根据焊件厚度范围确定试件厚度 选定焊接工艺评定工程.高合金钢如:奥氏体不锈钢304 SMAW AW(不热处置) 304(-)SAW GTAW S(固溶) 根据焊件厚度范围确定试件厚度 选定焊接工艺评定工程.举例例5.有一台压力容器,壳体资料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;椭圆形封头与筒体衔接的最后一道环缝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、平焊位置;.人孔接纳DN450mm用厚16mm、 Q345R卷焊A5;人孔接纳与人孔法兰16Mn的对接焊缝4,用焊条电弧焊J507、清根双面焊、平焊位置;人孔加强圈用厚14mm、Q345R整板制造。其他接纳和管法兰选用20,接纳尺寸D3、D41084mm,
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