压力容器焊接检测热处理技术要求课件

压力容器焊接检测热处理技术要求课件3）仔细研究管道敷设坡度与地面坡度之间的关系。所确定的管道坡度，既能满足最小设计流速的要求，又不使管道的埋深过大。压力容器焊接检测热处理技术要求课件压力容器焊接检测热处理技术要求课件3）仔细研究管道敷设坡度与地面坡度之间的关系。所确定的管道坡度，既能满足最小设计流速的要求，又不使管道的埋深过大。概述1、焊接是压力容器制造的重要工序，焊接质量在很大程度上决定了压力容器的制造质量；2、影响焊接质量包含诸多方面内容：焊接接头尺寸偏差、焊缝外观、焊接缺陷、焊接应力与变形、以及焊接接头的使用性能等；3、容器产品的设计是获得性能优良的焊接接头的基础：焊接母材的、焊接坡口形式、焊接位置、焊材、无损检测、焊后热处理等的选择，直接关系到焊接质量。一、压力容器焊接的基本概念1、焊缝形式与接头形式：从焊接角度看，容器是由母材和焊接接头组成的；焊缝是焊接接头的组成部分。焊缝有５种：对接焊缝、角焊缝、端接焊缝、塞焊缝和槽焊缝。焊接接头有12种：对接接头、Ｔ型接头、十字接头、搭接接头、角接接头等。2、焊缝区、熔合区和热影响区3、焊接性能、焊接工艺评定和焊接工艺规程－－压力容器焊接的三个重要环节焊接性能是焊接工艺评定的基础，焊接工艺评定是焊接工艺规程的依据，焊接工艺规程是确保压力容器焊接质量的行动准则。3.1、焊接性能：材料对焊接加工的适应性和使用可靠性。3.2、焊接工艺因素：重要因素；补加因素；次要因素。3.3、焊接工艺评定：JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》JB/T4734《铝制焊接容器》JB/T4745《钛制焊接容器》3.4、焊接工艺规程：二、常用焊接方法及特点1、手工电弧焊（SMAW）2、埋弧焊（SAW）3、钨极气体保护焊（GTAW）4、熔化极气体保护焊（GMAW）5、药芯焊丝电弧焊（FCAW）6、等离子弧焊（PAW）7、电渣焊（ESW）三、焊接材料按JB/T4709选用焊材。1、焊条：GB/T983《不锈钢焊条》、GB/T5177《碳钢焊条》；2、焊丝3、焊剂4、保护气体四、压力容器焊接设计焊接设计是压力容器设计的一个重要组成部分，包括：钢材、焊接方法、焊接材料、焊接坡口、焊接接头形式、预热、层间温度、后热、焊后热处理以及检验、检测等；压力容器焊接设计的原则：1、选用焊接性能良好的材料；2、尽量减少焊接工作量；3、合理分布焊缝；4、焊接施工及焊接检验方便；5、有利于生产组织和管理。四、压力容器焊接设计1、焊接方法选用：质量可靠、生产效率高、成本低；2、焊接材料选用：焊缝金属力学性能应高于或等于相应母材标准规定值下限；依据JB/T4709选用；3、焊接坡口设计：GB/T985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB/T986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》HG20583-98《钢制化工容器结构设计规定》GB150、GB151、封头、管法兰、容器法兰、吊耳、容器支座等标准规定的焊接坡口；四、压力容器焊接设计4、焊接接头设计：压力容器结构设计时应遵循的原则(1)保证接头满足使用要求；(2)施焊、无损检测操作容易，焊接应力小，变形小；(3)接头加工容易，经济性好；(4)焊接接头设计应符合焊接接头系数规定。5、预热、层间温度和后热预热可以降低焊接接头冷却速度，防止母材和热影响区产生裂纹，降低焊接区的残余应力；但会恶化劳动条件，要认真对待。后热的目的是加快焊接接头中氢的逸出，是防止冷裂纹的有效措施。后热温度与钢材有关，并应在焊后立即进行。五、有关标准对焊接的要求1、组成压力容器的不同材料、不同形状的零部件，主要是靠焊接方法装配的，与母材相比焊接接头是压力容器壳体的薄弱环节，因此标准规范对焊接给予极大的关注，提出了多方面的技术要求。主要包括如下几方面：(a)焊接试板接头的力学性能－－产品焊接试板(b)焊接接头的外观与形状尺寸偏差(c)焊接缺陷五、有关标准对焊接的要求2、产品焊接试板2.1、按台制备产品焊接试板的条件容器的设计温度：设计温度低于或等于-20℃；容器的材料：Rm＞540MPa钢和Cr-Mo低合金钢工作介质：盛装毒性为极度或高度危害介质2.2、以批代台制备试板的条件对于Q235-B、Q235-C、20R、16MnR以及不锈钢等材料制造的容器，不要求按台制备试板。注*五、有关标准对焊接的要求2.3制备产品试板的要求试板对产品焊接接头的代表性，应真实、可信；措施：对试板用材、焊工、施焊条件、焊接工艺、热处理、试板所处部位进行严格规定。2.4产品试板的检验与评定按JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》进行。2.5产品试板检验不合格的处理五、有关标准对焊接的要求3、焊缝外观3.1、对口错边：A：≤1/4δe，且≤3mm；B：≤1/4δe，且≤5mm；注*3.2、棱角度：≤(δe/10+2)mm，且≤5mm；3.3、不等厚板材对接：削薄处理注*3.4、焊缝余高：3.4.1、作用：保温、缓冷与正火作用，焊接工艺的需要；3.4.2、危害：筒体表面外形突变，产生附加弯矩，造成较高的局部应力集中，形成裂纹源，缩短容器疲劳寿命；3.4.3、要求：标准（JB4732）规定，凡需疲劳分析设计的容器均应将余高去除，焊缝与母材表面保持齐平。五、有关标准对焊接的要求3.5、咬边3.5.1、危害：微小区域形状突变，应力集中；介质在咬边内形成死区，浓度上升，出发局部腐蚀；咬边在介质压力作用下易扩展，诱发裂纹；3.5.2、要求：不得有咬边：低温压力容器；用Rm＞540MPa钢材和Cr-Mo低合金钢制容器；采用不锈钢制造的容器；焊接接头系数取1的压力容器；允许存在一定量的咬边：GB150。

压力容器无损检测技术要求一、基本概念1、无损检测（NDT/NET）：是不损坏被检物的完整结构和使用性能的情况下，探测被检物内部和表面的宏观缺陷，并对其种类、形状、尺寸、取向和位置作出判断的工艺方法。2、主要目的：对原材料、零部件、产品各制造工序和产品最终外观、内在质量的检查；评价制造工艺的合理性，为制定和改进制造工艺工程提供依据；作为评定产品质量优劣等级的依据，提高产品在规定条件下工作的可靠性。3、执行标准：JB/T4730-2019《承压设备无损检测》。4、检测方法：五大常规检测方法：RT、UT、MT、PT、ET。5、适用缺陷：RT、UT主要用于检测内部缺陷；MT、ET检测表面和近表面缺陷；PT仅用于检测表面开口缺陷。二、射线检测RT1、原理：利用强度均匀的ｘ和γ射线照射工件，使照相底片感光。2、主要特点：2.1、根据射线底片的缺陷图像，可以精确地判别在垂直与射线透照方向地二维平面地位置、尺寸和缺陷地种类，但缺陷在厚度方向自身高度和深度难以确定；2.2、对体积状缺陷（体积未焊透、气孔、夹渣、疏松、缩孔）检测灵敏度较高，对面状缺陷（细微裂纹、未熔合、面状未焊透）检测灵敏度较低；2.3、通过底片评价工件地质量记录直观、定性定量准确、重复性好、易于保存档案；2.4、射线对人体有伤害，防护设备投资高，操作危险；2.5、几乎适用于所有材料，碳钢、不锈钢、铜、铝、钛等；2.6、对被检工件的厚度下限没有限制。二、射线检测RT3、焊缝质量评定等级：根据缺陷的性质和数量，分为四各等级：3.1、Ⅰ级：不允许存在裂纹、未熔合、未焊透和条状缺陷；3.2、Ⅱ级：不允许存在裂纹、未熔合、未焊透；3.3、Ⅲ级：不允许存在裂纹、未熔合、未焊透；3.4、Ⅳ级：焊缝缺陷超过Ⅲ级的为Ⅳ级，为不合格焊缝。4、级别划分依据：由缺陷引起的疲劳强度降低程度来确定。4.1、Ⅰ级焊缝对疲劳强度要求很高，核能、超高压或介质为极度和高度危害物质，应将焊缝余高磨平；4.2、Ⅱ级焊缝对疲劳强度有一定要求，高压、介质为有害物质和焊缝承受较大动、静载荷或有限次循环交变载荷，允许保留余高；4.3、Ⅲ级焊缝基本不考虑疲劳强度，低压、无害介质，允许保留余高。三、超声检测UT1、原理2、主要特点：2.1、缺陷检测灵敏度受缺陷反射面的影响很大，对面状缺陷（裂纹、板材分层）敏感，对体积状缺陷（气孔、夹渣）不灵敏；2.2、一般多数情况没有明确的记录、缺乏直观性；2.3、适用于金属板材、管材、锻件等，不适用于粗晶材料（奥氏体不锈钢）、形状复杂或表面粗糙的工件；2.4、操作简单，只要将探头放置在被检工件单面即可；2.5、可较好的确定缺陷在被检工件厚度方向的位置和缺陷自身的高度。四、磁粉检测MT1、原理2、主要特点：2.1、对钢铁等强磁材料的表面和近表面缺陷的检出率高，但难以检测内部缺陷；2.2、不适用于奥氏体不锈钢等非磁性材料；2.3、能单位缺陷的位置和表面指示长度，但无法确定深度方向的尺寸；2.4、缺陷痕迹可以用透明胶带等复制和固定；2.5、对铁磁材料的灵敏度比渗透高。五、渗透检测PT1、原理2、主要特点：2.1、适用于检测钢铁材料、有色金属材料、陶瓷、塑料等材料的表面开口缺陷；2.2、检测效果受工件表面光洁度影响较大；2.3、能确定缺陷的位置和表面指示长度，无法确定缺陷的深度；2.4、缺陷痕迹可以用透明胶带等复制和固定。3、操作基本程序：预清洗－施加渗透液－去除多余的渗透液－干燥－施加显像剂－观察及评定显示痕迹－后清洗。六、标准中对无损检测的要求1、压力容器制造全过程中的无损检测工作，可分为三个阶段：1.1、原材料的检测：发现材料中的超标缺陷，保证原材料的质量。钢板、锻件主要采用超声检测；1.2、制造过程中的无损检测：发现工序间的超标缺陷，保证后续工序的顺利实施。JB4726~4728规定，去除超标缺陷后的表面进行渗透或磁粉检测，Ⅰ级合格，保证缺陷清除干净；GB150规定，对Rm＞540MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢用火焰切割加工坡口的表面，或容器的缺陷修磨表面进行渗透或磁粉检测，Ⅰ级合格。1.3、产品的无损检测：对产品及其受压元件焊接接头的无损检测，事压力容器制造检查的主要内容。六、标准中对无损检测的要求2、A、B类焊接接头无损检测率的选择：检测率范围分为100%和局部两大类。2.1、100%进行射线或超声检测的条件：GB150按以下条件划分：2.1.1、厚度。δs＞30mm的碳素钢、16MnR；δs＞25mm的15MnNbR、20MnMo和奥氏体不锈钢；δs＞16mm的12CrMo、12CrMoR、15CrMo。因为：容器板厚大，意味着设计参数高、直径大、危险性大、成本高，应严格要求。2.1.2、材质。Rm＞540Mpa的高强钢、Cr-Mo钢（除12CrMo、12CrMoR、15CrMo）。因为：材料的可焊性差、韧性储备相对低，焊接时易产生缺陷、且缺陷在使用过程中易扩展，无论厚度多少都要100%检测。六、标准中对无损检测的要求2.1.3、安全性。进行气压试验、盛装毒性为极度或高度危害的容器。因为：这类容器一旦发生事故，其后果可能是灾难性的。2.1.4、结构。多层包扎容器内筒的Ａ类焊缝、热套压力容器各单层筒的Ａ类焊接接头。因为：产品制成后，焊缝被覆盖无法再进行检测。2.1.5、低温容器。设计温度低于-40℃或接头厚度大于25mm的低温容器。因为：防止容器在低温下发生脆性破坏。2.1.6、图样要求。以上5项是标准的要求，是针对多数产品的最低要求，设计者应根据实际情况提出需要的要求，这是设计者的全力，也是设计者的义务。六、标准中对无损检测的要求2.2、进行局部射线或超声检测的条件：除需100%检测的容器，可进行局部检测。局部检测实际上是逐台抽检，目的在于保证产品基本质量的前提下，节约费用。局部检测的最小范围，不得少于各条焊接接头长度的20%，且不小于250mm；低温容器不得少于各条焊接接头长度的50%，且不小于250mm。2.3、允许局部检测的产品中应100%检测的部位：2.3.1、先拼板后成形的凸形封头，在封头成形后进行100%检测；2.3.2、以开孔中心为圆心，以1.5倍开孔直径为半径画圆，该圆中包含的Ａ、Ｂ类焊缝进行100%检测；2.3.3、被补强圈、支座垫板、内件覆盖的A、Ｂ类焊缝；2.3.4、嵌入式接管与筒体封头对接连接的焊接接头；公称直径不小于250mm的接管与长颈法兰、接管与接管焊缝。六、标准中对无损检测的要求3、不同无损检测方法的相互复查压力容器壁厚≥38mm（或≤38mm，但大于20mm且使用材料抗拉强度规定值下限大于等于540MPa）时，其对接接头如采用射线检测，则每条焊缝还应附加局部超声检测；如采用超声检测，则每条焊缝还应附加局部射线检测。该规定不能一概而论，应对产品及其焊接接头具体分析，区别对待。应综合考虑经济性与安全性，而有些容器只能做某种无损检测，如奥氏体不锈钢焊接接头难以采用超声检测。4、正确执行局部检测4.1、局部检测是指每条Ａ、Ｂ类焊缝均要进行局部检测，不能用某条焊缝的检验结果来替代其他焊缝。原因：不同的焊缝的焊接操作位置、焊工等可能不同。六、标准中对无损检测的要求4.2、抽检部位应选择焊缝交叉部位。原因：焊缝交叉部位的金属，经历了两次焊接过程，且受力状态复杂，易产生焊接缺陷。4.3、局部检测时如发现超标缺陷，应进行扩探，先为增加10%，如还不合格，则100%检测，但仅限于该条焊缝。原因：同4.1，即某条焊缝存在质量问题，并不意味着其他焊缝亦有问题。4.4、对局部无损检测焊接接头中未检测的部位，但仍要对其质量负责。六、标准中对无损检测的要求5、表面无损检测的要求5.1、由于结构、规格尺寸等原因难以进行射线、超声检测的重要焊接接头，应进行磁粉或渗透检测。包括：堆焊层表面、复合钢复合层、公称直径小于250mm的接管对长颈法兰、接管对接管的焊缝等；5.2、对Rm＞540Mpa的高强钢、δs＞16mm的12CrMo、12CrMoR、15CrMo以及其他任意厚度的Cr-Mo钢低合金压力容器，其Ｃ、Ｄ类焊缝进行磁粉或渗透检测。5.3、制造工艺过程中的无损检测。六、标准中对无损检测的要求6、设计对无损检测的特殊要求设计者首先应明确标准对无损检测的各项规定，其次应明白，标准仅是对各类产品通用的最低质量要求，他不一定满足所有的产品，尤其是安全性要求较高的特殊产品，因此，设计者的一各重要职责是根据压力容器的运行参数（压力、温度、介质特性）、采用的材质、结构、安全性等特殊要求，综合考虑经济性，提出标准中没有或比标准更为严格的要求，在图样中注明。主要分为以下几方面：增加无损检测的次数；增加无损检测的比率；提高无损检测的合格等级；提出无损检测的其他特殊要求。压力容器热处理技术要求一、基本概念1、热处理是改善金属材料或其制品性能的重要工序。依据不同的目的，将材料或工件加热到规定的温度、保温、随后以不同的方式冷却，改变其金相组织，以获得所要求的性能。2、压力容器在制造过程中要经受热过程，如：热卷筒体、热冲压封头、焊后热处理、以及改善材料力学性能热处理等。3、热处理的种类很多、分类方法各不相同。压力容器行业依据目的不同，将常用的热处理分为四类：焊后热处理；恢复力学性能热处理；改善力学性能热处理；消氢热处理。二、焊后热处理－消除应力热处理1、目的：改变焊接接头的组织和性能，降低残余应力。2、作用：松弛焊接残余应力，软化淬硬区，改变组织形态，减少氢含量，尤其是提高某些钢种的冲击韧性、改善力学性能。但是，如果温度过高、保温时间过长，反而使焊缝金属中碳化物聚集、粗化，或脱碳层厚度增加，造成力学性能、蠕变强度及缺口韧性下降。3、需进行焊后热处理的条件3.1、“通用条件”：材质：随着钢材强度级别的提高以及合金量的增加，焊接性变差，易产生焊接缺陷，淬硬倾向增加；厚度：厚度越大意味着焊缝越深，焊缝冷却后收缩的倾向越大，且刚性越大，抵抗局部收缩变形的能力越强，残余应力越高。预热温度：焊前预热降低焊缝与母材的温度梯度，降低残余应力。二、焊后热处理3.2、“特殊条件”应力腐蚀容器：残余应力在特定的介质工况条件下会引起应力腐蚀开裂。注*盛装毒性为极度或高度危害介质的容器：万一发生事故，会造成灾难性后果。3.3、奥氏体不锈钢容器的焊后热处理奥氏体不锈钢经焊后热处理虽然可以降低残余应力，但焊后热处理不当时，会加剧晶间腐蚀或σ相析出造成脆化，焊后热处理对奥氏体不锈钢的安全使用性能的影响目前尚不清楚；对有抗应力腐蚀要求，或复合钢板基板要求一定要热处理时，应进行热处理，但应注意防止焊缝和母材中铬的碳化物Cr23C6析出和形成σ相，有效的办法是进行固溶处理。二、焊后热处理4、焊后热处理方法炉内整体热处理：优先选用；分段炉内热处理：重复加热的长度不小于1500mm；局部热处理：与炉内热处理有差距，有限制地使用；现场热处理：方法在国内已成熟，但受天气影响较大。5、热处理工艺升温速度；保温温度；保温时间；冷却速度。三、恢复力学性能热处理1、目的：压力容器零部件的成形，如筒节的卷制、封头的冲压与旋压等，在其塑性变形时会产生加工硬化现象，加工硬化可通过热处理消除，恢复材料的力学性能。2、需进行恢复材料的力学性能热处理的条件加工硬化现象与相对变形量以及钢材种类有关，因此GB150以此两指标来划分。筒体厚度与筒体内径的比值，就是指相对变形量。碳素钢、16MnR由于强度低，塑性与韧性储备大，允许相对变形量比其他低合金可适当放宽。冷成形封头的变形量远大于筒体，一般要进行热处理。注*奥氏体不锈钢封头冷成形后可不进行热处理。3、方法：可采取消除应力退火或正火处理或正火加回火处理，一般是消除应力退火。四、消氢处理－后热处理焊接时氢会溶入焊缝液态金属中，冷却后氢保留在焊缝中，使金属材料的塑性、韧性明显下降，对某些材料会产生裂纹（氢致延时裂纹），导致脆性破坏。焊接时氢可能来自于焊接材料吸收的水分。脆性破坏前容器的外观无任何可见的变形，其破坏具有突然性，且可能在低应力水平下发生，后果的危害性较大。氢导致焊接接头的开裂，往往是在焊后几小时或几天内发生。不是所有的材料都会产生氢致延时裂纹，与材料的强度级别和化学成分有关，一般是强度较高的低合金钢。焊缝中的氢可通过热处理使其扩散出来。需进行消氢处理的容器，如焊后立即进行焊后热处理，则可免做消氢处理。五、改善材料力学性能热处理该相热处理多数在钢厂进行。当材料供货与使用的热处理状态一致时，则在整个制造过程中不得破坏供货时的热处理状态，否则应重新进行热处理。锅炉压力容器压力管道

焊工考试规则第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。焊接方法及代号见表1，焊条类别代号及适用范围见表2，试件钢号分类及代号见表3，各种试件形式、位置及代号见表4，焊接要素及代号见表5。表1焊接方法及代号

焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW（一）、“2019年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同，常用半自动与自动焊方式(实质上是手工焊与机械焊）。堆焊不能称为焊接方法，只是焊接方法的运用，各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。对于焊接方法按“2019年考规”分为手工焊接和机械化焊接两种方法；

对焊工操作技能“2019年考规”分为手工和焊机操作技能两种。对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。

焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格表2焊条类别、代号及范围焊条类别焊条类别代号相应型号牌号适用焊件的焊条范围钛钙型F1EXX03J422/J502F1纤维素型钛型F2EXX10J505GXF1、F2钛型、钛钙型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氢型、碱性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J钛型、钛钙F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4碱性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个：GB/T983－2019，GB/T5117－2019，GB/T5118－2019，行业标准一个：JB/T4747－2019。表2焊条代号、类别及适用范围①F1

钛钙型EXX03F1（J422、J502)GB/T5117这类焊条为钛钙型，药皮中含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定熔池适中，飞溅少，焊波整齐。这类焊条适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直流正、反接，主要焊接较重要的碳钢结构。②F2纤维素型EXX10，EXX11，（GB/T5117）EXX10－X，EXX11－X，（GB/T5118）

EXX10、EXX10－X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高，电弧稳定，焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体，保护熔敷金属，电弧吹力大，熔深较深。

熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，熔渣覆盖较差，通常限制采用大电流焊接。这类焊条适用于全位置焊接，特别适用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝，也可用于向下立焊，焊接电流为直流反接。如J505GX（GB/T5118）

适用焊件的焊条范围：F1、F2

③F3

钛型、钛钙型型号：（GB/T983)EXXX（X）－16型焊条（G202),药皮可以是碱性的，也可以是钛型或钛钙型。适用于交流或直流焊接，为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性，这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾，直径不大于4.0mm的焊条可用于全位置焊接。适用焊件的焊条范围：F1、F3。

④F3J低氢型、碱性GB/T5117J426、J506、J507GB/T5118J427、J507、J507RHGB/T983G207

EXX15、EXX15－X型焊条，这类焊条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石，碱度较高，熔渣流动性好，焊接工艺性能一般，焊波较粗，角焊缝略凸，熔深适中，脱渣性能好，焊接时要求焊条干燥，并采用短弧焊。这类焊条可全位置焊接，焊接电流为直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。

EXX16、EXX18－X型焊条，这类焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、

EXX15－X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂，如钾水玻璃等，电弧稳定，工艺性能、焊接位置与EXX15型焊条相似，焊接电流为交流或直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。适用焊件的焊条范围：F1、F3、F3J

⑤F4钛型、钛钙型GB/T983EXXX（X）－15EXXX（X）－17（A132、A302）GB/T983⑥F4JGB/T983EXXX（X）－15EXXX（X）－17（A137）（A307）上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准，所谓等效采用则是将国外标准的技术内容全部照搬，只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制。当焊工考试时若采用了美国焊条，便可直接按（2019考规）表2的规定将美国焊条划入相应的类别中。GB/T983－2019等效ANSI/AWSA5.4－1992《不锈钢手工电弧焊焊条》GB/T5117－2019等效ANSI/AWSA5.1－1991

《碳钢药皮电焊条规程》GB/T5118－2019等效ANSI/AWSA5.5－1981《低合金钢药皮电焊条规程》三、试件母材钢号及代号见表3焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。从焊接缺陷角度出发，焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系，对于焊条电弧焊，焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关。但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊时所采取的焊接工艺措施

不一样，从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类，并制定出替代规则，手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级。表3试件钢号分类及代号表

类别代号典型钢号示例碳素钢ⅠQ195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金钢ⅡHP295、HP325、L245、L290、马氏体钢铁素体不锈钢Ⅲ奥氏体不锈钢、双相不锈钢Ⅳ

表3中钢号都是锅炉、压力容器、压力管道和气瓶现行标准中所列钢号。GB6653－1994《焊接气瓶用钢板》中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头，例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈服点σs下限值。气瓶用钢的化学成分

都有控制范围。

SY5297－1991《石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管》中所列的钢种等级都用“S”打头，例如S240、S480。“240’表示该等级钢种的σt0.5下限值，（规定总伸长应力即试样标距长度上产生0.5%的总伸长所需的拉应力）对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。

“GB/T9711－2019《石油天然气输送钢管交货技术条件》中所列的钢种等级都用“L”打头，例如L175、L155。155”表示该等级钢种的Rt0.5下限值，对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。碳素钢（Ⅰ类）：焊接性能良好，大多数情况下焊前不要求预热，焊后不要求后热，部分钢号因为没有冲击要求，因而也不需要控制线能量。低合金钢（Ⅱ类）：这类钢号焊前要求预热，焊后要求后热，而且有冲击试验要求，因而要求控制线能量上限。马氏体钢、铁素体不锈钢（Ⅲ类）：这类钢焊接裂纹倾向较大，焊前不要求预热，焊后要进行热处理，焊接工艺要求严格，要求控制焊接线能量范围。1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢号，1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热处理状态有关。即便退火供货时为珠光体，在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组织，所以将它列入Ⅲ类。奥氏体不锈钢、双相不锈钢（Ⅳ类）：这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易摊开，熔滴过渡不暢特点与碳钢、低合金钢很不同，故另列一类。表3内所列钢号只是典型钢号示例，包含了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列钢号。对于没有列入表3的钢号（例如新钢号、国外钢号）可根据第四十四条规定由焊工考委会将其列入相应类别中。对焊机操作工来讲，焊接操作技能考试是考核焊工掌握焊机能力，焊接过程“自动”完成与钢号无关，焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后，则焊接所有钢号都可免除考试。

表4试件形式、位置及代号见图：

表4试件形式、位置及代号试件形式试件位置代号板材对接焊缝平焊1G横焊2G立焊3G仰焊4G管材对接焊缝试件水平转动1G垂直固定2G

向上焊水平固定向下焊5G5GX

向上焊45°固定向下焊6G6GX管板角接头试件水平转动2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊4FG水平固定5FG45°固定6FG第十四条焊接操作技能考试合格的焊工，当试件钢号或焊材变化时，属下列情况之一的不需重新进行焊接操作技能考试：（一）手工焊焊工采用某类别钢号经焊接操作技能考试合格后，焊接该类别其它钢号时；（二）手工焊焊工采用任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接该类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时；（三）除Ⅳ类外，手工焊焊工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接较低类别钢号时；（四）焊机操作工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接其它类别钢号时；（五）变更焊丝钢号（或型号）、药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体种类和钨极种类时；第十五条经焊接操作技能考试合格的焊工，属下列情况之一的，需重新进行焊接操作技能考试：㈠、改变焊接方法；㈡、在同一焊接方法中，手工焊考试合格，从事焊机操作工时；㈢、在同一种焊接方法中，焊机操作考试合格，从事手工焊工作时；㈣、表五中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时；㈤、焊件焊接位置超出表11规定的适用范围时。表5焊接要素及代号

焊接要素要素代号手工焊钨极气体保护焊填充金属焊丝无01实芯02药芯03机械化焊钨极气体保护焊自动稳压系统有04无05自动跟踪系统有06无07每面坡口内焊道单道08多道09

焊接要素实际上是影响焊工焊接操作技能的工艺因素和条件，增加表5焊接要素及代号是“2019年考规”特点，从表5可见，分两种情况：一是手工焊，只对钨极气体保护焊填充金属规定了三种情况（无焊丝、实芯、药芯焊丝）；二是机械化焊对钨极气体保护焊的自动稳压系统和其他焊接方法的自动跟踪系统及单道焊、多道焊重新考试规定。“㈣表5中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时”这一句话中说明

表5中共有9个焊接要素，只有上述6个焊接要素改变时，需要重新进行焊接操作技能考试，要素改变的含义是：01改变含义：手工钨极气体保护焊增加或取消填充金属焊丝。02改变含义：手工钨极气体保护焊从实芯填充金属焊丝变为药芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。03改变含义：手工钨极气体保护焊从药芯填充金属焊丝变为实芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。

04改变含义：自动钨极气体保护焊取消自动稳压系统；06改变含义：所有机械化焊接方法取消自动跟踪系统。08改变含义：所有机械化焊接方法在每面坡口内从单道焊变为多道焊。焊缝金属中的焊层与焊道是两个概念，其定义可看GB/T3375－1994《焊接术语》，在图A所示焊缝中有四个焊层6条焊道，在图B所示焊缝中有两个焊层2个焊道。

图B

表5中“08”和“09”是指“每面坡口内焊道”。如图C所示双面坡口的焊缝内，正面为单道，而背面为多道。

图A图C第十六条焊接操作技能考试可以由一名焊工在同一试件上采用一种焊接方法进行，也可以由一名焊工在同一试件上采用不同焊接方法进行组合考试；或由两名（或以上）焊工在同一试件上采用相同或不同焊接方法进行组合考试。由三名（含三名）以上焊工的组合考试试件，厚度不得小于20mm。例一、如16MnR，板厚12mm，平焊对接、一焊工用实芯焊丝，钨极气体保护焊打底2mm，焊条电弧焊用低氢型焊条盖面10mm。考试合格后，他即具有两个项目：GTAW－Ⅱ－1G-2-02SMAW－Ⅱ－1G（K）－10－F3J

例二、一管板角接头试件，管外径为φ57，材质为20号钢，壁厚4mm；板厚12mm，材质为16MnR，垂直固定，一焊工用实芯焊丝钨极气体保护焊打底2mm，再用低氢型焊条电弧焊焊完，考试合格后，他即具有两个项目：GTAW－Ⅰ/Ⅱ－2FG－2/57－02

SMAW－Ⅰ/Ⅱ－2FG（K）－10/57－F3J手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时，焊条熔敷金属成分和组织应与试件母材类同，不得用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢号。当使用GB/T983中的焊条进行耐蚀堆焊时，手工焊焊工采用某类别任一钢号作基层经操作技能考试合格后，在较低类别钢号上堆焊时不需重新进行焊接操作技能考试。手工焊焊工采用Ⅳ类中任一钢号经焊接操作技能考试合格后，当使用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢焊件时不需重新进行焊接操作技能考试。第十七条考试试件试件形式各种试件形式如图所示，包括：对接焊缝试件、管板角接头试件、堆焊试件。管板角接头形式见图4。对接焊缝试件、管板角接头试件分带衬垫和不带衬垫两种。双面焊、部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头均视为带衬垫。

焊接操作技能考试试件分为：对接焊缝试件（下分板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件），管板角接头试件，和堆焊试件。对接焊缝是锅炉、压力容器、压力管道中最大量使用的焊缝形式，可将角焊缝看作坡口角度为90°的对接焊缝，从焊工熔敷焊缝金属过程而言，角焊缝与对接焊缝是极其相似的，焊工采用对接焊缝试件经焊接操作技能考试合格后在一定条件下适用于焊接角焊缝，“2019考规”中不再设角焊缝试件。第十八条㈠手工焊焊工采用对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件金属厚度范围见表7。t为每名焊工、每种焊接方法在试件上的对接焊缝金属厚度（余高不计），当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件母材T相等。表7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金属厚度范围mm

焊缝形式试件母材厚度T适用于焊件焊缝金属厚度最小值最大值对接焊缝＜12不限2t≥12不限不限（注）

注：t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层

例①SMAW－Ⅱ－1G－8－F3J焊条电弧焊，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平位置，焊缝金属厚度16mm,低氢型焊条施焊。（如果为T＞16则－－）②GTAW－Ⅱ－1G－3－02手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平位置，焊缝金属厚度≤6mm。（如果为T＞6则－－）

㈡、手工焊焊工采用管材对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件外径范围见表8；适用于焊缝金属厚度范围见表7。

表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm

管材试件外径D适用于管材焊件外径范围最小值最大值＜25D不限25≤D＜7625不限≥7676不限≥300（注）76不限注：管材向下焊试件例：①SMAW－Ⅱ－1G－2/25－F3J焊条电弧焊，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平转动，焊缝金属厚度4mm,管外径≥φ25mmn。（对φ24×4.5的管？）②GTAW－Ⅱ－1G－2/25－02手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平转动，焊缝金属厚度4mm,管外径≥φ25mmn。㈢、手工焊焊工采用管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管板角接头焊件范围见表9，当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件板材厚度S0相等。表9手工焊管板角接头试件适用于管板角接头焊件范围mm管板角接头试件管外径D适用焊件范围管外径管壁厚度焊件焊缝金属厚度最小值最大值最小值最大值＜25D不限不限不限当S0＜12时2t当S0≥12时（注）不限25≤D＜7625不限不限≥7676不限不限注：当S0≥12时，t应不小于12mm，且焊缝不得少于3层例①SMAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG－8/57－F3J焊条电弧焊，Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊，管φ57×4，管板角焊缝，焊缝金属厚度t≤16mm，焊条为低氢型。如果Ⅱ－Ⅱ，或板厚18mm以上？例②GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-3/57-02手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊，管板角焊缝，焊缝金属厚度≤6mm。（如果Ⅱ－Ⅱ？）㈣、焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，母材厚度T或S0自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件焊缝金属厚度不限。例⑴SAW－1G（K）－07/08例⑵SAW－1G（K）－07/09例⑶GTAW－5FG（K）－04/06/09例⑷GTAW－5FG（K）－05/07/09㈤焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，管外径自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件管外径的最小值为试件外径，最大值不限。例⑴GTAW－5FG（K）－04/06/09

此时已看不出管径最小值，只能从焊工考试档案中才可查出D值

㈦手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，分别适用于带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件；反之不适用。例①按第十六条组合考试：材质16MnR，板厚12mm，平焊试件，用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为：GTAW－Ⅱ－1G－2－02和SMAW－Ⅱ－1G（K）－10－F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。例②管板角接头无衬垫水平固定试件，管材壁厚2mm,φ25mm,材质20号钢，板材厚度12mm，材质16MnR，采用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度为2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为：

GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/25-02SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG(K)-10/25-F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。㈧手工焊焊工和焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，除规定需要重新考试时，适用于焊件角焊缝，且母材厚度和外径不限。上述“除规定需要重新考试”的规定为：㈠手工焊焊工：⑴第十五条规定：①手工焊考试合格从事焊机操作工②表5中焊接要素01、02、03、04、06和08改变时⑵焊条类别超出表2的规定：⑶第十四条规定：⑷第十九条规定：⑸第十八条㈡、㈢、㈤中关于管外径的规定。㈡焊机操作工：第十五条规定内容：焊机操作考试合格，从事手工焊工作时。㈩耐蚀堆焊试件各种焊接方法的焊接操作技能考试规定也适用于耐蚀堆焊。手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊试件考试合格后，适用于焊件的堆焊层厚度不限，适用于焊件母材厚度范围见表10。表10堆焊试件适用母材厚度范围mm堆焊试件母材厚度T适用于堆焊焊件母材厚度范围最小值最大值＜25T不限≥2525不限

焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格例：有一复合钢板，基层材质为16MnR，板厚16mm，复合层为0Gr18Ni9，板厚3mm，平板对接，采用平焊位置、低氢型和碱性焊条施焊，所需焊工项目为：SMAW－Ⅱ－1G－12－F3JSMAW（N16）－Ⅱ－1G（K）－F4JSMAW－Ⅳ－1G（K）－12－F4J值得注意是表7、表8、表9、表11中试件厚度包括试件母材厚度和试件焊缝金属厚度。对于焊接操作技能考试来说是考核焊工堆敷焊缝金属时尽量不出或少出焊接缺陷能力，而不是考核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的能力，因此考核焊工焊接操作技能应按试件焊缝金属厚度考虑，而不是按试件母材厚度考虑。焊工在试件上可以不焊满坡口，为便于检验与结果评定通常焊满坡口，“2019考规”只依据试件

焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围。参照ASME第Ⅸ卷规定出手工焊试件合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围见表7、表9。从焊工焊接操作技能考试目的出发，焊缝金属厚度越大，则焊工施焊道数与层数越多，产生焊接缺陷的几率也越大。因此，厚度大的焊缝金属考试合格了，焊接厚度小的焊缝金属焊件则可免除考试。（十一）手工焊焊工和焊机操作工，采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件的焊接位置见表11。表11试件适用焊件焊接位置试件

适用焊件范围对接焊缝位置角焊缝位置管板角接头焊件位置形式代号板材和外行大于600mm的管材外径≤600mm