热喷涂 热喷涂操作人员资格考核 征求意见稿

4GB/TXXXX—XXXX热喷涂热喷涂操作人员考核要求本文件规定了热喷涂操作人员资格考核的程序，明确了考核要求、考核范围、考核条件、认可要求和资格证书。本文件适用于当标准、客户、检验机构或其他组织要求热喷涂操作人员的操作资格考核。本文件提及的热喷涂工艺包含手工和机械化工艺。对于机械化作业，考核热喷涂操作人员对自动控制热喷涂设备（如机器人、扫描装置）的使用能力。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T8642热喷涂抗拉结合强度的测定（GB/T8642—2002，ISO14916:1999，MOD）GB/T18719热喷涂术语、分类（GB/T18719—2002，ISO14917:1999，MOD）ISO2063-2Thermalspraying-Zinc,aluminiumandtheiralloys—Part2:ExecutionofcorrosionprotectionsystemsEN15340Thermalspraying—Determinationofshearloadresistanceofthermallysprayedcoatings3术语和定义GB/T18719界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1热喷涂操作人员thermalsprayer用手工或机械化系统进行热喷涂作业的人员。3.2手工热喷涂manualthermalspraying手工操作喷枪或喷炬的热喷涂工艺。3.3机械化热喷涂mechanizedthermalspraying部分采用机械化（即喷枪/喷炬不用手工操作）的热喷涂工艺。3.4自动化热喷涂automaticthermalspraying热喷涂工艺的所有典型操作，包括所有处理工作（如装卸工件），均采用机械化并实现程序化控制。注：针对该工艺的考核与机械化热喷涂（3.33.5考官examiner检查验证是否符合标准规定的个人。3.6考核机构examiningbody检查验证是否符合标准规定的机构。3.75GB/TXXXX—XXXX认可要求细则specificacceptancecriteria对热喷涂操作人员（3.1）在特定热喷涂技术或应用领域取得资格需符合的具体要求进行说明的文件。3.8试件testpiece用于资格测试（3.10）的热喷涂工件。3.9试样testspecimen为进行指定的分析试验而从试件上切取的部分。3.10测试Test指一系列的操作，包括热喷涂试件的制备、后续的破坏性和/或非破坏性试验及其结果的评价。4资格考核的基本要求4.1通则应依照本章的要求考核热喷涂操作人员相关方面的能力。热喷涂操作人员的资格测试应在具有相似几何形状的试样上进行。对于所有热喷涂工艺和操作，不仅要考核热喷涂操作人员基本的业务知识，也要考核与工艺有关的专业知识。详见附录A。4.2设备操作应考核确定热喷涂操作人员对设备知识的掌握情况。详见附录A中的A.4.3。4.3遮蔽应考核确定热喷涂操作人员在表面预处理和热喷涂中采取适当遮蔽措施方面的知识。4.4表面预处理热喷涂操作人员应能判断用于资格考核的热喷涂试件的表面是否合格，并能在考核中对表面进行适当的预处理。4.5环境条件热喷涂操作人员应能根据考核所涉及的具体涂层制备工艺和喷涂方式，确定试件喷涂的环境条件（如温度、湿度和露点）是否合适。4.6作业设备在资格考核中，测试结果应取样于实际生产设备或与之类似的设备所喷涂的工件或试件。考核机构应确认等效设备与实际生产设备性能参数一致。5考核范围5.1通则热喷涂操作人员应按照具体的涂层制备工艺和喷涂方式进行考核。资格证书也仅对该涂层制备工艺和喷涂方式有效。本标准涵盖的热喷涂工艺和喷涂方式见5.2。5.2热喷涂工艺应考核确定热喷涂操作人员对设备知识的掌握情况。详见附录A中的A.4.3。5.2.1热喷涂工艺类别根据GB/T18719，本文件涵盖以下热喷涂工艺：—电弧喷涂；—等离子喷涂；6GB/TXXXX—XXXX—超音速火焰喷涂、冷喷涂、爆炸喷涂；—粉末火焰喷涂、塑料火焰喷涂；—线材/棒材/芯材火焰喷涂；—粉末火焰喷熔、激光喷涂、等离子堆焊（PTA）。5.2.2喷涂方式本标准涵盖以下喷涂方式：—手工；—机械化。5.2.3喷涂材料5.2.3.1通则资格考核中应使用的喷涂材料被列为若干组别。5.2.3.2到5.2.3.5给出的各工艺适用的材料仅作为参考。5.2.3.2火焰喷涂（粉末、线材、芯材或棒材）/电弧喷涂—金属及合金（工程用）。—锌、铝及其合金以及塑料（防腐用）。5.2.3.3火焰喷涂（粉末、线材、芯材或棒材、PTA、激光喷涂和火焰喷涂与重熔）—自熔合金、钴基合金、硬化表面。5.2.3.4等离子喷涂、真空等离子喷涂—金属及合金。—金属基硬质材料。—陶瓷、羟基磷灰石。5.2.3.5高速火焰喷涂—金属及合金。—金属基硬质材料。5.3资格考核范围针对5.2中的不同分类，热喷涂操作人员首次考核的要求也不相同。在某一类别（由工艺及喷涂方式确定）取得操作资格并不代表有任何能力或经验将相应的热喷涂技术用于任何其他类别。热喷涂操作人员的资格水平应用“热喷涂工艺-喷涂方式”来表示，如手工操作电弧喷涂设备可写为“电弧喷涂—手工”。另外，在需要时，应能应考核机构的要求向给出考核中所用的喷涂材料（材料类别）的信息。5.4监督对试件进行热喷涂和测试时，应有获授权的考官或负责的热喷涂协调人员在场。5.5试件的形状和尺寸试件形状和尺寸的相关要求见附录B。5.6测试方法测试方法的相关要求见附录B。5.7试件验收要求试件验收要求详见附录B。5.8考核中使用的喷涂耗材5.2.1中的任意一组工艺在5.2.3中都有多个适用的材料组别可以选用。热喷涂操作人员可根据工艺组别来选择考核中使用的喷涂材料。选用的材料的涂层性能应与附录C一致。表C.1和表C.2给出了材料的基本涂层性能（如抗拉结合强度测试值）。7GB/TXXXX—XXXX等离子喷涂操作人员在考核中可选用陶瓷材料，如Al2O3/TiO2、Cr2O3、ZrO2或等效金属材料，如WCCo。6考试和测试6.1通则应通过以下两种方式对热喷涂操作人员进行考核：—通过业务知识考试来考核操作人员对工艺的了解；—通过实践测试来考核操作人员操作既定领域所用设备的能力和技巧。6.2业务知识考试热喷涂操作人员应通过一项内容涉及适当涂层制备工艺、喷涂方式和材料的考试。该考试由发证机构负责准备。具体考核内容见附录A。6.3实践测试实践测试的目的在于确定热喷涂操作人员是否掌握了必要的操作技巧。详见认可要求细则（参见附录A和附录B）。如果超过一名热喷涂操作人员在实践测试中使用相同的设备、喷涂材料和参数，则在对材料进行评价时，只要没有出现不合格涂层，就可随机抽取20%的试样进行检定；如果出现了不合格涂层，则需对所有试样进行检定。7复试7.1通则如果热喷涂操作人员未能通过本标准的考核要求，可由考官酌情安排复试。但复试前热喷涂操作人员应参加再培训，且复试时间与初试时间的间隔通常不小于3个月。7.2追加测试在喷涂过程中，如果热喷涂操作人员能证明有外部因素造成其无法喷涂合格试件，则可在消除外部不良影响因素后重新进行测试。8有效期8.1初审认定热喷涂操作人员的资格认定从所有规定考试均合格之日开始生效，该日期可能与证书上的发布日期不热喷涂操作人员资格认定的有效期为3年，前提是操作人员有据可查地在生产现场从事相关热喷涂工作且从未间断其工作超过6个月，或者操作人员在重新进行的资格认定中做出了合格的试件。8.2延长期限8.2.1期限热喷涂操作人员的资格需每3年重新认定一次。8.2.2生产性喷涂热喷涂操作人员不得间断其生产性喷涂工作超过6个月。8.2.3热喷涂工作中断期限如果热喷涂操作人员有6个月未从事相关的生产性喷涂工作，则需按程序进行资格再认定。8.3要求要获得热喷涂操作资格必须制备出合格的热喷涂试样。如果能在申请资格再认定后的6个月内达到此要求，就不需要参加业务知识考试。8.4时间安排8GB/TXXXX—XXXX热喷涂操作人员及其雇主应保证按期进行资格再认定。8.5热喷涂资格期满或注销热喷涂操作人员资格期满或注销后，不应从事本标准所涵盖的热喷涂作业。9记录合格证记录和考试结果应保存3年。10标示热喷涂操作人员资格考试应由以下信息标示：—本文件的标准号—热喷涂工艺；—喷涂方式；—喷涂材料。示例：热喷涂操作人员资格考试GB/TXXXX线材火焰喷涂-手工热喷涂操作人员资格考试证书的样例见附录D。9GB/TXXXX—XXXX附录A业务知识A.1通则首次申请热喷涂操作资格的人员需要参加业务知识考试。本附录概述了热喷涂操作人员需要掌握的业务知识。掌握这些知识能确保操作人员的作业符合程序和惯例。热喷涂操作人员的业务知识考试可通过以下任一方式进行，也可以同时采用以下方式中的多种方式进—笔试；—口头回答书面测试题；—电脑测试；—按书面给出的规则开展验证/观测试验。应针对考核所涉及的热喷涂工艺开展业务知识考试。A.2要求A.2.1通则应针对考核所涉及的具体工艺，从A.2.2至A.2.6所述的方面对热喷涂操作人员开展业务知识测试。A.2.2热喷涂设备基本知识应包括供气、供电装置、基本组件以及冷却系统。A.2.3热喷涂工艺基本知识应包括工件制备、几何机构、遮蔽、喷涂中的测量方法、参数控制、工件存储和后处理。A.2.4基材和耗材基本知识应包括标识、存储和搬运。A.2.5安全和事故预防基本知识应包括安全组装、设置和关闭程序、个人防护、火灾危险、粉尘爆炸、电气危险、回火、泄漏检测、辐射和噪音。A.2.6热喷涂涂层检测方法基本知识应包括目视检查、金相测试、附着力测试、涂层结构和涂层缺陷。A.3资格考核中的表面预处理热喷涂操作人员应了解清洁、脱脂、各种表面机械毛化法、预热和存放方式之间的相互关系，从而能对预处理的基材表面质量做出评价。热喷涂操作人员应能确定表面状况是否适合拟定的涂层系统。热喷涂操作人员应了解喷砂清洁度和轮廓的影响，以及不同类型的涂层对表面预处理的要求。考试中，应向热喷涂操作人员展示如下不适当的、适当的以及合格的试件表面：a)抛丸制备的清洁但无尖锐轮廓的表面；b)喷砂时间过短以致清洁度不够的表面；c)喷砂过度以致轮廓不够尖锐的表面；d)有油污或灰尘的表面；e)经适当喷砂处理的表面，清洁且有与涂层类型相适的尖锐轮廓。该表面应未被其他喷涂操作中产生的灰尘以及破碎喷砂砂料等污染。热喷涂操作人员应回答哪个试件是合格的并给出理由，还要指出影响表面可接受性的因素，如污染物的影响等。此外，热喷涂操作人员还应了解可能对喷涂表面产生不利影响的其它因素。A.4资格考试的其它考点A.4.1材料存放GB/TXXXX—XXXX热喷涂操作人员应证明其了解喷涂材料（耗材）的存放条件和处理方式及其对涂层质量的影响。A.4.2遮蔽工序应考核热喷涂操作人员是否知道如何在表面预处理和喷涂中采用适当的遮蔽措施。如果工件的某些部位不需要喷涂，就应将其遮蔽。有多种技术能用于遮蔽工作，可根据工件的几何结构和涂层类型选用任意一种适当的遮蔽技术。例如，纸带可用于喷锌时的遮蔽，但不能用于喷涂高熔点材料时或喷砂时的遮蔽保护。热喷涂操作人员应能为手头的工作选择正确的遮蔽方式。A.4.3设备操作应考核热喷涂操作人员在设备操作方面的知识。热喷涂操作人员应根据设备制造商提供的程序和操作指南启动热喷涂设备，不仅要知道设备的正常操作，更要在设备不正常运行时敏锐地发现问题。A.4.4涂层喷涂热喷涂操作人员应能评价待喷零件的准备情况，考虑孔、紧固件等几何因素，并能设置设备、喷涂涂层、监控过程（如温度控制、参数控制）和评价结果。A.4.5个人健康、所有设备的安全操作及环境安全要求等安全考虑因素热喷涂操作人员在实践测试中要证明其安全知识。要特别注意电、燃气或空气的所有连接是否恰当，因为历史经验表明，大多数涉及金属喷涂设备的事故都是因上述连接有问题而导致。首次申请热喷涂操作资格的人员需要参加业务知识考试。GB/TXXXX—XXXX（规范性）认可要求细则B.1防腐用锌、铝及其合金材料/塑料B.1.1说明无论何种类型的设备,热喷涂操作人员都应按设备制造商提供的说明安装使用。B.1.2实践测试B.1.3通则特别需要注意的是，喷枪的使用范围应遵循制造商的建议，所制备的涂层应无大颗粒、灰尘夹杂物和粗糙的纹理区域，且厚度均匀。B.1.3.1试件制备待喷涂的试件应是图B.1中规定的合金钢或碳钢板材，或者是喷涂难度与前者相当的工件（如产品部件）。喷涂前，热喷涂操作人员应认可表面预处理的质量以及环境的适宜性。涂层应均匀喷涂到板材上。B.1.4涂层检测B.1.4.1厚度检测应向热喷涂操作人员提供一个测厚仪，允许其用该测厚仪测量涂层厚度1-3次。随后，评审人员也用该测厚仪按ISO2063-2的规定全面测量该板材的厚度及厚度均匀性。如果在所有检测点测得的厚度都在0.15mm-0.25mm之间，则可认为该热喷涂操作人员通过了本项测试。B.1.4.2涂层质量评审人员应目视检查上述厚度检测中提到的板材涂层表观，检查其是否无大颗粒、灰尘夹杂物及鼓泡。如确认无上述缺陷，则可认为热喷涂操作人员通过了本项测试。B.1.4.3结合力测试应按照ISO2063-2的规定开展结合力测试。B.2金属与合金、金属基硬质材料（如碳化物）、陶瓷B.2.1说明无论何种类型的设备,热喷涂操作人员都应按设备制造商提供的说明安装使用。B.2.2试件制备待喷涂的试件应是图B.2中规定的合金钢或碳钢管材，或者是喷涂难度与前者相当的工件（如产品部件）。需要喷涂的区域（约150mm）应预切0.2mm-0.5mm的深度。热喷涂操作人员应喷涂足量的材料（应喷涂该材料的典型涂层厚度），以确保在机加工后试件能恢复原来的直径。喷炬与工件的距离以及喷炬相对工件的移动速度应遵循供应商的说明（对应各自的内部参数指南）。B.2.3涂层检测B.2.3.1厚度检测应由热喷涂操作人员确定涂层需要达到的厚度。但无论在何种情况下，该厚度均不得超过1.0mm；如果采用机械旋转，则厚度不得超过0.8mm。应至少沿棒材或管材检测4个位置的涂层厚度。B.2.3.2涂层质量评审人员应目视检查上述厚度检测中提到的试件涂层表观，检查其是否无大颗粒、无灰尘夹杂、无裂痕或鼓泡。不得出现层裂和散裂。如确无上述缺陷，则可认为热喷涂人员通过了本项测试。B.2.3.3机加工测试目视检查后，应将试样机加工至Φ75mm或约定的直径，以确认涂层厚度是否满足要求。如果原始厚GB/TXXXX—XXXX度未超标，且机加工将超出工件表面的涂层完全清理掉了，则可认为热喷涂操作人员通过了厚度测试。应检查机加工表面是否有过热、孔隙过多、裂纹或分层问题，注意区分喷涂和机加工的影响。B.2.3.4结合力/抗剪切荷载测试应按GB/T8642的规定开展结合力测试或按EN15340的规定开展抗剪切荷载测试。两种试验测得的均值应至少达到商定的设计值。设计值应是生产中的常用值。确定设计值时，不仅要考虑内部指南、客户要求以及其它标准或规范中的指南，还要考虑需要的涂层厚度、孔隙率等。按EN15340的规定开展抗剪切荷载测试可替代结合力测试。表C.1和C.2中给出了相关的技术性能参考值。B.2.3.5金相检验可用试件、工件样品、专门的结合力试件或带涂层的横断面样本来进行金相检验。在金相检验中，不能检测出任何横向裂纹、分层、基材与涂层之间的孔穴、气孔或超出规范的喷砂材料残留。B.3自熔合金、钴基合金、硬化表面B.3.1说明无论何种类型的设备,热喷涂操作人员都应按设备制造商提供的说明安装使用。B.3.2试件制备待喷涂的试件应是图B.2中规定的一根如合金钢材料的管材，或者是喷涂难度与前者相当的工件（如产品部件）。需要喷涂的区域（约100mm-200mm）应预切0.5mm的深度。热喷涂操作人员应喷涂足量的材料，以确保在熔融和机加工后试件能恢复原来的直径。喷炬与工件的距离以及喷炬相对工件的移动速度应遵循供应商的说明（对应各自的内部参数指南）。B.3.3喷熔涂层的检测B.3.3.1涂层质量评审人员应目视检查前述喷熔试件涂层的表观，检查其是否无大颗粒、裂痕或鼓泡。不得出现层裂和散裂。如确无上述缺陷，则可认为热喷涂人员通过了本项测试。在金相检验中，不能检测出任何横向裂纹、分层、基材与涂层界面孔穴、气孔或超出规范的喷砂材料残留。不得出现过热的情况。B.3.3.2机加工测试目视检查后，应将试样机加工至Φ75mm，以确认涂层厚度是否满足要求。如果原始厚度未超标，且机加工将超出试件表面的涂层完全清理掉了，则可认为热喷涂操作人员通过了厚度测试。应检查机加工表面是否有过热、孔隙过多、裂纹或分层问题，注意区分喷涂和机加工的影响。B.3.3.3金相检验可用试件、工件样品、专门的结合力试件或带涂层的横断面样本来进行金相检验。在金相检验中，不能检测出任何横向裂纹、分层、基材与涂层界面孔穴、气孔或超出规范的喷砂材料残留。B.4认可要求细则概要认可要求细则见表B.1。表B.1认可要求细则检测冷喷涂HVOF、爆炸喷涂APS、VPSPFS、WFS、RFS（棒材）、CFS（芯材）ASPFS（SF）、PTA、GB/T8642XXXXEN15340XXXXISO2063-2（防腐）XGB/TXXXX—XXXX微观横截面XXXXXB.5试件尺寸单位：mma遮盖。图B.1手工喷涂涂层试件尺寸单位：mmxxa在此区域喷涂。图B.2机械化喷涂涂层（棒材或管材）GB/TXXXX—XXXX（规范性）最小抗拉结合强度/抗剪切荷载值C.1基本信息一般在碳钢样本上进行测试。如果基材不同，抗拉结合强度和/或抗剪切荷载值也可能不同于表C.1和C.2中给出的值。分别依照GB/T8642和EN15340的规定从样本上测得的抗拉结合强度值和抗剪切荷载值，可用于评价喷涂工艺的复现性和稳定性。如果断裂发生在涂层内部（粘聚性的），应检测涂层材料的性能；如果断裂发生在涂层与基层的界面（黏附性的则应检测涂层系统的性能。在后一种情况下，应考虑基材、黏结剂以及黏合法之间的关系。C.2根据GB/T8642检测抗拉结合强度根据GB/T8642检测抗拉结合强度，最小强度值见表C.1。在某些情况下，实际值可能比表中的要大。表C.1抗拉结合强度最小值（单位：MPa）涂层材料WFSHVOFCGSASAPSVPS纯金属Al99,54,Sa4,Sa4,Sa4540Zn99,994a4a4aZnAll54a4aAlMg54,Sa4,SaTi合金铝基AlZnAlSi12钴基40铜基（铝青铜）