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第一部分修订提示1标准的思想一般来说,要确定一种事先拟定的工艺能否达到预想的目的,最简单、最低成本的办法就是先“试—试”(包括对结果进行评价)。电力行业的许多设备、设施由钢材制造而成。焊接是其中重要的生产手段。焊接质量在很大程度上决定了这些设备、设施的质量,决定其能否正常运行。因此,发电设备的生产、制造、安装、维护必须十分重视焊接质量。焊接是一种复杂的生产活动,影响焊接质量的因素非常多。我们称众多生产因素的组合和运作为工艺。一种拟定的焊接工艺能否保证生产出符合要求的焊接接头,则是需要验证的。焊接工艺评定就是指验证所拟定的有关产品的焊接工艺的正确性,包括准备、焊接、试验及其结果评价的过程。焊接工艺评定是生产实践中的—个过程。这个过程有前提、有目的、有结果、有局限。本标准的任务就是规范这个过程。1.1焊接工艺评定的前提本标准总则部分4.1、4.2包含了焊接工艺评定的下列前提:a)对于生产单位而言,需要评定的焊接工艺过去没有评定过。焊接工艺评定是单位的生产实践活动。这种生产实践活动所产生的技艺是可以传承的。当技艺产生的技术文件是完整的且实施条件仍然具备时,这种技艺的传承是有效的。除非单位保存的档案资料表明该单位已经完成过相应的或可以覆盖的焊接工艺评定工作,而且,当前单位仍然具备实施该焊接工艺的条件,否则单位必须安排资源开展此项活动。b)对于待评定焊接工艺的钢材而言,单位已经获得了该钢材焊接性评价的资料,换言之,单位已经掌握了该钢材的焊接性。金属的焊接性是指通过焊接方法连接该金属,以形成一个没有缺陷的接头的难易程度。我们通常用金属在焊接条件下(包括焊接热处理)产生各种裂纹的敏感性来描述该金属的焊接性。金属的焊接性试验通常都是在常温、短时(一般不超过100小时)的条件下进行的。一般来说钢材生产企业和重要的应用单位比较关注其焊接性。对于应用单位而言,如果对某金属材料的焊接性—无所知,直接开展焊接工艺评定工作是盲目的。c)已经明确焊接接头的使用性能要求。焊接接头的使用性能与该金属的焊接性是两个不同的概念,不可混淆。产品部件上的焊接接头与产品相应部位所承受的载荷条件是相同的。只了解金属的焊接性并不—定可以制造出符合某具体的使用性能要求的焊接接头。然而,目前的焊接工艺评定无法在短时间内确认焊缝能够全面满足使用要求。它完成的只能是工艺设计中要求评定的部分,而不是工艺设计全部。例如,在腐蚀环境下承受压力的一个不锈钢容器上的焊接接头,其使用性能必须包括耐腐蚀性;在高温、高压力条件下,连续运行部件上的焊接接头的使用性能必须包括与母材金属相当的热强性和使用寿命。因此,已经明确焊接接头的使用性能要求是焊接工艺评定的—个前提。根据这个前提,才有可能列出工艺评定所需要进行的焊接接头性能试验的内容和指标,才有可能对焊接接头是否符合要求进行评价。d)对于实施焊接工艺评定的单位而言,其已经具备了该评定工作所需要的资源。如前所述,焊接工艺评定是单位的一个生产括动。焊接工艺评定所涉及的单位的人力、物力资源,技术资源(包括已经拟定的焊接工艺草案)、方法与环境资源以及其他保证评定质量的各相关资源是否都已经齐备,则是焊接工艺评定工作所需的基本条件。单位只有同时具备上述4个前提条件,才适宜从事焊接工艺评定工作。1.2焊接工艺评定的目的特别要注意的是,单位进行焊接工艺评定并不是为了解决钢材的焊接性问题,也不是在寻找最佳的焊接工艺。单位进行焊接工艺评定的直接目的仅仅是验证其拟定的焊接工艺的正确性。实际上,对于—个具体条件下的特定的焊接任务,正确的工艺可能不止一个。焊接接头的使用性能满足要求是焊接工艺正确性的体现。除此之外,焊接工艺评定工作还可表现出单位完整地实施这个焊接工艺的能力。可见焊接工艺评定不能简单“移植”,其他单位的焊接工艺只能为本单位拟定焊接工艺方案时作参考。还应该注意,焊接工艺评定工作中,其工艺的实施主体与评定所需试验的完成人是可以分离的。某些使用性能的试验验证相当复杂(例如:不锈钢的应力腐蚀试验、焊接接头的持久强度实验),—个单位难以独立完成全部试验时,应该委托有条件、有能力的机构协助完成相关试验和评定。1.3焊接工艺评定的结果评价焊接工艺评定的过程,为单位提供了许多的试验、检验报告和样品。根据用户对焊接接头使用性能的要求或根据合同确认的有关标准,专业人员将对所评定的工艺进行评价。评价的责任大多数情况下是实施评定的单位内部的焊接工程师承担的,特殊情况下,可以聘请外部的专家或用户认为应该聘请的专家用会议的形式承担。通过评定确认的焊接工艺才能成为正式的工艺,并形成单位的焊接工艺文件,进而编制成其他可供实行的技术文件,如焊接工艺指导书等。然而,不能过分夸大焊接工艺评定的作用。完整的焊接工艺作业文件的确定还包括其他—些重要的工作和与操作相关的工艺保证信息,不能仅由焊接工艺评定代替。应该进一步明确的是,对于生产者来说,—个合格的焊接工艺评定表达了两重意思:其—是拟定的焊接工艺是正确的(或者通过调整后是正确的);其二是有能力完成这样的焊接任务,实现产品要求的质量。对于用户而言,—个合格的焊接工艺评定给自己—个信息:生产者有可能生产出合格的产品。1.4焊接工艺评定的局限在电力行业,当前焊接工艺评定规定需要进行的试险,绝大多数是焊接接头的常温力学试验。焊接—件试件,通过了通常的外观检验、无损检测和常温的力学试验,—般认为是通过了焊接工艺试验。然而,有事实说明,这样的结果也许是不可靠的。例如:采用热337焊条焊接15CrlMolV主蒸汽管道的工艺在某电建公司的焊接工艺评定中是顺利通过了焊接工艺评定试验的。现场焊接也没育出现问题。然而,该主汽管道在运行不到5万小时,焊缝就出现大量裂纹。事实说明,该工艺中所采用的焊条的熔敷金属的服役性能不满足使用要求。应该指出的是,这不是—个偶尔出现的异常情况,因为该焊接工艺评定试验验证项目中就没有持久强度试验。所以,认为通过焊接工艺评定就万事大吉是不正确的。作为本标准来说,遇到了两难的局面:一方面,电力行业燃煤发电锅炉、压力管道、压力容器等有相当数量的合金钢材(包括高合金钢)是在高温、高压力工况下连续运行。这些部件的使用性能中不仅包括常温的力学性能、弯曲性能、耐腐蚀性能,而且还包括高温性能,甚至高温持久强度、蠕变等性能。按道理应该完全按照使用性能的要求来设计验证性试验项目;另—方面,这些部件焊接的经验对于电力行业来说已经积累了几十年,况且大部分钢材没有变化。这种情况下,“完全按照使用性能的要求来设计验证性试验项目”将会导致因重复工作而浪费大量资源。因此,既然本标准没有完全按照使用性能的要求来设计验证性试验项目,所以不仅不排斥反而鼓励按照本标准达成协议的各方考虑增加某些必要的验证性试验的努力。2修订过程根据原国家经济贸易委员会电力公司[1999]40号文要求和中电联标准化中心技综[1999]22号文的安排,1999年底电力建设研究所以“电建焊字[1999]第05号”文下发通知,对SD340-89《火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程》进行了修订的准备。修订组在初步调查研究的基础上向电力行业焊接标委会提出标准修订计划。计划通过了中电联标准化中心的审定并报原国家经济贸易委员会电力司批准(见电力[2000]22号《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》),于2000年6月正式启动工作。经过一年多时间的调查研究,修订组于在2002年3月经过讨论提出了标准的征求意见稿。征求意见稿发送全国电力行业100个有关电力建设、发电厂、电力修造、电力工程监理企业征求意见。2002年7月修订组对提出的78条修改意见进行了逐条讨论,采纳了其中的53条意见,形成了送审稿。2002年11月电力行业焊接标准化技术委员会对修订组提交的送审稿进行了审查,原则同意该送审稿报批,并提出了进一步修改建议。修订组在对送审稿进行了修改之后,于2003年5月向中电联标准化中心报批本标准。中电联标准化中心在对报批稿进行审查之后,上报国家发展与改革委员会。3主要修订内容3.1将标准的名称更改为现在的,适用范围扩大到电力行业所有部件的焊接工作原标准SD340-89《火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定》的适用范围仅限于火力发电厂锅炉、压力容器和承压管道。考虑电力行业不仅火力发电厂而且水电站的焊接工作均有进行焊接工艺评定的相关,本次修订在标准的名称中取消了“火力发电厂锅炉、压力容器”等限制词。电力行业所有焊接工作的焊接工艺评定都应该执行本标准的规定。至于—项具体的焊接工作需不需要进行焊接工艺评定,应该根据DL/TAAA-2004《火力发电厂焊接技术规程》、DL/T678-1999《电站金属钢结构焊接通用技术条件》和本标准的规定。本标准原来是强制性标准,本次调整为推荐性标准。作出这样的调整,是因为新的体制条件下国家调整了强制性标准适用范围。那种认为“现在标准是推荐性的,不重要了”的认识是错误的。除非国家规定的领域、范围实施强制性标准(还必须符合WTO的规定),其他领域都实施推荐性标准,当事人可以自由决定或合同决定采用。一旦本标准被国家的强制性标准或法规采用、或被合同采用,就具有了强制性的效力。这样做是国家对外开放的需要,也是完善社会主义经济体制的需要。3.2增加了“术语”—章长期以来,由于地域和传统习惯的影响,人们在一些概念的运用上存在一些含混,导致交流的困难。有关“焊接工艺评定”及其试验相关的术语又没有一个通用术语标准来规范,因此,本标准增加了术语—章,力求使用统—规范的术语,使标准的规定更为清晰、明白。3.3强调焊接性资料的收集和应用由于焊接性评价资料是编制焊接工艺评定技术文件的依据,因此,它是关键的、重要的环节,本标准规定了焊接性评价资料的内容和提供的渠道,并明确该资料应由施工单位收集。在焊接工艺评定工作之前,收集和掌握焊接性评价资料是编制焊接工艺评定技术文件、下达“焊接工艺评定任务书”和拟定“焊接工艺评定方案”必要的技术储备。所以,新修订的规程中强调“评定工作应以可靠的钢材焊接性评价为基础”。3.4调整试验项目,注重相关标准接轨焊接接头的力学性能是各类部件保证使用性能的基础性条件。本标准修订中以此为依据,对焊接工艺评定试件的试验项目和相关条件的规定做了相应的调整。在无特殊的产品技术条件要求的情况下本标准规定的试验项目有外观检查、射线检验、拉伸试验、弯曲试验、硬度和冲击试验,明确提出了不锈钢的腐蚀倾向和高合金钢焊缝断面金相检验。上述试验都是围绕着焊接接头基本使用性能设定的,对在火力发电厂共工况条件下应考察的高温下的强度、冲击、条件中提出,在本标准中不宜作出硬性规定。取消了断口检查则是因为断口检查所发现的焊接缺陷大多与作业因素有关,与工艺因素没有直接的因果关系。此外,本标准明确了各项试验应遵循的相关标准。3.5将新的焊接方法和新的材料补充进了新的标准焊接方法是焊接工艺评定中的首要因素。焊接方法确定后,才能拟定其他各项评定参数。不同的焊接方法其工艺参数内容可能是不同的。在新修订的DL/TAAA—2004《火力发电厂焊接技术规程》和已颁发的DL/T679-1999《焊工技术考核规程》中,涉及的焊接方法有6类共9种,同时还有这些焊接方法的组合应用;在DL/T678-1999《电站金属钢结构焊接通用技术条件》中涉及的焊接方法有4类,修订中将焊接方法的应用扩大到6类共9种。补充了近年新的钢材如P91、WB36及其焊接材料。同时对本标准条文的具体规定和要求做了相应的调整和补充,使修订后的《焊接工艺评定规程》可满足两本主干规程的要求,体现了电力行业焊接相关技术规程的一致性。3.6使“参数”(包括重要参数、次要参数、—般参数)进—步的条理化根据焊接工艺条件和和工艺参数对焊接接头性能影响的程度,对各参数(重要参数、次要参数、—般参数)进行了分类。这是本次修订中着力解决的问题,具体反映是:a)注意钢材类别的划分与行业内相关标准的协调将钢材分为A、B、C三类,每类划分为I、II、III三级,这样的划分保持了电力行业焊接标准有关钢材类别划分的—贯性。b)将各种因素按照更加符合逻辑的思路进行了调整,取消了—些参数。c)由于焊接方法曾加至6类9种,本标准规定了各种焊接方法应单独焊接工艺评定的同时,也觌定了组合使用时的相应条件。d)其它评定参数按试件类型和规格、焊接位置,预热和焊后热处理,规范参数和操作技术等各项参数对焊接接头性能的影响程度,划分成重要参数,附加重要参数和次要参数。规定了各类参数变化时重新进行焊接工艺评定与否的原则。3.7删除了原标准中不切合实际和明显有计划经济特点的规定,并将电力行业若干焊接标准的内在逻辑联系加以理顺。
第二部分条文说明1.范围1.1本标准规定了电力行业锅炉、管道、压力容器和承重钢结构等设备的制作、安装、检修焊接工作实施前进行的焊接工艺评定(以下简称评定)的规则、试验内容和合格标准。1.2本标准适用于焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、埋弧焊等焊接方法。1.1是本标准非常重要的条文。DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》规定:“焊接工程应事先根据DL/TBBBB进行焊接工艺评定或确认、制定工作程序,编制焊接工艺指导书和必要的焊接施工措施文件”。DL/T679规定“焊工技术考核应以合格的焊接工艺评定报告为基础。”可见本标准的重要。应该引起注意的是:焊接工艺评定工作实际上是整个焊接工程的一部分。那种认为焊接工艺评定是相对独立的工作的认识是错误的。没有焊接任务,焊接工艺无从谈起,产品技术要求也无从谈起;还应该注意的是修订后的本标准的范围扩大了许多:原来专门用于锅炉和压力容器,现在扩大到管道和承重钢结构甚至水电站的压力管道和重要的承重结构;虽然本标准规定了焊接工艺评定工作的规则、试验内容和合格标准,然而焊接工艺评定是为生产合格产品服务的,对于不同的产品可能其具体的技术要求和合格指标的表达是不同的。所以,读者还应注意的是这里提出的“合格标准”并不是万能的,而只能是一种基础性的试验项目的合格标准。本标准没有特意强调“焊工技术培训与考核工作之前应该完成焊接工艺评定”,是因为这不是本标准应该强调的。这些要求应见相关的标准的规定。本标准不排斥有关单位在正式接受焊接工程任务之前可以从事预期相关的焊接工艺评定工作。焊接方法上,正式明确了“熔化极气体保护焊”和“药芯焊丝电弧焊”,这6种方法基本覆盖了可使用的焊接方法。2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。……引用了国内标准共36个,其中国家标准21个,其它行业焊接相关标准8个,电力行业标准7个。在引用的地方如果是有版本(日期)号的,是“注日期的引用文件”。所有引用标准在本标准出版时均为最新版本。这些标准也许会被修订,修订后出现的“最新版本”不—定是“有效版本”,除非是在本标准中没有标注日期引用的标准。当然,根据本标准达成协议的各方,如果又达成使用新的版本的协议,则是应该受到鼓励的。3.术语本章给出了在本标准中出现的—些特定含义的词语的定义,有焊接工艺评定、异种钢焊接接头、试件、焊件、试样、横向弯曲、纵向弯曲、面弯、背弯、侧弯等。“焊接工艺评定”在SD340-89有一个定义。本次修订时,借用了JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》中的定义:焊接工艺评定——为验证所拟定的焊件焊接工艺参数的正确性而进行的试验过程和结果评价。对这个定义的理解要注意的是:其—强调是验证性的;其二对象是焊件,是用所拟定的焊接工艺参数焊制的焊件;其三是指出这是—个试验过程和结果评价。也就是说,这是一个将焊接工程师为焊接焊件所拟定的“焊接工艺”转化为“一份焊接工艺评定报告”的活动。这个焊件是有现实意义的。这个合格的焊接工艺评定报告是有指导意义的。“异种钢焊接接头”在DL/T752-2001《火力发电厂异种钢技术规程》里有“异种钢焊接”的定义,本标准只是增加了“接头”,成为:异种钢焊接接头——金相组织形态不同的钢材之间的焊接而形成的接头,常见的有奥氏体钢、马氏体钢、贝氏体钢、珠光体钢之间的异种钢焊接。所谓异种钢焊接,—般来说是指不同的钢材之间的焊接。在电力行业,我们将“异种钢焊接”定义为“金相组织形态不同的钢材之间的焊接”。这里的金相组织形态是:对于在焊接后有明显马氏体转变的钢称为马氏体钢;其他则以其供货状态的金相组织来称呼。如我们称P91钢为马氏体钢,l0CrMo910为珠光体钢。术语试件、焊件均指焊接完成的构件,其相同之处两者都含有焊缝、热影响区和母材,不同之处是前者用于试验使用,后者是实际部件。横向弯曲、纵向弯曲、面弯、背弯、侧弯等均为弯曲试验的专用术语。由于焊接接头的弯曲试验因拉伸面不同试验要求与结果也不同,所以在弯曲试样的制备过程中必须在试样上作好面标记,以免混淆。4.总则4.1在1.1规定的部件焊接前,施焊单位应查询是否具有相应的评定资料。如无资料或已有资料的适用范围与该焊接工程不符时,必须进行评定。4.2评定工作应以可靠的钢材焊接性评价为基础,在实施正式的焊接前按本标准规定进行。评定需用的焊接性评价资料应由钢材供货方提供或由施工单位收集。支持钢材焊接性评价的资料包括:钢材的技术参数、钢材焊接裂纹敏感性试验报告、研究报告、应力腐蚀试验报告、公开发表的相关论文、公开的相关焊接工程总结等。—个从事安装或检修的单位的焊接工艺评定报告是其技术储备的重要标志之一。这些技术储备一般是以技术档案资料方式保存在单位之内,我们称之为资料。当单位预计或遇到需要完成的焊接工程时,应该首先从自己的技术档案查询。如果没有这一工程任务所必须具备的焊接工艺评定文件,或虽然有近似的焊接工艺评定文件,然而根据本标准发现其适用范围与将面临的焊接工程不符合/或不可覆盖,单位应该安排进行焊接工艺评定工作,可靠的钢材焊接性评价是焊接工艺评定的基础。这是因为钢材是母材,是部件或设备的基本材料,是焊接工作的对象。虽然影响焊接质量的因素很多,但是钢材的焊接性的影响是基础性的。钢材生产者应该具有其生产的钢材的焊接性试验资料。如果不是万不得已,使用焊接性十分差的钢材是错误的,也可能是危险的。正因为如此,本标准要求欲进行焊接工艺评定的单位必须掌握钢材的焊接性。焊接性试验是比较复杂的事情,施焊单位不可能也没有必要对钢材进行全部的焊接性试验,但是单位应该收集值得信赖的、可靠的资料并进行相应的技术评价。焊接工艺评定工作应该在焊工培训考试和正式施焊前完成。4.3评定所用的钢材、焊接材料均应具有出厂合格证件,并符合相应标准,如有怀疑应进行主要元素复验和力学性能试验。4.4评定使用的焊接设备和工器具,应处于正常工作状态,用于参数记录的仪表、气体流量计等应校准。评定用的钢材应该符合相关标准,可以是国家标准、行业标准,或者是合同要求的标准。进行复验的机构应该具有相应的资格。4.5工艺评定试验的合格标准应符合产品技术条件的规定。若产品技术条件没有规定合格标准,则试验包括力学试验、弯曲试验及产品技术条件规定的其他试验,其合格标准按本标准执行。试验过程中应排除人为因素,每项试验项目合格,则工艺评定合格。焊接工艺评定是具有针对性的。本标准规定“工艺评定试验的合格标准应符合产品技术条件的规定”应当这样理解:如果产品是压力容器,则其工艺评定的试验结果应该符合这个压力容器的技术条件的要求;如果产品是承重钢结构,则其工艺评定试验结果应该符合该承重钢结构的技术条件的要求等等。各种产品的技术条件是不同的,这是焊接工艺评定工作的出发点。强调以产品的技术条件为焊接工艺评定试验合格标准的首要要求,是因为这是焊接工艺评定工作的前提之一。本标准只是规范焊接工艺评定工作,并没有提供一套万能的试验合格标准,请读者务必理解清楚。试验过程中应该排除人为因素是指不要把焊接工艺评定与焊工技能评定混为—谈。这要求主持评定工作的人员应该有能力分辨出现缺陷的原因是焊接工艺问题还是焊工的技能问题。本次修订标准取消断口检验的目的也在于要排除人为因素。如果是属于焊工技能问题,则应当通过培训焊工提高其技能来解决。4.6主持评定工作和对焊接及试验结果进行综合平评定的人员应是焊接工程师。进行试样的检验和试验工作的人员应符合DL/T869-2004的相关规定。4.7完成评定后资料应汇总,由焊接工程师确认评定结果。4.8评定资料应建档保存。4.9经审查批准后的评定资料可在同—个质量管理体系内通用。就我国当前有关焊接工程师队伍资格认证的情况来看,要求主持、确认焊接工艺评定的人员应该具备焊接工程师资格的条件已经基本成熟。其他相关的试验和检验人员也应该具备如DL/T869-2004所谓同一个质量管理体系内通用因为—个单位如果建立了质量管理体系,则其技术资源可能通过该单位的质量管理体系正确地传递,这样的单位设有多个项目部门,同时承担多个工程项目时,单位组织完成的焊接工艺评定报告可以用于不同工程项目编制相同或相近内容的焊接工艺(作业)指导书。5—般规定5.1评定参数各种焊接方法评定参数的类别及内容,见表1。本章包含了所有的评定参数及其替代原则和适用范围。如术语3.1的定义,本标准以对焊接接头力学性能有无影响的焊接条件称为参数。因参数的影响划分为:a.重要参数——指影响焊接接头力学性能(冲击韧性除外)的焊接条件。b.附加重要参数——指影响焊接接头冲击韧性的焊接条件。c.次要参数——指不影响焊接接头力学性能的焊接条件。所有重要参数、附加重要参数和次要参数共46个列于表1。有些参数对所有的焊接方法而言都是重要的,有些则不然。力学性能主要指抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率、弯曲性能、冲击韧性等等。5.2重新评定原则,应重新评定。,对要求做冲击韧性试验的焊件,只需在原重要参数适用条件下,焊制补充试件,仅做冲击韧性试验即可。,不必重新进行评定。重新评定即重新进行焊接工艺评定。单位已经完成的焊接工艺评定项目并形成焊接工艺评定报告是单位的技术储备。本节指出,对照业已完成的焊接工艺评定工作,如果出现了新的情况:重要参数要改变或原有重要参数的范围已经不能覆盖,则应该重新组织焊接工艺评定工作。“变更次要参数只需修订焊接工艺(作业)指导书,不必重新进行评定”是指新的焊接任务不能完全采用,但只需修改原有的焊接工艺评定报告中的次要参数就可以完成。这种情况下,修订/或编制焊接工艺(作业)指导书即可,不需要重新进行焊接工艺评定。5.3焊接方法,不得互相代替。,每种焊接方法可单独评定,亦可组合评定。单独或组合应用每种焊接方法时,焊缝金属厚度在各自的评定厚度适用范围之内有效。例如:采用氩弧焊焊接根层(厚度4mm),焊条电弧焊填充和盖面工艺(厚度共8mm)进行焊接工艺评定(其他条件)。这属于2种焊接方法组合评定。则评定合格的焊接工艺除组合工艺有效外,还适用于:a)氩弧焊单独焊接:评定焊缝金属厚度为4mm,其适用厚度范围为(1.5~8)mm。b)焊条电弧焊单独焊接:评定焊缝金属厚度为8mm,其适用厚度范围为(1.5~12)mm。上述Ds/Ws焊缝焊接工艺也可单独进行氩弧焊、焊条电弧焊焊接工艺评定合格后,组合使用。5.4钢材a)常用国内钢材类级别划分见表2。b)常用的国外钢材,推荐按附录A划分类级。可与国内相应类级的钢材同等对待。c)未列入表内的钢材,若其化学成分、组织类型、力学性能和焊接特性与表2或附录A中的某个钢号相似,可列入相应类级中评定。钢材是焊接条件中非常重要的因素。电力行业发电设备的工作环境温度和压力变化范围大,所以涉及钢材种类比较多。在保证焊接接头使用性能的前提下,尽可能地减少焊接工艺评定的工作量是很有实际意义的。本标准将电力行业常用钢材划分为A、B、C等3类各I、II、III等3级见表2。表2所列出的全部是国产钢材。有关进口钢材与国产钢材及其标准的对应关系,请查阅权威的钢材手册,附录A作为资料性附录只能参考。本标准表2是一个电力行业焊接标准对于钢材分类分级一个统一而且重要的表格。5.4.3A类钢和B类钢应用的替代原则:a)相同钢材焊接,同类、同级钢材的评定,合金含量高的可以替代合金含量低的,反之不可。b)相同钢材焊接,同类而不同级别钢材,高级别钢材的评定,适用于低级别的钢材。c)同类、不同级别的钢材焊接(含异种钢焊接),具体的工艺适用范围见表3。5.4.4BIII类钢以及其与A、B类钢组成的异种钢接头均应单独评定。5.4.5C类钢应按其级别分别评定,不可代替,其与B、A类钢组成的异种钢接头均应单独评定。表3评定合格的工艺适用范围评定条件适用范围AII与AIIAII与AII或与AI组成的焊接接头AIII与AIIIAIII与AIII或与AII、AI组成的焊接接头BI与BIBI与BI或与AII、AI组成的焊接接头BII与BIIBII与BII或与BI、AII、AI组成的焊接接头“首次应用”指施焊单位第一次遇到。这一条规定是所有钢材替代原则的前提。相同钢材焊接即焊缝两侧母材是同一种钢材。不同钢材焊接是指焊缝两侧母材是不相同的钢材,但其金相组织相同。在电力行业焊接标准体系中,不同钢材焊接不等于异种钢焊接。随着工况条件恶化,使用钢材的合金成分在增加,其焊接的难度也在增加。一般来说,其他条件相同时,能够完成较高合金钢的焊接的工艺适用于较低合金钢的焊接。A类钢几乎全部属于珠光体钢。B类钢则分珠光体钢、贝氏体钢和马氏体钢。对A、BI、BII所有相同钢材、不同钢材和异种钢焊接的替代关系在本标准对B类马氏体钢和不锈钢,由于其合金含量比较前述钢材已经达到几倍关系,因此,简单的替代关系不再适用。本标准规定BIII和C类钢不论是相同钢材、不同钢材还是异种钢焊接均需单独进行焊接工艺评定,在钢材上没有替代关系。5.5评定试件的种类和焊缝形式,适用于非焊透焊缝,反之不可。,适用于管状对接焊缝,反之亦可。,适用于管与板或管与管的角焊缝,反之亦可。根据本标准适用范围确定焊接试件的种类有板状、管状、管板3种,其中又分全焊透与非全焊透。板状试件是板材与板材之间焊接形成的试件;管状试件是钢管与钢管之间焊接形成的试件;管板试件是钢管与板材之间焊接形成的试件。不仅是因为角焊缝试样制取困难的问题,由焊缝的形成原理可以理解板状对接焊缝、板状角焊缝的焊接工艺可以分别适用于类似情况的管状、板状或管与管的相应角焊缝焊接。5.6试件厚度和焊件厚度,适用于焊件焊缝金属厚度的范围,见表5。,适用于焊件母材厚度和焊件金属厚度的范围与表4、表5规定相同,焊缝金属厚度计算应符合DL/T678的相应规定。此时,试件厚度按下列要求执行:—板—板角接焊缝试件厚度取腹板的厚度。—管座角接焊缝试件厚度取支管管壁厚度。—管板角接焊缝试件厚度取管壁厚度。,适用于该评定厚度范围内两侧不同厚度的对接试件。a)两种或两种以上焊接方法的组合评定,每种焊接方法适用于焊件的厚度不得超过各自评定厚度范围,且不得以所有焊接方法的最大适用厚度相叠加。如,每种方法的焊件适用厚度有限制,如果组合使用,则不能2种方法均取适用厚度的上限值。b)气焊焊接方法的评定,适用于焊件的最大厚度与评定试件厚度相同。c)埋弧焊焊接方法进行双面焊时,按表4、表5规定。,当有下列情况时,可参照如下原则进行:a)评定的任一焊道的厚度大于13mm时,适用于焊件的最大厚度为1.1倍的评定试件厚度。b)除气焊外,如评定试件超过临界温度(Ac1)的焊后热处理,则适用于焊件的最大厚度为1.1倍的评定试件厚度。c)如管状对接接头评定试件的直径小于等于140mm,而壁厚大于等于20mm,则适用于焊件厚度为评定试件厚度。表4试件厚度对应于焊件母材厚度的适用范围试件母材厚度(δ)mm适用焊件厚度的范围mm下限值上限值1.5<δ≤81.52δ,且不大于128<δ<400.75δ2δδ≥400.75δ不限表5试件焊缝金属厚度对应于焊件焊缝金属厚度的适用范围试件焊缝金属厚度(δw)mm适用焊件焊缝金属厚度的范围mm下限值上限值1.5<δw≤81.52δw,且不大于128<δw<400.75δ2δwδw≥400.75δ不限应该首先理解试件厚度、焊件厚度、评定焊缝金属厚度、适用焊缝金属厚度等概念:试件厚度——评定用钢材的厚度等于焊缝截面的厚度。焊件厚度——焊件(即需要焊接的部件)的需填充金属的截面厚度。评定焊缝金属厚度——某焊接工艺评定所涉及的试件焊缝金属厚度。适用焊缝金属厚度——评定焊缝金属厚度的应用范围。从表4和表5可以看出,0.75和2分别是适用厚度的下限和上限倍数。然而,当评定试件(或焊缝金属)厚度超过40mm时,上限不作规定。虽然当前在实际工程中有厚度超过90mm的焊件,根据对影响焊接接头使用性能因素的作用分析,40mm的试件厚度已经可以全面反映超过这个厚度焊件的各影响因素,同时参考ASME的相关规定,所以确定40mm为必须评定试件的最大厚度。5.6.4b)的规定是指对于需要进行正火或淬火热处理的试件,其厚度的替代范围不能过宽。这种情况下适用焊件的厚度受到更严格的限制是因为热处理参数(如保温时间)是因焊件厚度不同而不同的。将气焊排除在外,是因为气焊的适用范围极小,几乎不存在这种情况。特定情况是例外在5.7管径,下同)小于等于60mm、采用全氩弧焊焊接方法的评定,适用于焊件管子的外径不规定。,适用于焊件管子外径的范围为:下限0.5Do,上限不规定。在管子直径≤60mm的情况下,采用全氩弧焊接工艺过程及其焊接条件与管子外径的关系无大差异,而主要差别是在管壁厚度,况且此类情况已有规定,故适用于焊件的范围不做更细的规定。5.8焊接材料,没有专用焊接材料的应按照DL/T752的规定选用。a)焊条、焊丝的分类,分别见表6、表7。b)焊剂分类,见表8。当使用混合焊剂时,还应按混合成分比例另行分类。c)未列入表6、表7、表8的焊条、焊丝、焊剂,如其化学成分、力学性能、工艺性能与表6、表7、表8中某种相似,可划入相应类级中,否则应另行评定。d)国外焊条、焊丝、焊剂,应查询有关资料或经试验验证,确认后方可使用。如其成分和性能与表5、表6、表7中某种相似,可划入相应类级中,与国内焊接材料等同对待。e)预置填充金属的材质及性能应与母材相匹配。,高级别的评定可适用于低级别;在同级别焊条中,经酸性焊条评定者,可免做碱性焊条评定。,应重新评定。a)增加或取消填充金属,以及改变填充金属成分。b)填充金属由实芯焊丝改变为药芯焊丝,或反之。,应重新评定:a)改变可燃气体或保护气体种类;b)取消背面保护气体。关于焊接材料值得注意的是当前火力发电机组锅炉中的异种钢焊接越来越多。对于异种钢焊接应该优先选择专门的焊接材料。但是,又必须注意到,本标准是以钢材的焊接性为基础的。这个基础有一个基本假定:焊接材料的成分是和母材相同的。异种钢焊接的材料选择应该遵照DL/T752的规定原则,实际上属于“两弊相权取其轻”。对于国外材料,尤其是高合金钢用焊接材料,应该充分掌握材料的基本性能,一些重要的与产品使用性能直接相关的指标应该通过试验取得验证后才能使用。鉴于填充金属由实芯焊丝改变为药芯焊丝(或反之)对于形成合格焊接接头的影响很大,因此规定必须重新进行焊接工艺评定。5.9焊接位置,适用焊件的焊接位置范围,见表9。电力行业现场施工位置比较复杂,位置的变化要求焊接材料有好的适应性,焊接热输入也会因为焊接位置变化而改变。所以,本标准对评定焊接位置的适用范围有较为严格的限制。5.10预热,应该重新评定:a)评定试件预热温度降低超过50℃;b)有冲击韧性要求的焊件,层间温度提高超过50℃。预热可以有效地改善焊件的拘束条件,同时对焊件的热输入也有明显的贡献,所以是应该受到重视的焊接因素。本标准规定如果降低预热温度或层间温度提高超过50℃,应该重新进行焊接工艺评定。5.11焊后热处理819的规定。焊后热处理可以改善焊接接头的组织并降低焊接残余应力水平。焊后热处理作为改善焊接接头冲击性能的有效手段在较高合金钢或较厚部件的焊接中广泛采用。应注意:在DL/T819规定焊后热处理规范要经过焊接工艺评定确定。DL/T869和DL/T819都有规定。如P91马氏体钢要求焊接工作完成后,待焊缝冷却至150℃后再升温进行焊后热处理。5.12电特性当有下列情况时,应补充做冲击试验:a)熔化极自动焊熔滴过渡形式,由喷射过渡、熔滴过渡或脉冲过渡改变为短路过渡,或反之。b)采用直流电源时,增加或取消脉冲。c)交流电改为直流电,或反之。d)在焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊中,电源种类和直流电源极性改变。对于自动或半自动焊接条件下,其焊丝金属的过渡方式由焊接设备的电参数来决定。在此情况下,焊接接头的热输入由电特性决定。所以电特性的改变会影响冲击韧性。5.13焊接规范参数和操作技术当焊接规范参数和操作技术出现变化时,应按其参数类型重新评定或变更工艺指导书。a)气焊时,火焰性质的改变,由氧化焰改变为还原焰,或反之。b)自动焊时,改变导电嘴到工件间的距离。c)焊接速度变化范围比评定值大10%。d)各种焊接器具型号或尺寸的改变。a)从无摆动法改变为摆动法,或反之。b)左向焊改变为右向焊,或反之。c)由立向上焊改变为立向下焊。d)自动焊中,焊丝摆动宽度及频率和两端停顿时间的改变。e)从单面焊改变为双面焊,或反之。f)从手工焊改变为自动焊,或反之。g)多道焊改变为单道焊。h)增加或取消焊缝背面清根。I)焊前或层间清理的方法或程度的改变。j)对焊缝焊后有无锤击。标准5.13将有关焊接规范参数和操作技术变化的因素列出来,具体应该对照标准表1,确定其为哪种参数,再决定是重新评定还是变更工艺指导书。6评定项目及试样制备6.1评定项目评定项目和数量如无特殊要求,对接接头、角接接头T型接头试件的评定项目及规定的试样数量分别见表10、表11。表10对接接头试件的评定项目及规定试样数量8)、9)试样厚度t(mm)试验项目和试样个数外观检查射线检查拉伸1)弯曲2)硬度冲击试验4)5)6)面弯背弯侧弯7)焊缝区热影响区t<8全部全部222338≤t<2022233t≥202注3)33注1)直径Do≤32mm的管材,可用一整根工艺试件代替剖管的2个拉伸试样。2)当试件焊缝两侧的母材之间或焊缝金属和母材之间的弯曲性能有显著差别时,可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验,纵向弯曲各取面弯及背弯试样各2个。3)当母材厚度大于20mm时,可用4个侧弯试样代替2个面弯,两个背弯试样。4)除产品技术条件有要求外,AIII类钢和BIII类钢应做冲击韧性试验。5)要求做冲击韧性试验时,试样数量为热影响区和焊缝上各取3个,异种钢接头每侧热影响区分别取3个,焊缝取3个。采用组合焊接方法(工艺)时,冲击试样中应包括每种方法(工艺)的焊缝金属和热影响区。6)当焊件尺寸无法制备5×10×55mm冲击试样时,可免做冲击试验。7)有热处理要求的应做硬度试验。要求做硬度试验时,每个部位至少应测3点,取平均值。8)BIII类和C类钢以及异种钢焊接接头应做焊缝断面的微观金相试验。9)用于有腐蚀倾向环境部件的C类钢应做应力试验。表11角焊缝的评定项目及试样数量接头形式外观检验宏观及金相检验(个)管板、管座要求4板状要求5注:金相检验取样部位见图1、图2。本节所说“特殊要求”的含义是产品有专门的性能要求。如前所述,本标准不能提供“万能”的试验清单。在本文“修订提示”中已经强调指出,所有焊接工艺评定的前提之一是产品的性能要求已经明确。本次修订,增加了冲击、硬度、应力腐蚀试验和高合金焊接接头微观金相的试验。近年使用比较多的P/T91钢材的焊接接头的有关焊接工艺评定试验表明,在满足所规定性能的条件下,仍然可以发现相同试件焊缝截面内存在微观裂纹。这种隐患有可能在运行中发展为裂纹。为了防止出现这类隐患,特别提出此项要求。在没有提出产品特殊的性能要求时,应该按照本标准的要求安排试验。6.2试样的切取,允许避开缺陷制取试样。那种认为焊接工艺评定中对实施工艺方案的焊工的技艺要求更高的说法是不正确的。焊接工艺的正确与否和焊工技艺的高低没有必然的联系。因为焊工技艺是可以通过培训练习来提高的,这不是焊接工艺评定工作的要点。本标准,则无损检测是不能通过的。7试验方法及结果评定7.1焊缝外观检查,角焊缝焊脚高度应符合焊接工艺文件规定的高度。焊缝及热影响区表面无裂纹、未熔合、夹渣、弧坑、气孔。焊缝咬边深度不超过0.5mm。管子对接焊缝两侧咬边总长度:管件不大于焊缝总长的20%,板件不大于焊缝总长的15%。7.2焊缝的无损探伤检查,全焊透角焊缝按JB4750规定采用超声波检验。7.3拉伸试验,使之与母材齐平。,可将全厚度试样用机械加工方法分割成能够在现有设备中进行试验的大小相等的最少条数的两片或多片试样。当采用多个试样时应把每组试样看成相应于一个要求做拉力实验的单个试样,即应把要求代表某一位置焊缝全厚的所有试样组成一组。,外径小于等于32mm的管材可采用全截面试样进行拉伸试验。管接头全截面拉伸试验试样见图5。关于拉伸试验的试样的规定,是力求全试件厚度尺寸进行拉伸。这样可以更加全面地反映焊接接头在拉伸情况下的性能。,其同一厚度位置的每组试样的平均值应符合上述要求。,其接头的抗拉强度不应低于熔敷金属抗拉强度规定值的下限。,只要强度不低于母材规定最小抗拉强度的95%,可认为试验满足要求。总的精神是要求焊接接头的拉伸性能只要低于母材相应规定值的下限就合格。这是实事求是。考虑到当前出现新的控制温度变形的轧制技术的发展,精细晶粒钢的性能远非以前的钢材所能相比,本条的规定已经相对严格。7.4弯曲试验,纵向面(背)试样及横向侧弯试样。,试样厚度t与T相等或接近;当T>10mm时,t=10mm。,面弯和背弯试样的宽度B=40mm;管径为50mm~100mm的管状试件,试样的宽度B=20mm;管径小于50mm的管状试件,试样的宽度B=10mm。,试样的宽度B等于试件的厚度。D——弯轴直径;t试样厚度。试样拉伸面棱角R小于3mm。,尽可能保持母材原始表面,然后在受压侧加工去除试样的多余部分。受拉面的咬边、焊根缺口不允许去除。,采用带两支点和弯轴的弯曲装置进行试验,见10图。表12弯曲试验条件试样厚度tmm弯轴直径Dmm支座间距Imm弯曲角度°≤104t6t+3180,若弯曲试验不合格(按,而实测值A<20%,则允许加大弯轴直径进行试验,此时:弯轴直径D=t(100-A)/(A100)(mm)。支座间的距离I=(D+2.5t)±0.5t(mm)。,试样及室温温度规定为10℃~35℃。,试验时加力要平稳、连续、无冲击。试验速率小于1mm/s。,应以缺陷较严重的一侧作为拉伸面。试样弯曲到规定的角度后,其每片试样的拉伸面上在焊缝和热影响区内任何方向上都不得有长度超过3mm的开裂缺陷。试样棱角上的裂纹除外,但由于夹渣或其它内部缺陷所造成的上述开裂缺陷应计入。弯曲试验是用来检验焊缝的塑性的,试验中要特别注意试样的加工尺寸以及弯曲面的确定。7.5冲击试验,采用何种形式试样由技术条件规定。,缺口轴线应与熔合线交叉,应使缺口开在热影响区,取样示意图见图11。评定合格标准为:三个试样(标准试件:截面lO×lOmm2、V型缺口)的冲击功平均值不应低于相关技术文件规定的钢材的下限值,且不得小于27J,其中允许有—个试样的冲击功低于规定值,但不得低于规定值的70%。注:当采用其他截面冲击试样时,可以比照此条计算冲击韧性值进行判定。冲击韧性是一个重要的指标。它表征了材料的抗冲击能力。对不同工况条件下运行的部件的材料抗冲击能力的要求不同。对于电力行业来说,绝大多数构件是基于静载设计的。本标准适用范围的部件均为静载设计。应该按照不同部件的工况运行条件来提出焊接工艺评定的冲击韧性指标。—般来说,提出高于母材冲击韧性要求是不适宜的。尤其当前钢材性能大幅度提高的情况下,更应该合理地要求冲击韧性。本标准提出冲击韧性的具体指标与JB4708关于压力容器焊接工艺评定的韧性合格指标是一致的。应该注意的是,这个规定是针对截面为lO×lOmm2的标准试样的。如果试样不是标准的,则应该折算为相当的数值后进行比较和判断。7.6宏观及金相检验,同一个切口不得作为两个检验面。宏观检验的合格标准为:a)以DL/T869-2004;b)角焊缝两焊脚之差不大于3mm;c)双面焊对接接头、衬板焊接头要求焊透的角接接头以及钨极氩弧焊打底的焊接接头无未焊透。,金相组织符合有关技术要求。金相检验根据《电力建设金相检验导则》的规定进行。“同一切口”指一次切开出现的两个面。《电力建设金相检验导则》是1984年发布的,当时高合金钢很罕见。高合金钢焊接接头的金相制样成功与否决定金相试验是否有效。例如P91钢焊接接头采用一般的侵蚀液是不能看到真实金相组织的。这一点希望引起读者注意。7.7硬度试验2654或GB/T231.1有关要求进行。,一般焊缝和热影响区的硬度应不低于母材硬度值的90%,不超过母材布氏硬度加100HB,且不超过下列规定:合金总含量<3%时硬度≤270HB合金总含量3~10%时硬度≤300HB合金总含量>10%时硬度≤350HB752-2001的规定。硬度试验的主要目的是检测热处理效果。当硬度值偏低时应该检查测温系统是否失控或者热处理温度是否过高。值得注意的是,如果硬度值偏低,且超出规定值,则试样作废。8评定工作的程序和管理8.1评定工作的程序,并以《焊接工艺评定任务书》的形式下达(附录B)。,由负责评定工作的焊接工程师做出综合评定结论并填写《焊接工艺评定报告》(附录B)。8.2评定资料评定的所有原始资料应全部收集、进行系统整理、建档作为技术资料保存。8.3评定资料应用,结合施焊工程或焊工培训需要,按工程或培训项目,分项编制《焊接工艺指导书》。,也可以根据多份评定报告编制—份《焊接工艺评定指导书》。,必须由应用部门焊接专业工程师主持进行。,并进行详细技术交底。
附录本标准中的附录A、附录B均为资料性的。附录性质和标准一样也分为两类,但其内容不同。它分为规范性附录和资料性附录。规范性附录是指标准中一经采用必须不折不扣地执行,系强制性和必须执行的,而资料性附录则是指标准在执行中是用作参考、参照执行的资料,系非强制性或非必须执行的。本标准附录A是国外钢材分类表,本表是依据国内相关钢号、成份和组织类型划定的,目的是为如遇国外钢材时供钢材类级别划分时参考、编制评定方案。本标准附录B为焊接工艺评定三个重要文件编制格式,尽管有针对地设计内容,但是否恰当,也只供参照。本标准未提供焊接工艺指导书的格式,主要是因为其内容不好规范,再加之与制订的焊接专项技术措施关系又不密切,故不做统一格式推荐,须各企业根据自身条件和特点分别设计。本次修订中对评定任务书,评定工艺方案和评定报告做了必要的调整,原规程这三个表格不必要的重复较多,且各个表格设置内容的目的性不够突出,因此实施中可能存在一些问题。在修订时,对该三个表格的调整确立了如下原则:(1)明确三个表格的各自作用,理顺它们之间的关系。(2)确立各个表格的核心内容,确定与其相关的条件。(3)规定各个表格参与编制、审核的人员资质条件。以上述原则规定表格设计、具体内容和条件如下:(1)评定项目和目的;(2)评定钢材及其基本条件;(3)对焊接接头的基本要求(与使用条件相对应);(4)评定任务书签发单位及人员(资质条件)。2.焊接工艺评定方案(附录B2)实施评定的依据。(1)评定项目和目的;(2)评定钢材:(3)工艺设计;a.焊接接头形式及焊缝设计;b.焊接方法;c.填充材料和保护气体;d.焊接位置及试件数量;e.焊接工艺规范参数;f.施样技术;g.预热和焊后热处理;(4)试件检验项目。(5)评定单位及编制工艺方案人员(资质条件)3.焊接工艺评定报告(附录B3):评定完成的结论和汇总(1)评定项目和产品名称;(2)评定钢材;(3)焊接方法;(4)工艺设计;a.焊接接头形式及焊道设计;b.填充材料及保护气体;c.焊接位置;d.焊接工艺规范参数;e.施焊技术;f.预热后热处理;(5)试件各项检查,检验结论;(6)评定组织。a.评定单位;b.评定主持人;c.施焊焊工:(7)综合评定结论;(8)工艺评定报告编制,审核人员资质条件。关于综合评定结论——填写内容。综合评定结论是工艺评定过程所取得的各项数据的汇总和对评定的总体结论,因此,必须对评定各环节所积累的数据和资料进行认真分析、归纳,提出满足使用条件要求的各项数据和相应条件。编写中应注意下列问题:(1)评定结论必须具体肯定,不可用模棱两可的语言,以免执行时出现理解上的偏差。(2)以使用需要为出发点,以该钢材在焊接工程中可能出现的焊接接头种类、规格为基础,明确其适用范围。(3)确认施焊时的相关条件,工艺要求和焊接规范参数。
第三部分学习思考题问答1、DLBBBB—2004《焊接工艺评定规程》的适用范围是什么?答:(1)适用于电力行业锅炉、管道、压力容器和承重钢结构等设备的制作、安装、检修焊接工作所需要的焊接工艺评定。(2)适用于焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、埋弧焊等焊接方法。2、焊接工艺评定规程在电力行业焊接规程中的位置是什么?答:电力行业与焊接相关的规程、规范、标准有几十种,它们从不同角度规范着电力行业焊接工作,但在诸多规程中“验收规范”是核心规程,而为“验收规范”提供可靠的技术保证者是“焊接工艺品评定规程”,因此,它对验收规范起到支持作用,且是独立的规程。3、为什么要修订SD340-89?依据是什么?答:本次修订是在原规程实施13年以上,反映出该规程在方方面面的不适应晴况下确定的。本次修订主要是将我国电力行业焊接技术经过去时13年发展后出现的新材料、新方法、新工艺引入规程,将原规程中已明显不适应的内容加以调整。本标准是根据国家经贸委电力司[2002]22号文《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》的要求,国家电力公司建设研究所组织行业内有关单位组成标准修订组对SD34O-89《火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程》进行修订,其格式遵照DL/T600-2001《电力标准编写的基本规定》的规定。本标准修订后,完全替代SD340-89规程。4、为什么要做焊接工艺评定?答:(1)是拟订的焊接工艺的验证需要。(2)是焊接质量保证的前提。(3)是反映一个单位焊接施工能力和技术水平的重要标志。5、焊接工艺评定解决什么问题?答:(1)验评施焊单位所拟定的工艺方案是否正确,能否达到产品技术条件所要求的质量标准,是焊接工艺实行的可靠依据。(2)以可靠的焊接工艺数据为依据,为制订“焊接作业指导书”奠定了基础。6、焊接工艺评定的定义是什么?答:为验评所拟定的焊件焊接工艺参数的正确性而进行的试验过程和结果评价。焊接工艺评定的过程,是按照所拟定的工艺方案,焊接试件、检验试件、测定试件的焊接接头是否具有所要求的使用性能的各项指标。然后将焊接工艺评定全过程积累的各项焊接工艺因素和试验结果,整理成具有结论性、推荐性的资料,形成“焊接工艺评定报告”这一完整过程,充分体现了“焊接工艺评定”的内容。7、焊接工艺评定的特点是什么?答:(1)焊接工艺评定是解决任何一种钢材在具体条件下的焊接工艺问题,而不是选择最佳工艺参数。(2)焊接工艺评定只是解决在具体工艺条件下的使用性能问题,但不能解决消除应力、减少变形、防止焊接缺陷产生等涉及到的整体质量问题。(3)焊接工艺评定是以试验钢材焊接性能为基础,在可靠的技术条件下,去主动指导生产,避免了把实际产品当试验件的弊病。8、什么情况下应进行焊接工艺评定?答:(1)电力行业发电设备中需以焊接方法实现联接的任何钢材,均应进行焊接工艺评定。(2)应用的各种焊接材料均应进行焊接工艺评定。(3)确定的焊接方法均应进行焊接工艺评定。(4)影响焊接接头力学性能的焊接条件和工艺规范参数均应进行焊接工艺评定。9、进行焊接工艺评定有哪些基本规定?答:(1)焊接工艺评定应以规程或技术标准的规定为依据进行。(2)焊接工艺评定的钢材和所选定的焊接材料应有可靠的质量证明资料和焊接性评价资料。(3)焊接工艺评定应在焊接性评价资料的基础上,制订的评定工艺方案之后,于正式施焊产品之前进行。(4)焊接工艺评定所用的设备、器具和测定仪器等应处于正常工作状态和检定周期内。(5)焊接工艺评定试件焊制,应由本单位技术熟练的优秀焊工担任(I类焊工),并在有监督的条件下进行。(6)参与焊接工艺评定工作的人员其资质条件,必须符合专门规程的要求。(7)焊接工艺评定全过程的技术资料积累、记录、应完整齐全。10、什么叫焊接工艺评定参数?答:凡对焊接工艺评定结果有影响的工艺条件或因素,均叫焊接工艺评定参数。11、焊接工艺评定参数确定的原则是什么?答:(1)焊接工艺评定主要是解决各种钢材在一定的工艺条件下,经焊接后,其焊接接头能否满足使用条件(或性能)的要求,因此焊接工艺评定的主体为钢材,是以钢材为核心确定焊接条件和工艺参数。(2)焊接工艺评定主体明确后,首先应确定的是以何种焊接方法实现焊接过程,然后,再以此为基础确定各项焊接条件和工艺参数。所以,焊接方法是诸项条件或因素的首要因素。12、焊接工艺评定参数是如何分类的?依据是什么?答:按对焊接工艺评定影响程度,焊接工艺评定参数可分为重要参数、附加重要参数和次要参数等三类。分类的依据。(1)重要参数:指影响焊件力学性能(缺口韧性除外)的焊接条件。有:焊接方法、填充金属和电极、预热和焊后热处理。(2)附加重要参数:指影响焊件缺口韧性的焊接条件。有:焊接方法,向上立焊或向下立焊,热输入量和焊后热处理等。(3)次要参数:指不影响焊件力学性能的焊接条件。有:接头型式,坡口种类和尺寸、背面清根或清理方法等。13、重要参数变化时有何规定?答:改变任何一项重要参数,均需重做工艺评定。14、附加重要参数变化时有何规定?答:一般有如下三种情况,按下列方法处理:(1)如一种焊接工艺其他参数已经评定,但未做冲击韧性试验,而其各项性能满足该条件下的要求时,此时,仅需按同一工艺条件,采用同样重要参数,将所需要增加的各项附加重要参数加入焊制一个试件,其长度足够切取冲击韧性试样,做冲击试验即可。(2)如—种焊接工艺已经评定,且满足缺口韧性在内的所有力学性要求,此时,需改变其中—项或多项附加重要参数时,仅需按同一工艺,采购员用同样重要参数和新的附加重要参数,焊制一个试件,其长度足够取缺口韧性试样,做冲击试验即可。(3)如已经评定的焊接工艺,其焊缝缺口韧性值合格,但又有其它需要时,则根据需要(如异种钢接头,仅从热影响区—侧切取试样,而另一侧增做时)增做需要的冲击试验即可。15、次要参数变化有何规定?答:改变次要参数中的任何一项时,不必重做焊接工艺评定,只须修订作业指导书即可。16、钢材焊接性评价资料由谁提供?主要内容是什么?答:焊接工艺评定规程强调了“工艺评定工作应在可靠的钢材焊接性评价”的基础上进行,因此,在焊接工艺评定前必须注意寻求,规定焊接工艺评定需用的焊接性评价资料应由供货方提供。一般焊接性评价性资料应包括:钢材焊接接头应达到的力学性能和物理性能指标,钢材的各种裂纹敏感性试验和结论以及建议或推荐的焊接和热处理工艺参数等。17、为何将钢材划分成类级别进行评定?划分原则是什么?答:焊接工程应用的钢材品种和规程繁多,如每种均进行焊接工艺评定,不但复杂且数量很多,为减少评定数量,且又能取得可靠的工艺,将钢材按其冶金性能、焊后热处理条件、力学性能、设计和使用条件等因素综合考虑,划分成类级别进行平评定。18、焊接工艺评定规程对钢材类级别是如何划分的?答:主要以钢材的组织类型、化学成分和含量、用途的不同划分的,对于结构钢还应考虑力学性能。一般情况是:(1)类别:按钢材的用途或种类为主划分。(2)级别:按化学成分,力学性能或组织类型划分。19、电力行业对钢材类级别的划分是什么?答:电力行业火力发电厂常用钢材的类级别划分:按用途划分成A、B、C等三个类别,而级别则以力学性能、化学成分和组织类型综合划分为I、II、III等三个级别。具体是:(1)碳素钢及普通低合金钢为—类,代号为“A”。其级别为:碳素钢(含碳量≤0.35%)代号为:AI普通低合金钢(δs≤400MPa)代号为:AII普通低合金钢(δs>400MPa)代号为:AIII(2)热强钢及合金结构钢为—类,代号为“B”。其级别为:珠光体钢代号为:BI贝氏体钢代号为:BII马氏体钢代号为:BIII(3)不锈钢为—类,代号为“C”。其级别为:马氏体不锈钢代号为:CI铁素体不锈钢代号为:CII奥氏体不锈钢代号为:CIll20、异种钢焊接接头的含义和特征是什么?答:异种钢焊接接头的含义是:即包括两种不同且金相组织不同的钢材焊接所形成的焊接接头,也包括同种钢而采取与母材金属不同的焊接材料的焊接接头。异种钢焊接接头钢材组合基本上分为两大类:—类为金属组织类型相同化学成分不同,如低碳钢与低合金钢的焊接接头,它们均属珠光体组织类型,且物理性能差别较小,仅是化学成分不同;另一类为金属组织类型和化学成分都不相同而物理性差别较大,如低合金珠光体钢与高合金马氏体钢或奥氏体不锈钢的焊接接头。异种钢焊接接头的主要特征是:其形成的焊接接头存在着化学成分、金相组织、力学性能和焊接残余应力分布等的不均匀性,而焊接过程就需针对这些问题,采取必要的工艺措施加以解决。21、电力行业对异种钢焊接接头是如何分类的?答:在DL/T752--2001《火力发电厂异种钢焊接技术规程》中对异种钢接头是根据才材焊接后所形成层的金相组织或供货金相组织形态划分的,以电力行业常用钢材及其钢材组合形式,分为3类6组。(1)A类异种钢接头;焊接接头的一侧为奥氏体钢,另—侧为其它组织钢材。具体类型有:A+M、A+B、A+P等3组。(2)M类异种钢接头;焊接接头的一侧为马氏体钢,另—侧为其它组织钢材,具体类型有:M+B、M+P等2组。(3)B类异种钢接头。焊接接头的—侧为贝氏体钢,另—侧为珠光体钢。具体类型有:B+P只—组。22、钢材类级别在焊接工艺评定应用中有哪些基本规定?答:(1)首次应用的钢材,必须进行焊接工艺评定。(2)焊接工艺评定用的钢材与实际(工程)应用的钢材应相同。(3)同类同级,但不同牌号钢材的焊接工艺评定工艺,可以相互替代。(4)同类别中,高级别钢材的焊接工艺评定工艺适用于低级别钢材,反之不可。(5)高类别焊接工艺评定合格的工艺,在一定条件下可以替代低类别钢材,但其工艺必须以代替钢材类级别的评定条件和工艺参数施焊,否则不可。23、钢材类级别在焊接工艺评定实际应用中除基本规定外还应考虑什么?答:在焊接工艺评定的相关规程中,还有如下规定,应予以考虑:(1)焊接工艺评定中—个级别的钢材与同级别钢材相焊时,可应用于焊接工艺评定试件相同的—级别号组成的焊接接头。(2)一个级别钢材与另—个级别钢材相焊时,可应用于与评定试件相同的两个级别钢材组成的焊接接头。(3)不锈钢中的马氏体、铁素体、奥氏体等组织类型的钢材焊接工艺评定,均应单独进行,且不得互相代用。其与耐热钢或结构钢组成异种钢接头,亦应单独焊接工艺评定。24、国内外相关的焊接工艺评定应用范围有何规定?答:(1)焊接工艺评定合格的工艺,如替代应用时,必须按代替钢材类级别的评定条件和工艺参数施焊,否则不可替代。(2)如焊接不同钢材组合接头时,其工艺中指定的重要参数(包括填充金属或焊丝)与两种钢材各自焊接时规定的重要参数相同(所不同的仅仅是钢材的改变),则应用于组合接头时工艺也评为合格,不必另行评定。(3)如两种不同类别的钢材是采用同一试件进行评定的,则这一试件不但对两个类别钢材采用的评定参数自身相焊做了评定,同时也对它们两者组合作了评定。25.各种钢材的焊接工艺评定工艺的适用范围是什么?答:根据GB50236规程的基本规定,电力行业焊接工艺评定钢材的工艺适用范围可参见下列表:评定试件适用范围AII与AIIAII与AII或与AI组成的焊接接头AIII与AIIIAIII与AIII或与AII、AI组成的焊接接头BI与BIBI与BI或与AII、AI组成的焊接接头BII与BIIBII与BII或与BI、AII、AI组成的焊接接头26、钢材焊接工艺评定厚度在实际应用时的适用范围有何规定?答:(1)对接时:已进行焊接工艺评定的对接接头厚度δ,适用于焊件厚度的范围:A评定试件厚度为1.5≤δ<8(mm)时,适用于焊件厚度的范围规定:下限值为l.5mm,上限值为2δ,且不大于12mm。B评定试件厚度为8≤δ≤40(mm)时,适用于焊件厚度的范围规定:下限值0.75δ,上限值1.5δ,评定试件当厚度为40mm时,上限值不限。(2)角接时:已进行评定的角接接头厚度δ,适用于焊件厚度的范围与对接接头厚度的规定相同,但试件厚度下列规定计算:板—板角焊缝试件厚度为腹板的厚度。管板角焊缝试件厚度为管壁厚度。管座角焊缝试件厚度为支管壁厚度。27、特殊条件的试件厚度对焊件厚度的应用是如何规定的?答:(1)两侧厚度不同焊件的应用:A)经相同厚度评定的对接试件,其工艺可应用于不同厚度的焊件,但其两侧厚度不超过评定试件厚度。B)经对接或角接接头评定相同的厚度试件的工艺,应用于角接接头不同厚度焊件时,其翼板与腹板或母管与支管的厚度差不得超过2倍。(2)管状对接接头评定试件其直径≤140mm,而壁厚≥20mm时,适用于焊件厚度与评定试件厚度相同。28、国外钢材的工艺评定应如何进行?答:对国外钢材也依照国内钢材划分出类级别,并与国内钢材相对应,在进行工艺评定中等同对待,凡符合类级别划分原则的各种钢材,在实际应用中均可相互引用。不必重新进行焊接工艺评定。29、对接试件与角接试件的焊接工艺评定是否可以互相代用?答:不可。只能是对接试件的焊接工艺评定,适用于角接试件。30、全焊透试件与非全焊透试件的焊接工艺评定,是否可以互相代用?答:不可。只能是全焊透试件的焊接工艺评定,适用于非全焊透试件。31、焊接工艺评定的焊接方法在实际应用中有何规定?答:(1)各种焊接方法应单独焊接工艺评定,不得互相代替。(2)采取—种以上焊接方法组合形式的焊接工艺评定,其中每种焊接方法可单独焊接工艺评定,亦可组合焊接工艺评定。应用时每种焊接方法的焊缝金属厚度,应在各自焊接工艺评定适用范围内。(3)采用组合形式焊接工艺评定时,其焊接方法在应用中,可省略其中—种或多种。32、板状试件的焊接工艺评定,可否适用于管状试件?答:板状试件焊接工艺评定,合格的工艺适用于管状试件,反之亦可。33、各种焊接方法的焊接工艺评定厚度在应用中有哪些规定?答:(1)两种或两种以上的焊接方法的组合焊接工艺评定,每种焊接方法适用于焊件的厚度不得超过各自焊接工艺评定厚度范围,且不得以所有焊接方法的最大适用厚度相叠加。(2)气焊焊接方法的焊接工艺评定,适用于焊件的最大厚度与焊接工艺评定试件厚度相同。34、焊接材料为什么也分类别进行焊接工艺评定?答:焊条、焊丝、焊剂等焊接材料,随着焊接过程的进行要熔化,并以填充金属形式熔化入焊缝金属中,是焊缝金属的主要组成部分,选定和改变它们对焊接接头的焊缝金属性能有极大影响,但是它们品种繁多,给焊接工艺评定带来很大困难。为减少评定数量,合理进行焊接工艺评定,因此,它们和钢材的原则一样也应按类级别划分,以利于焊接工艺评定进行。35、国外焊条、焊丝和焊剂应用时怎样与国内焊材焊接工艺评定衔接?答:对于国外的焊条、焊丝和焊剂,可在应用前查询有关资料或经试验验证,确认符合要求后方可使用。如其化学成分、力学性能与国内焊材表中某种相近,可划入相应类级别中,与国内焊材等同对待。36、焊材表内未列入的焊材可否应用?答:未列入表中的焊条、焊丝和焊剂,如其化学成份、力学性能、工艺特性与表中某种相近,可划入相应类级中,可以应用。不能划入者,应另行焊接工艺评定。37、焊接工艺评定试件焊缝金属厚度对焊件焊缝金属厚度的适用范围是如何规定的?答:请见试件规定,与其相同。38、管子焊接工艺评定试件在直径方面有何规定?答:一般规程中对管子直径的焊接工艺评定没有严格规定,电
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