焊接结构生产教学课件05疲劳脆性断裂

第7章钢结构的断裂失效与防治

1.钢结构断裂失效的分类及危害

2.钢结构脆性断裂

3.钢结构疲劳断裂

4.钢结构应力腐蚀断裂材料拉伸力学性能2026/1/16塑性断裂韧窝2026/1/162026/1/162026/1/162026/1/16

7.1钢结构断裂失效的分类及危害7.1.1钢结构断裂失效的分类及危害钢结构断裂失效中，最为严重的是脆性断裂失效、疲劳断裂失效和应力腐蚀断裂失效三种类型。1、

脆性断裂失效

脆性断裂---通常称为低应力脆断。一般都在应力低于结构的设计应力和没有显著的塑性变形的情况下发生的。2、疲劳断裂失效金属材料及其结构因受交变载荷而发生损坏或断裂的现象，称为疲劳断裂。疲劳断裂过程一般由三个阶段组成：①初始疲劳裂纹在应力集中区孕育、萌生；②裂纹亚临界扩展或稳定扩展；③失稳扩展，以至断裂。3、应力腐蚀断裂失效

腐蚀是材料与周围介质作用产生的物理化学过程。而应力腐蚀是指敏感金属或合金在一定的拉应力和一定腐蚀介质环境共同作用下所产生的腐蚀断裂过程。7.2脆性断裂及其防治7.2.1钢结构脆性断裂的原因1、由大量破坏、失效事故的分析研究中发现，钢结构低应力脆断破坏的根本原因在于结构中存在着各种缺陷和裂纹。2、这些裂纹和缺陷的产生一部分是在结构的加工制造过程中。另一部分是在使用过程中如疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹。3、其中裂纹是最严重的缺陷，而焊接则是产生裂纹的主要原因。脆性断裂截面2026/1/167.2.2脆性断裂特征1、

解理（001面）断口脆性断裂宏观形貌具有两个明显的特征，其一解理断口上的结晶面，在宏观上呈无规则取向，当断口在强光下转动时，可见到闪闪发发亮的小晶面，象存在许多分镜面似的，一般称这些发光的小平面为“小刻面”。2026/1/162026/1/16

解理是指金属材料严格沿某些晶体晶系面（001面）开裂的现象，属穿晶断裂。解理断口的微观特征常呈河流状花样、扇形花样和舌形花样、冰糖状晶界断口等。2026/1/16河流花样舌形花样2026/1/16舌形花样2026/1/16河流花样冰糖状晶界断裂2026/1/162026/1/16扇形断口扫描图2、准解理断口在某些脆性断口上，通过电子显微镜可看到解理断裂的特征形貌，同时又伴随着有一定的塑性变形痕迹，这种断口称为准解理断口。断口中塑性变形痕迹所占比例就是划分解理与准解理的大致依据。准解理断口呈结晶状或细瓷状，断口齐平、呈亮灰色，有强烈的金属光泽和明显的结晶颗粒或类似细瓷碎片的断口。2026/1/162026/1/162026/1/16

钢结构焊接氢致裂纹而诱发的脆性断裂，其断口的形貌常以准解理断裂为特征。在断口上常见到许多不连续的解理面，并在局部形成孤立的裂纹进行扩展。2026/1/16

3、准解理与解理断口的区别2026/1/16名称解理准解理形核位置晶界或其它界面夹杂、空洞、硬质点扩展面标准解理面不连续、局部扩展、碳化物及质点影响路径连接断口形态尺寸二次解理、撕裂棱以晶粒为大小，解理面韧窝撕裂棱原奥氏体晶粒大小7.2.3影响脆性断裂的原因

1、拉应力

切应力促进塑性变形，是位错移动动力，拉应力促进脆性裂纹扩展。2、使用温度当温度低于该材料临界脆性转变温度时，材料断裂的性质由延性转变为脆性断裂，这个温度称为韧脆转变温度。2026/1/163、加载速度实验证明，提高加载速度能促使钢材脆性破坏，其作用相当于降低温度。

加载速度与σs的关系曲线

钢材的塑性变形抗力随加载速度提高而加强，促进钢材脆性断裂。2026/1/164、化学成分与组织

低碳钢或低合金钢中，随着含碳量的增加，其强度也随之提高，而塑性韧性下降，钢的脆性增加。磷可强烈增加钢的脆性，特别是低温脆性。中碳调质钢焊后近缝区出现硬脆的马氏体组织，奥氏体不锈钢焊缝出现的低温脆化和相脆化。大部分碳钢加热到约300℃冷加工时，由于加工硬化和应变时效的同时作用使钢塑性下降和强度升高的蓝脆现象。渗碳层中渗碳体沿晶界分布形成网状骨架时，钢材过热及过烧后，氮、氧、氢、硫等元素都会增大钢材的脆性等。2026/1/167.2.4

防止脆性断裂的措施

1、降低结构局部区域的应力水平（1）设计过程中的控制措施（2）制造工艺中的控制措施（3）消除焊接残余应力2026/1/16*板拼接应先焊错开的短焊缝2026/1/16*降低局部刚度和应力2026/1/162026/1/16*先焊收缩量大的焊缝*采用加热减应力法工艺---减少应力2026/1/162、减少焊接缺陷

焊接过程引起的两种脆化：（1）焊接时由于加热、冷却引起接头区冶金组织变化，冷却过程中形成的高碳马氏体和粗大晶粒等金相组织将使焊接接头区韧性降低，另外，微量有害元素偏聚和氢含量增加也是导致韧性降低的原因。（2）焊接热循环过程中产生的热塑性应变会引起热应变脆化。

3、

改善材料的断裂韧性（1）正确的设计选材应采用“等韧性”或“等性能”原则，才能保证焊缝区不成为结构的薄弱环节，以避免脆性断裂。（2）优化焊接工艺（3）合理制订、严格执行耐压试验规程（4）控制钢材S、P含量。7.3材料断裂的评定方法

1、转变温度方法脆性--韧性和温度的关系临界应力强度因子KIC。（1）冲击试验目前常用V型缺口冲击试验与梅氏U型缺口冲击实验。评定标准：能量标准、断口、延性标准2026/1/16(2)爆炸膨胀试验355mm×355mm（14×14英寸）全厚度；中间堆焊脆性焊缝，锯一缺口。2026/1/16评定标准平裂情况：没有凹陷，完全脆性；凹裂情况：有一定塑性，脆性为主；凹陷和局部断裂情况：

明显凹陷，材料塑性较大。膨胀撕裂情况：

较大膨胀，裂口被撕裂，完全塑性破坏。在平裂与凹陷之间存在临界温度，低于该温度，材料发生平裂，高于它发生凹裂，此温度称无延性转变温度。NDT2026/1/16(3)落锤试验2026/1/162026/1/162026/1/16无延性转变温度2、断裂力学方法表示缺口韧性的转变温度方法已经有了很长的历史，但脆断的事故仍不断发生。原因是结构破坏因素不仅取决于工作应力还取决于裂纹尺寸。断裂力学就是承认材料中工作应力和裂纹尺寸及断裂韧度之间的关系。材料断裂韧度----临界应力强度KIC和临界能量GIC。2026/1/162026/1/167.5焊接制造工艺与脆性断裂的关系1、焊接接头设计的影响2026/1/162、焊接接头组织的影响2026/1/163、焊接线能量的影响4、焊接缺陷的影响裂纹、咬肉、未焊透，外形不良等焊缝缺陷都产生应力集中和可能引起脆性破坏。2026/1/16表面夹渣气孔2026/1/16咬边未焊透表面气孔2026/1/16横向裂纹5、角变形和错边的影响

在焊接接头中，角变形和错边都是引起附加弯曲应力。

2026/1/16角变形对破坏应力的影响2026/1/16

6、残余应力和塑性变形的影响

2026/1/162026/1/162026/1/16不同的应力裂纹扩展方向7.6钢结构抗开裂性能

与止裂性能的评定方法1、脆性断裂的产生、发展和停止脆断过程由两个阶段组成：在结构的缺陷处（如焊接裂纹、未焊透等），并在外载作用下，其前沿附近产生少量塑性变形，同时尖端有一定量的张开位移；当外载增加到某一临界值时，裂纹即以高速度失稳扩展。2026/1/167.6.1焊接接头抗开裂性能试验1、Wells宽板拉伸试验（BS5500）确定断裂转变温度：Ti2026/1/162026/1/162、断裂韧性试验（COD试验）2026/1/16小结1.断裂分类：延性断裂、脆性断裂2.影响脆性断裂的因素：温度、应力、加载速度、材料组织3.材料断裂的评定方法：冲击试验、落锤试验、膨胀试验4.钢结构抗裂性能评定方法：韦尔斯宽板拉伸试验、断裂韧性试验（COD）2026/1/16

疲劳断裂是在循环应力、拉应力和塑性应变这三者的共同作用下发生的低应力破坏。

由于钢结构易于存在焊接缺陷和较严重的应力集中，所以钢结构的疲劳往往是从焊接接头处产生。7.7钢结构疲劳断裂的防治方法

7.7.1疲劳断裂特征1、疲劳是一种潜在的突发性断裂，在静载下显示韧性或脆性破坏的材料，在疲劳断裂前均不发生明显的塑性变形，疲劳断裂是一种脆性断裂；2、引起疲劳断裂的循环载荷的峰值较低，往往远小于根据静载断裂分析估算出来的“安全”载荷（屈服强度）；3、疲劳断裂也是裂纹萌生和扩展过程。2026/1/167.7.2疲劳断口的宏观和微观形貌

1、疲劳断口的宏观形貌从宏观断面观察一般疲劳断口由疲劳裂纹源区、疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区三个部分组成，形状具有“贝壳”状或“海滩”状条纹

2026/1/16疲劳断裂带2026/1/16（1）疲劳裂纹源区是疲劳裂纹萌生的策源地，是疲劳破坏的起点，源区的断口形貌多数情况下比较平坦、光亮，且呈半圆形或半椭圆形。（2）疲劳裂纹扩展区是判断疲劳断裂的最重要特征区域，其基本特征是呈现贝壳花样或海滩花样，它是以疲劳源区为中心，与裂纹扩展方向相垂直的呈半圆形或扇形的弧形线，又称疲劳弧线。2026/1/16疲劳裂纹源2026/1/16（3）瞬时断裂区的断口与其它两种相比断面粗糙不平坦，裂纹源区及裂纹扩展区为光亮区，有时光亮区仅为疲劳源区。若应力较高或材料韧性较差，则瞬断区面积较大；反之，则瞬断区就较小。当材料塑性很大时，断口呈纤维状，暗灰色；脆性材料断口呈结晶状。因此，瞬时断裂是一种静载断裂，它具有静载断裂的断口形貌，是裂纹最后失稳快速扩展所形成的断口区域。2026/1/162、疲劳断口的微观形貌

疲劳裂纹扩展区微观形貌的基本特征是具有一定间距的、垂直于主裂纹扩展方向的、相互平行的条状花样，即疲劳条带。（1）疲劳条带的间距在裂纹扩展初期较小，而后逐渐变大；（2）疲劳条带的形状多为向前凸出的弧形条纹（3）疲劳条带在常温下往往是穿晶的，而在高温下可以出现沿晶疲劳条带；（4）断口两侧条纹形态对称，即峰对峰，谷对谷。

2026/1/16

韧性疲劳条带脆性疲劳条带

2026/1/167.7.3疲劳裂纹的萌生和扩展机理

1、疲劳裂纹的萌生机理

疲劳断裂一般都要经过裂纹萌生和扩展过程。焊接接头、铆接接头是钢结构中最易发生疲劳裂纹的部位，在此部位存在各种缺陷和形状发生变化造成的应力集中等，成为疲劳裂纹源，萌生过程称为疲劳裂纹核。

宏观疲劳裂纹是由疲劳微观裂纹的形核、长大及连接而成的。2026/1/16（1）滑移带疲劳裂纹的萌生

疲劳条件下所独有的“驻留滑移带”，即永留或再现的循环滑移带。2026/1/16（2）晶界或孪晶界疲劳裂纹的萌生

由于循环应力的不断作用，位错在某一晶粒内运动时受到晶界的阻碍作用，在晶界处发生位错塞积，并在晶界处造成应力集中，当其应力峰值达到断裂强度时，晶界开裂并形成裂纹。2026/1/16（3）相界面疲劳裂纹的萌生

金属材料中的非金属夹杂物、第二强化相和基体相交的界面是疲劳裂纹优先萌生的部位。有时脆性的夹杂和第二相质点在循环应力作用下，也可能发生断裂。实验表明，夹杂物和第二相的形态、数量及其分布对材料的疲劳性能有明显影响。

2026/1/167.7.4疲劳裂纹的扩展机理

1、扩展的宏观规律2026/1/162、扩展的微观机理

2026/1/162026/1/163、疲劳裂纹扩展的“塑性钝化模形”7.7.5影响焊接接头疲劳强度的因素

1、

对接接头应力集中的影响2026/1/162、表面状态表面粗糙越低，材料的疲劳极限越高，材料强度越高，表面粗糙度对疲劳极限的影响越显著。3、零件的几何形状及载荷特性

零件上槽、孔、圆角、缺口和螺纹等的存在，使零件的外形不连续，由此产生了应力集中。

2026/1/164、

金属材料的组织和性能结构钢的疲劳强度最高，其原因是钢中的碳与碳化物元素形成碳化物弥散在钢中，使钢的晶粒得到细化提高材料的形变抗力和提高疲劳强度；

细小均匀的回火马氏体较珠光体加马氏体及贝氏体加马氏体混合组织具有更佳的疲劳抗力；铁素体加珠光体组织钢材的疲劳抗力随珠光体组织含量的增加而增加；

非金属夹杂物、疏松、偏析等缺陷均使材料的疲劳抗力降低。2026/1/167.7.6提高疲劳强度的措施1、

降低应力集中和危险部位上的实际应力2、表面强化3、减少焊缝中的缺陷

2026/1/162026/1/162026/1/16

综上所述，要在提高强度的同时，又能改善韧性，降低脆性，可从三方面着手：1.改善合金的化学成分和冶炼生产方法，去除或固定对韧性不利的有害因素。2.获得可达到最佳韧性的显微组织和相分布。3.细化显微组织，细化晶粒。2026/1/16疲劳试验机2026/1/16疲劳试验机2026/1/16疲劳试验数据2026/1/167.8钢结构应力腐蚀断裂的防治

应力腐蚀：

指敏感金属或合金在一定拉应力和一定腐蚀介质环境共同作用下所引起的腐蚀断裂过程。两种机理：1、电化学应力腐蚀机理2、机械破裂应力腐蚀开裂机理应力--周期—环境2026/1/16应力腐蚀2026/1/16穿晶腐蚀沿晶腐蚀防止和控制钢结构产生应力腐蚀的措施1、设计方面的控制2、

制造工艺过程中的控制①焊接材料选择②焊接工艺条件的控制③控制冷作变形焊接接头应力腐蚀2026/1/16焊接接头应力腐蚀2026/1/16讨论题1.什么是疲劳断裂？其断口特征如何？2.疲劳断裂形成微观机理及其防止措施？3.脆性断裂的微观特征如何？防止脆性断裂的措施？4.脆性断裂与疲劳断裂的区别？5.应力腐蚀机理是什么？6.材料断裂的评定方法有哪些？7.查1-2个焊接结构脆性断裂事故案例分析报告。2026/1/16第8章钢结构焊接生产工艺

8.1钢结构加工工艺的基本知识钢结构焊接制造（即焊接结构生产）是从焊接生产的准备工作开始的，它包括结构的工艺性审查、工艺方案和工艺规程设计、工艺评定、编制工艺文件（含定额编制）和质量保证文件、定购原材料和辅助材料、外购和自行设计制造装配—焊接设备和装备；从材料入库真正开始了焊接结构制造工艺过程，包括材料复验入库、备料加工、装配—焊接、焊后热处理、质量检验、成品验收；其中还穿插返修、涂饰和喷漆；最后合格产品入库的全过程。2026/1/162026/1/16原材料2026/1/16钢材2026/1/16金属材料成型加工2026/1/162026/1/16装配--焊接2026/1/161、焊接生产的准备工作

了解生产任务，审查（重点是工艺性审查）与熟悉结构图样；

了解产品技术要求，在进行工艺分析的基础上，制定全部产品的工艺流程；

进行工艺评定，编制工艺规程及全部工艺文件、质量保证文件；根据需要定购或自行设计制造装配—焊接设备和装备，根据工艺流程的要求，对生产面积进行调整和建设等。

2026/1/16压力容器焊缝分类2026/1/162、材料库主要任务是材料的保管和发放，它对材料进行分类、储存和保管并按规定发放。材料库主要有两种:一是金属材料库，主要存放保管钢材；二是焊接材料库，主要存放焊丝、焊剂和焊条。2026/1/16焊接材料2026/1/163、焊接生产的备料加工工艺

首先进行材料预处理，包括矫正、除锈（如喷丸）、表面防护处理（如喷涂导电漆等）、预落料等。备料包括放样、划线、号料、下料（标值移植）；机加工：边缘加工、矫正、成形加工、端面加工以及号孔、钻（冲）孔等为装配—焊接提供合格零件的过程。

2026/1/164、

装配—焊接工艺它是两个既不相同又密不可分的工序。它包括边缘清理、装配、焊接。装配----焊接顺序可分为：整装-整焊、部件装配焊接-总装配焊接、交替装焊三种类型装配—焊接过程中时常还需穿插其它的加工，例如机械加工、预热及焊后热处理、零部件的矫形等，贯穿整个生产过程的检验工序也穿插其间。2026/1/16焊接加工2026/1/165、

焊后热处理根据焊件材料的类别，可以选用下列不同种类的焊后热处理：消除应力处理、回火、正火+回火（又称空气调质处理）、调质处理（淬火+回火）、固溶处理（只用于奥氏体不锈钢）、稳定化处理（只用于稳定型奥氏体不锈钢）、时效处理（用于沉淀硬化钢）。2026/1/16高频退火2026/1/166、检验工序贯穿整个生产过程，检验工序从原材料的检验，如入库的复验开始，随后在生产加工每道工序都要采用不同的工艺进行不同内容的检验，

最终质量检验可分为：焊接结构的外形尺寸检查；焊缝的外观检查；焊接接头的无损检查；焊接接头的密封性检查；结构整体的耐压检查。2026/1/16现场检测2026/1/168.2钢结构焊接工艺审查主要审查以下几个方面:1、

是否有利于减少焊接应力与变形(1)尽量减少焊缝数量2026/1/16(2)选用对称的构件截面尽可能地选用对称的构件截面和焊缝位置。(3)尽量减小焊缝尺寸在不影响结构的强度与刚度的前提下，尽可能的减小焊缝截面尺寸或把连续角焊缝设计成断续角焊缝，减小了焊缝截面尺寸和长度，能减少塑性变形区的范围，使焊接应力与变形减少。(4)尽量减少焊缝数量对复杂的结构应采用分部件装配法，尽量减少总装焊缝数量并使之分布合理，这样能大大减少结构的变形。2026/1/162026/1/16

800t压床底座结构方案比较(5)避免焊缝相交尽量避免各条焊缝相交，因为在交点处会产生三轴应力，使材料塑性降低，并造成严重的应力集中。2026/1/162、是否有利于减少生产劳动量

(1)合理的确定焊缝2026/1/16

(2)尽量取消多余的加工

2026/1/16(3)尽量减少辅助工时

焊接结构生产中辅助工时一般占有较大的比例，减少辅助工时对提高生产率有重要意义。结构中焊缝所在位置应使焊接设备调整次数最少，焊件翻转的次数最少。(4)尽量利用型钢和标准件

型钢具有各种形状，经过相互组合可以构成刚性更大的各种焊接结构，对同一结构如果用型钢来制造，则其焊接工作量会比用钢板制造要少得多。2026/1/16(5)尽量利用复合结构和继承性强的结构2026/1/16采用复合结构2026/1/16(6)有利于采用先进的焊接方法

埋弧焊的熔深比手工电弧焊大，有时不需要开坡口，从而节省工时；采用二氧化碳气体保护焊，不仅成本低、变形小而且不需清渣。2026/1/163、有利于施工方便和改善工人的劳动条件尽量使结构具有良好的可焊到性

2026/1/16氩弧焊2026/1/16(2)尽量有利于焊接机械化和自动化当产品批量大、数量多的时候，必须考虑制造过程的机械化和自动化。原则上应减少零件的数量，减少短焊缝，增加长焊缝，尽量使焊缝排列规则和采用同一种接头形式。(3)尽量有利于检验方便严格检验焊接接头质量是保证结构质量的重要措施，对于结构上需要检验的焊接接头，必须考虑到是否检验方便。一般来说，可焊到性好的焊缝检验也不会困难。

2026/1/164、有利于减少应力集中

(1)尽量避免焊缝过于集中

2026/1/16(2)尽量使焊接接头形式合理减小应力集中

2026/1/16(3)尽量避免构件截面的突变

在截面变化的地方必须采用圆滑过渡，不要形成尖角。2026/1/16(4)应用复合结构

2026/1/165、是否有利于节约材料和合理使用材料尽量选用焊接性好的材料来制造焊接结构首先应满足结构工作条件和使用性能的需要；其次是满足焊接特点的需要。（首先材料的焊接性，其次考虑材料的强度）2026/1/16（2）使用材料一定要合理一般来说，零件的形状越简单，材料的利用率就越高。2026/1/168.3工艺性审查的方式和程序

初步设计和技术设计阶段的工艺性审查一般采用各方（设计、工艺、制造部门的技术人员和主管）参加的会审方式。

全套图样审查完毕，无大修改意见的，审查者应在“工艺”栏内签字，对有较大修改意见的，暂不签字，审查者应填写“产品结构工艺性审查记录”（见JB/Z187.4-1888）与图样一并交设计部门。2026/1/162026/1/168.3焊接生产工艺方案的设计1、工艺分析和编制工艺方案的原则首先，从产品——焊接结构生产的要求入手，包括技术要求、经济要求、劳动保护、安全卫生，明确焊接结构生产的规模和方式，使确定的工艺方案在保证钢结构质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；其次，根据本企业能力，积极采用国内外先进工艺技术和装备，以不断提高企业工艺水平和生产能力。2026/1/162、工艺分析的依据和内容

工艺分析的重点是装配—焊接工艺过程分析。工艺分析总是优先考虑采用先进的焊接工艺，分析结构形式、生产规模，选用保证结构技术要求、有高的焊缝质量和劳动生产率、良好的劳动条件的焊接方法；其次，在保证产品技术条件和质量的前提下，要进行成本分析，千方百计降低产品成本。2026/1/163、焊接生产工艺方案拟定对小批试制阶段工艺、工装验证情况的小结；

工艺关键件质量攻关措施意见和关键工序质量控制点设置意见；工艺文件和工艺装备的进一步修改、完善意见；专用设备或生产自动线的设计制造意见；采用有关新材料、新工艺的意见；对生产节拍的安排和投产方式的建议；装配方案和车间平面布置的调整意见。2026/1/16焊接工艺专家系统2026/1/16

8.4焊接工艺评定焊接工艺评定是通过对焊接接头的力学性能或其它性能的试验证实焊接工艺规程的正确性和合理性的一种程序。焊接工艺规程是否能提供合乎技术要求的焊接接头，需要通过焊接工艺评定或焊接试验来确定。重要的钢结构如压力容器、锅炉、能源与电力设备的金属结构、桥梁、重要的建筑结构等，在编制焊接工艺规程之前都要进行焊接工艺评定。2026/1/168.4.1焊接工艺评定程序①了解应进行焊接工艺评定的结构特点和有关数据，确定出应进行焊接工艺评定的若干典型接头，避免重复评定或漏评，编写焊接工艺评定任务书。②在工艺分析的基础上，由焊接工程师（工艺主管）拟订焊接工艺，编制焊接工艺评定指导书;③焊接试件应按标准规定的图样，施焊记录焊接工艺评定所用的设备、装备、仪表等参数；④由焊好的试件加工试样，并进行试样的性能试验。⑤在各项检测试验结束、试验报告汇集之后进行总结，编制“焊接工艺评定报告”。⑥编制焊接工艺指导书。2026/1/16工艺评定力学性能实验2026/1/16拉伸试样2026/1/16弯曲试样2026/1/16冲击试样2026/1/16冲击缺口选择2026/1/16弯曲实验2026/1/16工艺评定焊接试板2026/1/16金相检验2026/1/16评定试件2026/1/168.4.2

焊接工艺评定的规则

我国已制定了多种焊接工艺评定标准，它们是《蒸汽锅炉安全技术监察规程》，部颁标准JB4420—89《锅炉焊接工艺评定》，JB4708—2000《钢制压力容器焊接工艺评定》以及JB/T6963—93《钢制件熔化焊工艺评定》。这些标准基本上都是按照美国ASME锅炉与压力容器法规第九卷《焊接与钎焊评定》编制的。2026/1/16

按照AWS“钢结构焊接法规”，可将焊接工艺规程分为两大类：一类是免作评定的焊接工艺规程，或称通用焊接工艺规程，只要规程的各项内容均在法规规定的范围之内，则该焊接工艺规程可以免作焊接工艺评定试验。

另一类焊接工艺规程，必须按法规的有关规定作焊接工艺评定试验，以证明该工艺规程的正确性。2026/1/168.4.3焊接工艺评定内容1、焊接方法

从一种焊接方法改用另一种焊接方法，或每种焊接方法的重要工艺参数的变化超过原评定合格的范围，需对该焊接工艺规程作评定试验。2、母材金属3、焊接填充金属和电极

焊接填充材料强度级别的提高，从低氢型焊条改成高氢型焊条或改用非标准焊条、焊丝或焊丝-焊剂组合的变动.在钨极氩弧焊中，增加或取消填充丝，从添加冷丝改成添加热丝或反之，钨极直径的改变以及采用非标准钨极；

2026/1/164、预热和层间温度如预热温度和层间温度降低值超过下列规定，则应通过工艺评定试验。对于焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊和药芯焊丝电弧焊为14℃；对于钨极氩弧焊为55℃。对于要求缺口冲击韧度的焊接接头，层间温度不应比规定值高55℃以上。5、焊接电参数重要的焊接电参数包括：焊接电流、电流种类和极性，熔滴过渡形式、电弧电压、焊丝送进速度、焊接速度和热输入量。2026/1/166、保护气体

在各种气体保护焊中，保护气体从一种气体改为另一种保护气体或改用混合气体，或改变混合气体的配比或取消气体保护，或使用非标准保护气体均看作是重要参数的改变。7、坡口形式和尺寸

全焊透开坡口接头的工艺评定适用于所有通用焊接工艺规程所采用的各种坡口，包括局部焊透开坡口的接头形式。2026/1/168、焊接位置

从一种焊接位置改成另一种焊接位置需通过焊接工艺评定。焊条电弧焊和气体保护焊立焊时，焊接方向从向上立焊改成向下立焊或反之，亦应看作重要工艺参数的变动。9、母材金属的规格

母材金属的规格对于板结构只考虑母材金属厚度，对于管结构应同时考虑管径和壁厚。2026/1/168.4.4焊接工艺评定试验

钢结构焊接工艺评定试验项目包括：1、目视检查；2、无损检验100%RT；3、对接接头弯曲试验4件、拉伸试验2件、

缺口冲击试验6件4、宏观金相检验;

5、

硬度。

2026/1/16膨胀水箱2026/1/16制定膨胀水箱工艺评定2026/1/168.4.5焊接工艺评定报告其内容应包括下列各部分：

(1)评定报告编号及相对应的设计书编号。（2）评定项目名称。（3）评定试验采用的焊接方法，焊接位置。（4）所依据的产品技术标准编号。（5）试板的坡口形式、实际的坡口尺寸。（6）试板焊接接头焊接顺序和焊缝的层次。（7）试板母材金属的牌号、规格、类别号，如采用非法规和非标准材料，则应列出实际的化学成分化验结果和力学性能的实测数据。（8）焊接试板所用的焊接材料，列出牌号、规格以及该批焊材入厂复验结果，包括化学成分和力学性能。2026/1/16

（9）评定试板焊前实际的预热温度、层间温度和后热温度等。（10）试板焊后热处理的实际加热温度和保温时间，对于合金钢应记录实际的升温和冷却速度。（11）焊接电参数，记录试板焊接过程中实际使用的焊接电流、电弧电压、焊接速度。对于熔化极气体保护焊和电渣焊应记录实测的送丝速度。电流种类和极性应清楚表明。如采用脉冲电流，应记录脉冲电流的各参数。（12）凡是在试板焊接中加以监控或检测的操作技术参数都应加以记录，其它参数可不作记录。2026/1/16（13）力学性能检验结果，应注明检验报告的编号、试样编号、试样形式，实测的接头强度性能和抗弯性能数据。（14）其它性能的检验结果，角焊缝宏观检查结果，或耐蚀性检验结果、硬度测定结果。（15）评定结论。（16）编制、校对、审核人员签名。（17）企业管理者代表批准，以示对报告的正确性和合法性负责。2026/1/168.5钢结构焊接加工工艺规程

按照美国ASME锅炉与压力容器法规第九卷QW-200.1条款，焊接工艺规程定义为一种经评定合格的书面焊接工艺文件，以指导按法规的要求焊制产品焊缝。2026/1/162026/1/16工艺分析和工艺方案编制的依据和内容依据内容着眼点与考虑的措施产品设计图样（已通过工艺性审查），生产的任务（生产纲领）及有关技术文件结构采用何种焊接工艺在此工艺条件下，如何保证产品技术条件规定的结构几何尺寸、焊接接头的质量产品的生产性质和生产类型钢结构的形式，焊缝的分布及其对变形和应力的影响，为保证结构几何尺寸和焊缝质量采取的工艺措施包括焊接材料选择、需要预热、后热和焊后热处理相应采用合理的装配-焊接次序、各工序的要求，采用适当的装配焊接夹具和反变形。严格控制装配质量和焊接工艺参数，它应该建立在严格工艺评定基础之上、良好的可达性和最佳的施焊位置（平焊位置）本企业现有生产条件结构与部件的划分要与选定的装配-焊接工艺相适应；划分零件数量适当，装配焊接工作量最少、各工种工作量比较平衡、工种交替少、易于流水作业和这种划分的装配焊接顺序产生较小的焊接变形和应力，即使有了变形也容易矫正。与车间的起重和设备能力符合。国内外同类产品的工艺技术情报可选用的工具、夹具和工艺装备保证结构质量、减轻劳动强度、改善劳动条件和生产安全，达到提高劳动生产率。有关技术政策、市场信息，本企业领导和职工的目标选择适当的检验方法、生产组织和管理与结构图样和技术要求、工艺方法相适应，并要符合有关标准8.5.1焊接工艺规程的内容

焊接工艺规程是指导焊工按法规要求焊制产品焊缝的工艺文件。

具体项目包括：焊接方法，母材金属类别及钢号，厚度范围，焊接材料的种类、牌号、规格，预热和后热温度，热处理方法和制度，焊接工艺参数，接头及坡口形式，操作技术和焊后检查方法及要求。

对于厚壁焊件或形状复杂的易变形的焊件还应规定焊接顺序。2026/1/16对于一般的焊接结构和非法规产品，焊接工艺规程可直接按产品技术条件、产品图样、工厂有关焊接标准，焊接材料和焊接工艺试验报告以及已积累的生产经验数据编制焊接工艺规程，经