DB37T-起重机械钢结构焊接工艺评定指南编制说明

《起重机械钢结构焊接工艺评定指南》地方标准编制说明一、工作简况（一）任务来源根据《山东省市场监督管理局关于公布2020年度省地方标准复审结果的通告》（鲁市监通告〔2020〕71号）要求，由山东省特种设备检验研究院集团有限公司（以下简称“山东省特检院集团公司”）负责修订山东省地方标《起重机械钢结构焊接工艺评定规程》（DB37/T2486-2014）。本标准由原山东省质量技术监督局（现山东省市场监督管理局）提出并组织实施，由山东省特种设备标准化技术委员会归口。（二）起草单位、起草人员及任务分工参与《起重机械钢结构焊接工艺评定规程》（DB37/T2486-2014）修订的单位有山东省特检院集团公司、威海市市场监督管理局、临沂市特种设备检验研究院、威海市特种设备检验研究院、威海市职业中等专业学校、山东正大检测有限公司、烟台市特种设备检验研究院、山东高速工程建设集团有限公司、威海热电集团有限公司。主要起草人级任务分工见表1。表1起草人任务分工信息表序号姓名单位任务分工1李伟杰山东省特种设备检验研究院集团有限公司指南编制负责人、制定编写提纲、审核规程内容2刘沂让山东正大检测有限公司指南总体把握，编写范围、规范性引用文件、术语与定义3徐玉华临沂市特种设备检验研究院焊接工艺评定因素及类别划分4李琪烟台市特种设备检验研究院焊接工艺评定因素及类别划分5高扬山东省特种设备检验研究院集团有限公司负责指南资料收集工作6王晓东临沂市特种设备检验研究院负责指南资料收集工作7高晓哲山东省特种设备检验研究院集团有限公司编写附录、资料收集8孟祥海山东省特种设备检验研究院集团有限公司编写附录、资料收集9黄振杰威海市职业中等专业学校5.1.2接头型式和管结构节点形式10朱金朝临沂市特种设备检验研究院5.1.2接头型式和管结构节点形式11鹿颖山东高速工程建设集团有限公司负责指南资料收集及问题反馈工作12顾群山东省特种设备检验研究院集团有限公司6.5焊后热处理的评定规则13花苑山东省特种设备检验研究院集团有限公司编制说明的编写和整理14王云鹏山东省特种设备检验研究院集团有限公司编制说明的编写和整理15林卫平威海市市场监督管理局组织协调16徐学光威海热电集团有限公司焊接工艺评定免予规定、评定方法17丛培状威海市特种设备检验研究院焊接工艺评定免予规定、评定方法18代丽丽山东省特种设备检验研究院集团有限公司资料收集、编辑附录表格19杨长勇山东省特种设备检验研究院集团有限公司资料收集、编辑附录表格20冯晓倩山东省特种设备检验研究院集团有限公司资料收集、编辑附录表格21胥婷婷山东省特种设备检验研究院集团有限公司资料收集、编辑附录表格22姚小静山东省特种设备检验研究院集团有限公司各种焊接方法的通用评定规则、评定方法（三）起草过程1、提出阶段接到本标准的修订任务后,山东省特检院集团公司成立了以刘大宝、李伟杰、姚小静等主要人员的修订小组，利用单位负责起重机械型式试验、事故分析、定期检验、鉴定评审等业务优势，对起重机械现行相关标准情况、制造安装改造重大维修现状进行了调研分析，组织起重机械生产单位、使用单位、广泛征求各方面意见鉴定评审专家进行了研讨，研判了起重机械焊接相关的问题，分析了该标准执行过程中存在的不足，同时对起重机械相关的法律法规、国家标准、地方标准、行业标准进行了研究，经《标准信息网（山东标准网）》、《国家标准全文公开系统》等网站检索，国家市场监督管理局和山东省市场监督管理局无类似的国家标准、行业标准、地方标准颁布，且不存在即将实施的国家标准、行业标准、团体标准存在冲突或内容相似。2、起草阶段2021年3月9日山东省特检院集团公司等标准编制单位正式成立标准编制工作组，针对前期交流、研判结果，明确了标准修订原则，划分成员的工作职能和任务，并按照《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》（GB/T1.1-2020）的规定开展标准修订工作，主要修订原则如下：根据相关材料标准更替，更新材料牌号；增加焊接工艺评定试样理化试验单位检测资质及相关机构见证资料的规定；试件厚度分类原则增加免予评定相关内容；修改有关弯曲试验编辑性错误及取样部位；考虑考起重机械动载荷，增加冲击试验有关内容；考虑到热处理效果检验，增加硬度试验有关内容；增加焊接工艺评定表格、免予焊接工艺表格。3、征求意见阶段2021年7月15形成了山东省地方标准《起重机械钢结构焊接工艺评定规程（草案）》，并向生产单位、使用单位、科研机构、大专院校、检验机构和专家初步征求意见，大多采用电话、微信的方式给出意见和建议。2021年9月至10月根据标准草案的反馈意见及进一步调查研究，标准起草组形成标准讨论稿，再次向生产单位、使用单位、科研机构、大专院校、检验机构和专家征求意见。截止2021年10月8日共收到山东丰汇设备技术有限公司、山东省特检院威海分院、山东省特检院泰安分院、山东富友有限公司、山东建筑大学、山东大汉建设机械有限公司、济南市特种设备检验研究院等多家单位的反馈意见和建议。因受疫情影响，2021年10月20日标准起草单位采用腾讯会议方式召开了标准讨论会议，参加会议的有山东省特检院有限公司、威海热电集团、山东省特检院威海分院、山东建筑大学、山东丰汇设备技术有限公司、山东省特种设备协会、安徽省特种设备检验研究院、贵州省特种设备检测研究院、济南市特种设备检验研究院等32家单位，56名代表，与会单位及人员对标准和52条反馈意见进行了充分的讨论，提出了多项补充完善意见和建议。2021年11月1日，经标准编制组进一步的修订，形成标准征求意见稿，通过微信、邮箱等方式向生产单位、使用单位、科研机构、大专院校、检验机构和专家征求意见，共征集意见52条，其中采纳26条，不采纳26条，并将不采纳理由和提出单位进行了沟通，并得到了提出单位的认可。4、标准送审2021年11月8日，根据征求意见稿汇集意见，标准编制组经过讨论、调研和修订，将标准征求意见稿提交山东省特种设备标准化技术委员会审查，委员会针对标准格式、内容等提出了修改意见，起草组根据修改意见进行了完善，经技术委员会审查后，形成了标准送审稿。2022年9月25日由山东省市场监督管理局组织专家对标准进行了审查会议。会上专家对适用范围、规范性引用文件的排序及格式、术语的引用、标准内容及要求、语言的规范性等方面提出了意见，起草组根据与会专家提出的修改意见对标准进行了修改，经技术委员会审查后，形成了标准报批稿。二、地方标准制定目的和意义焊接作为起重机械生产制造的关键工艺，其质量是影响起重机械制造质量的重要指标之一，同时也关系到起重机械的本质安全性和使用寿命。《起重机械钢结构焊接工艺评定规程》（DB37/T2486-2014）统一了起重机械制造评审机构在评审过程中、特种设备检验机构在监督检验过程中统一标准、要求和处理原则，为制造企业、评审人员、监督检验人员提供技术保障，对于规范起重机械钢结构焊接质量起到了至关重要的作用，同时现代钢结构正向大型化、重型化承载结构发展，因此在钢结构元件、组件和部件投产之前以及整体组焊之前完成相应的焊接工艺评定是十分必要的，因此统一起重机械焊接工艺评定标准和依据，提高起重机械制造质量，减少起重机械安全事故，配合特种设备的监管，打下坚实的基础。（一）编制目的该标准的执行对于保障起重机械焊接质量，指导制造单位和鉴定评审机构进行技术评审，起到了一定的指导作用，但在执行过程中，由于标准更新、使用经验等需要进行修订。图1焊接工艺不当，产生焊接缺陷图2未焊透导致起重机械事故底座倾覆事故图3起重机械未熔合导致起重机械臂断裂图4未焊透+气孔缺陷图5与基础底板连接焊缝（大量气孔和夹渣）（二）编制意义目前国内尚无起重机械焊接工艺评定相关标准，该标准规范了起重机械焊接工艺评定工作要求及评定试验技术指标，使行业在技术上保持统一和协调，避免重复试验，缩短生产周期，将对推动行业技术进步，规范起重机械行业焊接工艺评定工作，保障产品质量，发挥重要作用。表2焊接缺陷引发起重机械事故统计表年份事故原因事故后果2021肇庆鼎湖区“8.26”起重机人字架支腿与转台之间的焊缝发生了局部开裂并逐步扩大，事发时该焊缝因受损而连接强度不足，在起重作业过程中，最终在货物重力与起重臂自重力的作用下，导致该焊缝完全断裂起重机和船上4个集装箱损坏，未造成人员伤亡2021上海港顺“9.15”事故起重机第三节起重臂对接焊缝在破断区附近存在的未熔合、未焊透的超标焊接缺陷一人死亡2021年起重机械调锁焊接未执行焊接工艺且存在焊接缺陷3人死亡2018毕节“7.2”塔吊基础连接处存在焊缝裂纹和锈蚀3人死亡，2人受伤，直接经济损失477.65万元2011安徽塔机基础节与节底板焊缝处有大量夹渣和气孔、未熔合一人死亡三、地方标准编制原则、主要技术内容和确定依据（一）编制原则在编制过程中，本标准遵守国家相关法规、起重机械相关的安全技术规范和标准，按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分标准的结构和编写》要求进行编写，是针对起重机械制造过程中保证焊接质量的指导性意见。（二）主要技术内容本标准给出了起重机械钢结构制作中焊接工艺评定的总则、焊接工艺规程（WPS）的评定、焊缝检测及接头性能试验和焊接工艺规程的免予评定等要求。本标准适用于起重机中承受静载荷或动载荷，钢材厚度3mm及以上的钢结构，采用焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护电弧焊、钨极气体保护电弧焊、气电立焊的焊接工艺评定。（三）主要技术内容确定依据本次修订是在DB37/T2486—2014《起重机械钢结构焊接工艺评定规程》的基础上，根据以下内容进行了修订：1.标准更新《钢结构通用规范》（GB55000-2021）、《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-2018）、焊接材料标准《非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝》（GB/T10045-2018）《热强钢药芯焊丝》（GB/T17493-2018）《埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合》（GB/T5293-2018）、《埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求》（GB/T12470-2018）等标准对焊接要求、材料、焊材分类发生变化，需要进行核对修订。2.增加了检验报告出具单位应有相应资质出具检测报告、检查报告的检测机构或检查机构均应具有相应检测、检查资质，其中，检测机构应通过国家认证认可监督管理委员会的CMA计量认证(具备国家有关法律、行政法规规定的基本条件和能力，可以向社会出具具有证明作用的数据和结果)或中国合格评定国家认可委员会的试验室认可(符合CNAS-CL01《检测和校准试验室能力能力认可准则》ISO/IEC 17025的要求)。3.有关弯曲试验的说明参考分析了NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》、GB/T50661-2011《钢结构焊接规范》、GB/T19869.1-2005《钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验》、CCS2018《材料与焊接规范》、AWSD1.1《美国钢结构焊接规范》、ISO15614-1：2017《金属材料焊接工艺规程及评定》-焊接工艺评定试验各标准中关于弯曲试验压头直径和弯曲角度规定，如表3所示。表3各标准弯曲试验条件对比标准名称压头直径弯曲角度备注NB/T47014-20111、伸长率≥20%，t=10，d=40，支承辊距离63；t＜10，d=4t，支承辊距离6t+3；2、伸长率＜20%，d=t（200-A）/2A，支承辊之间的距离=d+2t+3。180°GB/T50661-2011d=4t180°CCS2018钢材按级别分类定弯曲直径：1、≤400MPa，d=4t2、400~500MPa，d=5t3、500~690MPa，d=6t180°关于弯曲角度，材料焊接试验时弯曲角度为120°1、伸长率≥20%，d=4t，支承辊距离6t+3；2、伸长率＜20%，d=100t/A-t，支承辊之间的距离=d+2t+3。180°与NB/T47014的直径计算公式不一样（两个公式误差在3左右）AWSD1.1-2015钢材按级别分类定弯曲直径：1、≤345，d=38.1，距离60.3；2、345~620，d=50.8，距离733、≥620，d=63.5，距离85.7180°1、数据拟合：≤345MPa，d=4t，距离6t+3；2、345~620MPa，d=5t，距离7t+6；3、≥620MPa，d=6t，距离8t+9GB/T19869.1-20051、伸长率≥20%，d=4t2、伸长率＜20%，d=100t/A-t。180°GB/T19869.12005等同于ISO15614-12004ISO15614-1：20171、伸长率≥20%，d=4t，2、伸长率＜20%，d=100t/A-t。180°表中：t为弯曲试样厚度，d为压头直径，A为钢材断面收缩率。结合起重机行业各单位在焊接工艺评定实践中的应用，形成本标准弯曲试验条件要求及规定。4.增加硬度试验要求硬度是衡量焊接工艺、热处理效果、判断材料强度的主要途径。本次修订结合实际执行发现的问题，基于现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的相应条款的基础上，增加了硬度试验的相应要求。5.有关冲击试验的说明冲击试验是衡量动载的主要指标，关于小尺寸冲击试样取样和冲击功验收参考分析了NB/T47014-2011、AWSD1.1-2015、CCS2018、EN10225-2009等标准的相关章节，除AWSD1.1-2015中小尺寸冲击试样规格有11种，冲击试验温度及冲击功验收值对应有降低要求外，其他标准中小尺寸冲击试样规定为2种，小试样冲击温度不作要求，冲击功验收值按照一定比例降低。表4各标准冲击试验小尺寸试样及验收判据标准名称条款章节小尺寸试样规格小尺寸试样验收判据备注NB/T47014-20116.4.1.710×10×7.5mm10×10×5mm分别为标准试样冲击功指标的75%和50%AWSD1.1-20154.2．7表4.15中有11种小尺寸试样规格ASTMA370a-97表9CCS2018第2章2.3.1.310×10×7.5mm10×10×5mm与标准试样冲击功换算系数分别为5/6和2/3。DNV标准相同EN10225：20098.3.310×10×7.5mm10×10×5mm分别为标准试样冲击功指标的75%和50%GB/T50661-2011、GB/T19869.1-2005、ISO15614-1：2017无相关要求和规定。综合上述标准对比分析，调研各参编单位实际使用情况，本标准规定小尺寸冲击试样为10×7.5mm和10×5mm两种规格，试验冲击验收值分别为标准试样冲击功指标的75%和50%。6.免除评定规定对于一些特定的焊接方法和参数、钢材、接头形式和焊接材料种类的组合，起焊接工艺已经长期使用，实践证明，按照这些焊接工艺进行焊接所得到的焊接接头性能良好，能够满足钢结构焊接的质量要求。本着经济合理、安全适用的原则，本标准借鉴了AWSD1.1-2015和GB/T50661-2011，并充分考虑国内起重机械焊接实际应用情况，对免予评定的焊接方法（见标准7.2）、免予评定的钢材与填充金属匹配组合（见标准7.3）、免予评定的最低预热和道间温度（见标准7.4）、免予评定的接头细节（见标准7.5）和免予评定的焊接工艺规程要求和参数限制（见标准7.6）做出了相应规定和要求。采用免予评定的焊接工艺并不免除对起重机械钢结构制作、安装企业资质及焊工个人能力的要求，同时有效的焊接质量控制和监督也必不可少。在实际生产中，应严格执行标准规范，通过免予评定焊接工艺文件编制可实际操作的焊接工艺，并经焊接工程师和单位技术负责人签发后，方可使用。四、与现行相关法律、行政法规和其他标准的关系本次修订遵循了现行特种设备法律法规，与现行相关标准协调配套，无冲突，本标准属于起重机械标准体系“起重机械”大类。虽然《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）、《钢结构通用规范》（GB55006-2021）中的焊接有关规定均是针对钢结构，其中GB50661-2011中有关于焊接工艺评定的内容，但是针对钢结构而做出的规定；GB55006-2021中只是规定钢结构的焊接的无损检测要求，并未涉及焊接工艺评定有关内容；《低合金刚强度结构钢》（GB/1591-2018）只是给出了材料的分类和技术要求，并未涉及焊接内容，上述标准均针对钢结构，但其焊接工艺评定与起重机械有很大的区别，起重机械作为特种设备管理，其对于焊接人员资质、焊接工艺评定有着更为严格的要求，该地方标准在GB50661-2011的基础上，结合NB/T47014-2011、起重机械产品制造标准、实际应用情况进行了整合优化，相比较GB50661-2011有以下不同：1）增加了填充金属材料分类根据GB50661-2011中材料分类，结合起重机械制造标准及实际调研，增加了起重机械焊接用填充金属材料，分类焊条、焊丝、焊剂，有利于根据不同的母材分类及焊接方法，选择恰当的焊接材料施焊，确保焊接质量。2）增加了热处理覆盖规则随着起重机械大型化、高参数发展，部分起重机械焊接接头采用热处理进行消除应力处理或者改善性能，故参考NB/T47014-2011，结合起重机械实际需要，增加了热处理焊接工艺评定规定。3）将焊接工艺评定因素进行了划分影响焊接接头性能的因素是由焊接工艺确定，因此参照NB/T47014-2011，将起重机械焊接工艺评定因素分为专用评定因素（重要因素、补加因素和次要因素），详见表5，并且以表格的形式给出了影响专用因素的清单。4）试件厚度覆盖原则考虑到材料性能提高，焊接工艺改进，结合实际应用情况，扩大了焊件母材厚度的有效范围，将0.75t修改为5mm，且增加了焊缝金属的覆盖范围。5）优化了位置覆盖由于钢结构焊接与焊工所处位置有直接关系，如仰焊和横焊位置对于焊工技能的要求及工艺要求较高，故GB50661-2011对于焊接位置的覆盖有明确规定，但起重机械大多在车间生产，基本上焊件可转动，故参考NB/T47014-2011简化了焊接位置对于焊接工艺评定的影响。6）增加了焊接工艺评定流程图为了方便大家进行焊接工艺评定，结合NB/T47014-2011给出了相应的焊接工艺评定流程图。综上，本标准与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致，无冲突。图3起重机械专业领域体系规范标准组成五、重大分歧意见的处理过程、处理意见及其依据本标准在编制、公开过程中，收到了广