焊接工藝評定 鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規則,焊接工藝評定與焊工技能考試,第一節 焊接工藝評定的基本概念,焊接工藝評定的概念 根據jb4708-2000鋼制壓力容器焊接工藝評定： 定義：為驗證所擬訂的焊件的焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及對試驗結果的評價，稱為焊接工藝評定。,焊接工藝評定的目的,1、驗證施焊單位擬訂的焊接工藝是否正確。 2、提供完整的焊接工藝參數，是編制焊接 作業指導書的依據。 3、焊接質量管理的關鍵環節，是衡量一個單位施焊能力和技術水平的重要標志。,焊接工藝評定與焊接性試驗,金屬材料焊接性：工藝焊接性（可用性）和使用焊接 性（可靠性） 。 工藝焊接性主要解決結合性能問題，即不出現裂紋， 主要通過鋼材焊接性試驗實現（碳當量）； 使用焊接性則主要解決實際應用中是否符合使用條件 問題，主要通過焊接工藝評定實現。 焊接性評價資料是焊接工藝評定的基礎。（鋼材的技術 參數、鋼材焊接裂紋敏感性試驗報告、研究報告、相關 論文及工程總結）；,評定焊接工藝的準則,按照焊接接頭力學性能準則評定焊接工藝 。 焊接條件變更是否影響焊接接頭力學性能，作為是否需要重新評定焊接工藝的判斷準則 。 堆焊層的化學成分是驗證所擬定的耐蝕堆焊焊接工藝正確性的判斷準則。 以焊接條件的變更是否引起了堆焊層化學成分的變化作為是否需要重新評定耐蝕堆焊焊接工藝的判斷準則。,焊縫工藝評定試件分類,從焊接角度來看，任何結構的壓力容器、壓力管道都是由種種不同的焊接接頭和母材構成的，而不管是何種焊接接頭都是焊縫連接的，焊縫是組成不同形式接頭的基礎。焊接接頭的使用性能由焊縫的焊接工藝來決定，因此焊接工藝評定試件分類是焊縫而不是焊接接頭，在標準中將焊接工藝評定試件形式分為對接焊縫試件和角焊縫試件，并對它們的適用范圍作了規定。,“焊縫”和“焊接接頭”的概念,“焊縫”和“焊接接頭”這兩個概念是不同的。“焊縫”是指焊件經焊接后所形成的結合部分，而“焊接接頭”則是由兩個或兩個以上零件要用焊接組合或已經焊合的接點。檢驗焊接接頭性能應考慮焊縫、熔合區、熱影響區甚至母材等不同部位的相互影響。,焊縫及接頭的形式,焊縫形式分為：對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫和端接焊縫，共5 種。 焊接接頭形式分為：對接接頭、t形接頭、十字接頭、搭接接頭、塞焊搭接接頭、槽焊接頭、角接接頭、端接接頭、套管接頭、斜對接接頭、卷邊接頭、鎖底接頭，共有12 種。,焊縫與焊接接頭的形式關系,對接焊縫連接的不一定都是對接接頭；角焊縫連接的不一定都是角接接頭，盡管接頭形式不同，連接它們的焊縫是可以相同的。 不管焊件接頭形式如何，只要是對接焊縫所連接，則只需采用對接焊縫試件評定焊接工藝。 對接焊縫試件評定合格的焊接工藝可以用于焊件各種接頭的對接焊縫和角焊縫；角焊縫試件評定合格的焊工藝可以用于焊件各種接頭的角焊縫。,標準的適用范圍,本標準適用于鋼制容器的氣焊，焊條電弧焊埋弧焊熔化極氣體保護焊鎢極氣體保護焊電渣焊耐蝕堆焊等焊接工藝評定。 壓力管道的焊接工藝評定也執行本標準。 下列各類焊縫的焊接工藝必須按jb4708 標準評定合格 a）受壓元件焊縫； b）與受壓元件相焊的焊縫； c）熔入永久焊縫內的定位焊縫； d）受壓元件母材表面堆焊、補焊； e）上述焊縫的返修焊縫。,基本術語,焊接工藝評定：為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價。 焊接工藝指導書：為驗證性試驗所擬定的、經評定合格的、用于指導生產的焊接工藝文件。 焊接工藝評定報告：按規定格式記載驗證性試驗結果，對擬定焊接工藝的正確性進行評價的記錄報告。 焊接接頭：由兩個或兩個以上零件要用焊接組合或已經焊合的接點，檢驗接頭性能應考慮焊縫、熔合區、熱影響區甚至母材等不同部位的相互影響。 焊件：用焊接方法連接的壓力容器或其零部件，焊件包括母材和焊接接頭兩部分。 試件：按照預定的焊接工藝制成的用于焊接工藝評定試驗的焊件。試件包括母材和焊接接頭兩部分。,一般性規定,1）焊接工藝評定應以可靠的鋼材焊接性能為依據，并在產品焊接之前完成。 2）焊接工藝評定一般過程是：擬定焊接工藝指導書、施焊試件和制取試樣、檢驗試件和試樣、測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能、提出焊接工藝評定報告對擬定的焊接工藝指導書進行評定。 3）對于截面全焊透的t形接頭和角接接頭，當無法檢測內部缺陷，而制造單位又沒有足夠的能力確保焊透時，還應增加制作型號式試驗件進行焊接工藝評定，經解剖試驗確認方能允許施焊產品。 4）焊接工藝評定所用設備、儀表應處于正常工作狀態，鋼材、焊接材料必須符合相應標準，由本單位技能熟練的焊接人員使用本單位焊接設備焊接試件。,第二節 對接焊縫、角焊縫 焊接工藝評定規則,焊接工藝因素,焊接接頭的力學性能包括抗拉強度與沖擊韌性，而彎曲性能是除有力學性能性質外，還表現為工藝性能。按照制訂本標準時的重新評定焊接工藝判斷準則，將焊接工藝因素分為重要因素、補加因素和次要因素。 變更或增加補加因素要不要重新評定焊接工藝，要看焊件是否要求沖擊試驗來決定，當規定沖擊試驗時，補加因素當作重要因素對待；當不規定沖擊試驗時，補加因素當作次要因素對待。,對焊接工藝因素的分類及分析,1、焊接工藝因素的分類 （1）重要因素：影響焊接接頭抗拉強度和彎曲性能的焊接工藝因素，例如，焊接方法、焊接材料等。 （2）補加因素：影響焊接接頭沖擊韌度的焊接工藝因素，如熱輸入，電流種類,層間溫度等。 （3）次要因素：對要求測定的力學性能無明顯影響的焊接工藝因素，如坡口形式 、坡口根部間隙等。 2、對各種工藝因素的分析 （1）焊接方法 改變焊接方法需重新評定； 當同一條焊縫使用兩種或兩種以上焊接方法（或焊接工藝）時，可采用組合評定和分別評定兩種方法。,（2）焊縫形式 對接焊縫的試件評定合格的工藝亦適用于焊件角焊縫； 板材對接焊縫試件評定合格的工藝亦適用于管材的對接焊縫，反之亦可。 管與板角焊縫評定合格的工藝亦適用于板材的角焊縫，反之亦可。 坡口形式、坡口根部間隙等一般為次要因素。,（3）填充材料 包括：焊條、焊絲、焊劑和附加的填充金屬等。均是重要因素。 （4）焊接位置 包括：平焊、橫焊、立焊、仰焊等，通常情況下都是次要因素。只有將位置改變為向上立焊時，為補加因素。 （5）預熱 包括：預熱和不預熱.由預熱改變為不預熱，或預熱溫度降低50攝氏度以上時，均為重新評定。 （6）氣體 包括：可燃氣體（例如乙炔、丙烷等）和保護氣體（例如co2，氬氣等）均為重要因素。,（7）焊后熱處理 包括：不進行熱處理和焊后進行熱處理（例如正火、高溫回火、固溶處理等），改變熱處理方式或改為不進行熱處理，均需要重新評定。 （8）電特性 包括：熱輸入、電源種類、極性、鎢極種類或直徑等。 熱輸入、電源種類和極性能影響焊接接頭的沖擊韌性，因此是補加因素； 鎢極種類或直徑為次要因素。 （9）技術措施 包括：焊絲擺動幅度，多道焊與單道焊，焊接方向，層間清理方法等，一般多為補加因素或次要因素。,焊接工藝評定規則 焊接方法,改變焊接方法，需重新評定。 各種焊接方法的焊接工藝評定重要因素、補加因素和次要因素見表1 。 a.當變更任何一個重要因素時都需要重新評定焊接工藝。 b.當增加或變更任何一個補加因素時，則可按增加或變更的補加因素增焊沖擊韌性試件進行試驗。 c.當變更次要因素時不需要重新評定焊接工藝，但需重新編制焊接工藝指導書。,當同一條焊縫使用兩種或兩種以上焊接方法或重要因素、補加因素不同的焊接工藝時，可按每種焊接方法或焊接工藝分別進行評定；亦可使用兩種或兩種以上焊接方法、焊接工藝焊接試件，進行組合評定。 組合評定合格后用于焊件時，可以采用其中一種或幾種焊接辦法、焊接工藝，但應保證其重要因素、補加因素不變，按相關條款確定每種焊接方法或焊接工藝適用于焊件厚度的有效范圍。,焊接工藝評定規則-母材,按照化學成分、力學性能和焊接性能的相近程度進行分類分組，比較相近的歸為一類，更為相近的歸為一組。 表2-1 鋼號分類組表,焊接工藝評定規則-母材,1、組別評定規則 在同類同組的母材中，只要其中一種評定合格，該工藝適用于同組別號的其它母材。 在同類別號中、高組別號母材的評定適用于該組別號母材與低組別號母材所組成的焊接接頭。 組別號為 vi-2母材的評定適用于組別號為ii-1的母材。,焊接工藝評定規則-母材,2、類別評定規則 類別號為ii（或組別號為vi-1、vi-2）的同鋼號母材的評定適用于該類別號（或該組別號）母材與類別號為i的母材所組成的焊接接頭。,焊接工藝評定規則-母材,3、未列入表2-1 的鋼號評定規則 a.己列入國家標準、行業標準的鋼號，根據其化學成分、力學性能和焊接性能確定歸入相應的類別、組別中，或另分類別、組別；未列入國家標準、行業標準的鋼號，應分別進行焊接工藝評定。 b.國外鋼材首次使用時應按每個鋼號（按該國標準規定命名）進行焊接工藝評定。當己掌握該鋼號焊接性能，且其化學成分、力學性能與表2中某鋼號相當，且某鋼號己進行過焊接工藝評定時，該進口鋼材可免做焊接工藝評定。可在本單位的技術文件中將此國外鋼材歸入某鋼號所在類別、組別內。,焊接工藝評定規則-母材,國外鋼材免作工藝評定的條件 a) 當己掌握該鋼號焊接性能，且其化學成分、力學性能與表2-1中某鋼號相當； b)且某鋼號己進行過焊接工藝評定； c)在本單位的技術文件中將此國外鋼材歸入某鋼號所在類別、組別內。,試件厚度有效適用范圍的規定,試件母材為iv-2組 和b下限植大于540mpa級的低合鋼，按表2-2和表2-3中的規定，除此之外，其他鋼材有效范圍按表2-4和表2-5規定。 表2-2 試件厚度適用于焊件厚度有效范圍,表23試件焊縫厚度適用于焊件焊縫厚度的有效范圍,表2-4 試件厚度適用于焊件厚度的有效范圍（橫彎） 表2-5 試件厚度試用于焊件厚度的有效范圍(縱彎）,力學性能和彎曲試驗,表2-10 試驗項目和試件的數量 1） 拉伸試驗 試驗目的：測定接頭的強度。,試驗方法：按gb/t228-1987規定的試驗方法在拉力機上進行。 合格指標：試樣母材為同種鋼號時，每個試樣b不應低于母材鋼號標準規定的下限值； 試樣母材為兩種鋼號時，每個試樣的b不應低于兩種鋼號標準規定值下限的較低值。 2）彎曲試驗 試驗目的：測定接頭的塑性，揭示接頭內部的缺陷，以及焊縫的致密性。 試樣的形式：有橫向面彎、橫向背彎、縱向面彎、縱向背彎和橫向側彎等五種。橫向面彎與橫向背彎用于試件厚度10mm，橫向側彎用于試件厚度10，縱向面彎與縱向背彎用于焊縫與母材之間的彎曲性能顯著不同時。 試驗方法：按gb/t232-1988中的規定在拉力機上進行。 合格指標：試樣彎曲到180度以后，其拉伸面上沿任何方向不得有單條長度大于3mm的裂紋或缺陷。,3）沖擊試驗 試驗目的：測定接頭的沖 擊韌性。 試樣形式：10mm 10mm55mm、 開v型缺口。 合格指標：每個區3個試樣的常溫沖擊吸收功的平均值不得小于27j，至多準許有1個低于 27j，但不低于19j。 試驗方法：按gb/t229-1994中的規定在沖擊試驗機上進行。,4）型式試驗 1、適用對象：當焊件的t型接頭和角接接頭的截面要求全焊透時，要求在用對接焊縫試件的同時，補加型式試驗。 2、試件制備：有兩種，板材型式 試件和管-板型式 試件，如右圖所示，均應開坡口： 3、試驗內容和試驗方法 （1）外觀檢查； （2）宏觀金相檢查； 此兩項的試驗目的和試驗方法均與角焊縫試件相同。不同處在于宏觀金相檢驗的合格指標要求：接頭焊縫根部應全焊透； 焊縫和haz不得有裂紋、未熔合。,第三節 焊接工藝評定的一般程序,一、編制焊接工藝指導書 焊接工藝指導書是焊接工藝評定的原始依據和評定對象，應將待評定的焊接工藝內容全部反映出來。 包括：焊接接頭自然情況，母材種類、焊接方法、焊接材料、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、預熱溫度等。 焊接工藝指導書通常采用標準中推薦的格式，也可以自己設計格式。,二、施焊條件 按照標準規定準備試件； 由本單位技能熟練的焊接人員使用本單位的焊接設備焊接試件； 采用的焊接工藝條件應嚴格遵守焊接工藝指導書； 三、理化實驗 按照有關標準確定試驗項目； 按照有關標準制備各種性能試樣； 按照有關標準進行各種性能試驗； 填寫各個試驗項目的試驗報告。 四、編制焊接工藝評定報告 焊接工藝評定報告是對焊接工藝評定試驗的全面總結，因此應對各項試驗的試驗結果進行匯總，同時給出最后的結論。 焊接工藝評定報告的作用：作為制定焊接工藝規程的依據，具有指導作用。 焊接工藝評定報告通常采用標準中推薦的格式。,鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規則,2、操作技能考試 焊接操作技能考試應從焊接方法、試件材料、焊接材料及試件形式等方面進行考核。,2）經焊接操作技能考試合格的焊工，屬下列情況之一的，需重新進行焊接操作技能考試： a.改變焊接方法； b.在同一種焊接方法中，手工焊考試合格，從事焊機操作工作時； c.在同一種焊接方法中，焊機操作考試合格，從事手工焊工作時； d.表5中焊接要素（代號）01、02、03、04、06和08之一改變時； e.焊件焊接位置超出表11規定的適用范圍時。,5）試件適用范圍 a.手工焊焊工采用對接焊縫試件，經焊接操作技能考試合格后，適用于焊件焊縫金屬厚度范圍見表7。t為每名焊工、每種焊接方法在試件上的對接焊縫金屬厚度（余高不計），當某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時，t與試件母材厚度t相等。 b.手工焊焊工采用管材對接焊縫試件，經焊接操作技能考試合格后，適用于管材對接焊縫焊件外徑范圍見表8；適用于焊縫金屬厚度范圍見表7。 c.手工焊焊工采用管板角接頭試件，經焊接操作技能考試合格后，適用于管板角接頭焊件范圍見表9，當某焊工用一種焊接方法考試且試件截面全焊透時，t與試件板材厚度s0相等。,d.焊機操作工采用對接焊縫試件或管板角接頭試件考試時，母材厚度t或s0自定，經焊接操作技能考試合格后，適用于焊件焊縫金屬厚度不限。 e.焊機操作工采用管材對接焊縫試件和管板角接頭試件考試時，管外徑自定，經焊接操作技能考試合格后，適用于管材對接焊縫焊件外徑和管板角接頭焊件管外徑的最小值為試件外徑，最大值不限。 f.氣焊焊工焊接操作技能考試合格后，適用于焊件母材厚度及焊縫金屬厚度不大于試件母材和焊縫金屬厚度。 g.手工焊焊工和焊機操作工采用不帶襯墊對接焊縫試件和管板角接頭試件，經焊接操作技能考試合格后，分別適用于帶襯墊對接焊縫焊件和管板角接頭焊件；反之不適用。 氣焊焊工采用帶襯墊對接焊縫試件，經焊接操作技能考試合格后，適用于不帶襯墊對接焊縫焊件；反之不適用。 h.手工焊焊工和焊機操作工采用對接焊縫試件和管板角接頭試件，經焊接操作技能考試合格后，除規定需要重新考試時，適用于焊件角焊縫，且母材厚度和外徑不限。,i.焊機操作工采用螺柱焊試件，經仰焊位置考試合格后，適用于任何位置的螺柱焊焊件；其他位置考試合格后，只適用相應位置的焊件，見圖3。 j.耐蝕堆焊試件 各種焊接方法的焊接操作技能考試規定也適用于耐蝕堆焊。 手工焊焊工和焊機操作工采用堆焊試件考試合格后，適用于焊件的堆焊層厚度不限，適用焊件母材厚度范圍見表10。 焊接不銹鋼復合鋼的復層之間焊縫及過渡焊縫的焊工，應取得耐蝕堆焊資格。 k.手工焊焊工和焊機操作工，采用對接焊縫試件和管板角接頭試件，經焊接操作技能考試合格后，適用于焊件的焊接位置見表11。,6）其它 a.手工焊焊工向下立焊試件考試合格后，不能免考向上立焊；反之也不可。 b.摩擦焊焊接操作技能考試試件，其形式應與任一通過焊接工藝評定的試件或焊件相同。 c.螺柱焊焊接操作技能考試時，應采用機械化焊接（手工引弧除外）。 d.試件坡口形式及尺寸應按焊接工藝規程制備，或由焊工考委會按相應國家標準或行業標準制備。,表6,表7-表8,表9,表11,焊工考試項目代號，應按每個焊工、每種焊接方法分別表示。 1）手工焊焊工考試項目表示方法為：-/-，其中： 焊接方法代號，見表1，耐蝕堆焊代號加：(n及試件母材厚度）。 試件鋼號分類代號，見表3，有色金屬材料按相應標準規定的代號。 異種鋼號用x/x表示。 試件形式代號，見表4，帶襯墊代號加：(k）。 試件焊縫金屬厚度。 試件外徑。 焊條類別代號，見表2。 焊接要素代號，見表5。 考試項目中不出