1、精選優質文檔-傾情為你奉上鋼制壓力容器焊接工藝評定-JB4708-2000 2003-4-5 14:06:35  撰稿： admin     焊接與檢測信息網   瀏覽次數：847   中華人民共和國行業標準鋼制壓力容器焊接工藝評定 JB 4708-92Welding procedure qualificationfor steel pressure vessels1 主題內容與適用范圍本標準規定了鋼制壓力容器焊接評定規則、試驗方法和合格指標.本標準適用于鋼制壓力容器的氣焊、手弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊、鎢極氣體保護焊、電渣焊、耐

2、蝕層堆焊的焊接工藝評定.2 引用標準GB 150-89 鋼制壓力容器GB 228-87 金屬拉伸試驗方法GB 232-88 金屬彎曲試驗方法GB 912-82 普通碳素結構鋼和低合金結構鋼薄鋼板技術條件GB 2106-80 金屬夏比(V型缺口)沖擊試驗方法GB 2270-80 不銹鋼無縫鋼管GB 3274-88 碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板和鋼帶GB 3323-87 鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級GB 3531-83 低溫壓力容器用低合金鋼厚鋼板技術條件GB 4237-84 不銹鋼熱軋鋼板GB 5681-85 壓力容器用熱軋鋼帶GB 6479-86 化肥設備用高壓無縫鋼管GB 665

3、3-86 焊接氣瓶用鋼板GB 6654-86 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼厚鋼板GB 6655-86 多層壓力容器用低合金鋼鋼板GB 8163-87 輸送流體用無縫鋼管GB 9948-88 石油裂化用無縫鋼管JB 755-85 壓力容器鍛件技術條件JB 1152-81 鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷3 總則3.1 焊接工藝評定應以可靠的鋼材焊接性能試驗為依據,并在產品焊接之前完成.3.2 焊接工藝評定過程是:擬定焊接工藝指導書、根據本標準的規定施焊試件、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.從而驗證施焊單位擬定的焊接工藝的正確性.3.3 焊接工藝評定所

4、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焊接試件.3.4 評定對接焊縫焊接工藝時,采用對接焊縫試件;評定角焊縫焊接工藝時,采用角焊縫試件.對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適用于角焊縫;評定組合焊縫(角焊縫加對接焊縫)焊接工藝時,根據焊件的焊透要求確定采用組合焊縫試件或對接焊縫試件或角焊縫試件.試件形式示意如圖1.3.5 焊接工藝因素分為重要因素、補加因素和次要因素.3.5.1 重要因素是指影響焊接接頭抗拉強度和彎曲性能的焊接工藝因素.3.5.2 補加因素是指影響焊接接頭沖擊韌性的焊接工藝因素.當規定進行沖擊試驗時,需增加補加因素.3.5.3 次

5、要因素是指對要求測定的力學性能無明顯影響的焊接工藝因素.4 焊接工藝評定規則4.1 一般規則4.1.1 改變焊接方法,需重新評定.4.1.2 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(或焊接工藝)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方法(或焊接工藝),但要保證每一種焊接方法(或焊接工藝)所熔敷的焊縫金屬厚度都在已評定的各自有效范圍內.4.1.3 為了減少焊接工藝評定數量,根據母材的化學成份、力學性能和焊接性能進行分類分組(見表1).4.1.3.1 一種母材評定合格的

6、焊接工藝可以用于同組別號的其它母材.4.1.3.2 除4.1.3.3和4.1.3.4外,母材組別號改變時,需重新評定.4.1.3.3 組別號為-1母材的評定適用于組別號為-1的母材.4.1.3.4 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該組別號母材與低組別號母材所組成的焊接接頭.4.1.3.5 當不同類別號的母材組成焊接接頭時,即使母材各自都已評定合格,其焊接接頭仍需重新評定.但類別號為、組別號為-1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1的母材所組成的焊接接頭.4.1.4 試件的焊后熱處理應與焊件在制造過程中的焊后熱處理基本相同.在消除應力熱處理時,試件保溫時

7、間不得少于焊件在制造過程中累計保溫時間的80%.改變焊后熱處理類別,需重新評定.注:焊后熱處理類別如下:鉻鎳不銹鋼分為不熱處理和熱處理(固溶或穩定化);除鉻鎳不銹鋼外分為不熱處理、消除應力熱處理、正火、正火加回火、淬火加回火.4.1.5 評定合格的對接焊接焊縫試件的焊接工藝適用于焊件的母材厚度和焊縫金屬厚度有效范圍按表2和表3的規定.當試件采用表4所列焊接條件時,焊件的最大厚度則需按表4確定.當采用兩種或兩種以上焊接方法(或焊接工藝)焊接的試件評定合格后,適用于焊件的厚度有效范圍,不得以每種焊接方法(或焊接工藝)評定后所適用的最大厚度進行疊加.4.1.6 對于返修焊、補焊和打底焊,當試件母材厚

8、度不小于40mm時,評定合格的焊接工藝所適用一焊件母材的厚度有效范圍的最大值不限.4.1.7 對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于不等對接焊縫焊件,但厚邊和薄邊母材的厚度都應在已評定的有效范圍內.4.1.8 對接焊縫試件或角焊縫試件評定合格的焊接工藝用于焊件角焊縫時,焊件 度的有效范圍不限.4.1.9 板材對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于管與板的角焊縫,反之亦可.4.1.10 板材角焊縫試件評定合格的焊接達用于管與板的角焊縫,反之亦可.4.1.11 當組合焊縫焊件為全焊透時,可采用與焊件接頭的坡口形式和尺寸類同的對接焊縫試件進行評定;也可采用組合焊縫試件加對接焊縫試件(后者的坡口號 尺寸不

9、限定)進行評定.此外,對接焊縫試件的重要因素和補加因素應與焊件的焊縫相同.當組合焊縫焊件不要求全焊透時,若坡口深度大于焊件中較母材厚度的一半,則按對接焊縫對待;若坡口深度小于或等于焊件中較薄母材厚度的一半,則按角焊縫對待.4.1.12 當變更任何一個重要因素時都需要重新評定焊接工藝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.當變更次要因素時不需重新評定焊接工藝,但需重新編制焊接工藝指導書.各種焊接方法的焊接工藝評定重要因素和補加因素見表5.4.2 耐蝕層 評定規則4.2.1 對各種堆焊方法,凡屬下列情況之一,均需重新評定.a.改變或增加焊接方法;b.基體

10、鋼材類別號為IV時,改變組別號;c.改變基體鋼材的類別號;d.除橫焊、立焊或仰焊位置的評定適用于平焊位置外,改變評定合格的焊接位置;e.預熱溫度比評定范圍下限降低50以上或層間溫度超過評定范圍的最大值;f.改變焊后熱處理類別;g.焊后熱處理溫度下的總保溫時間比評定最長保溫時間延長25%或更多;h.多層堆焊變列為單層堆焊、凡屬下列情況之一,仍需重新評定.i.變更電流種類或極性.4.2.2 對于手弧焊除4.2.1規定以外,凡屬下列情況之一,仍需重新評定.a.變更焊條牌號(焊條牌號中第三位數字除外);b.當堆焊首層時,變更焊條直徑或首層施焊電流比已評定范圍的上限值增加10%以上.4.2.3 對于埋弧

11、焊、熔化極氣體保護焊或鎢極氣體保護焊堆焊,除4.2.1規定以外,凡屬下列情況之一,仍需重新評定.a.變更焊絲(或鋼帶)鋼號;b.變更焊劑牌號、混合焊劑的混合比例;c.變更同一熔池上的焊絲根數;d.添加或取消附加的填充金屬;e.增加或取消焊絲的擺動;f.焊絲或附加的填充金屬公稱橫截面積的變化超過10%;g.線能量或單位長度焊道內熔敷金屬體積比評定范圍的上限值增加10%以上;h.變更保護氣體種類、混合保護氣體配比;i取消保護氣體,或保護氣體流量比評定范圍下限值降低10%以上.5 試件、試樣和檢驗5.1 試件制備5.1.1 母材、焊接材料、坡口和試件的焊接必須符合焊接工藝指導書的要求.5.1.2 試

12、件的數量和尺寸應滿足制備試樣的要求.5.1.3 對接焊縫試件尺寸試件厚度應充分考慮適用于焊件厚度的有效范圍.5.1.4 角焊縫試件尺寸5.1.4.1 板材角焊縫試件尺寸(見表6和圖2)5.1.4.2 管與板角焊縫試件尺寸(見圖3).5.1.5 組合焊縫試件尺寸5.1.5.1 板材組合焊縫試件尺寸(見表7和圖4)5.1.5.2 管與板組合焊縫試件尺寸( 見表8和圖5)5.1.6 耐蝕層堆焊試件尺寸當焊件基體的厚度等于或大于25mm時,則試件基體的厚度不得小于25mm;當焊件基體厚度小于25 mm,則試件基體厚度應等于或小于焊件基體厚度.5.2 對接焊縫試件和試樣的檢驗5.2.1 檢驗項目:外觀檢

13、查、無損探傷和力學性能試驗.a.外觀檢查:試件接頭表面不得有裂紋、未焊透和未熔合.b.無損探傷:試件的射線探傷按GB3323的規定,射線照相的質量應不低于AB級,焊縫質量不低于級;試件的超聲波探傷按GB1152的規定,焊縫的質量應為I級.c.力學性能試驗項目包括拉力試驗、彎曲(面彎、背彎、側彎)試驗和沖擊試驗(當規定時),檢驗要求按下列條文規定.5.2.2 力學性能試驗的試樣類別和數量應符合表9的規定.5.2.3 當試件采用兩種或兩種以上焊接方法(或焊工藝)時:a.拉力試樣和彎曲試樣的受拉面應包括每一種焊接方法(或焊接工藝)的焊縫金屬;b當規定作沖擊試驗時,對一種焊接方法(或焊接工藝)的焊縫區

14、和熱影響區都要作沖擊試驗.5.2.4 力學性能試驗試件經外觀檢查和無損探傷合格后,允許避開缺陷制取試樣,取樣位置按5.2.4.1和5.2.4.2的規定.試樣去除焊縫余高前允許對試樣進行冷校平.5.2.4.1 板材對接焊縫試件取樣位置(見圖6).5.2.4.2 管材對接焊縫試件取樣位置(見圖7)5.2.5 拉力試驗5.2.5.1 試樣5.2.5.1.1 取樣和加工要求a.厚度小于或等于30 mm的試件,采用全厚度試樣進行試驗.b.厚度大于30 mm的試件,根據試驗條件可采用但厚度試樣,也可以用兩片或多片試樣(應包括整個試件厚度)的試驗代替一個全厚度試樣的試驗;c.兩片或多片試樣的厚度為30 mm

15、,試樣的數量為試件母材厚度(mm)除以30 mm(按四舍五入,取整數),試樣的切取方式見圖8.d.試樣的焊縫余高應以機械方法去除,使之與母材齊平.5.2.5.1.2 試樣形式a.帶肩板形試樣(見圖9)適用于所有厚度板材的對接焊縫試件.b.管接頭帶肩板形式樣形式(見圖10)適用于外徑大于76 mm的所有壁厚管材對接焊縫試件.c.管接頭帶肩板形試樣型式(見圖11)適用于外徑小于或等于76 mm的管材對接焊縫試樣.d.管接頭全截面試樣(見圖12)適用于外徑小于或等于76 mm的管材對接焊縫試件.5.2.5.2 試驗方法拉力試驗按GB228規定的試驗方法測定焊接接頭的抗拉強度.5.2.5.3 合格指標

16、試樣母材為同種鋼號時,每個試樣的抗拉強度應不低于母材鋼號標準規定值的下限.試樣母材為兩種鋼號,每個試樣的抗拉強度應不低于兩種鋼號標準規定值下限的較低值.當采用兩片或多片試樣時,每片試樣的抗拉強度都應符合上述相應規定.5.2.6 彎曲試驗5.6.2.1 試樣5.2.6.1.1 加工要求試樣的焊縫余高應以機械加工去除,面彎、背彎試樣的拉伸面應平齊且保留焊縫兩側中至少一側的母材原始表面.5.2.6.1.2 試樣開式a.面彎和背彎試樣(見圖13)試樣厚度S與試件厚度T相同b.橫向側彎試樣(見圖14)當試件厚度(T)小于38 mm時,采用試件全厚度側彎試樣,試樣寬度等于試件厚度.當試件厚度(T)大于或等

17、于38 mm時,允許沿試件厚度方向切成寬度為20至30 mm等寬的兩片或多片試樣的試驗代替一個試件全厚度側彎試樣的試驗.5.2.6.2 試驗方法彎曲試驗按GB232和表10規定的試驗方法測定焊接接頭的致密性和塑性.試樣的焊縫中心應對準彎軸軸線.側彎試驗時,若試樣表面存在缺陷,則以缺陷較嚴重一側作為拉伸面.5.2.6.3 合格指標試樣彎曲到規定的有度后,其拉伸面上出現長度大于1.5 mm的任一橫向(沿試樣寬度方向)裂紋或缺陷,或長度大于3 mm的任一縱向(沿試樣長度方向)裂紋或缺陷,為不合格.試樣的棱角開裂一般不計,但由夾渣或其它焊接缺陷引起的棱角開裂長度應計入.若采用兩片或多片試樣時,每片試樣

18、都應符合上述要求.5.2.7 沖擊試驗5.2.7.1 試樣位置a.試樣應垂直于焊縫軸線,缺口軸線垂直于母材表面.b.取樣位置見圖15.c.焊縫區試樣的缺陷口軸線需位于焊縫中心線上.d.熱影響區試樣的缺陷口軸線至試樣軸線與熔合線交點的距離大于零,且應盡可能多的通過熱影響區.5.2.7.2 試樣形式,尺寸和試驗方法符合GB2106的規定.每個區三個試樣的沖擊功平均值應不低于母材標準規定值,并且至多允許有一個試樣的沖擊功低于規定值,但不低于規定值的70%.5.3 角焊縫試件和試樣的檢驗5.3.1 檢驗項目;外觀檢查、金相檢驗(宏觀).5.3.2 外觀檢查:試件接頭表面不得有裂紋、未熔合.5.3.3

19、金相檢驗(宏觀)5.3.3.1 方法5.3.3.1.1 板材角焊縫試樣a.試件兩端各舍去25 mm,然后洞試件橫向等分切取5個試樣.b.每塊試樣取一個面進行金相檢驗,任意兩檢驗面不得為同一切口的兩側面.5.3.3.1.2 管與板角焊縫試樣a.將試件等分切取4個試樣,焊縫的起始和終了位置應位于試樣焊縫的中部.b.每塊試樣取一個面進行金相檢驗,任意兩檢驗面不得為同一切口的兩側面.5.3.3.2 合格指標a.焊縫根部應焊透,焊縫金屬和熱影響區不得有裂紋、未熔合.b.角焊縫兩焊腳之差不大于3 mm.5.4 組合焊縫試件和試樣的檢驗5.4.1 檢驗項目:外觀檢查、金相檢驗(宏觀).5.4.2 外觀檢查:

20、試件接頭表面不得有裂紋、未熔合.5.4.3 金相檢驗(宏觀)5.4.3.1 方法按5.3.3.1.1或5.3.3.1.2規定.5.4.3.2 合格指標焊縫根部應焊透,焊縫金屬和熱影響區不得有裂紋、未熔合.5.4.3.3 經外觀檢查和金相檢驗合格的試件的焊接工藝適用的焊件厚度范圍見表7和表8.5.5 耐蝕層堆焊試件和試樣的檢驗5.5.1 檢驗項目:滲透探傷、彎曲試驗和化學成分分析.5.5.2 滲透探傷可采用著色法和熒光法,檢驗方法和合格指標按GB150附錄H“鋼制壓力容器滲透探傷”的規定.5.5.3 彎曲試驗5.5.3.1 取樣方法在滲透探傷合格的試件上切取4個側彎試樣,可在平行和垂直于焊接方向

21、各切取2個,也可4個試樣都垂直于焊接方向.試樣厚度至少應包括堆焊層全部、熔合區和基層熱影響區,試樣尺寸參照圖14.5.5.3.2 試驗方法試驗按GB232和表11的規定進行,若試樣存在缺陷,則取缺陷較嚴重的一側作為拉伸面.5.5.3.3 合格指標彎曲試驗后在試樣拉伸面上的堆焊層不得有超過1.5mm長的任一裂紋或缺陷;在熔合線上不得有超過3mm長的任一裂紋或缺陷.5.5.4 化學成分分析5.5.4.1 取樣位置(見圖16)5.5.4.2 化學分析方法應符合標準5.5.4.3 合格指標按技術文件規定附錄A焊接工藝指導書和焊接工藝評定報告表格推薦格式(參考件)A1 表A1為“焊接工藝指導書”的推薦格

22、式,表A2為“焊接工藝評定報告”的推薦格式.以上兩種表格適用于手弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊、鎢極氣體保護焊或上述方法的組合.A2 其它焊接方法的表格形式可參照表A1、表A2擬定.附錄B標準使用說明(參考件)B1 本標準是鋼制壓力容器焊接工藝評定通用性標準.對于特殊結構(如多層)和特殊使用條件(如低溫、腐蝕)的壓力容器的焊接工藝評定,施焊單位在執行本標準時,還應考慮特殊技術要求作出相應的規定.B2 焊接工藝評定是在鋼材焊接性能試驗基礎上,結合壓力容器結構特點、技術條件,在制造單位具體條件下的焊接工藝驗證性試驗.它還用以證明施焊單位是否有能力焊制出符合有關法規、標準、技術條件要求的焊接接頭,因此焊接工藝評定應在本單位進行.B3 焊接工藝評定是壓力容器焊接質量管理的重要環節之一,但保證壓力容器焊接質量只做焊接工藝評定是不夠的,還必須做好焊工考試、材料管理以及產品焊接整個過程中的一系列的質量管理工作.B4 本標準主要以焊接工藝因素對焊接接頭力學性能的影響程度作為是否需