1、 第三章 焊接工藝評定實驗. 第一節 焊接工藝評定的概念及其目的一、焊接工藝評定的概念 根據JB4708-2000： 定義：為驗證所擬訂的焊件的焊接工藝的正確性而進展的實驗過程及對實驗結果的評價，稱為焊接工藝評定。二、焊接工藝評定的目的1、驗證施焊單位擬訂的焊接工藝能否正確。2、評價施工單位能否焊出符合有關要求的焊接接頭。待評的焊接工藝由施工單位擬訂。試件要由施工本單位技藝熟練的焊接人員施焊。試件要利用施工本單位的焊接設備施焊。.三、焊接工藝評定的根據 主要根據是有關的技術規范 國外規范舉例：美國ASME中的第卷“焊接及釬焊評定；日本JISB8285-1993；英國BS4870；德國勞埃德船建

2、法規中關于船體構造焊接工藝評定的規定等。 我國國內規范舉例：JB4708-2000；JB4420-1989；JB/T6963-1993；JB/T6315-1992等。.第二節 焊接工藝評定的規那么 制定焊接工藝評定規那么的目的：防止漏評；盡量減少不用要的評定。 以鋼制壓力容器為例，在規范中作了以下規定： 一、對須評焊縫的規定 鋼制壓力容器中有五種焊縫必需評定： 1、受壓元件焊縫； 受壓元件包括：封頭或端蓋、筒體、人孔蓋、 人孔法蘭、人孔接納、開孔補強圈、球罐的球殼板等。 2、與受壓元件相焊的焊縫； 3、熔入永久焊縫內的定位焊縫 4、受壓元件母材外表的堆焊、 補焊； 5、上述焊縫的返修焊縫。 .

3、 二、對母材之間替代關系的規定 按照化學成分、力學性能和焊接性能的相近程度進展分類分組，比較相近的歸為一類，更為相近的歸為一組。 表3-1 鋼號分類組表類別號組別號鋼號相應標準號II-1Q235-AFGB/T912,GB/T3274Q235-AGB/T912,GB/T3274Q235-BGB/T912,GB/T3274Q235-CGB/T912,GB/T327410GB3087,GB6479,GB/T8163,GB994820GB3087,GB/T8163,GB9948,JB472620GGB5310,GB647920gGB71320RGB6654.類別號組別號鋼號相應標準號IIII-116M

4、nGB6479,JB472616MnRGB6654II-215MnNbRGB665415MnVRGB665420MnMoJB472610MoWVNbGB6479IIIIII-113MnNiMoNbRGB665418MnMoNbRGB665420MnMoNbJB4726III-207MnCrMoVRGB150IVIV-112CrMoGB6479,GB994812CrMoGGB531015CrMoGB6479,GB9948,JB472615CrMoRGB665415CrMoGGB531014Cr1MoJB4726. 類別號組別號鋼號相應標準號IVIV-114Cr1MoRGB15012Cr1MoVJ

5、B472612Cr1MoVGGB5310IV-212Cr2MoGB647912Cr2Mo1JB472612Cr2Mo1RGB15012Cr2MoGGB5310VV-11Cr5MoGB6479,JB4726VIVI-109MnDGB15009MnNiDJB472709MnNiDRGB3531VI-216MnDJB472716MnDRGB353115MnNiDRGB3531. 1、組別評定規那么在同類同組的母材中，只需其中一種評定合格，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

6、的母材。2、類別評定規那么類別號為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。. 三、對試件厚度有效適用范圍的規定 1.試件母材為IV-2組 和b下限植大于540MPa級的低合金鋼，按表3-2和表3-3中的規定。 表3-2 試件厚度適用于焊件厚度有效范圍 試件母材厚度T適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值最大值T1.5T2T1.5T81.52T，且不大于12T80.75T1.5T試件焊縫金屬厚度t適用于焊件焊縫金屬厚度的有效范圍最小值最大值t1.5不限2t1.5t8不限2t，且不大于12t8不限1.5t注：t指同一種焊接方法（

7、或焊接工藝）在試件上所熔敷的焊縫金屬厚度。表33試件焊縫厚度適用于焊件焊縫厚度的有效范圍.2.其它母材，按表3-4、3-5的規定 表3-4 試件厚度適用于焊件厚度的有效范圍橫彎 表3-5 試件厚度試用于焊件厚度的有效范圍(縱彎試件母材厚度T適用于焊件母材厚度的有效范圍適用于焊件焊縫金屬厚度的有效范圍最小值最大值最小值最大值T1.5T2T不限2t1.5T101.52T不限2t10T3852T不限2t385200*不限2t（t20）385200*不限200*（t20）*限用于焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊的多道焊。試件母材厚度T適用于焊件母材厚度的有效范圍適用于焊件焊縫金屬厚

8、度的有效范圍最小值最大值最小值最大值1.5T2T不限2t1.5T101.52T不限2t1052T不限2t.四、對焊接工藝要素的分類及分析1、焊接工藝要素的分類 1重要要素：影響焊接接頭抗拉強度和彎曲性能的焊接工藝要素，例如，焊接方法、焊接資料等。 2補加要素：影響焊接接頭沖擊韌度的焊接工藝要素，如熱輸入，電流種類等。 3次要要素：對要求測定的力學性能無明顯影響的焊接工藝要素，如坡口方式 、坡口根部間隙等。2、對各種工藝要素的分析 1焊接方法 改動焊接方法需重新評定； 當同一條焊縫運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。.例如，有一焊件、材質為16MnR，焊接接

9、頭有沖擊韌度要求，用三種焊接方法焊成，如何評定？ 第一種方法：組合評定法 表3-6 適用于焊件厚度的有效范圍 母 材焊 縫 金 屬最小值最大值最小值最大值埋弧焊1540不限20焊條電弧焊1540不限12氬弧焊1540不限8.第二種方法：分別評定法見以下圖： 表3-7 適用于焊件厚度的有效范圍 母 材焊 縫 金 屬最小值最大值最小值最大值埋弧焊1540不限40焊條電弧焊1540不限20氬弧焊1540不限10.2焊縫方式 焊接接頭方式包括：對接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭、角接接頭、鎖底接頭、端接接頭等。 焊縫方式有：對接焊縫、角焊縫、端接焊縫等。 對接接頭 T形接頭 角接接頭 鎖底接頭 角

10、接接頭 T形接頭 搭接接頭 對接接頭 對接焊縫 對接焊縫 對接焊縫 對接焊縫 角焊縫 角焊縫 角焊縫 角焊縫 由于任何接頭都是由焊縫銜接而成，同一種焊縫可以銜接不同的接頭,因此，焊接工藝評定時調查的對象是“焊縫，而不是焊接接頭。.規定：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。坡口方式、坡口根部間隙等普通為次要要素。 板材對接焊縫試件 管材對接焊縫試件 板材角焊縫試件 管與 板角焊縫試件 上圖為對接焊縫試件 上圖為角焊縫試件 . 3填充資料 包括：焊條、焊絲、焊劑和附

11、加的填充金屬等。均是重要要素。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要素。只需將位置改動為向上立焊時，為補加要素。5預熱 包括：預熱和不預熱.由預熱改動為不預熱，或預熱溫度降低50攝氏度以上時，需求重新評定。6氣體 包括：可燃氣體例如乙炔、丙烷等和維護氣體例如CO2，氬氣等均為重要要素。. 7焊后熱處置 包括：不進展熱處置和焊后進展熱處置例如正火、高溫回火、固溶處置等，改動熱處置方式或改為不進展熱處置，均需求重新評定。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E=36UgIg/VJ/CM 熱輸入、電源種類和極性能影響焊接接頭的韌性， 因此是補加要素

12、； 鎢極種類或直徑為次要 要素。 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，普通多為補加要素或次要要素。.第三節 焊接工藝評定的普通程序 一、編制焊接工藝指點書 焊接工藝指點書是焊接工藝評定的原始根據和評定對象，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、焊接資料、焊接電流、焊接電壓、焊接速度、預熱溫度等。 焊接工藝指點書通常采用規范中引薦的格式，也可以本人設計格式。. 表3-8 焊接工藝指點書 單位名稱_焊接工藝指導書編號_日期_焊接工藝評定報告編號_焊接方法_ 機械化程度（手工、半自動、自動）_焊接接頭： 簡圖：（接頭

13、形式、坡口形式與尺寸、焊層、焊道布制及順序） 坡口形式：_襯墊（材料及規格）_其他_ 母材：類別號_組別號_與類別號_組別號_相焊及標準號_鋼 號_與標準號_鋼 號_相焊厚度范圍：母材：對接焊縫_角焊縫_管子直徑、壁厚范圍：對接焊縫_角焊縫_焊縫金屬厚度范圍：對接焊縫_角焊縫_其他_焊接材料：焊材類型焊材標準填充金屬尺寸焊材型號焊材牌號（鋼號）其他. 耐蝕堆焊金屬化學成分（）CSiMnPSCrNiMoVTiNb其他：焊接位置： 對接焊接的位置_ 焊接方向：（向上、向下）_ 角焊縫位置_ 焊接方向：（向上、向下）_焊后熱處理： 溫度范圍（ ）_ 保溫時間（ h )_預熱： 預熱溫度（ ）(允許最

14、低值)_ 層間溫度（ ）(允許最高值)_ 保持預熱時間_ 加熱方式_氣體： 氣體種類 混合比 流量（L/min）保 護 氣 _ _ _尾部保護氣 _ _ _背面保護氣 _ _ _電特性電流種類：_ 極性：_焊接電流范圍（A）_ 電弧電壓（V）：_(按所焊位置和厚度，分別列出電流和電壓范圍，記入下焊道/焊層焊接方法填充材料焊接電流電弧電壓（V）焊接速度(cm/min）線能量（kJ/cm)牌號直徑極性電流（A）鎢極類型及直徑_ 噴嘴直徑(mm):_熔滴過渡形式_ 焊絲送進速度(cm/min):_. 二、施焊條件按照規范規定預備試件； 由本單位技藝熟練的焊接人員運用本單位的焊接設備焊接試件； 采用的

15、焊接工藝條件應嚴厲遵守焊接工藝指點書；三、理化實驗按照有關規范確定實驗工程；按照有關規范制備各種性能試樣；按照有關規范進展各種性能實驗；填寫各個實驗工程的實驗報告。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實驗的全面總結，因此應對各項實驗的實驗結果進展匯總，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根據，具有指點作用。焊接工藝評定報告通常采用規范中引薦的格式。. 表3-9 焊接工藝評定報告 單位名稱：_焊接工藝評定報告編號：_焊接工藝指導書編號：_焊接方法：_機械化程度（手工、半自動、自動）_街頭簡圖：（坡口形式、尺寸、襯墊、每種焊接方法或焊接工藝、焊縫金

16、屬厚度）母材：材料標準：_鋼號：_類、組別號：_與類、組別號_相焊厚度：_直徑：_其他：_焊后熱處理：熱處理溫度（）：_保溫時間（h）：_氣體 ： 氣體種類 混合比 流量（L/min）保 護 氣 _ _ _尾部保護氣 _ _ _背面保護氣 _ _ _填充金屬：焊材標準：_焊材牌號：_焊材規格：_焊縫金屬厚度：_其他：_電特性：電流種類：_極性：_鎢極尺寸：_焊接電流(A):_電弧電壓(V):_焊接位置：對接焊縫位置：_方向：（向上、向下）角焊縫位置：_方向：（向上、向下）技術措施： 焊接速度（cm/min）：_ 擺動或不擺動：_ 擺動參數：_ 多道焊或單道焊（每面）：_ 多絲焊或單絲焊：_ 其

17、他：_預熱： 余熱溫度（）:_ 層間溫度（）:_ 其他：_.第四節 焊接工藝評定實驗的內容和方法 焊件上不同的焊縫采用不同的焊縫試件，不同的焊縫試件有不同的實驗內容。一、對接焊縫試件 1、適用對象：焊縫是對接焊縫和受壓角焊縫的焊件接頭。 2、試件制備： 有兩種： 板材對接焊縫試件 管材對接焊縫試件 以板材對接焊縫試件為例：厚度：應充分思索其適 用于焊件的有效范圍；寬度：應250毫米；長度：應足以切取所需 試樣；施焊：按焊接工藝指點 書中給出的工藝。 .3、實驗內容和實驗方法1外觀檢查實驗目的：檢查接頭外表有無裂紋等缺陷。實驗方法：有肉眼察看試件接頭的外表。合格目的：沒有裂紋。2無損檢測實驗目的

18、：檢查接頭內部有無裂紋等缺陷。實驗方法；采用射線檢測和超聲波檢測法 當試件厚度小于或等于38毫米時，采用100%射線檢測； 當試件厚度大于20毫米，抗拉強度大于540兆帕時，除采用100%射線檢測，還應采用部分超聲波檢測。 當試件厚度大于38毫米時，除采用100%射線檢測，還應采用部分超聲波檢測。合格目的：沒有裂紋。.3力學性能和彎曲實驗 表3-10 實驗工程和試件的數量 1 拉伸實驗 實驗目的：測定接頭的強度。 試樣方式： 緊湊型板接頭帶肩板形試 樣，見右圖： . 緊湊型管接頭帶肩板形試樣型式I，見以下圖： 緊湊型管接頭帶肩板形試樣方式II，見以下圖： 管接頭全截面試樣，見右圖： . 實驗方法：按GB/T228-1987規定的實驗方法在拉力機上進展。合格目的：試樣母材為同種鋼號時，每個試樣b不應低于母材鋼號規范 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彎曲實驗實驗目的：測定接頭的塑性，提示接頭內部的缺陷，以及焊縫的致密性。試樣的方式：有面彎、背彎、縱向面彎、縱向背彎和橫向側彎等五種。其 中板材合和管材的面彎試樣如以下圖所示； . 實驗方法：按GB/T232-1988中的規定在拉力機上進展。合格目的：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沖擊實驗實驗目的：測定接頭的沖