焊評的幾個(gè)問題

1、鋼制固定式壓力容器焊接工藝評定的幾個(gè)問題一、 有關(guān)鍋爐焊接工藝評定鍋爐的焊接工藝評定主要是遵照1996版蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程（以下簡稱“鍋規(guī)”）第71條和附錄焊接工藝評定的有關(guān)規(guī)定。鍋爐的焊接工藝評定有以下特點(diǎn)：1、“鍋規(guī)”第71條要求：“鍋爐產(chǎn)品焊接前，焊接單位應(yīng)按附錄的規(guī)定對下列焊接接頭進(jìn)行焊接工藝評定：1.受壓元件之間的對接焊接接頭；2.受壓元件之間或者受壓元件與非受壓元件之間連接的要求焊透的接頭?！睆囊陨弦罂梢钥闯觥板佉?guī)”要求焊接工藝評定的對象是焊接接頭，而不是焊縫。2、“鍋規(guī)”正文中無焊接工藝評定試樣保存的要求。而容規(guī)對此有具體的規(guī)定。3、試件母材厚度t和熔敷金屬厚度適用于焊件

2、厚度T和熔敷金屬厚度的范圍1)、鍋規(guī)附錄試件母材厚度t適用于焊件母材厚度的有效范圍T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1.5t81.52t，且不大于1202t，且不大于12 t80.75 t1.5 t01.5 t2）JB4708（當(dāng)焊件規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)）試件母材厚度t適用于焊件母材厚度的有效范圍T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1.5t81.52t02t t80.75 t2 t02t4、無碳鋼、低合金鋼和高合金鋼焊后熱處理類別分類（JB4708的條有相應(yīng)規(guī)定）5、產(chǎn)品焊縫要求金相檢驗(yàn)時(shí)，工藝評定試件應(yīng)切取一個(gè)金相試樣進(jìn)行金相檢驗(yàn)。（鍋規(guī)第106條

3、要求當(dāng)焊件材料為合金鋼，且工作壓力3.8MPa的鍋筒、集箱及工作壓力9.8MPa受熱面管的對接焊縫和角焊縫應(yīng)進(jìn)行金相檢驗(yàn)。）6、鍋規(guī)附錄第12條要求：當(dāng)鍋筒縱縫母材厚度大于20 mm，小于70mm 時(shí)，工藝評定試件還應(yīng)切取一個(gè)全焊縫金屬拉力試件（除取二件橫向拉力試件外）。7、鍋規(guī)附錄第14條要求：對接焊縫工藝評定試件各評定項(xiàng)目的檢驗(yàn)方法及合格標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與產(chǎn)品焊縫相同，且符合鍋規(guī)第五章有關(guān)規(guī)定；鍋規(guī)第五章 受壓元件的焊接第103條要求：從產(chǎn)品檢查試件上取三個(gè)焊接接頭的沖擊試樣，三個(gè)試樣的常溫沖擊吸收功平均值應(yīng)不低于母材規(guī)定值。以Q345R為例：0 AKV234J鍋規(guī)附錄要求：工藝評定試件三個(gè)試樣的常

4、溫沖擊吸收功平均值應(yīng)不低于34J；而JB4708要求：工藝評定試件三個(gè)試樣的常溫沖擊吸收功平均值應(yīng)不低于27J。8、鍋規(guī)附錄第15條要求：對于要求全焊透的角接接頭，采用組合焊縫試件加對接焊縫試件和角焊縫工藝試件進(jìn)行評定。而JB4708的.4條:對接焊縫評定合格的焊接工藝用于角焊縫焊件時(shí),焊件厚度的有效范圍不限。9、鍋規(guī)附錄第18條要求：必要時(shí)對焊接工藝評定試件進(jìn)行熔敷金屬化學(xué)成份分析，對焊接接頭的硬度進(jìn)行測定。10、鍋規(guī)附錄焊接接頭拉力和彎曲試件中第1條要求：當(dāng)板厚大于30mm時(shí)，可制取一個(gè)或幾個(gè)試樣進(jìn)行拉力試驗(yàn)，每個(gè)試樣的厚度一般為30mm，且這些試樣必須包括焊接接頭的整個(gè)厚度。而JB470

5、8-2000已無此規(guī)定，已取消了此規(guī)定。當(dāng)一片拉力試樣用切刀切成二片或幾片時(shí)，切口部分不計(jì)，可不參加拉力試驗(yàn)。11、鍋規(guī)和JB4708在焊接工藝評定焊接接頭彎曲試樣的彎心直徑和合格指標(biāo)方面有較大差異鍋規(guī)第101條的表5-1規(guī)定了彎曲試樣的彎心直徑和合格指標(biāo)，見下表： t :試樣厚度鋼種彎軸直徑彎曲角度雙面焊碳素鋼、奧氏體鋼3t180其他合金鋼3t100單面焊碳素鋼、奧氏體鋼3t90其他合金鋼3t50從上表可以看出，鍋規(guī)關(guān)于彎曲試樣的彎心直徑和合格指標(biāo)的要求與鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試規(guī)則關(guān)于彎曲試樣的彎心直徑和合格指標(biāo)的要求一致。JB4708的.5.3，關(guān)于彎曲試驗(yàn)的試驗(yàn)方法的表12規(guī)定：試

6、件厚度S，mm彎心直徑D，mm彎曲角度，（）104S180104012、與JB4708-2000相比，“鍋規(guī)”和鍋規(guī)附錄焊接工藝評定的內(nèi)容較粗，缺少細(xì)節(jié)上的規(guī)定，不便操作，且因理解上的不一致，易引起爭論。如JB4708-2000的.3要求:低于下轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行焊后熱處理時(shí)試件保溫時(shí)間不得少于焊件在制造過程中累計(jì)保溫時(shí)間的80。而鍋規(guī)無此規(guī)定。13、JB4708-2000標(biāo)準(zhǔn)基本上是按美國ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第八卷編制的，而鍋規(guī)附錄焊接工藝評定基本上是按照德國AD壓力容器規(guī)范編制的。每個(gè)國家的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)都有一定的差異，這是正常的現(xiàn)象，首先是因?yàn)楦鲊馁Y源不同，材料標(biāo)準(zhǔn)就各不相同。二、關(guān)于

7、焊接工藝評定的對象安全技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)1999版容規(guī)2009版容規(guī)JB4708-20001996版鍋規(guī)評定對象對接接頭、角接接頭對接焊縫、角焊縫對接焊縫、角焊縫對接接頭、角接接頭1、1999版容規(guī)第67條：壓力容器產(chǎn)品施焊前，對受壓元件之間的對接焊接接頭和要求全焊透的T形焊接接頭，受壓元件與承載的非受壓元件之間全焊透的T形或角接焊接接頭，以及受壓元件的耐蝕堆焊層應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定。2、2009版容規(guī)第條(1)款：壓力容器產(chǎn)品施焊前，受壓元件焊縫、與受壓元件相焊的焊縫、熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫、受壓元件母材表面堆焊與補(bǔ)焊以及上述焊縫的返修焊縫都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行焊接工藝評定或者有經(jīng)評定合格的焊接工藝支持。3

8、、JB4708-2000第5章：對接焊縫、角焊縫評定規(guī)則。JB4709-2000第4章的4.1條：施焊下列各類焊縫的焊接工藝必須按JB4708標(biāo)準(zhǔn)評定合格：n a)受壓元件焊縫；n b）與受壓元件相焊的焊縫；n C）熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫；n d）受壓元件母材表面堆焊、補(bǔ)焊；n e）上述焊縫的返修焊縫。4、1996版鍋規(guī)第71條要求：“鍋爐產(chǎn)品焊接前，焊接單位應(yīng)按附錄的規(guī)定對下列焊接接頭進(jìn)行焊接工藝評定：1.受壓元件之間的對接焊接接頭；2.受壓元件之間或者受壓元件與非受壓元件之間連接的要求焊透的接頭?！睆囊陨媳硎隹梢钥闯觯?999版容規(guī)和1996版鍋規(guī)對哪些焊接接頭需要進(jìn)行焊接工藝評定的要求

9、是含混不清的，是不明確的。要特別注意：焊接工藝評定的對象是焊縫，而不是焊接接頭。 從以上討論中可以看出：當(dāng)前我國壓力容器和鍋爐的焊接工藝評定要求在評定規(guī)則、評定細(xì)節(jié)和合格標(biāo)準(zhǔn)方面都存在較大的差異，在壓力容器和鍋爐的焊接工藝評定未統(tǒng)一之前，壓力容器的焊接工藝評定必須按照J(rèn)B4708，而鍋爐的焊接工藝評定則應(yīng)按照鍋規(guī)附錄的要求進(jìn)行，切不可混用。三、 焊接工藝評定試件常溫沖擊和低溫沖擊試驗(yàn)的選擇在選擇焊接工藝評定時(shí)有一個(gè)原則就是盡量加大焊評的覆蓋范圍，減少焊評的數(shù)量，如擬定WPS時(shí)，可選用立向上焊位置（見JB4708表1）；擬定WPS時(shí)， 選用非低氫型焊材（見JB4708表1）；充分利用母材類別、組

10、別評定規(guī)則：如類別號(hào)為的同鋼號(hào)母材的評定適用于該類別號(hào)母材與類別號(hào)為的母材組成的焊接接頭（見JB4708 .2）等。 哪么在擬定WPS時(shí)，可否選用焊接工藝評定試件的低溫沖擊試驗(yàn)代替焊接工藝評定試件的常溫沖擊試驗(yàn)?如Q345R的焊接工藝評定，采用-20的低溫沖擊試驗(yàn)代替常溫沖擊試驗(yàn)。應(yīng)當(dāng)說在JB4708標(biāo)準(zhǔn)中是找不到此方面的依據(jù)的。用低溫沖擊試驗(yàn)代替常溫沖擊試驗(yàn)并未做為焊接條件列入JB4708表1之中。如果在做焊接工藝評定時(shí),Q345R做-20低溫沖擊試驗(yàn),且合格指標(biāo)按照常溫沖擊試驗(yàn)的合格指標(biāo)判定, 則該焊接工藝評定試件的低溫沖擊試驗(yàn)可代替常溫沖擊試驗(yàn)。 對于設(shè)計(jì)溫度低于和等于-20的鋼制固定式

11、低溫壓力容器，由于其設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收按照GB150附錄C，因此其母材力學(xué)性能試件（以下簡稱母材試件）、焊接工藝評定試件（以下簡稱焊評試件）、產(chǎn)品焊接試板試件（以下簡稱產(chǎn)品試件）的沖擊試驗(yàn)溫度均按設(shè)計(jì)溫度確定，且均低于或等于-20。 而對于設(shè)計(jì)溫度-20的鋼制固定式壓力容器，焊接工藝評定試件的沖擊試驗(yàn)溫度為常溫。1、 什么是低溫沖擊試驗(yàn)？1） 首先應(yīng)明確鋼制低溫壓力容器的概念按照新容規(guī)和GB150，鋼制低溫壓力容器指設(shè)計(jì)溫度低于和等于-20的壓力容器。其設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收按照GB150附錄C。對于鋼制低溫壓力容器，其母材力學(xué)性能試件（以下簡稱母材試件）、焊接工藝評定試件（以下簡稱焊評試

12、件）、產(chǎn)品焊接試板試件（以下簡稱產(chǎn)品試件）的沖擊試驗(yàn)溫度均按設(shè)計(jì)溫度確定，且均低于或等于-20。2）應(yīng)明確母材力學(xué)性能試件、焊接工藝評定試件、產(chǎn)品焊接試件的常溫沖擊試驗(yàn)和低溫沖擊試驗(yàn)的溫度界限按照舊容規(guī)第78條和GB150的條，母材和產(chǎn)品焊接試板的低溫沖擊試驗(yàn)溫度是指低于0的試驗(yàn)溫度。因此對于容規(guī)和GB150管轄范圍內(nèi)的壓力容器，母材試件、焊評試件、產(chǎn)品試件的沖擊試驗(yàn)溫度低于0就叫低溫沖擊試驗(yàn)，而大于或等于0的都屬于常溫沖擊試驗(yàn)。按照GB/T229金屬夏比缺口沖擊試驗(yàn)方法“室溫沖擊試驗(yàn)應(yīng)在1035進(jìn)行，對試驗(yàn)溫度要求嚴(yán)格的試驗(yàn)應(yīng)在202進(jìn)行”。因此設(shè)計(jì)溫度大于或等于0的壓力容器，焊接工藝評定試

13、件的沖擊試驗(yàn)溫度為常溫，做常溫沖擊試驗(yàn)。試驗(yàn)溫度一般為1035，當(dāng)然做0沖擊也是可以的。對于設(shè)計(jì)溫度低于和等于-20的低溫壓力容器，焊接工藝評定試件的沖擊試驗(yàn)溫度按設(shè)計(jì)溫度確定，且均低于或等于-20，做低溫沖擊試驗(yàn)。對于設(shè)計(jì)溫度低于0高于-20 的鋼制壓力容器的母材力學(xué)性能試件和產(chǎn)品焊接試件的沖擊試驗(yàn)溫度和合格指標(biāo)根據(jù)其設(shè)計(jì)溫度、鋼號(hào)、母材厚度并按照容規(guī)78條和GB150 確定。而對于設(shè)計(jì)溫度低于0高于-20 的鋼制壓力容器的焊接工藝評定試件的沖擊試驗(yàn)溫度和合格指標(biāo)如何處理，筆者認(rèn)為可做常溫沖擊試驗(yàn)，也可與母材力學(xué)性能試件和產(chǎn)品焊接試件的沖擊試驗(yàn)溫度和合格指標(biāo)一致。因?yàn)槟壳八械漠a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)

14、文件中都要求焊接工藝評定按照GB4708執(zhí)行，而GB4708（P24 .6僅要求做常溫沖擊試驗(yàn)；而GB150附錄C中又僅規(guī)定低溫壓力容器(設(shè)計(jì)溫度-20）的低溫沖擊試驗(yàn)及合格指標(biāo)。以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中均未涉及到設(shè)計(jì)溫度低于0高于-20 的鋼制壓力容器的焊接工藝評定試件的沖擊試驗(yàn)溫度和合格指標(biāo)如何處理。因此做常溫沖擊試驗(yàn)是有標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)的。該問題在移動(dòng)式壓力容器的標(biāo)準(zhǔn)中也常見的。如GB/T19905-2005“液化氣體運(yùn)輸車”等，該標(biāo)準(zhǔn)適用于設(shè)計(jì)溫度-50的鋼制罐體。如一臺(tái)設(shè)計(jì)溫度為+50的液氨汽車罐車，該標(biāo)準(zhǔn)要求：罐體鋼板每批抽二張鋼板進(jìn)行夏比（V型缺口）低溫沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度按設(shè)計(jì)溫度選取，且不得高于

15、-20，低溫沖擊功合格指標(biāo)符合GB150；該標(biāo)準(zhǔn)要求：產(chǎn)品焊接試板也要進(jìn)行夏比（V型缺口）低溫沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度按設(shè)計(jì)溫度選取，且不得高于-20，低溫沖擊功合格指標(biāo)符合JB4744。也就是說這臺(tái)液氨汽車罐車，鋼板復(fù)驗(yàn)和產(chǎn)品焊接試板都要做-20低溫沖擊試驗(yàn)。該標(biāo)準(zhǔn)要求：罐體施焊前，應(yīng)按JB4708進(jìn)行焊接工藝評定。焊接工藝評定是做常溫沖擊試驗(yàn)還是低溫沖擊試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)未予以說明。而JB4708標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定做常溫沖擊試驗(yàn)及合格指標(biāo)。所以筆者認(rèn)為按照該標(biāo)準(zhǔn)要求用JB4708進(jìn)行焊接工藝評定，做常溫沖擊試驗(yàn)也是有標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)的。鋼板復(fù)驗(yàn)沖擊試驗(yàn)溫度、產(chǎn)品焊接試板沖擊試驗(yàn)溫度與焊接工藝評定沖擊試驗(yàn)溫度出現(xiàn)不一致的

16、原因是標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)考慮不周造成的。2、焊接工藝評定試件的低溫沖擊試驗(yàn)不能代替焊接工藝評定試件的常溫沖擊試驗(yàn)。因?yàn)闊o理論上的根據(jù)。在JB4708的第5章 “對接焊縫、角焊縫焊接工藝評定規(guī)則”和表1 “各種焊接方法的焊接工藝評定因素”中未將焊接工藝評定試件的沖擊試驗(yàn)溫度作為焊接條件。因此焊接工藝評定試件的低溫沖擊試驗(yàn)不能代替焊接工藝評定試件的常溫沖擊試驗(yàn)。3、焊接工藝評定試件低溫沖擊試驗(yàn)合格指標(biāo)與常溫沖擊試驗(yàn)合格指標(biāo)要求不同例如：當(dāng)用 Q345R鋼板做設(shè)計(jì)溫度為常溫（如設(shè)計(jì)溫度為+50的液氨儲(chǔ)罐）的壓力容器殼體時(shí),焊接工藝評定試件常溫沖擊吸收功三個(gè)試樣的平均值為大于等于27J（按照J(rèn)B4708的.6

17、.3條）；而當(dāng)用 Q345R鋼板做設(shè)計(jì)溫度為-20的低溫壓力容器的殼體時(shí),焊接工藝評定試件低溫沖擊吸收功三個(gè)試樣的平均值為大于等于20J（按照GB150附錄C的C條）。4、在JB4744的8.3條試驗(yàn)方法（關(guān)于產(chǎn)品焊接試板沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)方法）規(guī)定：根據(jù)圖樣要求進(jìn)行常溫或低溫沖擊，其試驗(yàn)方法按GB/T229的有關(guān)規(guī)定，若低溫沖擊試驗(yàn)合格，可免做常溫沖擊。此條僅限于產(chǎn)品焊接試板的規(guī)定不能機(jī)械套用于焊接工藝評定。5、有個(gè)別單位認(rèn)為對于Q345R的焊接工藝評定試件做-21的低溫沖擊試驗(yàn)就可覆蓋大于等于-20的焊接工藝評定（在重要因素和補(bǔ)加重要因素不變條件下），這種認(rèn)識(shí)更是錯(cuò)誤的。因?yàn)镚B150規(guī)定Q3

18、45R的溫度使用范圍是在：-20t475。做-21的低溫沖擊已超出了Q345R的使用范圍，已變得毫無意義。四、 常用焊接術(shù)語1、 原稱 埋弧自動(dòng)焊 埋弧焊 SAW； Submerged arc welding2、 原稱 半自動(dòng)埋弧焊手工埋弧焊；3、 手工電弧焊焊條電弧焊 SMAW；Shielded metel arc welding4、 取消了半自動(dòng)焊的提法擴(kuò)大了手工焊的范圍；5、 氣體保護(hù)電弧焊gas shielded arc welding6、 熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊 （MIG） metel inert-gas arc welding7、 鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊（TIG） tangsten inert-gas arc welding8、 活性氣體保護(hù)電弧焊 (MAG)metel active-gas arc welding 9、 熔化極氣體保護(hù)電弧焊 （GMAW）10、 鎢極氣體保護(hù)電弧焊（GTAW）11、 等離子弧焊 PAW plasma arc welding12、 線能量 heat input熔焊時(shí)，由焊接熱源輸入給單位長度焊縫上的能量（J/cm）。也有稱熱輸入的。13、 熱輸入 heat inp