壓力容器焊接工藝評定

1、壓力容器焊接工藝評定一、壓力容器焊接工藝評定過程焊接工藝評定的一般過程是:根據(jù)金屬材料的焊接性能，按照設(shè)計(jì)文件規(guī)定和制造工藝擬定預(yù)焊 接工藝規(guī)程（pWPS）,施焊試件和制取試樣，檢測焊接接頭是否符合規(guī)定的要求，并形成焊接工藝評 定報(bào)告（PQR）對預(yù)焊接工藝預(yù)規(guī)程（pWPS）進(jìn)行評價(jià)。二、壓力容器焊接工藝評定的依據(jù)（1）國務(wù)院特種設(shè)備安全監(jiān)察條例：（2）壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修、檢驗(yàn)和監(jiān)督安全技術(shù)規(guī)范；（3）壓力容器的設(shè)計(jì)、制造安裝、改造、維修、檢驗(yàn)和監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)；（4）壓力容器用材料（母材和焊材）標(biāo)準(zhǔn)；（5）壓力容器的質(zhì)量管理要求和焊接裝備、焊接工藝現(xiàn)狀：（6）參照美國ASME鍋爐壓

2、力容器規(guī)范第IX卷焊接和釬焊評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制。美國ASME鍋爐壓力容器規(guī)范在國際上具有極強(qiáng)的廣泛性和權(quán)威性，目前已被113個(gè)國家和地區(qū)認(rèn)可。三、壓力容器焊接工藝評定的適用范圍1.壓力容器焊接工藝評定的適用壓力容器的焊縫（1）受壓元件焊縫；（2）與受壓元件相焊的焊縫：（3）上述焊縫的定位焊縫；（4）受壓元件母材表面堆焊、補(bǔ)焊。2.壓力容器焊接工藝評定的適用焊接方法氣焊（OFW）、焊條電弧焊（SMAW）、埋孤焊（SAW）、熔化極氣體保護(hù)焊（含藥芯焊絲電弧焊） （GMAW、FCAW）、鴇極氣體保護(hù)焊（GTAW）、等離子弧焊（PAW）,氣電立焊（EGW）、電渣焊（ESW）、螺 柱電弧焊（SW）、摩擦焊

3、（FRW）等焊接方法。壓力容器焊接工藝評定與從事壓力容器設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、維修、檢驗(yàn)和監(jiān)督檢驗(yàn)單位和 人員有直接關(guān)系。四、壓力容器焊接工藝評定的特點(diǎn)（1）壓力容器焊接工藝評定是解決壓力容器所用材料在具體條件下的焊接工藝問題，而不是為了 選擇最佳工藝參數(shù)，所以，通過焊接工藝評定所選擇的焊接工藝參數(shù)有一定的范圍。（2）壓力容器焊接工藝評定是解決具體工藝條件下的使用性能問題，但不能解決消除應(yīng)力、減少 變形、防止焊接缺陷產(chǎn)生等涉及到設(shè)備的整體質(zhì)量的問題。（3）壓力容器焊接工藝評定是以材料的焊接性為基礎(chǔ)，通過焊接工藝評定的試驗(yàn)去指導(dǎo)生產(chǎn)，避 免了將實(shí)際產(chǎn)品當(dāng)作試驗(yàn)件的弊病，因此焊接工藝評定與焊接工

4、藝附加評定都不是模擬試驗(yàn)、見證試 驗(yàn)。（4）壓力容器焊接工藝評定試驗(yàn)過程中應(yīng)排除人為因素，不應(yīng)將焊接工藝評定與焊工技能評定混 為一體。主持焊接工藝評定的的工作人員應(yīng)有能力分辨出產(chǎn)生缺陷和缺欠的原因是焊接工藝問題還 是焊工技能問題，若是焊工技能問題，則應(yīng)通過焊工培訓(xùn)去解決。（5）焊接工藝評定試件的檢驗(yàn)項(xiàng)目也僅要求檢驗(yàn)力學(xué)性能（拉力、沖擊）、彎曲性能或堆焊層的 化學(xué)成分。承壓設(shè)備焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)不適用于超出標(biāo)準(zhǔn)范圍、變更或增加試件檢驗(yàn)要求的內(nèi)容。 如果要求增加檢驗(yàn)項(xiàng)目如奧氏體不銹鋼的應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕等，則不僅要給出相應(yīng)的檢驗(yàn)方法、判 定準(zhǔn)則、還要給出評定合格后的焊接工藝的適用范圍。（6）焊接工藝

5、評定應(yīng)在本單位進(jìn)行。焊接工藝評定所用設(shè)備、儀表應(yīng)處于正常工作狀態(tài)，金屬材 料、焊接材料應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，并由本單位操作熟練的焊接人員使用本單位設(shè)備完成焊接工藝評定試 件的焊接工作。（7）評定合格的焊接工藝是指合格的焊接工藝評定報(bào)告中，所列通用焊接工藝評定因素和專用焊 接工藝評定因素中的重要因素、補(bǔ)加因素。（8）壓力容器焊接工藝評定，除遵守承壓設(shè)備焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)符合壓力容器產(chǎn)品 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)文件。五、壓力容器焊接工藝評定的意義焊接工藝是壓力容器制造、安裝、改造、維修的重要工藝，焊接質(zhì)量在很大程度上決定了壓力容器的制造、安裝、改造、維修的質(zhì)量。壓力容器的焊接質(zhì)量包括諸多方面的內(nèi)容:焊縫外

6、觀、焊接缺 陷、焊接變形與應(yīng)力、焊接接頭的使用性能（力學(xué)性能、彎曲性能、耐腐蝕性能、低溫性能、高溫性 能等）和焊接接頭外形尺寸等。焊接工藝能否保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，焊前需要在試件上進(jìn)行驗(yàn)證，這 就是焊接工藝評定概念。嚴(yán)格來說，焊接工藝評定是指為驗(yàn)證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進(jìn)行 的試驗(yàn)過程及結(jié)果評價(jià)。壓力容器產(chǎn)品的焊接質(zhì)量是指滿足焊接接頭的使用性能。當(dāng)進(jìn)行耐蝕堆焊時(shí)，堆焊層的化學(xué)成分 是保證耐蝕性能的基礎(chǔ)。1.焊接接頭的使用性能焊制壓力容器是由母材和焊接接頭構(gòu)成的，焊接接頭的使用性能從根本上決定了壓力容器的質(zhì) 量。焊接工藝能否保證壓力容器焊接接頭的使用性能，焊前需要在試件上進(jìn)行驗(yàn)證，焊接接頭

7、的使 用性能是驗(yàn)證所擬定的焊接工藝正確性的依據(jù)。焊接工藝評定過程是按照所擬定的預(yù)焊接工藝規(guī)程 （PWPS）,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定施焊試件和制取試樣、檢驗(yàn)試樣，測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能, 經(jīng)焊接工藝評定后應(yīng)形成“焊接工藝評定報(bào)告（PQR）”用以評價(jià)所擬定的預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）的 正確性。從中可見，將焊接接頭的使用性能當(dāng)作承壓設(shè)備工藝評定的目標(biāo)是制訂焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)的 核心思想。2.堆焊層的化學(xué)成份耐蝕堆焊工藝能否保證堆焊層的化學(xué)成分符合規(guī)定，焊前需要在試件上進(jìn)行驗(yàn)證，堆焊層的化學(xué) 成分是驗(yàn)證所擬定的焊接工藝正確性的依據(jù)。以焊接條件的變更是否引起了堆焊層化學(xué)成分的變化 作為判斷準(zhǔn)則，并

8、據(jù)此制訂堆焊工藝評定規(guī)則。堆焊工藝評定過程是按照所擬定的預(yù)焊接工藝規(guī)程 （pWPS）,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定施焊試件和制取試樣、檢驗(yàn)試樣，測定堆焊層是否具有所要求的化學(xué)成分。 經(jīng)焊接工藝評定后應(yīng)形成焊接工藝評定報(bào)告（PQR）”用以評價(jià)所擬定的預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）的 正確性。由此可見，將確保堆焊層化學(xué)成分當(dāng)作堆焊工藝評定目標(biāo)是制訂耐蝕堆焊工藝評定規(guī)則的核 心思想。不論焊接工藝評定目標(biāo)如何，若要評定焊接工藝則首先要擬定“預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）”，用 “焊接工藝評定報(bào)告（PQR）”來評價(jià)所擬定的“預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）”的正確性。六、焊接工藝評定的目的焊接工藝評定的目的是確定用于建造的焊件對于

9、預(yù)期的應(yīng)用具有要求的性能，焊接工藝評定確 定的是焊件的性能,而不是焊工和焊機(jī)操作工的技能。焊工技能評定的基本準(zhǔn)則是確定焊工熔敷優(yōu)質(zhì) 焊縫金屬的能力;焊機(jī)操作工技能評定的基本準(zhǔn)則是確定焊機(jī)操作工操作焊接設(shè)備的能力。對接焊縫 和角焊縫焊接工藝評定的目的是使焊接接頭的力學(xué)性能、彎曲性能符合規(guī)定;耐蝕堆焊工藝評定的目 的是使堆焊層化學(xué)成份符合規(guī)定；而焊接工藝附加評定的目的是使焊接接頭的特殊性能（如保證焊 透、角焊縫厚度）符合規(guī)定。通過施焊試件和制作試樣驗(yàn)證預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）的正確性，焊 接工藝正確與否的標(biāo)志在于焊接接頭的性能是否符合要求。若符合要求,則證明所擬定的焊接工藝是 正確的。當(dāng)用于焊接

10、產(chǎn)品時(shí)，則產(chǎn)品焊接接頭的性能同樣可以滿足要求。焊接接頭的使用性能是設(shè)計(jì)的基本要求，通過擬定正確的焊接工藝保證焊接接頭獲得所要求的 使用性能。七、焊接工藝評定的基礎(chǔ)焊接工藝評定的基礎(chǔ)是材料的焊接性能，要進(jìn)行焊接工藝評定，首先要擬定預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）,由具有一定專業(yè)知識和相當(dāng)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的焊接技術(shù)人員，依據(jù)所掌握材料的焊接性能，結(jié) 合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求與制造廠焊接工藝和設(shè)施，擬定出供評定使用的預(yù)焊接工藝規(guī)程（pWPS）,金屬材料 的焊接性能是壓力容器焊接工藝評定的基礎(chǔ)、前提。沒有充分掌握材料的焊接性能就很難擬定出正 確的焊接工藝，并進(jìn)行評定。因此焊接工藝評定應(yīng)以可靠的材料焊接性能為依據(jù)，并在產(chǎn)品

11、焊接前完 成。材料的焊接性能試驗(yàn)主要解決材料如何焊接問題，但不能回答在具體工藝條件下焊接接頭的使 用性能是否滿足要求這個(gè)實(shí)際問題，只有依靠焊接工藝評定來完成。材料的焊接性能試驗(yàn)也不能代替 焊接工藝評定，同樣，焊接工藝評定也代替不了材料的焊接性能試驗(yàn)。焊接工藝評定與材料的焊接性 能試驗(yàn)是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)、又有所區(qū)別的概念，它們之間不能互相代替。金相組織、裂紋產(chǎn)生的機(jī)理、腐蝕試驗(yàn)、回火脆化等等問題都屬于材料的焊接性能范疇，應(yīng)當(dāng)在 焊接工藝評定前進(jìn)行充分研究、試驗(yàn)，得出結(jié)論，焊接工藝評定不能代替材料的焊接性能試驗(yàn)。材料的焊接性能可由材料生產(chǎn)單位提供。材料生產(chǎn)單位在試制出任何一個(gè)新鋼種時(shí)均做了大量 的試驗(yàn)研究，材料的焊接性能是其中的一個(gè)重要內(nèi)容，如果材料的焊接性能不好，則該鋼種將無法用 于焊接生產(chǎn)，也就不能用于焊制壓力容器了。鋼材的焊接性能試驗(yàn)?zāi)壳坝幸韵聨追N常用方法:最高硬度法試驗(yàn)、斜Y形坡口焊接裂紋試驗(yàn)法和 焊接用插銷法冷裂紋試驗(yàn)方法等。通過以上的鋼材的焊接性能試驗(yàn)，可以確定該鋼材焊接性能和該鋼 材焊接時(shí)的預(yù)熱溫度、層間溫度、線能量的范圍等參數(shù)。對于碳鋼和低合金鋼最簡單的辦法是通過公 式計(jì)算出該鋼號的Ceq （碳當(dāng)量）和Pcm （裂紋敏感性指數(shù)）從理論上進(jìn)行大致的判斷。目前國際上 比較通行的Ceq （碳當(dāng)量）和Pcm