GB-T33209-2016焊接氣瓶焊接工藝評定

焊接氣瓶焊接工藝評定2016-12-13發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布前言 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語與定義 4總則 25鋼材的分組 36評定規(guī)則 37試件的制備 48評定試驗項目、試驗要求和結(jié)果評價 5附錄A(資料性附錄)焊接工藝評定表格推薦格式 附錄B(資料性附錄)焊接工藝評定常用英文縮寫及代號 附錄C(資料性附錄)焊縫位置 參考文獻 26I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。1焊接氣瓶焊接工藝評定本標準規(guī)定了焊接氣瓶焊接工藝評定的基本要求。本標準不適用于工業(yè)用非重復充裝焊接鋼瓶的焊接工藝評定。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法GB/T2653焊接接頭彎曲試驗方法GB/T2654焊接接頭硬度試驗方法GB/T3375焊接術(shù)語GB/T13005氣瓶術(shù)語GB/T17925氣瓶對接焊縫X射線數(shù)字成像檢測NB/T47013.2承壓設備無損檢測第2部分：射線檢測3術(shù)語和定義GB/T3375、GB/T13005界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。焊接工藝評定weldingprocedurequalification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(jié)果評價。預焊接工藝規(guī)程preliminaryweldingprocedurespecification為進行焊接工藝評定所擬定的焊接工藝文件。焊接工藝評定報告weldingprocedurequalific記載驗證性試驗及其檢驗結(jié)果，對擬定的預焊接工藝規(guī)程進行評價的報告。焊接工藝規(guī)程weldingprocedurespecification根據(jù)合格的焊接工藝評定報告編制的，用于產(chǎn)品施焊的焊接工藝文件。2焊件weldment用焊接方法連接的焊接氣瓶或其零部件，焊件包括母材和焊接接頭兩部分。試件testcoupon按照預定的焊接工藝制成的用于試驗的焊件(或試樣瓶)。從試件(或試樣瓶)上按規(guī)定切取的供試驗用的樣品。能改變焊接接頭的組織和性能或焊接殘余應力的熱過程。上轉(zhuǎn)變溫度appertransformationtemperature加熱期間完成奧氏體轉(zhuǎn)變的相變溫度。試樣受拉面為焊縫正面的彎曲。具有較大焊縫寬度的面為正面，當兩面焊縫寬度相等則先完成蓋面層焊縫一側(cè)為正面。試樣受拉面為焊縫背面的彎曲。試樣受拉面為焊縫橫截面的彎曲。替代圓形壓頭彎曲試驗alternateformer-bendtest用專用的彎曲裝置進行的搭接或鎖底焊接接頭的彎曲試驗。在焊接接頭與母材中，無損檢測標準允許存在的不連續(xù)部位。4總則焊接的承壓雙面角焊縫、角接組合焊縫及底座、護罩等與鋼瓶主體焊接的非承壓角焊縫、熔入上述焊縫的定位焊縫以及上述焊縫的返修焊接工藝都應得到評定。4.2公稱容積小于或等于150L的焊接氣瓶的焊接工藝評定試件采用試樣瓶，公稱容積大于150L的焊接氣瓶的焊接工藝評定可采用試件進行。4.3焊接工藝評定應在本單位進行。所用母材與焊接材料應符合相應標準的要求，設備、儀表應處于正常工作狀態(tài)，由本單位操作技能熟練的焊接人員在相應的焊接氣瓶生產(chǎn)線上焊接試件(或試樣瓶)。4.4焊接工藝評定報告應經(jīng)氣瓶制造單位焊接責任工程師審核，技術(shù)負責人批準，經(jīng)監(jiān)檢人員簽字確3認后存入技術(shù)檔案。4.5焊接工藝評定記錄、報告(參見附錄A,表格填寫中常用英文縮寫及代號參見附錄B)等技術(shù)檔案及焊接工藝評定試樣應當保存至該工藝評定失效為止。4.6本標準未包括的焊接方法的焊接工藝評定應按相應產(chǎn)品標準的要求，參照本標準的評定規(guī)則進行5鋼材的分組根據(jù)鋼材的化學成分和焊接性將焊接氣瓶用母材進行分組見表1。表1未列入，但規(guī)范和標準準許使用的鋼材可按照其化學成分和焊接性歸人相應的組別。分組合金組分化學成分(質(zhì)量分數(shù))/%CPS其他元素I碳素鋼Als≥0.015或Alt≥0.020J碳-錳鋼~1.60Alt≥0.020;如鋼中加入Nb、Ti、V等微量元素，Alt含量的下限不適用奧氏體不銹鋼~20.00~14.00~3.00°V鐵素體不銹鋼~14.50一Al:0.10～0.30奧氏體-鐵素體不銹鋼~23.00~6.50~3.50N:0.05～0.20表中Mo、Ti的質(zhì)量分數(shù)值系對含Mo奧氏體不銹鋼及含Ti奧氏體不銹鋼的要求。6評定規(guī)則等)板組合焊縫試件評定合格的焊接工藝，適用于氣瓶的管(閥座、凸緣等)板組合焊縫和角焊縫及其定6.2當同一條焊縫使用多種焊接方法或焊接工藝(符合6.4中任一條時，即作為不同的焊接方法或不同的焊接工藝)焊接時，可按每種焊接方法或焊接工藝分別進行評定，亦可使用多個焊接方法或焊接工藝進行組合評定，組合評定合格的焊接工藝不適用于單一焊接方法或焊接工藝的焊接。6.3氣瓶的縱焊縫與環(huán)焊縫應分別進行評定。在評定環(huán)焊縫焊接工藝時，小直徑試樣瓶或試件的環(huán)縫評定也適用于相同焊接接頭型式較大直徑氣瓶環(huán)縫的評定。6.4符合下列情況之一時應重新進行焊接工藝評定：a)改變母材的組別；4b)改變填充金屬型號或增加或取消填充金屬；c)改變焊劑型號或改變混合焊劑的混合比；e)改變焊接位置(焊接位置見附錄C);f)預熱溫度比評定合格值降低30℃或更多；h)取消或增加墊板；i)每側(cè)多道焊改為單道焊；k)改變保護氣體種類或混合保護氣體中任一組分變化大于或等于15.0%;m)有沖擊韌性要求時，焊接使用的熱輸入超過評定合格值(當經(jīng)高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理或奧氏體母材焊后經(jīng)固溶處理時除外);n)改變焊接生產(chǎn)線焊接規(guī)范參數(shù)的控制方式或減少參數(shù)控制。6.5.1對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于焊件厚度的有效范圍按表2的規(guī)定。表2對接焊縫試件厚度與焊件厚度的規(guī)定單位為毫米試件厚度(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單道焊多道焊T0.8T～1.5T,且≥6,≤120.8T～1.5T,且≥6T取試件的名義厚度，T<6mm時，每種壁厚均需進行焊接工藝評定。t為試件焊縫金屬厚度。試件中任一焊道的厚度大于13mm時，則適用于焊件最大厚度為1.1T。6.5.2管(閥座、凸緣等)板組合焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于焊件厚度的有效范圍按表2的規(guī)6.5.4對接焊縫試件或管(閥座、凸緣等)板組合焊縫試件評定合格的焊接工藝用于承壓角焊縫時，焊7.3焊接工藝評定采用試件進行時，縱縫的評定采用平板對接焊縫試件；環(huán)縫的評定采用模擬圓筒形環(huán)縫的評定允許采用平板試件替代模擬圓筒形試件。等)板組合焊縫試件。公稱容積大于150L時，允許用平板代替封頭制備試件。7.5試件的尺寸應滿足制備試樣的要求。58.1評定項目時);8.1.2工藝評定試驗項目詳見表3。表3工藝評定試驗項目和取樣數(shù)量接頭形式試驗項目試驗目的試樣數(shù)量試驗準備方法及試驗結(jié)果要求縱、環(huán)向?qū)雍缚p*橫向拉伸強度2見8.2.4橫向面彎塑性和完好性2見8.2.5橫向背彎°塑性和完好性2見8.2.5橫向側(cè)彎“塑性和完好性4見8.2.5韌性見8.2.6壓扁“塑性和完好性2見8.2.7環(huán)向搭接接頭角焊縫替代圓形壓頭彎曲背彎塑性和完好性2見8.2.5低倍金相熔合充分性和完好性2見8.2.8壓扁*塑性和完好性2見8.2.7承壓雙面角焊縫、角接組合焊縫(凸緣、閥座等與封頭、筒體連接的承壓組合焊縫)低倍金相熔合充分性和完好性2見8.2.8硬度'淬硬性1見8.2.9非承壓角焊縫(護罩、底座等與封頭、筒體連接的非承壓角焊縫、搭接焊縫)低倍金相熔合充分性和完好性2見8.2.8·縱縫與環(huán)縫應分別按以上規(guī)定的試驗項目和數(shù)量取樣進行試驗?！ゆi底接頭的背彎試驗允許采用本標準規(guī)定的替代圓形壓頭彎曲試驗。可用4個側(cè)彎試樣代替2個面彎和2個背彎試樣；當同一條焊縫使用多種焊接方法或工藝進行組合評定，且試件厚度≥10mm時，應采用側(cè)彎。下列情況之一應進行焊縫(W)、熱影響區(qū)(H)沖擊試驗：——鋼瓶主體材料為I、Ⅱ、V、Ⅱ組，其名義壁厚Sa≥6mm時；——鋼瓶主體材料為IN組，且采用低溫成形工藝時；——焊接絕熱氣瓶內(nèi)膽應進行低溫沖擊試驗；當內(nèi)膽名義壁厚S,<3mm時，應采用3mm的試板進行；-—組合評定時，每一種焊接方法(或焊接工藝)的焊縫和熱影響區(qū)。壓扁試驗僅限于規(guī)范、標準和設計文件有要求時。IV組(經(jīng)低溫成形工藝除外)和VI組材料制鋼瓶可不進行承壓角接接頭組合焊縫的硬度試驗。其他組別材料制鋼瓶的瓶壁名義厚度<2mm時，承壓雙面角焊縫、角接組合焊縫的硬度試驗，瓶壁部位可不進行試驗。產(chǎn)品標準或設計文件有規(guī)定時，可按產(chǎn)品標準或設計文件的要求作硬度試驗。6圖樣及相應產(chǎn)品標準的要求。厚度大于或等于2mm的對接接頭試件應經(jīng)100%射線檢測，射線檢測按NB/T47013.2、GB/T17925,技術(shù)等級不應低于AB級，合格級別不應低于NB/T47013.2的Ⅱ級。力學性能和彎曲性能試驗的取樣要求如下：少于焊縫長度50%的部位截取(見圖1、圖2和圖3);b)在試件上取樣時，模擬圓筒形板狀試件的每組試樣應參照圖2截?。豢v縫試件及采用平板試件替代模擬圓筒形試件的每組試樣應按圖4截?。籨)允許避開焊接缺欠制取試樣。說明：2——面彎試樣；3——背彎試樣。圖1兩部分組成的氣瓶上試樣位置圖72——面彎試樣；3——背彎試樣；圖2三部分組成的氣瓶上試樣位置圖a)搭接接頭角焊縫b)鎖底接頭對接焊縫c)試樣截取位置圖3封頭凸面承壓的氣瓶上試樣位置圖8舍側(cè)拉側(cè)舍側(cè)拉側(cè)備側(cè)拉沖舍棄彎伸彎用彎伸擊棄舍棄拉背面?zhèn)涿胬瓫_含伸彎彎用彎伸擊棄圖4板狀對接焊縫上試樣位置圖試樣在加工前允許采用機械方法緩慢施力進行校平，不得采用錘擊。試樣的焊縫余高應以機械方說明：單位為毫米h?——焊縫的最大寬度；拉伸試驗按GB/T228.1規(guī)定的試驗方法測定焊接接頭的抗拉強度。每個試樣的抗拉強度應不低于氣瓶設計文件規(guī)定的瓶體材料抗拉強度保證值。9符合圖6和圖7的要求，試樣受拉伸表面不得有劃痕和損傷。8.2.5.1.2.1當按GB/T2653的圓形壓頭彎曲試驗方法進行彎曲試驗時，鎖底接頭彎曲試樣應去除鎖底部分，其余按圖6的要求。試樣的正面和背面表面均不加工，尺寸及加工質(zhì)量應符合圖9中a)或S——試樣厚度(試件厚度);b)的要求，試樣長度應保證B——試樣寬度(此時為試件厚度T);R——試樣拉伸面棱角，不超過0.2T,最大為2mm。圖8鎖底接頭替代圓形壓頭彎曲試樣a)以封頭母材為定位端的搭接接頭替代圓形壓頭彎曲試樣b)以筒體母材為定位端的搭接接頭替代圓形壓頭彎曲試樣S?——試樣筒體一側(cè)厚度(試件筒體部分壁厚),單位為mm;S?——試樣封頭一側(cè)厚度(試件封頭部分壁厚),單位為mm;L——根據(jù)L?、彎心軸直徑及替代圓形壓頭彎曲試驗裝置確定；圖9搭接接頭替代圓形壓頭彎曲試樣c)采用替代圓形壓頭彎曲試驗方法時，試驗應在替代圓形壓頭彎曲試驗裝置(見圖10)上進行，應保證角焊縫的根部位于彎心軸的中心線上，彎心直徑按圖11及表4的規(guī)定，試驗方法如搭接接頭彎曲試驗應按以下要求進行：軸直徑按圖11及表4的規(guī)定，當試樣兩側(cè)厚度不同時，彎心直徑按較薄者厚度確定；試樣彎曲到規(guī)定的要求后，用機械方法去除搭接接頭的搭接部分或鎖底接頭的鎖底部分(見或其他內(nèi)部缺欠引起的棱角開口缺陷長度應計人。圖10替代圓形壓頭彎曲試驗裝置a)圖11替代圓形壓頭彎曲試驗方法示意圖實測抗拉強度R。/(N/mm2)23456注1:試樣厚度按試樣的名義厚度。注2:搭接接頭替代圓形壓頭彎曲試驗時，按母材抗拉強度實測值確定n值。b)取樣位置：在試件厚度上的取樣位置見圖12。c)標準試樣的形式、尺寸及加工質(zhì)量應符合GB/T229的規(guī)定；當試件尺寸無法制備標準試樣d)缺口位置：焊縫區(qū)試樣的缺口軸線應位于焊縫中心線上。熱影響區(qū)試樣的缺口軸線至試樣軸b)試驗溫度應不高于鋼材標準規(guī)定沖擊試驗溫度；焊接絕熱氣瓶內(nèi)膽試樣的試驗溫度應不高于c)寬度為2.5mm的試樣在試驗時應有防試樣失穩(wěn)裝置，試驗方法參照GB/T229的有關規(guī)定。圖12沖擊試樣位置及缺口軸線位置以焊接接頭每個區(qū)3個試樣為一組，每組試樣的沖擊吸收功平均值應符合表5的規(guī)定，至多允許有1個試樣的沖擊吸收功低于規(guī)定值，但不低于規(guī)定值的70%。表5焊接接頭沖擊吸收功平均值鋼材組別試驗溫度/℃沖擊吸收功KV?不小于/J常溫常溫N、V、VI設計溫度按相應產(chǎn)品標準或設計文件壓扁試驗樣瓶應滿足以下要求：a)樣瓶需經(jīng)耐壓試驗和氣密試驗合格；b)對于圓筒部分長度大于或等于40mm的焊接氣瓶，按圓筒試樣進行試驗；對于圓筒部分長度a)對于圓筒形試樣，使用楔形壓頭，壓頭的頂角為60°,圓角半徑為13mm,壓頭長度L不小于試驗瓶外徑的1.5倍，壓頭部分的高度l不小于試驗瓶外徑的0.5倍。b)對于球形試樣，直接使用兩塊平行的鋼板作為壓頭，壓頭表面粗糙度不低于Ra6.3。c)壓扁試驗時，壓頭的移動速度為20mm/min～50mm/min,在負荷作用下測量壓頭間距。對于圓筒試樣，該間距應不大于鋼瓶主體焊縫邊緣處實測壁厚(焊縫余高不計，采用永久性墊板或鎖底坡口焊接接頭時應計入墊板厚度或鎖底部分厚度)的6倍；對于球形試樣，該間距應不大于原外徑的50%。d)壓扁試驗時，試樣的擺放位置如圖13所示。a)圓筒試樣的壓扁試驗b)球形試樣的壓扁試驗圖13瓶體壓扁試驗a)將試件等分切取2件試樣，其中一件試樣的切口應在焊縫的起始和終了位置(見圖14);b)每件試樣取一個剖面進行低倍金相檢驗，其中一件試樣的檢驗面應包括焊縫的起始和終了部a)承壓角接接頭組合焊縫b)非承壓角焊縫注：瓶耳試樣的切取可參照上圖，在兩個瓶耳上各切1個試樣。圖14角接接頭組合焊縫與角焊縫上試樣位置圖硬度試驗試樣應按以下要求進行加工：b)試樣應采用機械方法切?。划敳捎脽崆懈顣r，應使用機械加工方法去除切割熱影響區(qū)；c)試樣的試驗面應平直，并經(jīng)拋光處理，表面粗糙度(Ra)應不大于0.4μm。試驗面不得有氧化硬度試樣應按以下要求進行：a)硬度試驗按GB/T2654標準要求進行，采用HV10維氏硬度試驗方法測定焊接接頭各部分的b)應按圖15所示在表面以下2mm處及根部區(qū)域各打一排壓痕，每排壓痕應包括焊縫、熱影響c)熱影響區(qū)內(nèi)第一個壓痕與熔合線的距離應小于或等于0.5mm,兩測點間距離為1mm;d)母材上應有足夠的測試點以保證測試的準確性，焊縫上測試點間的距離選擇應確保其做出準單位為毫米a)全焊透組合焊縫b)雙面角焊縫圖15全焊透組合焊縫和雙面角焊縫硬度測試點選取圖硬度試驗的結(jié)果應符合表6的要求。表6允許的最大硬度值(HV10)材料組別未經(jīng)熱處理經(jīng)熱處理V允許的最大硬度值由設計文件確定允許的最大硬度值由設計文件確定GB/T33209—2016(資料性附錄)焊接工藝評定表格推薦格式A.1預焊接工藝規(guī)程和焊接工藝評定報告要求用于焊條電弧焊、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。A.2焊接工藝規(guī)程要求焊接工藝規(guī)程可參照“預焊接工藝規(guī)程”進行編制，也可為焊接工藝卡的形式。A.3其他要求其他焊接方法的表格形式可參照表A.1、表A.2擬定。表A.1預焊接工藝規(guī)程(pWPS)單位名稱：焊接工藝評定報告編號：焊接接頭：襯墊(材料及規(guī)格)其他組別號標準號材料代號與組別號標準號材料代號_相焊其他填充金屬：焊材標準焊材型號焊材牌號(金屬材料代號)填充金屬尺寸其他注1:對每一種母材與焊接材料的組合均需分別填表。注2:當采用混合焊劑時，注明其配比。表A.1(續(xù))焊接位置：角焊縫位置立焊的焊接方向：(向上、向下)焊后熱處理：加熱方式保溫時間范圍/h預熱：最小預熱溫度/℃最大層間溫度/℃保持預熱時間加熱方式氣體：氣體種類混合比流量/(L/min)尾部保護氣背面保護氣電特性：電流種類焊接電流范圍/A焊絲送進速度/(cm/min)焊接電弧種類極性電弧電壓/V鎢極類型及直徑噴嘴直徑/mm(按所焊位置和厚度，分別列出電流和電壓范圍，記入下表)焊道焊層焊接方法填充金屬焊接電流電弧電壓/V焊接熱輸入/牌號極性電流/A技術(shù)措施：擺動焊或不擺動焊焊前清理和層間清理單道焊或多道焊(每面)導電嘴至工件距離/mm擺動參數(shù)背面清根方法單絲焊或多絲焊錘擊其他編制日期審核日期批準日期表A.2焊接工藝評定報告(PQR)焊接工藝評定報告編號：日期，預焊接工藝規(guī)程編號：焊接方法：機械化程度：(手工、機械、自動)接頭簡圖：(坡口形式、尺寸、村墊)預熱：預熱溫度/℃層間溫度/℃其他焊接位置：焊接方向(向上、向下):焊后熱處理：保溫溫度/℃保溫時間/h母材：材料標準材料牌號組別號與組別號相焊厚度直徑其他保護氣體：保護氣體種類(單一、多種)混合氣體成分(配比)注：當采用混合焊劑時，應注明其配比。電特性：極性鎢極尺寸焊接電流/A電弧電壓/V其他填充金屬：焊材類別焊材型號