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文檔簡介

鋼制壓力容器焊接工藝評定》標準釋義

、,一.>.

一、刖S

JB708-1992《鋼制壓力空器焊接工藝評定》發(fā)布之日起便結(jié)束了我

國壓力容器行業(yè)各方面沒有一致認可的焊接工藝評定標準的憶局面,

它的實施為確保壓力容器焊接質(zhì)量起到了積極推動作用。

JB4708—1992起草于1987年,當時國內(nèi)焊接工藝評定剛剛起步,各

方面軍對焊接工藝評定的認識并不完全相同。各壓力容器制造單位的

焊接技術(shù)力量懸殊很大,一、二類壓力容器制造單位中焊接專業(yè)人

員普遍缺乏,制訂標準時充分考慮了面臨的實際情況,而在相應條款

中做出規(guī)定。10多年來壓力容器待業(yè)發(fā)生了巨大變化,數(shù)以10萬計

的評定項目提高了壓力容器工作者對焊接工藝的認識,壓力容器制

造、安裝單位的焊接技術(shù)素質(zhì)普遍有了很大提高,國內(nèi)近100家壓力

容器制造單位取得了美國機械工程師學會的授權(quán)證書及鋼印,具有國

際權(quán)威性的規(guī)范ASME《鍋爐及壓力容器規(guī)范》在國內(nèi)越來越普及,

影響極深。

全國壓力容器標準化技術(shù)委員會充分考慮到JB4708-1992實施以來

的重大變化,在1998年就將修訂JB4708-1992列入了計劃。標準起

草單位充分調(diào)研了標準的實施情況認真對比ASME《鍋爐及壓力容器

規(guī)范》第IX卷《焊接和釬焊評定》(1995年版),嚴格按照修訂標準程

序,逐步提出討論稿、征求意見稿、送審稿、報批稿。

本標準的修訂原則是:在JB4708-1992實施后國內(nèi)焊接工藝評定實

踐基礎(chǔ)上,根據(jù)我國壓力容器法規(guī)及標準規(guī)定,從實際出發(fā)積極參照

采用ASME《鍋爐及壓力容器規(guī)范》第IX卷《焊接和釬焊評定》,肯

定合理條款,修正錯誤內(nèi)容,增加相關(guān)章節(jié),以使修改后的標準能切

實有效保證壓力容器焊接接頭使用性能,力求其技術(shù)要求不低于美國

同類標準化,在國內(nèi)同類標準在國內(nèi)同類標準中處于領(lǐng)先水平。

由于壓力容器焊接工藝評定標準的專業(yè)性與實踐性都有非常強,真正

認識與理解焊接工藝評定標準也絕非易事,需要認真學習相關(guān)性專業(yè)

知識和進行焊接工藝評定實踐。本"標準釋義〃擬從焊接工藝評定標準

原理,焊接、壓力容器等相關(guān)知識,焊接工藝評定實踐國內(nèi)外同行標

準對比以及壓力容器法規(guī)等到方面介紹和解釋標準主要條款和修訂

本內(nèi)容,從標準起草人角度出發(fā)將標準內(nèi)容交待清楚,以便于讀者認

識、理解、招待本標準,標準起草人提請讀者重視閱讀“標準原理〃一

章,這是本標準的指導思想與理論基礎(chǔ)。

本"標準釋義''由合肥通用機械研究所戈兆文,國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局鍋

爐壓力容器安全監(jiān)察局張建榮編寫。

本"標準釋義。由全國壓力容器標準化技術(shù)委員會秘書長壽比南審校。

本"標準釋義"中的黑體字為標準條文。

二、標準原理

焊接是制造壓力容器的重要工藝,焊接質(zhì)量在很大程度上決定了制造

質(zhì)量。壓力容器焊接質(zhì)量包括諸多方面的內(nèi)容:焊縫外觀、焊接缺

陷、焊接變形與應力、焊接接頭的使用性能(力學性能、彎曲性、耐

腐蝕性能、低溫性能、高溫性能等)和焊接接頭外型尺寸等,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行驗證,這就是廣

義的焊接工藝評定概念,嚴格來說,焊接工藝評定是指為驗證所擬定

的焊件焊接工藝的正確性而進行曲的試驗過程及結(jié)果評價,

1.壓力容器產(chǎn)品焊接的基礎(chǔ)質(zhì)量是焊接接關(guān)的使用性能和焊接缺

陷,當進行耐蝕堆焊時、堆焊層的化學成份是保證耐蝕性能的基礎(chǔ)。

JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》針對焊接接關(guān)的使用性

能、難以檢測的焊接缺陷,和堆焊層化學成分,分別制訂了焊接工藝

評定方法。認真執(zhí)行JB4078,有利于編制正確的焊接工藝,保證壓

力容器的焊接質(zhì)量。

焊制壓力容器是由母材和焊接接頭構(gòu)成的焊接接關(guān)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工藝正

確性的判斷準則,焊接工藝評定過程是按照所擬定的焊接工藝(指導

書)根據(jù)標準的規(guī)定焊接試件和制取試樣、檢驗試樣,測定焊接接關(guān)

是否具月所要求的使用性能,經(jīng)焊接工藝評定后應提出“焊接工藝評

定報告"用以證明所擬定的焊接工藝的正確性,從中可見,將焊接接

頭的使用性能當作壓力容器焊接工藝評定的目標是制訂焊接工藝評

定標準的核心思想,確保焊接接頭使用權(quán)性內(nèi)部能的焊接工藝評定是

本標準主體內(nèi)容,占了標準的大部分篇幅,在標準釋義中對標準原理

的敘述也是以此為主要內(nèi)容。

要求截面全焊透的T形接頭和角妝接頭(如人孔、接管),當無法檢

測焊縫缺陷而制造單位又沒有足夠的能力確保焊透時、則需要焊接工

藝和焊工技能來保證,焊制產(chǎn)品前在型式試驗件上對將要施行的焊接

工藝進行驗證性試驗,經(jīng)解剖試驗確認,這也是焊接工藝評定,此時

焊接工藝(指導書),根據(jù)規(guī)定焊接度件和制取度栗、檢測度樣是否

全焊透,經(jīng)焊接工藝評定后應提出“焊接工藝評定報告〃用以證明所

擬定的焊接工藝的正確性,從中可見,將焊接接頭是否全焊透當作焊

接工藝評定的目標,這方面內(nèi)容是在刪除JB4708—1992組合焊縫評

定條款后新增加的要求,原意是從焊接工藝角度出發(fā)確保焊接接頭的

全焊透,國內(nèi)沒有經(jīng)驗,國外也沒有可以參照的標準,故只在標準文

中4。3作了原則規(guī)定,而將具體評定方法寫在標準釋義內(nèi)作為推薦。

耐蝕堆焊工藝通用否保證堆焊層的化學成分符合規(guī)定,焊前需要在試

件上進行驗證,堆焊層的化學成分是驗證所擬定的焊接工藝正確性的

判斷準則。以焊接條件的變更是否引起了堆焊層化學成分的變化作為

判斷準則,并據(jù)制訂堆焊工藝評定規(guī)則,堆焊工藝評定過程是按照所

擬定的焊接工藝(指導書),根據(jù)標準的規(guī)定焊接試件和制取試樣、

檢驗試樣,測定堆焊層是否具有所要求的化學成分,經(jīng)焊接工藝評定

后應提出“焊接工藝評定報告:〃用以證明人所擬定的焊接工藝正確

性,由此可見,將確保堆層化學成分當作堆焊工藝評定目標是制訂耐

用蝕堆焊工藝評定規(guī)則的核心思想。

不論焊接工藝評定目標如何,若要評定焊接工藝則首先要擬定::“焊

接工藝指導書〃的正確性,"焊接工藝評定報告〃來證明"焊接工藝指

導書〃在本標準中規(guī)定,經(jīng)焊接工藝評定后必須出具這兩份文件,

有人認為“焊接工藝評定要與實際生產(chǎn)條件相同,否則如何指導生

產(chǎn)?〃這是將焊接工藝評定當作實際生產(chǎn)條件的機械重復,并沒有抓

住焊接工藝評定當作"見證件?或"模擬件”是正確認識焊接工藝評定

的最大思想障礙。

“焊接工藝評定是選擇最佳焊接工藝”的看法是極其幼稚的,首先是目

標不清楚,“最佳是人什么?是使用性能還是應力變形……即使有目標

的"最佳〃也是有條件的,一份“焊接工藝評定報告”可以編制多份“焊接

工藝指導書''那么"最佳期''是指哪個焊接接頭呢?

2焊接工藝評定的目的在于驗證焊接工藝指導書的正確性,焊接工

藝正確與否的標志在于焊接接頭的使用性能是否符合要求,若符合

要求,則證明所擬定的焊接工藝是正確的當用于焊接產(chǎn)品時、則產(chǎn)品

焊接接頭的使用性能同森嚴可以滿足要求。

(1)焊接工藝評定合格只說明將來施焊產(chǎn)呂的焊接接頭使用權(quán)性能

符合要求,單憑評定合格的焊接工藝并不能確保壓力容器焊接質(zhì)量全

都符合要求,更談不上確保它眾志成城安全可靠使用,確保壓力容

器焊接質(zhì)量和安全可靠使用是一整套復雜的系統(tǒng)工程。

(2)“通過焊接工藝評定確定了焊接工藝規(guī)范〃的提法是不全面的,

比如說產(chǎn)品在某一焊后熱下的焊接工藝經(jīng)評定合格,只能說明在該

焊后熱處理規(guī)范下,產(chǎn)品焊接接頭的使用性能是符合要求的,但最終

確定焊后熱處理規(guī)范,還必須測定焊接殘余應力和觀察金相組織后綜

合評定,因此,焊接工藝評定只是確定焊接工藝規(guī)范的一個方面,不

是全部內(nèi)容,只通過焊接工藝評定是不能最終確定焊接工藝規(guī)范的。

焊接接頭的使用性能是設(shè)計的基本要求,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

3焊接工藝(指導書),是由具有一定專業(yè)知識和相當實踐經(jīng)驗的焊

接工藝人員,根據(jù)鋼材的焊接性能,結(jié)合產(chǎn)品特點.制造工藝條件和

管理情況來擬定的,焊接工藝評定的基礎(chǔ)是鋼材的焊接性能。

焊接性能與焊接性是兩個概念,不能混淆,焊接性能包括焊接性。鋼

材焊接性能試驗一般包括下述內(nèi)容:首先根據(jù)鋼材焊接特點出發(fā),

選擇與其相適應的焊接方法;通過試驗確定若干適用的焊接方法,

當焊接方法2確定后,依據(jù)焊縫金屬性能不在鋼材性能原則進行焊

接材料的或研制:在某種焊接材料后,著手進行焊接工藝試驗,確定

適合的焊接規(guī)范參數(shù)。在確定焊接方法.焊接材料和焊接規(guī)范參數(shù)過

程中,主要進行焊接性試驗,即焊接接頭的結(jié)全性能和使用性能試驗。

鋼材焊接性能試驗主要解決鋼材如何焊接問題,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實際問題,這只有領(lǐng)

先焊接工藝評定來完成。

鋼材焊接性能是鋼制壓力容器焊接工藝評定的基礎(chǔ).前提沒有充分掌

握鋼材的焊接性能就很難處擬定出完整的焊接工藝進行評定,這里著

重強調(diào):對鋼制壓力容器焊接工藝評定的監(jiān)督檢查,道德是檢驗焊

施焊單位掌握鋼材焊接性能的程度,對于那些耐蝕鋼、耐熱鋼,低溫

鋼制壓力容器更應如此。

焊接工藝評定與鋼材焊接性能試驗是兩個相互關(guān)聯(lián),又有區(qū)別的概

念,它們之間不能互相代替,鋼材焊接性能試驗是重要的,但不要時

接工藝評定的單位一定要進行完整的焊接性能試驗,更沒有要求評定

前都相應進行一次焊接性試驗。擬定的"焊接工藝指導書”與產(chǎn)品特點.

制造條件及人員素質(zhì)有關(guān),單位都不完全一樣,因此,焊接工藝評定

應在本單位進行,不允許"照抄"或"輸入”外單位的焊接工藝評定。

4于壓力容器用途廣泛,服役條件復雜,因而焊接接頭的使用性能

也是多種多樣的當某一焊接條件產(chǎn)生變化,焊接條件與接頭使用性能

之間對應變化規(guī)律并沒有完全掌握。目前對焊接條件變更引起焊接接

頭力學性能(拉伸.彎曲.沖擊)改變的規(guī)律掌握得比較充分,因而

將焊接條件變更是否影響焊接接頭力學性能,作為是否需要重新評定

焊接工藝的判斷準則,從而制訂鋼制壓力容器焊接工藝評定標準,確

定評定規(guī)則。焊接接頭的力學性能是壓力容器設(shè)計基礎(chǔ),是基本使用

性能,以力學性能作為判斷準則也是恰當?shù)摹?/p>

當按照焊接接頭力學性能準則評定焊接工藝時一,如果產(chǎn)品有其他使用

性能要求,則由焊接工藝人員按照理論知識和科學實驗結(jié)果來選擇條

件并規(guī)定焊接工藝適用范圍,需要重復的是,以焊接接頭力學性能作

為判斷準則制訂焊接工藝評定標準不是不考慮其他使用性能,而是目

前沒有條件制訂以各種使用性能作為判斷準則的焊接工藝評定標準,

可以這樣講,鋼制壓力容器焊接工藝評定標準確保焊接接頭力學性能

符合要焊工藝評定標準班接頭型式試驗耐蝕堆焊工藝評定除外)。

標準中規(guī)定的評定規(guī)則、參數(shù)劃分、鋼材分類分組、替代等,是圍繞

焊接接頭力學性能這個準則,例如可以將眾多的奧氏體不銹鋼放在一

個組內(nèi),并規(guī)定"某一鋼號母材評定合格的焊接工藝可以用于同組別

號的其他鋼號母材”,這是因為,雖然這些不銹鋼焊接接頭的耐腐蝕

性能不同,但當重要因素不變時它的焊接接頭力學性能相同。

焊接工藝試件檢驗項目也只要求檢驗力學性能(拉伸.彎曲.沖&)。如

果要增加檢項目如不銹鋼要求檢驗晶間腐蝕,則不僅要給出相應的檢

驗方法、合格指標,還要給增加晶間腐蝕檢驗后評定合格的焊接工藝

適用范圍,原來的評定規(guī)則、參數(shù)劃分、鋼材分類分組、厚度替代等

等不一定都能適用。例如,不銹鋼焊接工藝評定增加晶間腐蝕檢驗,

那么評定合格的焊接工藝不能再用"某一鋼號母材評定合格的焊接工

藝可以用于同組別號的其他鋼號母材、這條評定規(guī)則。

5接工藝試件分類對象,也就是說如何評定焊接工藝。

在說明焊接工藝評定試件分類對象之前,首先要說清"焊縫"這兩

個不同概念。

“焊縫”是指焊件經(jīng)焊接后所形成的結(jié)合部分,而"和焊接接頭〃則是

由或以上零件要用焊接組合或已經(jīng)焊全的接點。檢驗接頭性能應考慮

焊縫、熔合區(qū)甚至母材等不同部位的相互影響。

焊縫形式分為:對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫,共5種。

焊接接頭形式分為:對接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭塞焊

中接接頭、槽焊接頭、接接頭、端接接頭、套管接、斜對接接頭、卷

邊接頭、鎖底接頭,共有12種。

從焊接角度來看,任何結(jié)構(gòu)的壓力容器都是由種種不同的焊接接頭和

母材構(gòu)成的,而不管是何種焊接接頭都是焊縫連接的,焊縫是組成不

同形式的基礎(chǔ)。焊接接頭的使用性能由焊縫的焊接工藝來決定,因此

焊接工藝評定試件分類是焊縫而不是焊接接頭在標準中將焊接工

藝評定試件形式分為對接焊縫試件和角焊縫試件,并對它們的適用范

圍作了規(guī)定。沒有對塞焊縫、槽焊縫、端接焊縫。對接焊縫試件評定

合格的焊接工藝亦適用于角焊縫,這是從力學性能準則出發(fā)的

(1)對接焊縫、角焊縫與焊接接頭形式關(guān)系示例見圖1,從焊接工

藝評定試件分類角度出發(fā)可以看出:

①對接焊縫連接的不一定都是對接接頭;角焊縫連接的不一定都是

確接頭,盡管接頭形式不同,連接它們的焊縫是可以相同的。

②不管焊件接頭如何,只要是對接焊縫所連接,則只需采用對接焊

縫試件評定焊接工藝。

③對接焊縫試件評定合格的焊接工藝可以用于焊件種種接頭的對接

頭縫;角焊縫試件評定合格的焊工藝可以用于焊件種種

在確定審焊接工藝評定項目時,首先在圖樣上,依次尋找各式各樣的

焊接接頭是用何種形式的焊縫連接的,只要是對接焊縫連接的焊接接

頭就取對接焊縫,試件對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適用于焊

縫;評定非受壓角焊縫焊縫焊接工藝時,可僅采用角焊縫試件。

(2)圖2所示的T形接頭是用對接和角接的組合焊縫連接的,不能

稱之為“全焊透的角焊縫〃,否則就要犯概念性的錯誤了,全焊透的角

焊縫隙在第八章試驗要求和結(jié)果評價中有專門說明。如圖2所示的焊

接接頭按設(shè)計要求分為截面全焊或未焊透兩種情況,在進行焊接工藝

評定時:只要采用對接焊縫試件進行評定,評定合格的焊接工藝也可

適用于組合焊縫中的角焊縫。

6.接工藝評定與焊工技能考試,

對于壓力容器的合格焊縫而言,一是接頭性能應符合要求,二是焊縫

沒有超標缺陷,這就很好地說明了焊接工藝評定與焊工技能考試之間

的關(guān)系。

焊工技能考試的目的是要求焊工按照評定合格的焊接工藝焊出沒有

超標缺陷的焊縫,而焊接接頭的使用性能由評定合格的焊接工藝來保

證,進行焊接工藝評定是,要求焊工技能訓練以排除焊工操作因素干

擾,進行焊工技能評定時,則要求焊接工藝正確以排除焊接工藝不當

帶來的干擾,應當在焊工技能考試范圍內(nèi)解決的問題不要放到焊接工

藝評定中來??傊附庸に囋u定在于確定焊接接頭的使用性能,而

不在于確定焊工的操作技能。

本標準是鋼制壓力容器焊接工藝評定的基礎(chǔ)性和通用性標準,對于

壓力容器特殊結(jié)構(gòu)(如多層壓力容器,列管式換熱器中列管板焊接

等),摧殘使用條件壓力容器(如低溫壓力容器)塞焊縫、槽焊縫的

焊接工藝評定,還應考慮特殊技術(shù)要求作出相應規(guī)定,或另行制訂標

準。

三、范圍

1范圍

本標準規(guī)定了工藝評定規(guī)則、試驗方法和合格指標。

本標準適用于鋼制容器的氣焊.焊條電弧焊.埋弧焊?熔化極氣體保護

焊.鴇極氣體保護焊.電渣焊.耐蝕堆焊等焊接工藝評定。

本標準只是鋼制容器的氣焊接工藝評定方法標準,并沒有規(guī)定壓力

容器上哪些焊縫的焊接工藝要通過評定,哪些焊縫不評定,這方面內(nèi)

容請遵照1999年版《容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第66規(guī)定“壓力容器

產(chǎn)品施焊前,制造單位應對受壓元件間的對接焊接頭和要求全焊透的

T形接頭,受壓元件與承載的非受壓元件這間全焊透的T形或角接接

頭,以及受元件的耐腐蝕堆焊層都應進行焊接工藝評定、。JB/T4709

—2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》4.1條又具體化為施焊下列各類焊

縫的焊接工藝必須按JB4708標準評定合格。

a)受壓元件焊縫;

b)與受壓元件相焊的焊縫;

c)熔入永久焊縫內(nèi)的定位焊縫;

d)受壓元件母材表面堆焊、補焊;

e)上述焊縫的返修焊縫。

范圍中的焊接方法包括氣焊、焊條電焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊、

鋁極氣體保護焊、電渣焊,其中熔化極氣體保護焊的接區(qū)用所有氣體。

手持焊條運行的施焊方法原焊接術(shù)語定為手工電弧焊(可簡稱手時

局,GB/T3375_1994《焊接術(shù)語》中改為焊條電弧焊。焊接電流類

別(直流、交流)極性(正極性、反極性)以及焊接電源種類(變壓

器、發(fā)電機、硅整流、逆變焊機務的改變不能稱為焊接方法改變。

四、術(shù)語

國內(nèi)目前尚無壓力容器術(shù)語標準,在修訂本標準時又離不開術(shù)語,有

些術(shù)語在其他行業(yè)術(shù)語標準中也沒有,例如"焊接工藝評定〃、"焊

接工藝指導書、"焊接工藝評定報告〃、"下轉(zhuǎn)變濕度"、"上轉(zhuǎn)變濕度”、

"橫向彎曲〃、"縱向彎曲"、"面彎"、"背彎〃、"側(cè)彎"、在本標準修

訂時就增加了第3章術(shù),分別給它們作了定義,以便在本標準中有

一個統(tǒng)一的概念,有些術(shù)語在其他行業(yè)術(shù)語標準雖然有其定義,但不

能完全表達鋼制壓力容器焊接工藝評定內(nèi)容,例如"試件、焊件、焊

后熱處理,在本標準中重新作了規(guī)定,只有接頭,術(shù)語因為重用頻繁,

不少壓力容器同仁經(jīng)學與焊縫混淆,故從GB/T3375_1994《焊接術(shù)

語》中借來,但在前面加上焊接,二字。

本標準在國內(nèi)首次提出“焊接工藝評定〃術(shù)語,這是焊接工藝評定通

用術(shù)語,指為使焊接接頭達到某一目標,產(chǎn)品施焊前尋所擬定的焊接

工藝進行驗證性試驗。JB4708_2000中主要包含了以下三個方面的

工藝評定:

①5對接焊縫、角焊縫焊工藝評定規(guī)則-----接接頭使用性能符合

規(guī)定要求的評定,這部分內(nèi)容國內(nèi)外都有相應標準;

②6耐蝕堆焊縫焊接工藝評定規(guī)則-----層化學成分符合規(guī)定要求的

評定,國內(nèi)外也有相應標準;

③4、3型式試驗時接工藝評定-----頭和角接接頭達到全焊透的評

定,國內(nèi)外都沒有相應標準。

當然,我們還可以從其他目標出發(fā),制訂焊接工藝評定規(guī)則,不同目

的焊接工藝評定標準有不同的判斷準則、評定規(guī)則、試驗方法與合格

指標。

在“焊接工藝評定〃術(shù)語中強調(diào)了焊接工藝評定的目的是“驗證〃。而試

件焊接工藝是由焊工藝人員“所擬定”也就是說,如果要評定某一焊

件的焊接工藝就必須由焊接工藝人員根據(jù)自己的知識和實踐編制、擬

定聘時接工藝(指導書)進行評定,只有評定合格的焊接工藝(指導

書)用于焊件,才能使焊件接接頭性能達到預定的目標。

"焊件"試件、術(shù)語強調(diào)包括“母材和焊接接頭兩部分”。比如說焊件

厚度則表明包括焊件母材厚度和焊縫金屬厚度,否則應稱"焊平材厚

度''或焊件焊縫金屬厚度。

面彎、術(shù)語中突出雙面焊時當兩面焊縫寬度相等則先完成蓋面層焊縫

一側(cè)為正面,。焊縫寬度相等可以用坡口表面最大距離穩(wěn)固衡量。

五、總則

4.1焊接工藝評定應以可靠的鋼材焊接性能為依據(jù),并在產(chǎn)品焊接之

前完成。

此段文字很少,卻是鋼制壓力容器焊接工藝評定標準的基礎(chǔ),4o1

包含了下列三重意思:

①"焊接工藝評定"與“焊接性能試驗”是兩個不同概念,不能相互代

替,負材的焊接性能是焊接工藝評定基礎(chǔ),或前提。

②"焊接性能"與"焊接性〃概念不同。"焊接性"的術(shù)語標準是指"材料在

限定的施工條件下焊接成按規(guī)定設(shè)計要求的構(gòu)件,并滿足預定服役要

求的能力"。"焊接性能"雖沒有術(shù)語標準,它卻包含了材料焊接性能

分析,對焊接方法的適應性,與之相匹配焊接材料選用、焊接工藝調(diào)

整和焊接性的全部內(nèi)容。

本標準強調(diào)了"以可靠的鋼材焊接性能為依據(jù)”,并沒有要求進行焊接

工藝評定試驗的單位親自從頭到尾做出鋼材焊接性能全部試驗,鋼材

的焊接性能可以通過調(diào)研、查找資料、咨詢及必要的試驗獲得,但真

實性必須可靠。

有人以為鋼制壓力容器焊接工藝評定哈蟆施焊試件并通過了拉伸、彎

曲、沖擊試驗即可施焊產(chǎn)品,產(chǎn)品焊接質(zhì)量便于工作得到保證,這是

十分錯誤的,本標準只對焊接接頭的力學性能與彎曲性能和堆層焊層

化學成分負責,并不對焊接接頭的耐腐蝕性、抗裂性、回火脆化、低

溫沖擊韌性、再熱功當量裂紋、高溫蠕變等等使用性能與焊接缺陷敏

感性負責,對鋼制壓力容器焊接工藝評定的監(jiān)督檢查,應首先對施焊

單位掌握鋼材焊接性能的程度進行測定檢驗,尤其對耐蝕鋼、耐熱鋼、

低溫鋼、標準抗拉強度下限值大于540Mpa的高強鋼更應如此,

③強調(diào)焊接工藝評定應在產(chǎn)品焊接之前完成。

4.2焊接工藝評定一般過程是:擬定焊接工藝指導書、施焊試件和制

取試樣、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對擬定的焊接工藝指導書進行評定。

焊接工藝評定難施焊單位擬定的焊接工藝的正確性,并評定施焊單位

能力

焊接工藝評定有一兩個功能,其一是難施焊單位擬定的焊接工藝的正

確性,其二是評定施焊單位焊制焊接接頭的使用性能符合設(shè)計院要求

的能力,焊接工藝評定可以作為施焊單位技術(shù)儲備的標志之一。

4.3對于截面全焊透的T形接頭和角接接頭,當無法檢測內(nèi)部缺陷,

而制造單位又沒有足夠的能力確保焊透時,還應增加制作型號式試驗

件進行焊接工藝評定,經(jīng)解剖試驗確認方能允許施焊產(chǎn)品。

原JB4708_1992中組合焊縫試件(圖4、圖5)評定主要針對壓力容

器入孔、接管類焊接接頭的未焊透等焊接缺陷,所編制的評定方法與

以焊接接頭力學性能為目標的焊接工藝評定規(guī)則根本不相容,故在標

準修訂時刪除了組合焊縫評定條文,建立了型式試驗件評定原則。

制造單位焊制截面全焊透焊接接頭能力可從下列條件來判斷:

①截面全焊透焊接接頭的施焊工藝條件(如坡口、焊材尺寸、焊接電

流等)有沒有產(chǎn)生易造成未焊透的改變;

②類似焊接接頭發(fā)生質(zhì)量事故的分析結(jié)果。

人孔、接管類焊接接頭未焊透是最主要、最危險的焊接缺陷。未焊透

與坡口、焊材尺寸及焊接電流等施焊工藝條件有關(guān),當然也與焊工技

能密切相關(guān)。我們試圖以確保不生產(chǎn)未焊透為目標編制焊接工藝評定

方法,補充在標準釋義的第九章型式試驗件評定方法中,向讀者推薦。

人孔、接管類焊接接頭大都由對接焊縫與角焊縫構(gòu)成的組合焊縫所連

接,當進行焊接工藝評定時則應有:

①對接焊縫試件的評定應以確保接頭的力學性能;對接焊縫試件評定

合格的焊接工藝也適用于角焊縫;

②當無法檢測內(nèi)部缺陷,而制造單位又沒有足夠的能力確保焊接質(zhì)量

(指未焊透)時應增加制作型試驗條件進行評定。

4.4焊接工藝評定所用設(shè)備、儀表應處于正常工作狀態(tài),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使用本單位焊

接設(shè)備焊接試件。

焊材必須符合相應標準,指國家標準、行業(yè)標準中任一級標準即可。

本條中的“本單位技能熟練的焊接人員〃、"使用本單位焊接設(shè)備”和4.2

條中“驗證施焊單位擬定的焊接工藝”這三條限定了焊接工藝評定需

在本單位進行,不允許“借用〃、"輸入"或"交換"。

六、對接焊縫、角焊縫焊接工藝評定規(guī)則

5.1評定對接焊縫隙焊接工藝時,采用對接焊縫隙試件,對接焊縫試

件評定合格的焊接工藝亦適用于角焊縫,評定非受壓角焊縫焊接工藝

時可僅采用角焊縫試件

壓力容器上焊縫接其受力性質(zhì)可分為受壓焊縫和受力焊縫,受壓焊縫

為承受因壓力而帶來的作用的焊縫,而受力焊縫則承受非壓力(如支

撐力、重力等。)而產(chǎn)生的力作用的焊縫。對接焊縫試件合格的焊接

工藝亦適用于角焊縫、,其含意為既適用于受壓角焊縫焊接工藝時;

才可僅采用角焊縫試件。

品進行焊接工藝評定時,不管壓力容器是由何種形式的焊接接頭構(gòu)

成,只看是何種焊縫隙形式連接。只要是對接焊縫連接則取對接焊縫

試件,只要是角焊縫連接則取角焊縫試件。角焊縫主要承受剪切力,

JISB8270一一1993《壓力容器》中規(guī)定剪切應力最大值為基本許用力

的80%,所以,對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適用于焊件角焊

接。

5.1.1板材對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于管材的對接焊

縫,反之亦可。

5.1,2管與板角焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于板材的角焊縫,

反之亦可。

對接焊縫試件與角焊縫試件與焊件安裝時間關(guān)系與管材直徑無關(guān),只

與(管壁)厚度有關(guān)。

5.2焊接工藝因素分為重要因素、補加因素和次要因素。

5.2.1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。

5.2.2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(guī)定

進行沖擊試驗時、需增加補加因素。

5.2.3次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。

焊接接頭的力學性能包括抗拉強度與沖擊韌性,而彎曲性能除有力學

性能性質(zhì)則,還表現(xiàn)為工藝性能。按照制訂本標準時的重新評定焊接

工藝判斷準則,將焊接工藝因素分為重要因素、補加因素和次要因素,

詳見標準正文。

當規(guī)定進行沖試驗中,需增加補加因素。國內(nèi)壓力窗口容器標準或法

規(guī)中都沒有規(guī)定在何種情況下要進行沖擊試驗。ASME《鍋爐壓力容

器規(guī)范》第VHI卷第一分卷中根據(jù)鋼材強度級別及交貨狀態(tài),最低設(shè)

計溫度和焊接件的控制厚度,繪制了沖擊試驗豁免曲線,作為焊接接

頭是否需要規(guī)定進行沖擊試驗的依據(jù)目前國內(nèi)缺少相當數(shù)量的工程

失效實例脆斷分析和對壓力容器用鋼韌性追蹤考察報告,沒有規(guī)定進

行沖擊試驗的條件原勞動部鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局曾以勞鍋局字

[1993]13號文下發(fā)“關(guān)于壓力容呀產(chǎn)品焊接試板問題補充的通知",其

中第七條對《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第71條1款規(guī)定產(chǎn)品焊

接試板要進行"必要的沖擊韌性試驗〃。所謂必要的是指:

①《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》GB150《鋼制壓力容器》、壓力容

器產(chǎn)品專項標準規(guī)定要做沖擊韌性試驗的;

②壓力容器產(chǎn)品設(shè)計圖樣的規(guī)定要做沖擊韌性試驗的。

③按壓力容器產(chǎn)品所選用的材料,其材料標準規(guī)定要做沖擊韌性試驗

可見該通知中姑進行沖擊韌性試驗的條件作了規(guī)定,在國內(nèi)壓力容器

法規(guī)和標準標準沒有正式規(guī)定之前,各評定單位暫以勞鍋局字[1993]

13號文作為確定沖擊韌性試驗的依據(jù)。

5.3.12各種焊接方法的焊接工藝評定重要因素、補加因素和次要因

變更或增加補加因素要不要重新評定焊接工藝,要看焊件是否要求

沖擊試驗來決定,當規(guī)定沖擊試驗時,補加因素當作重要因素對待;

當不規(guī)定沖擊試驗時,補加因素當作次要因素對待。

在表1看到某些焊接條件同時列入補加因素與次要因素中,這是因

為當規(guī)定沖擊試驗時,它們是補加因素;當不規(guī)定沖擊試驗時,它們

為次要因素。

1接頭

坡口形式與尺寸對各種焊接方法而言都不得是次要因素,它的變更

對焊接接頭力學性能和彎曲性能無明顯影響,但坡口形式與尺寸對焊

縫抗裂性、生產(chǎn)效率、焊接缺陷、勞動保護卻有很重要作用。

2填充材料

作為焊縫隙填充金屬包括焊條、焊絲、焊劑、填充金屬、熔嘴、附加

金屬粉等,熔敷焊縫金屬成分主要由它們和母材來決定。ASME《鍋

爐壓力容器規(guī)范》第IX卷中列有工藝評定中焊縫隙金屬成分類別,

即A編號,并有相應的評定規(guī)則,我國的鋼材和焊材的合金化體系與

美國差別較大,況且國內(nèi)壓力容器行業(yè)影響很大,焊材牌號編制比較

切合我國合金體系的實際。我國焊材基本上與鋼材使用性能相適應,

不同牌號焊材性能差別很大,有焊材牌號作為焊接工藝評定因素具

有簡便特點,但也有局限性,焊材牌號編制方法不是標準隨著技術(shù)與

市場經(jīng)濟發(fā)展,在焊材牌號前后加上代號或化學成分符號,使牌號復

雜化。將牌號作為焊接工藝評定因素時不考慮阿拉伯數(shù)字的代號(耐

用消費品蝕層堆焊除外)。

(1)我國焊條分類對照如表1所示,焊條和藥芯焊絲牌號編制方法

如下述:

①碳鋼焊條和低合金高強鋼焊條牌號表示方法

a)牌號前加字表示為碳鋼焊條或低合金高強鋼焊笨拙類別代號。

b)類別代號后頭兩位數(shù)字,表示焊縫金屬抗拉強度等級,其系列如表

2

國家標準焊接材料產(chǎn)品樣本

GB/T5117一一1995《碳鋼焊條》碳鋼焊條(用表示)

低合金高強鋼焊條(用表示)

GB/T5118一一1995《碳鋼焊條》鋁和倍耐熱鋼焊條(用"R"表示)

低溫鋼焊條(用"W〃表示)

GB/T983一一1995《碳鋼焊條》不銹鋼焊條(用"G"或"A”表示)

表1

牌號x焊縫金屬抗拉強度等級,MPa(kgf/mm2)>

J42x420(43)

J50x490(95)

J55x540(55)

J60x590(60)

J70x690(70)

J75x740(75)

表2

c)類別代號后第三位數(shù)字,表示藥皮類型和焊接電源類,見表3

d)焊條有特殊性能和用途的,則在牌號后面加注起主要作用的元素或

代表主要用途的符號,見表4

牌號類及類型焊接電源種類

xxO不屬已規(guī)定的類型不規(guī)定

xxl氧化鈦型直流或交流

xx2氧化鈦鈣型直流或交流

xx3鈦鐵礦型直流或交流

xx4氧化鐵型直流或交流

xx5纖維素型直流或交流

xx6低氫鉀型直流或交流

xx7低氫鈉型直流

xx8石墨型直流或交流

xx9鹽基型直流

表3

表4

符號含義

G管道焊接(只有J420G)

X立向下焊

GM蓋面

Z重力

D底層焊

H超低氫

DF低塵

LMA耐吸潮

G具有較高的低溫沖擊韌性(只有J506G)

RH高韌性超低氫

GH具有較高的低溫沖擊韌性、低氫

R高韌性

XG管子用立向下焊

GR低溫高韌性

注:牌號后加起主要作用的化學元素符號略去。

②銘和銘鋁耐熱鋼焊條牌號表示方法

a)牌號前加"R"字,表示鋁和鋁鋁耐熱鋼焊條的類別代號

b)類別代號后第一位數(shù)字,表示焊縫金屬主要化學成分等級,按表5

規(guī)定編排

表5

牌號焊縫金屬主要化學成分等級

R1含Mo量約為0。5%

R2含Cr量約為0。5%,含M。量約為0。5%

R3含Cr量約為含1%-2%,含M。量約為0.5%

含量約為含為含量約為

R4Cr205%Mo1%

R5含Cr量約為5%含Mo量約為0.5%

R6含Cr量約為7%含Mo量約為1%

R7含Cr量約為9%含Mo量約為1%

R8含Cr量約為11%含Mo量約為1%

c)類別代號后第二位數(shù)字,表示同一焊縫金屬主要化學成分組成等級

中的不號,對同一藥皮類型焊條,可有10個牌號,按0、1、2、...9

順序編排。

d)類別代號后第三位數(shù)字,表示藥皮類型和焊接電源種類,見表3。

③低溫鋼焊條牌號表示方法

a)牌號前加"W〃字,表示低溫鋼焊條的類別代號。

b)類別代號后第一、第二數(shù)字,表示低溫鋼焊條工作溫度等級,按

表6編排。

c)類別代號后第三位數(shù)字,表示藥皮類型和焊接電源種類,見表3

表6

牌號低溫溫度等級

W70x-70℃

W90x-90℃

W10x-ioo℃

W19x-196℃

W25x-253℃

④不銹鋼焊條牌號表示方法

a)牌號前加"G"或"A〃字各表示不銹鋼焊條的類別代號。

b)類別代號后第一位數(shù)字,表示焊縫金屬主要化學成分組成等級,按

表7規(guī)定編排。

表7

牌號焊縫金屬主要化學成分組成等級

G2xx含Cr量約為13%

G3xx含Cr量約為17%

A0xx含Cr量約為S0。04%(超低級)

A1xx含Cr量約為18%含Ni量約為8%

A2xx含Cr量約為18%2量約為12%

A3xx含Cr量約為25%2量約為13%

A4xx含Cr量約為25%Ni量約為20%

A5xx含Cr量約為16Ni量約為25%

A6xx含Cr量約為15%Ni量約為35%

A7xx鋁鎰氮不銹鋼

A8xx含Cr量約為18%2量約為18%

A9xx持發(fā)展

c)類別代號后第二位數(shù)字,表示同一焊縫金屬主要化學成分組成等級

中的不同牌號。對同一藥皮類型焊條,可有10個牌號,按0、1、

2、…9順序排列。

d)牌號第三位數(shù)字,表示藥皮類型和焊接電源種類,見表3

(2)我國藥芯焊絲牌號表示方法如下:

a)牌號第一個字母"Y"表示藥芯焊絲,第二個字母及后第一、第二、

第三位數(shù)字與焊條編制方法相同。

b)牌號"一"后的數(shù)字,表示焊接時的保護方法,見表8。

表8

牌號焊接時的保護方法

YJxxx—1氣保護

YJxxx—2自保護

YJxxx-3氣保護自保護兩用

YJxxx—4其他保護形式

c)藥芯焊絲有特殊性能和用途時,則在牌號后面加注起主要作用

元素或主要用途的字母。

填充金屬指氣焊或鴇極氣體保護焊時送入熱源(或電?。┤刍珊缚p

金屬一部分的絲、棒或板邊料

附加的填充金屬指埋弧焊或熔化極氣體保護焊時除當作電極的熔化

金屬絲(帶)外,伸入電弧熔化成焊縫金屬一部分的絲、棒或板邊料。

預置填充金屬指焊前預先放在坡口內(nèi)的絲、棒、條或粉,能改變焊縫

金屬成分。

3焊接位置

焊接位置也是焊接工藝評定因素,立焊分為向上立焊和向下立焊兩

種。向上立焊雖然電流減少,但焊接速度也降低很多,線能量大大增

加,焊接接頭沖擊韌性可能要變更,故需重新評定。當沒有沖擊試驗

要求時改變焊接位置不需重新評定,故焊接工藝評定試件位置通常位

天平焊,在表1中接頭這一類中取消面焊時的鋼墊板都是次要因素,

有人認為,焊接位置改變、取消面焊時的鋼墊板或焊接襯墊,增加了

焊接難度,因而要求重新評定,這個問題的實質(zhì)是混淆了焊接工藝評

定與焊工技能評定這兩個概念,焊接工藝評定的目的在于評定出合格

的焊接工藝,焊接接頭的使用性能要符合要求;焊工考試的目的在于

考出合格的焊工,能夠焊出沒有超標缺陷的焊縫,應當在焊工技能考

試范圍解決的問題不要硬拉到焊接工藝評定中去解決,能不能焊好其

他位置的焊縫,能不能焊好取消鋼墊板的單面焊是焊工技能問題,不

能通過焊接工藝評定去解決,而要通過焊工培訓提高操作技能去解

決,

4電特性

表1特性中單獨的變更電流值或電壓值只是次要因素,將焊接速度考

慮進來的焊接線能量則成了補加因素。當規(guī)定沖擊韌性試驗時、增加

線能量要重新評定焊接工藝,但若經(jīng)過高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理

或奧氏體母材經(jīng)固常人咱昌的除外。線能量是指每條焊道的線能量,

當規(guī)定進行沖擊試驗時每條焊道的線能量都應嚴格控制。

5.3.1.2各種焊接方法的焊接工藝評定重要因素、補加因素和次要因

素見表lo

a)當變更任何一個重要因素時都需要重新評定焊接工藝。

b)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。

c)當變更次要因素時不需要重新評定焊接工藝,但需重新編制焊接工

藝指導書。

當變更次要因素時、不需要重新評定焊接工藝,而不是不要評定焊接

工藝,但需要重新編制"焊接工藝指導書"。例如當重要因素、補加因

素不變時.,對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于角焊縫焊件,其

含意是,用對接焊縫試件的"焊接工藝評定報告"來重新編制角焊縫焊

件的"焊接工藝指導書〃。此時,角焊縫焊件的焊接工藝已由對接焊縫

試件評定報告評定過了不需要重新評定,更不是不要評定。依據(jù)該份

對接焊縫試件"焊接工藝評定報告〃還可以編制焊工考試的“焊接工藝

指導書〃等等。因此可以看出,依據(jù)一份評定合格的“焊接工藝評定報

告”可以重新編制出多份焊件的焊接工藝指導書。

5.3.1.3當同一條焊縫使用兩種或兩種以上焊接方法或重要因素、補

加因素不同的焊接工藝時,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、焊接工藝焊接試件,進行組

合評定。

例如,某壓力容器產(chǎn)品縱焊縫擬采用家弧焊打底,后用焊條電弧焊填

充至地坡口深度,最后用埋弧焊填滿坡口,可以用下列方式評定:

1分別評定

擬定三份焊接工藝指導書在3個試件上評定(每個試件一種焊接方

法o

2組合評定

擬定一份焊接工藝指導書(包含三種焊接方法)在1個試件上評定(三

種焊接方法)。

3混合評定

擬定二份焊接工藝指導書,其中一份指導書中包含兩種焊接方法,

另一份指導書中只有一種焊接方法。焊接2個試件,其中1個試件上

有兩個焊接方法,另1個試件上只有一個焊接方法。

5.3.2母材

本標準根據(jù)母材的化學成分、力學性能和焊接性能對母材進行分類分

組(見表2)。

表2中所列鋼號都是GB150中的鋼號。為了減少焊接工藝評定數(shù)量,

依照焊接工藝評定標準原理,從鋼材的化學成分、使用性能和焊接性

能出發(fā),將它們分類分組并規(guī)定出替代規(guī)則。分類分組不能作為壓力

容器鋼材代用的依據(jù)。

表2類別號順序與《蒸氣鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》附件I焊接工藝評

定中鋼材分類一致,主要為了方便既制造鍋爐又制造壓力容器的單

位。鍋爐不使用低溫鋼和不銹鋼,所以放在類別號的最后。

5.3.2.3未列入表2的鋼號評定規(guī)則

a)已列入國家標準、行業(yè)標準的鋼號,根據(jù)其化學成分、力學性能和

焊接性能確定歸入相應的類別、組別中,或另分類別、組別;未列入

國家標準、行業(yè)標準的鋼號,應分別進行焊接工藝評定。

b)國外鋼材首次使用時應按每個鋼號(按該國標準規(guī)定命名)進行焊

接工藝評定。當已掌握該鋼號焊接性能,且其化學成分、力學性能與

表2中某鋼號相當,且某多號已進行過焊接工藝評定時,該進口鋼材

可免得焊接工藝評定??稍诒締挝坏募夹g(shù)文件中將此國外鋼材歸入某

鋼號所在類別、組別內(nèi)。

未列入表2的鋼號有兩種情況:一是國外材料,二是新材料或未列入

GB150等標準的材料?!秹毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》第22條規(guī)定,

壓力容器受壓元件采用國外材料應符合下列要求:

1應選用國外壓力容器規(guī)范允許使用材料,其使用范圍應符合材料生

產(chǎn)國相應規(guī)范和標準的規(guī)定,并有該材料的質(zhì)量證明書。

2制造單位首次使用前,應進行焊接工藝評定和成型工藝試驗,并對

化學成分、力學性能進行復驗滿足技術(shù)要求后,才能投料制造。

3技術(shù)要求一般不得低于國內(nèi)相應材料的技術(shù)指標。

4國內(nèi)首次使用且屈服點規(guī)定值大于或等于490MPa的材料,應按本

規(guī)程第7條規(guī)定辦理批準手續(xù)。

國內(nèi)材料生產(chǎn)單位生產(chǎn)國外牌號的材料時,應完全按照該牌號的國外

標準規(guī)定的冶煉方法進行生產(chǎn),力學性能和彎曲性能試驗的試樣形

式、尺寸、加工要求、試驗方法等驗收要求也應執(zhí)行國外標準,批量

生產(chǎn)前應通過產(chǎn)品鑒定并經(jīng)國家安全監(jiān)察機構(gòu)批準,可按本條規(guī)定辦

理批準手續(xù)。

改革開放以來,國內(nèi)壓力容器已使用不少國外鋼材,也進行了若干焊

接工藝評定,在遼寧省勞動廳鍋爐處支持下,遼寧省壓力容器學會進

行了大量深入有效工作,將國外鋼材按JB4708表2進行分類分組(見

表9)供有關(guān)單位編制國外鋼材分類分組的技術(shù)文件時參考。按照《壓

力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第22條和本標準5.3.23的規(guī)定,表9不

能作為國外鋼材免做焊接工藝評定的依據(jù)。

5.3.3焊后熱處理

5.3.3.1焊后熱處理類別

5.3.3.1.1類別號為VII的母材分為:

a)不進行焊后熱處理;

b)進行焊后固溶或穩(wěn)定化熱處理。

5.3.3.1.2除類別號為VII以外的母材分為:

a)不進行焊后熱處理;

b)低于下轉(zhuǎn)變溫度進行焊后熱處理;

c)高于上轉(zhuǎn)變溫度進行焊后熱處理(如正火);

d)先在高于上轉(zhuǎn)變溫度,繼之在低于下轉(zhuǎn)變溫度進行焊后熱處理(即正

火或淬火后繼之回火);

e)在上下轉(zhuǎn)變溫度之間進行焊后熱處理。

5.3.3.2改變焊后熱處理類別,需重新評定焊接工藝。

本次修訂寸,對焊后熱處理這一條文變動較大,首先是術(shù)語。壓力容

器行業(yè)焊后熱處理中通俗用語,例如"回火〃、"退火"、"消除應力熱處

理”都是同一含意,即將焊件在爐內(nèi)加熱到相變點溫度以下保持一段

時間后爐內(nèi)緩冷,與GB7232—1987《金屬熱處理工藝術(shù)語》標準中“回

火〃、"退火〃的定義相差甚遠。鋼板拼焊后熱沖壓成封頭、搪瓷等工

藝的目的顯然不符合GB/T3375-1994中"焊后熱處理"定義內(nèi)容:

"焊后,為改善焊接接頭的組織和性能或消除殘余應力而進行的熱處

理〃,但熱沖壓和搪瓷高溫確實改變了焊接接頭組織和性能,所以在

修訂后的JB4708術(shù)語中對“焊后熱處理〃作了定義,即“焊后,能改變

焊接接頭的組織和性能或殘余應力的熱過程"都稱之為焊后熱處理,

這就包含了壓力容器焊后所遇到的各種熱過程。JB4708-1992中焊

后熱處理類別:消除應力熱處理、正火、正火加回火、淬火加回火。

但這并沒有反映壓力容器產(chǎn)品焊后熱處理的全部實質(zhì),而且加熱溫度

和熱處理過程與術(shù)語規(guī)定也不相同,標準修改以后對焊后熱處理類別

按照加熱溫度范圍重新作了規(guī)定,則很明確。例如鋼板拼焊后熱沖壓

成封頭,那么焊后熱處理的加熱溫度和熱處理過程則為高于上轉(zhuǎn)變溫

度的熱沖壓加熱溫度和隨之空冷的過程。

5.3.33除氣焊外,當規(guī)定進行沖擊試驗時,焊后熱處理的溫度和時

間范圍改變后要重新評定焊接工藝。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,試件加熱溫度范圍不得超過相應標

準或技術(shù)文件規(guī)定。低于下轉(zhuǎn)變溫度進行焊后熱處理時試件保溫時間

不得少于焊件在制造過程中累計保溫時間的80%。

焊后熱處理的溫度范圍和時間范圍影響焊接接頭沖擊韌性(除氣焊

外),這兩個范圍是指相應標準或技術(shù)文件所規(guī)定范圍,例如JB/T

4709-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》即對列入GB150的鋼材制壓

力容器焊后熱處理的溫度范圍和時間范圍作了規(guī)定,“技術(shù)文件''則指

以可靠的鋼材焊接性能為依據(jù)而編制的焊接工藝文件;試件的焊后熱

處理與焊件在制造過程中的焊后熱處理基本相同是指焊后熱處理類

別相同,焊后熱處理的溫度范圍和時間范圍相同。只有低于下轉(zhuǎn)變溫

度進行焊后熱處理時.,試件保溫時間不得少于焊件在制造過程中累計

保溫時間的80%。

5.3.4試件厚度與焊件厚度

評定合格的對接焊縫試件的焊接工藝適用于焊件厚度有效范圍:若試

件母材為VI—2組和標準抗拉強度下限值大于540MPa的強度型低合

金鋼按表3、表4規(guī)定;除此之外,按表5、表6規(guī)定。

評定合格的對接焊縫試件的焊接工藝適用于焊件厚度有效范圍直接

關(guān)系到評定數(shù)量多寡,有效范圍的寬窄不僅有技術(shù)因素,而且管理作

用也很大。國內(nèi)對厚度適用圍爭論一直很大,議論紛紛,眾說不一。

這主要由于國外相類似標準規(guī)定范圍也不相同,各國標準規(guī)定簡要見

表10,可見厚度適用范圍基本上分兩大類。應當從標準體系來看待

厚度適用范圍,美國ASME標準強調(diào)焊接工藝評定,而原西德AD壓

力容器規(guī)范則強調(diào)產(chǎn)品焊接試板,美國標準中厚度適用范圍看起來較

寬,實際上除了有7個限制性條文在制約外,還有當規(guī)定進行沖擊試

驗時、焊后熱處理累計保溫時間等隱性限制,實際上適用于焊件厚度

范圍是有限的,AD規(guī)范厚度適用范圍雖然較窄,但壁厚大于100mm

時,則另行協(xié)商。1992年版的JB4708標準起草于1986-1987年,

當時國內(nèi)焊接工藝評定剛剛起步,一、二類壓力容器制造廠焊接技術(shù)

力量薄弱,標準中厚度適用范圍小一些,焊接工藝評定數(shù)量多一些,

有利于把握壓力容器焊接質(zhì)量:10余年來情況已經(jīng)發(fā)生很大變化,

全國近3000個單位進行了大量焊接工藝評定實踐,焊接素質(zhì)有了很

大提高。通過大量焊接工藝評定試驗數(shù)據(jù)表明,當重要因素、補加因

素相同時,兩倍試件厚度焊接接頭力學性能與原厚度試件沒有本質(zhì)的

變化;試件焊到一定厚度后當重要因素、補加因素不變時,再繼續(xù)填

充焊縫金屬,其焊接接頭力學性能也不會有多大的改變:在本次修訂

標準寸,將吸取這方面數(shù)據(jù)積累,并參照美國ASME《鍋爐壓力容器

規(guī)范》和日本JISB8285-1993《壓力容器的焊接工藝評定試驗》對

評定厚度覆蓋范圍重新作了規(guī)定。對常用鋼材厚度覆蓋范圍給予放

寬,對于鋼材標準抗拉強度下限值大于540MPa的強度型低合金鋼,

仍然按照原來規(guī)定的厚度覆蓋范圍;修改以后對大型、厚壁容器的焊

接工藝評定可以減少數(shù)量,又不影響焊接質(zhì)量。

在《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中對屈服點規(guī)定值下限大于490

Mpa的材料制造壓力容器非常重視,在下列四個方面有特別規(guī)定:

⑴列為三類容器;

(2)國內(nèi)首次使用國外材料時,,要到鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局辦理批準

手續(xù);

⑶焊縫表面不得有咬邊;

⑷每臺壓力容器應制作產(chǎn)品焊接試板,

本標準規(guī)定鋼材標準抗拉強度下限值大于540MPa(相當于屈服點規(guī)

定值下限大于390MPa)和W-2組鋼材評定后厚度適用范圍沒有放寬,

比《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》對鋼材要求更加嚴格,GB150中

標準抗拉強度下限值大于540MPa和IV-2組鋼材,一般來說應用于大

厚度、高參數(shù)壓力容器,焊按性能差且不易掌握,在標準中規(guī)定厚度

適用范圍較窄,增加評定次數(shù),有利于確保焊接接頭使用性能。

GB150將鋼材分為碳素鋼、低合金鋼和高合金鋼。為了敘述低合金

鋼的焊接接點,而將它分為強度型碳鎰低合金剛、耐熱型銘于倍鑰低

合金剛低溫型低溫用低合金剛。

表10

適用于焊件厚度范圍,

標準國別、代號及名稱限制性條件

mm

美國ASME《鍋爐壓力

容器規(guī)

|,5(5)?2T7個(洋見本標準表8)

池》第IX卷焊接與釬

按評定

日本JISB8285-19935個(基本與ASMEIX

《壓力相

1.5?2T

容器焊接工藝評定試同)

驗》

原西德《AD壓力容器規(guī)①壁厚>100mm寸,

范》另議

HP2/I連接工藝的程序(().75?1.5)T②焊條電弧焊時壁

評定焊接接頭的程序評厚>1()

定mm,下限為7mm

英國BS4870《焊接工藝

評定1.5(5)?2T3個

試驗》

原東歐經(jīng)互會CTC1369焊件厚度與了相比不

《鋼結(jié)構(gòu)焊按規(guī)程》大于1.65

15()/R831《固定式鍋(().75~1.5)T氣焊除外

爐制造

規(guī)范》

法國壓力容器質(zhì)帚鑒定

委員會().75?L5T+3

《焊接-工藝評定標準》

5.3.4.1對于焊條電弧焊、埋弧焊、鴇極氣體保護焊、熔化極氣體保

護焊,當焊件規(guī)定進行沖擊試驗時;試件評定合格后當T?8mm時適

用于焊件母材厚度的有效范圍最小值一律為0.75T,如試件經(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,仍按原規(guī)定

執(zhí)行。

當使用同樣線能量焊接不同厚度的鋼材時因為散熱條件不同,因而焊

接接頭沖擊吸收功有可能不一樣,故焊件規(guī)定進行沖擊韌性試驗時,

評定合格的焊接工藝用于焊件,焊件厚度與試件厚度關(guān)系應當較不規(guī)

定進行沖擊韌性試驗時來得嚴格。在ASMEIX和JISB8285中規(guī)定,當

試件母材厚度T>6mm,適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值為T

與16mm兩者中取較小值。本標準考慮到表3與表5、表6之間的協(xié)

調(diào),也為了避免條文繁瑣,而J年適用于焊件母材厚度的有效范圍最

小值定為Q75T,嚴于ASMEIX,最大值仍為表3、表5、表6中規(guī)定

的范圍。

當進行焊接工藝評定需確定試件厚度與焊件厚度時.,首先應看表7、

表8,當符合表7、表8中所列焊接情況寸,試件厚度與焊件厚度按

兩表規(guī)定執(zhí)行。否則,則按表3、表4、表5和表6規(guī)定執(zhí)行。

本標準中所述及的"焊件""試件〃厚度,均包括母材和焊縫金屬厚度兩

部分,要不就述及焊(試)母材厚度或焊(試)件涵縫金屬厚度。

當試件焊接工藝評定合格后,確定適用于焊件厚度時,應注意試件母

材厚度對應焊件母材厚度、試件焊縫金屬厚度對應焊件焊縫金屬厚度

進行計算。當焊件由兩塊或多塊母材疊在一起時,確定適用于焊件厚

度范圍時應按單塊板厚度計算,見圖3。當焊縫金屬總厚度由多種焊

接方法或重要因素、補加因素不同的焊接工藝焊制的焊縫金屬分厚度

組成時,則焊縫金屬總厚度等于若干分厚度,見圖4。計算焊縫金屬

厚度時,余高不計算在內(nèi)。

注:(1)焊件母材厚度分別為,不能將當作母材厚度。

⑵此焊縫為組合焊縫(對接焊縫加角焊縫)。

注:焊縫金屬總厚度t等于板厚T,t=tl+t2+t3

舉例說明如下:

現(xiàn)有16MnR制壓力容器縱縫接頭,有沖擊試驗要求,該縱縫用三種

焊接方法完成,其焊縫金屬厚度如圖5所示,焊接工藝評定厚度計算

如下:

1分別評定

擬定三份焊接工藝指導書,焊接3塊試件(見圖6),評定了縱縫焊

接工藝。試件母材厚度和焊縫金屬厚度適用于焊件厚度的有效范圍見

表11,滿足了壓力容器縱縫接頭母材和焊縫金屬厚度要求。

表11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

筑弧焊1540不限10

2組合評定

按照擬定的一份焊接工藝指導書用三種焊接方法完成試件,評定合格

后適用于焊件厚度有效范圍見表12,可見其范圍完全滿足壓力容器

縱縫接頭母材和焊縫金屬厚度。

注:試件用三種焊接方法完成

表12適用于焊件厚度有效范圍

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

氨弧焊1540不限8

表7

序適用于焊件母材厚度的有效范圍

焊件情況試件母材厚度T

號最小值最大值

當焊條電弧焊、埋弧焊、>13按繼續(xù)填充焊縫的其余

鋁極氣體保護焊、熔化極焊接工藝評定結(jié)果確定

氣體保護焊用于打底焊

時,可單獨評定,此時

部分焊透的對接焊縫焊件>38不限

返修焊、補焊>38不限

類別號為亞母材,(厚邊母材厚度)

不等厚對接焊縫焊件,用

不規(guī)定沖擊試驗N6不限

結(jié)層r片玄十培”日分冬件乖;平

除類別號vn母材外(厚邊母材厚度)

>38不限

*根據(jù)試件或焊件情況,按表3、表5、表

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