焊接工艺评定及工作试件PPT课件.ppt

2020 4 3 1 焊接工艺评定及工作试件 金属材料焊接工艺的要求及认可焊接工艺试验第二部分 铝及铝合金电弧焊焊接工艺评定 第一部分ISO15614 1 适用范围 本标准明确规定了如何通过焊接工艺评定来认可预焊接工艺规程 本标准是一个系列标准的一部分 在标准ENISO15607 2003 附件A中给出了这个系列的细节 本标准规定了进行焊接工艺评定的条件 以及在第8节中列出的条件范围内的所有实际焊接操作的焊接工艺的认可范围 本标准用于锻造和铸造铝及其合金的电弧焊 在本标准中术语 铝 既代表铝又代表铝合金 1 适用范围 本标准不适用于铝铸件的补焊 铝铸件补焊方面由标准prENISO15614 4规定 依照ENISO4063 铝的电弧焊包含下列焊接过程 131 熔化极惰性气体保护焊 MIG焊 141 钨极惰性气体保护焊 TIG焊 15 等离子弧焊注意 特殊的应用 材料和生产条件需要做比本标准规定更全面的评定 见7 1 本标准中的原则可用于其它熔化焊工艺 2 参考标准 下列参考标准对于本标准的应用而言是不可缺少的 对于有日期的参考标准而言 只能引用列出的版本 对于无日期的参考标准而言 参考最新的标准 包括任何修正 EN515铝和铝合金 锻造产品 回火命名EN571 1无损检测 渗透检测 第1部分 总则EN1714焊接无损检测 焊接接头的超声波检测ENISO6947焊缝 工作位置 斜坡和旋转的角度定义 ISO6947 1993 EN9606 2焊接人员认证测试 熔化焊 第2部分 铝及铝合金 ISO9606 2 2004 ENISO15607 2003金属材料焊接程序的规范与认可 总则 ISO15607 2003 EN15609 1金属材料焊接程序的规范与认可 焊接程序规范 第1部分 电弧焊 ISO15609 1 2004 2 参考标准 ENISO15613金属材料焊接程序的规范与认可 基于前产品焊接测试的认可 ISO15613 2004 ISO4136金属材料焊接的破坏性试验 横向拉伸试验ISO5173金属材料焊接的破坏性试验 弯曲试验ISO9017金属材料焊接的破坏性试验 断裂试验ISO10042铝及其可焊合金的电弧焊接头 缺陷质量等级指导ISO14175焊接耗材 电弧焊和电弧切割的保护气体ISO14732焊接人员 熔化焊的焊接工人与全机械化和自动化金属材料电阻焊的焊接工人认证考试 2 参考标准 ISO17635焊接无损检测 金属材料熔化焊总则ISO17636焊接无损检测 熔化焊接接头的射线检测ISO17637焊接无损试验 熔化焊接接头的目测ISO17639金属材料焊接的破坏性试验 焊接的宏观与微观检测ISO TR15608焊接 用于金属材料分类系统的方针ISO TR17671 1焊接 金属材料焊接建议 第1部分 电弧焊总则ISO TR17671 4焊接 金属材料焊接建议 第4部分 铝及铝合金电弧焊 3 术语和定义 为了本标准能达到预期目的 在ENISO15607 2003中及下列的术语和定义适用于本标准 3 1补焊生产过程中为达到铸件规定的质量 用于去除铸件的缺陷和内部孔洞而进行的焊接 4 预焊接工艺规范 pWPS 预焊接工艺规范应该按照ENISO15609 1编制 而且应该给定所有相关参数的公差 在ISO TR17671 1和ISO TR17671 4中给出了铝焊相关规定 5 焊接工艺评定 试件的焊接和检验要按照第6节和第7节执行 符合ENISO9606 2或ISO14732相关要求的焊工或焊接操作人员 才能进行焊接工艺评定 6 试件的制备 6 1总则焊接工艺评定的相关接头应该制做一个或多个标准的试件 如6 2中的要求 当产品 接头的外形尺寸不符合本标准的标准试样时 就应该使用ENISO15613 6 2试样的形状和尺寸 6 2 1概要 试样的长度或数量应该足以允许执行所有要求的试验 可以准备额外的试样或比最小尺寸长的试样 来满足额外的和 或 再试验的要求 除支管连接 见图4 和T型接头 见图3 外 板板 管管焊接的材料厚度t应该相同 如果应用标准要求 母材的扎制方向应该标记在试样上 例如挤压件 试件的材料厚度和 或 管材外径应该按照8 3 2 1到8 3 2 4选择 试件的形状和最小尺寸应该满足后续要求 6 2 2全焊透的板材对接接头试件按照图1制备 注 1按照预焊接工艺规范 pWPS 制备和清理焊接接头a最小值150mm 横向弯曲试验样品可能需要一个较大的a 见7 4 b最小值300mmt材料厚度 图1全焊透的板材对接接头试样 6 2 3全焊透的管材对接接头 试件按照图2制备 注意 管材 一词单独出现或以组合词出现都用于表示 管材 管子 和 中空结构 图2管材焊透对接接头试样 注 1按照预焊接工艺规范 pWPS 制备和清理焊接接头a最小值150mmD管材外径t材料厚度 6 2 4T型接头 试件按照图3准备 可以用于全焊透的对接接头或角接接头 注 1焊接一面或者两面 按照预焊接工艺规范 pWPS 制备和清理焊接接头a最小值150mmb最小值300mmt材料厚度 图3T型接头试样 6 2 5管材的支管连接和角接焊缝 试件按照图4准备 分支角度 是选择生产中的最小值 可以用于全焊透接头 骑座式 嵌入式和对穿透式接头 和T型接头 图4支管接头试样 注 1按照预焊接工艺规范 pWPS 制备和清理焊接接头a最小值150mmD1主管的外径D2支管的外径t1主管的材料厚度t2支管的材料厚度 支管角度 6 3试件的焊接 试件的准备和焊接应该按照pWPS执行 并符合实际的生产焊接条件 试件焊接位置及倾斜和旋转的角度限制要求按照ENISO6947执行 熔入实际生产接头中的定位焊要包含在试件里 检测人员或检测机构要监督试件的焊接和检验 7 试件的检验及评定 7 1检验的范围检验既包括无损检验 DNT 及破坏性检验 检验应符合表1的要求 执行标准可指定额外的试验 例如 焊缝纵向拉伸试验 焊缝金属弯曲试验或特殊焊缝金属弯曲试验 以测量延伸率 拉伸试验 用于0 2 屈服强度和 或 延伸率的测定 化学成分分析 十字接头的评定 注意 特殊的应用 材料或生产条件要执行比本标准更全面的检验 以获得更多的信息 并避免在以后为获得额外的试验数据而重复焊接工艺评定 7 2试件的取样区域 试件应按照图5 6 7和8来取样 试样应在对母材进行无损检测之后选取 而且所用的检测方法符合相关标准要求 可以从无损检测允许的缺陷区域选取试样 图5板材对接接头试样选取区域 注 1去除两端各25mm2焊接方向3采样区域 1个拉伸试样 弯曲试样或断裂试样4采样区域 如果需要 额外试样取样区5采样区域 1个拉伸试样 弯曲试样或断裂试样6采样区域 1个宏观试样 1个微观试样注意 本图没有按规定比例绘制 图6管材对接接头试样选取区域 注 1固定管材顶部2采样区域 1个拉伸试样 弯曲试样或断裂试样3采样区域 如果需要 额外试样取样区4采样区域 1个拉伸试样 弯曲试样或断裂试样5采样区域 1个宏观试样 1个微观试样注意 本图没有按规定比例绘制 图7T型接头试样选取区域 注 1去除两端各25mm2宏观和微观试样31个宏观试样4焊接方向 图8管材支管连接或角焊的试样选取区域 注 分支角度在A A1 B和B1位置选取宏观试样在A位置选取微观试样 7 3无损检验 所有7 1节和表1要求的无损检验都应在试件取样之前进行 根据接头几何形状 或尺寸 材料和生产要求 无损测试应该按照ISO17637 目检 ISO17636 射线检验 EN1714 超声波检验 和EN571 1 渗透检验 根据表1中的要求执行 7 4破坏性检验 7 4 1概要检验内容应该按照表1要求执行 7 4 2横向拉伸试验试样和对接接头横向拉伸试验按照ISO4136规定执行 对外径大于50mm的管材 应该打磨管材内外两侧的焊缝超高金属 使试样厚度与管壁厚度相等 对于小于等于50mm的管材 当使用全截面小直径管材时 管材内表面的超高焊缝金属可以保留不打磨 对于标有 O 的供货状态的第21和第22组材料 试样的拉伸强度不应低于相关标准对母材对应强度要求的最小值 见表2 相同后热状态下试样的拉伸强度Rm W 应满足下列公式的要求 Rm w Rm pm T其中 Rm w 是焊接后相同后热状态下试样拉伸强度 Rm pm 是相关标准中要求的母材最小拉伸强度 T是接头的有效系数 对于两种不同合金间的焊缝 应该满足最小的那个Rm w 值 7 4 3弯曲试验 表3列出了相应延伸率和厚度的弯曲直径 数值可以圆整后选取弯曲直径 为方便评定可以使用更小的弯曲直径 当延伸率小于等于5 时 试验之前应该退火 弯曲直径应该按照规定的 O 回火条件给出的延伸率计算 试验时 试样不能在任何方向出现任何单个大于3mm的裂纹 试验时试样端角处出现的裂纹 在评定时可以忽略 7 4 4断裂检验试样和对接接头断裂检验按照ISO9017规定执行 7 4 5宏观 微观检验试样按照ISO17639制备和检验 试样的一面要有清晰的熔合线 HAZ和焊缝层道 宏观检验应该包括未受影响的母材 7 5节给出了评定等级 特定合金要小心腐蚀 以避免产生腐蚀裂纹 7 5评定等级 当检验结果符合EN30042标准评定级别B级时 该焊接工艺可被认可 对于以下四种缺陷采用C级 焊缝余高过高 对接接头 焊缝太凸 角焊缝 角焊缝喉高过大 角焊熔深过大 在ISO17635中给出了ISO10042的评定级别和各无损检测 NDT 缺陷等级之间的关系 7 6再试验 当试件未能满足目检或7 5节中规定的无损检验要求时 可再补焊一个试件进行补充评定 若这个试件的检验结果仍不合格 则判定该焊接工艺不合格 当试样仅由于焊接缺陷而不能满足7 4节规定的破坏性检验要求时 则需要再截取两个试样进行相同项目的检验 增加的试样可取自与前一个试样相同的试件 如果材料充足 也可以从重新焊接的试件上截取 当一个试样的拉伸检验未能满足7 4 2节的要求时 应该再截取两个试样进行相同项目的检验 每个试样都应满足7 4 2节的要求 每个补充试样的检验都应按照最初不合格试样的检验方法进行 若任何一个试样不合格 则判定该焊接工艺不合格 8 评定的适用范围 8 1概要第8节中给出的每一个条件都应该遵守 以符合本标准要求 规定范围外的变化需要进行新的焊接工艺评定 8 2生产企业pWPS得到认可需要生产企业根据本标准进行焊接工艺评定 得到认可的PWPS适用于相同条件下车间及现场的焊接和制造商的质量控制 当履行焊接工艺评定的生产企业保持焊接按照标准执行的完全责任 焊接就是基于同样的技术和质量控制 8 3母材的适用范围 8 3 1母材分组为减少焊接工艺评定工作的重复性 按照ISO TR15608对铝及铝合金进行分组 根据特意添加的合金元素进行分组 而不根据少量的杂质分组 没有包括在材料分组内的一种母材的焊接或几种母材的焊接 都要求进行单独的焊接工艺评定 永久焊接垫板的材料也应该作为母材中的子材组的一种进行评定 表4列出了同种和异种接头的适用范围 表4中不包括的任何异种金属接头都要进行其它母材没有评定的专门评定 对于同种金属接头 为了核实机械性能 可以要求进行额外评定 异种金属接头的工艺评定适用于使用同类型填充材料焊接的每种材料组别中的其它子组材料 表4同种和异种接头的适用范围 表4同种和异种接头的适用范围 8 3 2母材厚度和管材直径 8 3 2 1概要名义厚度t有如下含义 对于对接接头 指母材厚度 对不同厚度板材间的接头 指的是薄板厚度 对于角焊缝 不同厚度材料接头的有效母材厚度是较薄材料的厚度 对应于表5中每个有效的厚度适用范围 在8 3 2 3节中给出了有效角焊缝焊喉厚度适用范围 对于骑座式管连接 支管壁厚 对于嵌入或穿透式管连接 主管壁厚 8 3 2 2母材厚度适用范围单道焊和多道焊的焊接工艺评定 材料厚度t的适用范围见表5 对于多种焊接工艺 每种工艺的焊缝熔敷金属的厚度也必须符合单独焊接工艺的焊缝厚度的评定适用范围 对于单道的自动焊工艺 焊缝熔深要达到规定的最大深度 表5板材和管材的母材厚度适用范围 单位 毫米 8 3 2 3角焊缝焊喉厚度适用范围除了满足表5中的要求 表6给出了喉高的适用范围 表6板材和管材的焊喉厚度厚度范围 当使用对接焊缝试验的方法评定角焊缝时 熔敷金属的厚度必须符合焊喉厚度的规定适用范围 当生产过程中大多数接头形式是角焊缝时 应该增加对角焊缝的评定 8 3 2 4管材和支管连接的直径适用范围对于管材的焊接工艺评定 管材直径D要符合表7给出的适用范围 对板材的评定也适用于外径大于500mm的管材 或可在PA或PC 旋转位置 位置焊接的直径大于150mm的管材 表7板材和管材支管连接的直径适用范围 8 3 3支管夹角 支管夹角 焊接工艺评定的适用范围为 1 1 190 8 4焊接程序通则 8 4 1焊接工艺任何程度的机械化焊接都需要单独的评定 手工 半机械化 全机械化和自动化 通过评定的焊接工艺才是有效的 对于多种焊接工艺组合的焊缝 可以对每种工艺都进行单独的焊接工艺评定 也可以进行组合焊接工艺评定 只有当工艺顺序一致时 组合焊接工艺评定才是有效的 注意 对组合焊接工艺的评定不能覆盖对每种单独焊接工艺的评定 除非对每种焊接工艺的评定符合本标准要求 8 4 2焊接位置任何位置 管材或板材 的焊接工艺评定都可以覆盖所有位置 管材或板材 的评定 除了要求专门焊接工艺评定的PG和J L045位置 8 4 3接头类型表8中给出了焊接工艺评定中焊接接头形式的适用范围 表中横排给出了适用范围 对给定的焊接工艺 不允许将多道焊缝改成单道 或每层一道 反过来也是不允许的 表8接头形式的适用范围 8 4 4填充材料 定义填充材料适用范围包括ISO TR17671 4中定义的同种类型材料中的其他材料 8 4 5电流类型必须使用焊接工艺评定中使用的电流类型 交流 AC 直流 DC 脉冲电流 和极性 8 4 6热输入只有指明要控制热输入时 本项要求才适用 热输入的上限是比焊接试件使用的大25 热输入的下限是比焊接试件使用的小25 热输入按ISO TR17671 1计算 8 4 7预热温度需要预热时 预热温度下限是焊接工艺评定开始时使用的规定预热温度 8 4 8层间温度温度限定上限是焊接工艺评定时达到的最高层间温度 8 4 9焊后热处理或时效焊后热处理 例如人工时效 自然时效应该按照EN515在pWPS中说明 不允许增加或取消焊后热处理或时效处理 pWPS中指定的温度范围和时效条件就是限制范围 8 5特定工艺 8 5 1工艺1318 5 1 1保护气体的认可限于ISO14175中标示的气体 ISO14175中不包含的保护气体 在评定使用时要限于其规定成分 8 5 1 2焊丝系统的认可限于焊接工艺评定中使用的焊丝 例如单焊丝或多焊丝系统 8 5 2工艺141保护气体和隔离气体的认可限于按照ISO14175在焊接工艺评定中使用的气体 ISO14175中不包含的保护气体 在评定使用时要限于其规定成分 8 5 3工艺158 5 3 1认可限于焊接工艺评定中使用的等离子气体的规定成分 8 5 3 2保护气体和隔离气体的认可限于按照ISO14175在焊接工艺评定中使用的气体 ISO14175中不包含的保护气体 在评定使用时要限于其规定成分 9 焊接工艺评定报告 WPQR 焊接工艺评定报告 WPQR 是评价每个试样检验结果 包括再评定 的报告 在ENISO15609 1中列出的WPS的相关内容都应该包括进来 还有包括不符合第7节的要求的任何属性的细节 如果没有任何内容不符合第7节要求 而且评定结果都是可接受的 那么记录焊接工艺评定试样详细检验结果的WPQR就得到了认可 同时还要求检验人员或检验机构在报告上签下名字和日期 WPQR格式将用于记录焊接工艺和检验结果的详细信息 以便统一对数据的表述和评价 附件A是一种WPQR格式的样板 附件A焊接工艺评定报告格式 WPQR 焊接工艺认可 试验证书制造商的WPQR编号 检验人员或检验机构制造商 编号 地址 试验标准及编码 焊接日期 认可范围焊接方法 接头和焊缝的形式 母材组和子组 焊喉厚度 mm 单道焊缝 多道焊缝 管材外径 mm 填充金属类型 保护气体名称 隔离气体名称 焊接电流和极性种类 热输入 焊接位置 预热温度 层间温度 焊后热处理和 或 时效 其它信息 保证用于检验的焊缝的准备 焊接 检验完全按照以上提到的试验标准的要求进行 地点发布日期检验人员或检验机构的名称 时间和签字 第二部分ISO15613金属材料焊接工艺评定基于工作试件焊接试验的评定 绪论 ENISO15607中 焊接工艺评定的方法之一就是通过工作试件的焊接试验来确定 当标准试件 例如ENISO15614 的形状和尺寸不能充分代表焊接工件的接头时 通常通过工作试件的焊接试验来进行焊接工艺评定 在这种情况下 需制作一个或多个工作试件来模拟产品接头的基本特征 例如尺寸 约束 热输入效果 有限的可接近性 对于电阻焊 用实际产品进行预生产试验 1 范围 本欧洲标准是标准化系列的一个部分 该标准化系列的各个标准在ENISO15607 2003附录A中工艺规程 本欧洲标准给出了如何在基于工作试件焊接试验基础上进行焊接工艺评定的工艺规程 这一原则也适用于其它焊接工艺 本标准可用于金属材料的电弧焊 气体保护焊 电子束焊接 电阻焊 螺柱焊和摩擦焊 可通过一个应用标准和通过一个规范限定使用本标准 2 参考标准 此标准从其他出版物中引入了标记日期或未标日期的相关参考和规定 这些参考标准在文章相应的位置被引用并且其具体内容在随后也被列出 对于标记日期的参考标准 只有在引入了补充和修订的时候 其随后的补充和修订才适应于本标准 对未标日期的参考标准 最新出版的状态是有效的 ENISO15607 2003 金属材料焊接工艺评定 总则 ISO15607 2003 CRISO15608 2000焊接 金属材料组别系统指南prENISO15609 1 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺规程 第1部分电弧焊 ISO DIS15609 1 2000 ENISO15609 2 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺规程 第2部分气体保护焊 ISO DIS15609 2 2001 prENISO15609 3 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺规程 第3部分电子束焊 ISO DIS15609 3 2000 prENISO15609 4 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺规程 第4部分激光电子束焊 ISO DIS15609 4 2000 prENISO15609 5 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺规程 第5部分电阻焊 ISO DIS15609 5 2000 EN15614 1金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第1部分钢的电弧焊和气焊 镍和镍合金的电弧焊 ISO15614 1 2003 prEN15614 2金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第2部分铝和铝合金电弧焊 ISO15614 2 2000 prENISO15614 3 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第3部分铸铁焊接工艺试验 已提交CENEnquiry作为prEN288 12 prENISO15614 4 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第4部分铸铝件的补焊 已提交CENEnquiry作为prEN288 13 prENISO15614 5 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第5部分钛 锆以及他们的合金电弧焊 ISO DIS15614 5 2000 prENISO15614 6 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第6部分铜和合金铜ENISO15614 8 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第8部分管及管板接头焊接 ISO15614 8 2002 prENISO15614 9 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第9部分水下超压湿焊 ISO DIS15614 9 2000 prENISO15614 10 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第10部分超压干焊 ISO DIS15614 10 2000 ENISO15614 11 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第11部分电子束焊接和激光束焊接 ISO15614 11 2002 prENISO15614 12 2002 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第12部分点焊 缝焊和凸焊 ISO DIS15614 12 2000 prENISO15614 13 2002 金属材料焊接工艺评定 焊接工艺试验 第13部分电阻焊和闪光焊 ISO DIS15614 13 2002 ISO10447焊接 电阻点焊 凸焊和缝焊剥离试验 3 术语和定义本标准应用ENISO15607 2003给出的术语和定义 4 预焊接工艺规程 pWPS 预焊接工艺规程应按照prENISO15609 1或ENISO15609 2要求进行编制 5 焊接工艺的评定焊接工艺的评定必须通过一个检查或试验机构按照本标准中修改后的prENISO15614相关要求进行 6 试件的焊接 试件的准备和焊接必须在产品的总体条件下进行 其必须具有代表性 即试件的形状和尺寸必须模拟焊接结构的实际条件 包括焊接位置和其他基本细节 例如焊接约束状态 热影响 焊缝的可接近性 边界条件 如果使用实际产品进行试验 则使用的工装应与实际产品的焊接应该是相同的 如果定位焊将熔化在最终的焊缝当中 则试件焊接应考虑这一因素 7 试验 7 1熔化焊试件的检验尽可能按照prENISO15614相关要求进行 原则上至少进行如下检验 a 目检 100 b 表面裂纹检验 对于非铁磁性材料 仅做渗透检验 c 硬度检验 对于母材强度Rm 420N mm2或Re 275N mm2的铁素体钢或组别8系列的钢材或按照CRISO15608 2000的要求的组21和22的铝合金没必要进行硬度检验 d 宏观检验 取样数量取决于结构的几何形状 7 2电阻焊接7 2 1总则如果可能的话 电阻焊WPS应考虑所有条件都与实际情况接近 如设备 电极 材料 种类 表面质量和厚度 和焊接参数 7 2 2搭焊如果根据prENISO15614 12进行基于工作试件的搭接焊焊接试验 则尽可能按照表1要求完成所有检验种类 原则上至少应进行如下检验 a 目检 b 确定焊接尺寸和断裂类型的车间检验 c 宏观检验 用于确定熔核的最小直径和电阻焊缝最小宽度处的各自压痕 取样数量取决于结构的几何形状 d 按照ISO10447关于预生产要求进行工作试件的剥离试验 7 2 3对接焊如果按照prENISO15614 13要求进行对接焊的工作试件焊接试验 尽可能按照表1要求完成所有检验类型 原则上至少应进行如下检验 a 目检 渗透检验 b 破坏性试验 尤其是弯曲试验或整个工作试件的扭曲试验 8 有效范围根据本标准进行的任何工艺评定都仅限于工作试件中涉及到的焊接接头 通常工艺评定的覆盖范围应符合prENISO15614的规定 与焊缝厚度一样 材料厚度的覆盖范围适用于接头中的每个部件 焊缝厚度也如此 电阻焊的覆盖范围仅限于试验采用的工作试件的形式 9 有效性基于工作试件的焊接工艺评定 只要焊接产品是在具体的覆盖范围之内 见第8条 进行 就认为是有效的 10 焊接工艺评定报告 WPQR 焊接工艺的评定报告 WPQR 是一份有关每个试件包括重试的评定结果的报告 符合prENISO15609的WPS文件中的相关项点应该在焊接工艺评定报告中体现 同时要列出与第7条要求冲突的相关细节 如果未发现冲突项点或不可接受的试验结果 则焊接工艺评定报告结果是合格的 应由试验人员或试验机构签认和标明日期 焊接工艺评定报告的格式用于记录焊接工艺试验和结果的各方面细节 目的是为了便于统一表达形式和数据评价 第三部分DVS1621轨道车辆制造中的工作试件 序言 制订本标准旨在统一规定在制造和维修轨道车辆时所需工作试件的计划与实施 并保证具体在生产中的执行 本标准的具体使用可在主管焊接监督人员负责下 由合同的双方协商来定 1 目的 本标准的目的在于统一规定工作试件的计划及实施的具体要求 它包括对各种应用范围的工作试件对DIN6700的引用 并描述了标准要求的具体转化的可能性 同时还列举了具体应用的实例 对各种影响因素 工作试件的范围 所需要的与工作场所有关的检测方法 文件以及它的有效性在此做了详尽的说明 2 试验范围 本标准适用于执行DIN25003标准的轨道车辆 它适用于DIN6700焊接过程及材料 3 引用标准 略 4 概述工作试件为焊接企业提供了检验焊接设计 焊接工艺方法 焊接人员的操作技能以及焊缝质量的一种简便 快捷且成本较低的方法成可能 焊接企业只需较低的费用便可为用户及监督机构提交可使用的结果 工作试件为标准样件的焊接接头 可按DINENISO15613 旧版 DINEN288 8 来进行 DINEN288 8原先只是可用于金属材料的熔焊 而DINENISO15613还可用于电阻焊 通过执行企业的主管焊接监督人员来确定其方式和范围与DIN6700 还可参见DVS1622 标准系列的相一致 在主焊接监督人员的监督下进行焊接和评判 它们不受构件级别或焊缝质量等级的影响 只是作为对构件本身以及与构件相似几何形状进行与生产相关的焊接 在做生产计划时就应确定工作试件 并应将其纳入检测计划或在其它的焊接技术计划文件资料里 例如焊接计划 工作计划或生产制造计划 合同双方可在焊接技术检测范围内按照DVS1620的相关规程来共同商定所需的工作试件 5工作试件的应用范围 按照DIN6700 4 对于熔焊和电阻焊来说需要做工作试件 以便 验证结构设计 验证焊接工艺方法 验证焊接人员的资格 验证焊缝的质量一个工作试件还可同时适用于较多的应用范围 工作试件能够起到具有决定性意义的作用 5 1用以验证结构设计的工作试件在设计阶段就需要有工作试件以验证所设计焊缝能否用于生产 可否满足所要求的条件 原则上讲 应采用按DIN6700 3的附件A所规定的坡口形状 对于有偏差的坡口形状 必须焊接工作试件用以验证焊接工艺文件 WPS 影响因素 设计要符合焊接条件 这具有很多影响因素 坡口形状焊接方法可达性材料及材料组合 比如有硬化的危险 焊缝的方式 比如计算出的焊缝厚度aR的可达性 三维热传导 T 接头 十字接头 要求的构件精度 比如收缩 变形 其它的设计要求 比如机械 工艺的质量指标 抗腐蚀性能 只能单面可达及的焊接接头 焊接垫板 在按DIN27201 6规定的维修或者在保证范围内的焊接 比如 对与最初设计图纸相偏差的整理工作 接头的可检测性 工作试件的时间点及有效期 用以保障设计所需要的工作试件必须在焊接技术设计评审之前进行 一个工作试件可否能套用到相似几何形状的焊缝 材料厚度或者材料上 要由主管焊接监督人员来确定 对工作试件的适用性在时间上没有作出界定 5 2用以保障焊接方法的工作试件 焊接工艺方法一般要受焊接企业个别生产条件的影响 在制订实施焊接企业的焊接计划时 应当检查一下 对于规划的焊缝形式是否要求做工作试件 在现有的WPS里 规范要求用以保障焊接方法的工作试件 验证对接接头和T形接头非全焊透性焊缝的熔深是否达到所规定熔深 验证T型接头HV焊缝单面可达性 检验焊接生产中的缺陷 当缺少经验和有生产难度要求采用新的制造方法时 就需要这类工作试件 同时也还有要求如下情况继续做验证焊接方法的工作试件 例如 当焊接材料 焊接辅助材料改变时 当验证工装的必要性及其合格与否时 尤其是环境条件 比如焊缝准备工作不充分 变形 热传导 散热 采用新的焊机或焊接装置时 采用哪些对于焊接企业来说尚无经验的新材料时 工作试件的时间点及有效期在正式开始生产前 必须要得到这种工作试件的结果 并有文件记录 当发生重大变化时 必须重做工作试件 焊接技术的计划资料 文件 应当吻合 一个工作试件可否能套用到相似几何形状的焊缝 材料厚度或者材料上 要由主管焊接监督人员来确定 对工作试件的适用性在时间上尚没有作出界定 5 3用以验证焊接人员资质的工作试件 对焊工的操作技能 原则上将通过按DINEN287 1和 或DINENISO9606 2以及DIN6700 2补充规定的焊工考试来验证 如果需要焊接的焊缝在焊工考试中未被覆盖 或者因焊接任务需要特殊的操作技能 那么就需要做工作试件来证实焊接人员的资质 为了保障焊工 自动焊操作人员以及电阻焊调试工的资格 也需要做工作试件 这种为保障焊工 自动焊操作人员以及电阻焊调试工资质的工作试件按规范需要 T型接头的HV和HY焊缝 具有较达难度的焊接接头 三联接头 塞焊 可接触性很差的 焊接适应有条件的材料 例如Mn 硬质钢 支管接头和管接头 t 3mm薄板的搭接焊缝和角接头 焊缝质量要求特别高 例如SGK1 时 采用新的焊机或焊接装置 而焊工对其操作或者焊接技术不熟悉 时 当焊接材料和焊接辅助材料改变时 采用新材料时 在焊工考试中已经被覆盖 但是操作人员和焊工却缺乏自身经验 在使用新的焊工和操作人员时 这同时也适用于外借人员 为了证实焊接人员的技能 还必须做另外的工作试件 例如涉及到 在生产制造时很少出现的焊接位置 需要焊接的材料 其厚度相差较大 建议从t1 t2 1 3起 转变到另外的生产区域 即焊接产品改变 时 在能够对减少了检测范围的工作试件毫无疑义地进行评定的前提下 特制订简化的统计文件 参见附件1 工作试件的时间点及有效期工作试件的结果必须在正式生产开始之前要记录在案 工作试件的有效期应符合焊工考试标准的规定 涉及到焊缝几何形状 材料厚度或材料的有效范围 将由主管焊接监督人员依据DINEN287 1和 或DINENISO9602 2并且参考DIN6700 2有关标准来确定 5 4用以验证焊缝质量的工作试件有些焊缝不能够用非破坏检查 或在用非破坏检查却得出不可靠的结果 因此就需要采取破坏性检查 下述方法已在实际中采用 延长结构件 以抽检试样的方式对生产构件进行破坏性检查 从确定的焊缝质量可以得出该构件焊缝的结论 在检测计划里必须包括这种工作试件 应将其结果记录在案 下列情况下也需要做验证焊缝质量的工作试件 即 当构件的几何形状不允许做无损检验时 带有不连续断面形状的焊缝 例如角焊缝断面形状以及I Y HY DY DHY 焊缝 需要焊接时 当寻求的参数只能通过破坏性检查才能获得时 例如硬度值 屈服点 工作试件的时间点和有效期这种工作试件应当由焊工 操作人员提前或与构件焊缝焊接同时来进行制作 焊缝的难度必须仿制在工作试件上 例如强制位置 可触及性 验证焊缝质量的工作试件的有效期只是针对当时的该构件而言 至于在焊接检查范围的检查和数目 则由主管焊接监督人员来确定 5 5工作试件的确定 工作试件的确定和进行可采用附件2和3的示范格式 这里至少应顾及到以下几点 1应当确定可适用该工作试件的使用范围2阐明问题点 例如 有未熔合缺陷的危险 硬化 变形 可达性 不能以ZPP 非破坏性检查 来进行检查 结构变化 维修 不明材质 3确定工作试件的形状及尺寸4WPS 工艺文件 必要时还要提出焊接计划5在顾及到问题点的前提下确定检查方式和检查范围 参见第7部分 6确定并监督工作试件的制作7确定适用范围及适用期在检查计划里应纳入工作试件 根据附件4所给的示例可另行制订单独的工作试件计划 6 工作试件文件 工作试件文件应由下列几部分组成可适用该工作试件的使用范围对执行该试件的焊工 操作手 调试人员的鉴定对订货 例如车辆 结构件 修订版的图纸 的配置 可使用的工作试件WPS 工艺文件 必要时须附上焊接计划已进行过检查的检查报告 必要时须附上照片资料以及检测结果该工作试件在板材厚度 直径 材质等方面的适用范围检查日期和有效期主管焊接监督人员姓名及其签名附件1给出了工作试件简化文件的示例 7 熔焊焊接接头工作试件的检查范围 具体的检查技术和检查范围是在考虑到问题所在点的前提下确定的 为了能够满足其要求 必要时还应联合采用较多方式的检验 如果工作试样是为了延长焊工考试所使用 那么就应当考虑执行DINEN287 1以及DINENISO9606 2所规定的检查范围 但是工作试件的检查范围不应超出DINENISO15613所定义的范围 考虑到工艺方法 材质以及焊缝形式的影响因素 下列检查范围很有意义 钢 对接焊缝检查范围 目测 射线探伤或断裂试验1 宏观金相 表面裂纹检查 仅限于CEN 0 45的钢材或者从S355起t 25mm的钢材需要其硬度分布2 角焊缝检查范围 目测 宏观金相 必要时要做断裂试验1 表面裂纹检查 仅限于CEN 0 45的钢材或者S355起t 15mm的钢材需要其硬度分布2 1 作为替代的3个宏观金相 焊缝的头 中 尾 2 在DIN6700 6第8和9组材料里已经被取消 若只是在验证其焊透率时 也不需要 T形接头的HV 或HY焊缝检查范围 目测 宏观金相 表面裂纹检查 仅限于CEN 0 45的钢材或者S355起t 15mm的钢材需要其硬度分布2 铝 及铝合金对接焊缝检查范围 目测 射线探伤或者断裂试验1 宏观金相角焊缝检查范围 目测 断裂试验1 宏观金相HV 或HY 焊缝检查范围 目测 宏观金相对于其它材料 可按其大意进行检查 8熔焊焊接接头工作试件示例