ASME 第IX卷耐蚀堆焊焊接工艺评定中最小评定厚度的定义(修订稿).doc

ASME 第IX卷耐蚀堆焊焊接工艺评定中最小评定厚度的定义（修订稿1）靳茂明（江苏省特种设备安全监督检验研究院，210003，南京）摘要： 本文仅作为探讨对AMSE标准的不同理解。通过对AMSE IX卷中有关堆焊内容的分析，用合理的翻译方法，解决中英文语言体系之间的语言矛盾，对堆焊评定中最小评定厚度的概念进行合理翻译。提出中文版翻译中存在的一些疑问，通过测量误差分析和测量的可能性分析，给出堆焊层最小评定厚度的合理定义应该是化学分析表面至基材表面的距离，而不是至熔合线。关键词：焊接工艺评定；堆焊；堆焊层厚度；熔深；测量；误差The definition of minimum qualified corrosion resistantoverlay thickness in ASME IXJin Maoming (Jiangsu Province Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute, Nanjing 210000, China)Abstract: This article is only regarded as discussion for different undersdanding of ASME code.According to analysis of contents of surfacing welding in AMSE IX, solved the translation problems between Chinese and English language ,and giving a reasonable chinese translation for “minimum qualified overlay thickness”.Point out some errors of translation in chinese edition. According to analysis of measuring and Error of the measurement,and possibility of measuring ways,resulted that “Finished t”(the distance from fusion surface) is factual “minimum qualified overlay thickness”and not “the distance from approximate weld interface”.Key words: Welding procedure qualification;Surfacing welding;Overlay thickness;Depth of fusion; Measuring; Error of the measurement1. ASME IX中的定义和翻译问题1.1 ASME IX卷中QW-462.5耐蚀堆焊化学成分分析示意图中的翻译问题（见表1）ASME IX卷中QW-462.5耐蚀堆焊化学成分分析示意图 表1根据QW-462.5耐蚀堆焊化学成分分析示意图和注(1)（2）（3）的说明,ASME标准中将熔合线至分析表面的距离定义为最小的“overlay thickness”，中文版里将“overlay thickness”翻译为“堆焊层厚度”虽然符合原文的语义翻译，但是明显不符合概念翻译，在汉语概念中“堆焊层厚度”指的是堆焊后增加的厚度(即熔敷金属的厚度)。在评定标准的体系中熔敷金属厚度不可能包括熔深，否则有关对熔敷金属厚度的评定规定将无法实现。在汉语术语体系并没有对“overlay thickness”这个厚度进行术语定义，假如我们定义它为“有效堆焊厚度”，则在汉语概念中：“有效堆焊厚度”=“堆焊层厚度”+“熔深”，对应英文概念：“overlay thickness”=“Finished t”+“熔深”。或许在英文和汉语中对堆焊评定中所认定的“评定厚度”这个概念的确存在认识上的区别，也或许ASME本身就存在概念上了混乱，甚至是错误的定义,但我们在进行汉语翻译时不能仅仅按语义形式进行简单的翻译，而应该按概念之间的关系和概念在概念体系中的位置，并尽可能的符合汉语的语言体系，否则就可能需要对更多地汉语概念甚至是术语进行重新定义，这不仅让语言描述变得极为困难，甚至造成语言体系的崩溃。例如：如果我们将“overlay thickness”翻译为“堆焊层厚度”，那么我们就必须对我们普遍理解的堆焊层厚度重新定义一个新的语言符号，而新的语言符号很可能会产生新的语言冲突，则必须对冲突的语言符号继续重新定义，如此下去将使汉语的语言系统变得混乱而无法正确表达概念。错误应该在源头被阻断，因此无须考虑“overlay thickness”的语义翻译，而必须在汉语语言体系中，将它翻译为能够区别于“堆焊层厚度”这一概念的另一个语言符号，本文中暂且翻译为“有效堆焊厚度”，记作t(v)，同时对“堆焊层厚度”记作t(o)，“熔深”记作t(f)。1.2 ASME IX卷中堆焊评定范围的要求 表2是ASME IX卷QW-250堆焊评定中对评定厚度的规定（对所有的焊接方法基本上相同）。QW-250 焊接变素中的耐蚀堆焊的重要变素的定义(Finished t) 表2英文版中文版在英文原文里，我们发现重要变素“Finished t”的表达形式中，“t”到底是指什么？在全部的涉及到堆焊的内容中没有提到它，但是对堆焊评定因素的要求和对接焊缝的评定因素的要求是在相同的条款中进行规定的(QW-250 焊接变素)，所以，应该理解为这个“t”和对接焊缝评定中的t为相同概念，即熔敷金属厚度（在堆焊中应该被重新定义为汉语语言体系中的“堆焊层厚度”）。同时发现所引用的QW-402.16中本应该对“Finished t”这个“堆焊层厚度t(o)”进一步的说明条款里，却没有提及“Finished t”这个概念，而是转换（偷换）成了另一个概念：即熔合线至分析表面的距离（即本文中定义的“有效堆焊厚度t(v)”）。也就是说在QW-462.5和QW-402.16中将堆焊最小评定厚度定义为最小“有效堆焊厚度t(v)”，但在实际评定时(QW-250)采用的却是最小“堆焊层厚度t(o)”，即所谓的“Finished t”。在对QW-402.16的中文翻译中，译者将熔合线至工作表面的距离注释为“堆焊层厚度”是不合适的，而真正的最小“堆焊层厚度”应该是最小“Finished t”,即“堆完的t”。1.3 “有效堆焊厚度t(v)”和“堆焊层厚度t(o)”的关系1）数学关系：两者的数学关系是：“有效堆焊厚度t(v)”=“堆焊层厚度t(o)”+“熔深t(f)”，所以从数学角度看，“最小堆焊层厚度t(o)”和“最小有效堆焊厚度t(v)”是完全等效的。2）测量误差：测量误差包括系统误差和偶然误差。“有效堆焊厚度t(v)”的误差由两次测量误差组成：“堆焊层厚度t(o)”误差 +“熔深t(f)”误差，t(o)的误差主要是测厚工具或仪器产生的系统误差，由人为因素和环境因素引起的偶然误差可以忽略。“熔深t(f)”误差除系统误差外，人为误差是不能忽略的，因为熔合线的测量位置是个不确定值，不同的测量者将产生较大的误差,同时在其他截面上这个值也是未知和不可测定的。所以从误差角度看“堆焊层厚度t(o)”的测量值误差较小，而“有效堆焊厚度t(v)”的测量值误差较大。如果对t(v)只进行一次直接测量，依然存在同样的不可忽略的人为误差。3）测量值的实现：第一种情况：试件待堆焊面部分堆焊（按标准要求堆焊试件），此时，t(v)可以直接测量，也可以由t(o)和t(f)的测量值相加得到。第二种情况：试件待堆焊面全部堆焊（仅作为讨论的情况），此时，t(v)可以直接测量，但熔深t(f)无法直接测量(因为失去了工件厚度这个基准面,这个基准面被全部熔化了)，必须先测量基材原始厚度和堆焊后的厚度，其之差为t(o)，再由t(v)和t(o)之差计算出熔深t(f)。以上两种情况下都可以从对试件的测量和计算中得到三个数据。但是对产品而言，由于不存在可测量截面，所以t(v)和t(f)都无法测量，而t(o)则可以通过堆焊后厚度和堆焊前厚度这两个可直接测量值之差得到，但t(v)和t(f)仍然无法通过计算得到。所以，只有以“堆焊层厚度t(o)”作为评定因素才可以检查产品堆焊是否符合要求，而以“有效堆焊厚度t(v)”作为评定因素无法对产品堆焊进行评价。4）从评定规则需要的角度：理论上可以认为无论是t(o)还是t(v)都可以作为评定参数的概念对象，只是t(o)值相比t(v)值更为精确而已。但由于t(v)值在产品堆焊后不可测量，也无法计算得到，所以在实现方法上，以t(o)值作为评定参数是唯一的选择。评定报告中只需要记录“最小堆焊层厚度t(o)”，对t(v)和t(f)的记录是多余的。5）从焊接角度：保证一定的熔深既是保证焊接熔合强度的需要，也是在基材和耐蚀层之间起到一个过渡层的作用，所以从焊接角度看，尽管“熔深t(f)”无助于评定规则的制订，但记录试件的熔深是有实际意义的。相比较而言，完全没有必要测量和记录熔合线至化学成分分析表面的距离t(v)，况且当记录了t(o)和t(f)后，t(v)的值也是可以确定的。如果是为了在试件中通过测量t(v)和t(f)得到“最小堆焊层厚度t(o)”，则这种方法本身就是有问题的，对t(o)的测量完全可以避开人为误差，而这样做则是刻意地加入了人为误差。而对焊接工艺参数的评定要求或限制，是为了保证了产品熔深和试件熔深的近似相等。2. 进一步的概念分析由于ASME在概念定义上的模糊，所以上面所进行的分析依然存在概念上的不严密和语言描述的困难，我们需要重新定义概念和构建概念关系。按照概念和概念的层级分类,堆焊中的厚度包含下面3个基础概念:“熔深”,记作t(f)；“堆焊后增加的厚度”，记作t(1)；“加工后增加的厚度”，记作t(2),这三个基本概念均以基材表面(Fusion face)为基准。对试件延伸出的概念：定义基材至化学成分分析位置的厚度为“最小评定厚度”,记作t(min)。当在原始焊态表面进行分析时，t(min)= “试件t(1)”，当在加工表面分析时，t(min)= “试件t(2)”，在其他位置分析时，t(min)等于所规定的厚度。重新定义的“最小评定厚度”与ASME QW-462.5和 QW-402.16中的定义不同，而与QW-250中实际应用的概念保持一致，即以基材表面（fution face）为基准的厚度概念- 即Finished t。对产品延伸出的概念：定义基材表面至耐蚀工作面为“耐蚀层厚度(或工作厚度)”，记作t(o)。当耐蚀工作面为原始焊态表面时，t(o)= “产品t(1)”，当耐蚀工作面为加工面时，t(o)= “产品t(2)”。概念关系：评定合格条件是“产品的t(o)”t(min)，“产品的t(o)”t(min)时为重要变素。在试件的概念中，不宜引入“耐蚀层厚度t(o)”这个概念，因为在试件中t(o)概念不确定，可能是t(1)，也可能是t(2)或钻孔取样面的厚度，而且试件的t(o)概念也不参与评定过程，即使语言描述中需要引用时，理解上也应该强制转化为“最小评定厚度t(min)”这一概念。不需要的概念：以熔合线为基准的所有厚度概念，理由在本文中已经分析过了。我们用表3来反映上面描述的有关堆焊厚度的概念体系。有关堆焊层厚度概念的分类层次 表3顶层概念堆焊层厚度或堆焊厚度（即英文中的Finished t）按对象分类对试件:定义为堆焊最小评定厚度t(min)对产品:定义为耐蚀层厚度(工作厚度)t(o)按分析或加工位置分类试件t(1)试件t(2)其他分析位置的厚度产品t(1)产品t(2)概念关系t(min)= t(1)t(min)= t(2)t(min)= 其他分析位置的厚度t(o)= 产品t(1)t(o)= 产品 t(2)对象之间的概念关系评定的合格条件: t(o)t(min)3 小结：ASME标准对最小堆焊层评定厚度的定义(QW-462.5, QW-402.16)与其实际评定时的定义(QW-250)并不一致，这