焊接工艺评定规范.doc

精品文档焊接工艺评定规范YW/JS13-01编制： 祁建军 校对： 乔东湘 审核： 江俊西 批准： 金国林 建湖永维阀门钻件有限公司焊接工艺评定规范1 目的为确保焊接质量符合要求，焊工技能得到满足。2 范围适用于各种类型手工或机械化焊接方法的WPS的制定和焊接工艺、焊工和焊机操作工的评定。3 要求3.1 焊缝方位焊缝方位见图1和图2。3.2 坡口焊缝的试验位置3.2.1 板的焊接位置3.2.1.1 平焊位置1G 板处于水平面内，焊缝金属在板的上方熔敷，见图3 (a）。3.2.1.2 横焊位置2G 板处于垂直平面内，焊缝轴线是水平的，见图3 (b)。3.2.1.3 立焊位置3G 板处于垂直平面内，焊缝轴线是垂直的，见图3(c)。3.2.1.4 仰焊位置4G 板处于水平面内，焊缝金属从板的下方向上熔敷，见图3 (d）。3.2.2 管子的焊接位置3.2.2.1 平焊位置1G 管子轴线水平，焊接时管子转动，焊缝金属从上面熔敷，见图4 (a）。3.2.1.2 横焊位置2G 管子轴线垂直，焊缝轴线处于水平面内，焊接时管子不转动，见图4 (b)。3.2.1.3 立焊位置5G 管子轴线水平放置，焊缝坡口在垂直面内，焊接时管子不转动，见图4 (c)。3.2.1.4 仰焊位置6G 管子轴线与水平面成45倾斜角，焊接时管子不转动，见图4 (d）。3.3 试验和检验的类型和目的3.3.1 力学性能试验3.3.1.1 拉伸试验 用于测定坡口焊缝接头的极限强度。3.3.1.1.1 试样 应符合图5所示类型之一 缩截面试样板材 符合图5 (a)中规定的缩截面试样，可用于所有厚度的板材的拉伸试验。1) 对于厚度不大于25mm的板材，每个要求的试样均应采用全板厚试样。2) 对于厚度大于25mm的板材，可采用全板厚试样或多个试样，但应符合c）的要求。3) 当采用多个试样代替全板厚试样时，应把每组试样看成相当于一个要求做拉伸试验的全4) 板厚单个试样。总之，应把要求代表某一位置的焊缝全厚度的所有试样组成一组。5) 当需要多个试样时，应将整个厚度用机械方法分割成能够在现有设备中进行试验的大小6) 接近相等的最少条款，对一组中的每个试样进行试验时，均应符合3.3.1.1.3 的要求。7) 缩截面试样管材 符合图5(b)中规定的缩截面试样，可用于外径大于76mm所有厚度的管材的拉伸试验。8) 对于厚度不大于25mm的管材，每个要求的试样均应采用全板厚试样。9) 对于厚度大于25mm的板材，可采用全板厚试样或多个试样，但应符合c）的要求。10) 当采用多个试样代替全板厚试样时，应把每组试样看成相当于一个要求做拉伸试验的全板厚单个试样。总之，应把要求代表某一位置的焊缝全厚度的所有试样组成一组。符合图5（c）规定要求的缩截面试样，可用于外径不大于76mm所有厚度的管材的拉伸试验。3.3.1.1.2 程序试样应在拉伸截荷下断裂。抗拉强度的计算是试样的极限总载荷除以加载前通过实测计算的最小横截面积。3.3.1.1.3 合格标准试样的抗拉强度不小于：母材的规定最小抗拉强度；或如母材是由两种规定最小抗拉强度不同的材料组成，则取较小值；或焊缝金属的规定最小抗拉强度，此条适用于有关卷允许使用室温强度低于母材的焊缝金属；如果试样断在焊缝或熔合线以外的母材上，只要强度低于母材规定最小抗拉强度的量不超过5%，可以认为试验满足要求。3.3.1.2 导向弯曲试验用于测定坡口焊缝接头的完好性和延伸性。3.3.1.2.1 试样应从试验的板材或管材上切取制备，试样的横截面近似矩形。切割面定为试样的侧面，另外两个面称为正面和背面。试样的厚度和弯曲半径见图6、图7和图8。横向侧弯 焊缝垂直于试样的纵轴，试样弯曲后，其侧面之一成为弯曲试样的凸面。试样尺寸应符合图9的要求母材厚度在38mm以上的试件，可以切成近乎相等的宽 19mm至 38mm。的试验板条，或试样整宽度弯曲。如果采用多个试样，那么每项要求的试验应由一组完整的试样完成。对每个试样读报都进行试验，并满足3.3.1.2.3 要求。横向面弯 焊缝垂直于试样的纵轴，试样弯曲后，其正面成为弯曲试样的凸面。试样尺寸应符合图9(c) 的要求。横向背弯 焊缝垂直于试样的纵轴，试样弯曲后，其背面成为弯曲试样的凸面。试样尺寸应符合图10（c）的要求。纵向弯曲试验 纵向安全弯曲可用以代替试验焊缝金属的：两种母材之间，或，焊缝金属和母材之间弯曲性能显著不同的组合材料的横向侧面、横向正面和背面弯曲试验。纵向面弯 焊缝平行于试样的纵轴，试样弯曲后，其正面成为弯曲试样的凸面。试样尺寸应符合图9(b) 的要求。纵向背弯 焊缝平行于试样的纵轴，试样弯曲后，其正面成为弯曲试样的凸面。试样尺寸应符合图9(b) 的要求。3.3.1.2.2 程序应在试验压模中进行弯曲，弯曲角度为180。3.3.1.2.3 合格标准1) 试验后横向焊缝弯曲试样的焊缝和热影响区应全部在试样受弯范围内。2) 导向弯曲试样在弯曲后的凸面上沿任何方向测量，在焊缝和热影响区内都不得超过1/8 in(3.2mm)的开口缺陷。但在试样的边角部位于试验中出现的开口缺陷除外，除非有确切的证据表明它们是由于未熔合、夹渣或其他内部缺陷所造成时应给予考虑。对于耐腐蚀堆焊层，沿任何方向测量，都不得有超过1.6mm的开口缺陷，熔合线处也不得有超过3.2mm 的开口缺陷。3) 焊工的特殊试验为证实焊工制造优质焊缝的能力，对于坡口焊缝的技能评定，允许以射线透照检验代替力学性能试验。4) 焊机操作工的检验为证实焊工制造优质焊缝的能力，对于坡口焊缝的技能评定，允许以射线透照检验代替力学性能试验。3.3.4 外观检验应显示焊缝金属与母材全焊透和全熔合3.4其他试验和检验3.4.1 射线探伤3.4.1.1 合格标准 若射线底片上有任何超过下列规定极限的显示时，应判为不合格：a) 线性显示 显示出来的裂纹、未溶合、未焊透和长度大于三倍宽度的夹渣任何型式的裂纹或未溶合和未焊透带。任何长度大于下列值的条形夹渣：如果t（板厚）不大于 3/8 in，夹渣长为 1/8in。如果t大于 3/8 in到 2 1/4in，夹渣长为 1/3t。.如果t大于 2 1/4in，夹渣长为 3/4 in。任何一条直线上的夹渣，其累计长度在12t 的长度内大于t，但相邻缺陷间的距离超过6L除外，此处L为该组缺陷中最长缺陷的长度。b) 圆形显示 显示出来的长度等于或小于三倍宽度的气孔及夹渣或夹钨之类的，可以是圆形的，椭圆形的或不规则的，可以是有尾部或黑度深浅不一。圆形显示的最大容许尺寸为20%t，或多或少1/8in（3.2mm）,取最小值。对于材料厚度小于1 /8 in（3.2mm）的焊缝，容许最多圆形显示的个数，在6in(152mm)焊缝长度内，不得超过12个；长度小于6in(152mm)时，容许最多圆形显示的个数应按比例减少。对于材料厚度等于或大于1/8in的焊缝，在附录1的图中列出典型圆形显示最大的容许等级，有散乱的、密集的和任意分散状的。在以上材料厚度范围内时，焊工和焊机操作工的射线透照合格试验中最大直径小于1/32in(0.8mm)的圆形显示可忽略不计。3.4.2 渗透探伤 耐蚀层堆焊要求的渗透检测应按ASME 第V 卷第6章的要求进行。3.4.2.1 合格标准 超出下列显示时，应判为不合格：a) 相关的线性显示 直径长度大于 1/16in(1.6mm)显示。b) 直径大于 3/6in(4.8mm)的相关圆形显示。c) 在一条直线上，边缘间间隙小于或等于1/16in (1.6mm)的四个或四个以上的相关圆形显示。3.5 焊接工艺评定3.5.1 要求的试验类型3.5.1.1 力学性能试验 坡口焊缝焊接工艺试验的试验数量和类型应按表1的规定，其取样方法参见图10。如按表1所取试样按相应的标准检验不合格，应认为该试件不合格，并应重新焊接一个试件。3.5.1.2 坡口焊缝a) 全焊透坡口焊缝评定 试件评定厚度的范围应当是产品所用母材和熔敷焊缝金属的厚度范围。评定范围按表1的规定。坡口焊缝的WPS评定试验可以采用坡口焊缝的拉伸试样和导向弯曲试样进行。b)部分焊透坡口焊缝的评定 坡口焊缝母材厚度和熔敷焊缝金属厚度都应按表1的规定进行评定。但当评定母材的厚度为1 1/2in(38mm)或以上，则评定的母材厚度上限不限。3.5.1.3 返修焊和补焊在下述情况下，以坡口焊缝评定的WPS可用于坡口焊缝的返修焊和补焊：每种焊接方法母材和熔敷金属的上限按表1，但当评定的母材厚度为1 1/2in(38mm)或以上，则评定的母材厚度上限不限。3.5.2 试件的准备3.5.2.1 母材可以是板材、管材或其他制品。板材的焊接评定同样也适用于管材的焊接评定，反之亦然。试件的尺寸必须足以切取所需要的试样。3.5.2.2 耐蚀层堆焊试件尺寸、评定范围、要求的试验和检验及试样按表2的规定。3.5.2.3 表面加硬层金属堆焊试件尺寸、评定范围、要求的试验和检验及试样按表2的规定。3.5.2.4 组合（复合）金属的连接 应当按表1对坡口焊缝的要求做拉伸和弯曲试验。3.6焊接技能评定应对每个焊完的试件进行外观检验，并检验每个试样以确定其是否合格。或者在外观检验后由一个独立的试验室进行试件的制备和试验。3.6.1试验3.6.1.1应按产品焊接中采用的每一种焊接方法评定每一名焊工或焊机操作工。技能评定应按照经过评定的相应的WPS进行焊接。如技能评定所依据的一种WPS需要做预热或焊后热处理，则这种预热或焊后热处理可以不做。3.6.1.2当评定用的试件满足3.5的要求，则焊接该试件的焊工和焊机操作工即认定评定合格，其评定的焊接位置范围按3.6.1.3 当明显地觉察到某焊工或焊机操作工不具备所需的技能，不能取得满意的结果时，可以在任何阶段制止技能评定试验。3.6.2 要求的试验类型3.6.2.1 力学性能试验 力学性能性能试验所需试样的型式和数量按表2的规定，坡口焊缝的切取方式如图11所到之处示。力学性能试验应满足3.3.1提出的要求。3.6.2.2 射线检测允许对焊工或焊机操作工以射线检测进行评定时，则试件的最小检验长度应为6in(152mm)。对于管子，应为整条环焊缝。技术和合格标准按3.4.1 的规定。3.6.2.3 管子试件 按图12中1G或2G位置所焊的试样，应如图13（d）或（e）所示切取两个弯曲试样，不取右上和左下两个象限的试样，并将图13（d）中左上象限的背弯试样改为面弯试样。按图12中5G或6G位置所焊的试样，应如图13（d）或（e）所示切取两个试样。所有四个试样都应通过试验。3.6.2.4 外观检验板材试件的所有表面应按3.3.4 在切取弯曲试样前进行外观检验。管子试件应按3.3.4 在内、外表面沿整个周长进行外观检验。3.6.3 焊工均应通过3.6.2.1和3.6.2.4 对技能评定所规定的力力学性能试验和外观检验，或可用射线探伤做资格评定。3.6.4 焊机操作工均应通过3.6.2.1和3.6.2.4 对技能评定所规定的力力学性能试验和外观检验，或可用射线探伤做资格评定。3.6.5评定试验的试件3.6.5.1 试件 可以是板、管或其他形状的制品。3.6.6 复试和重新评定3.6.6.1 外观检验的立即复试如评定不能通过3.6.2.1的外观检验，应在进行力学性能试验前以外观检验进行复试。如立即进行复试，应对每一种不合格