ASME标准简介国际焊接课件

1、ASME标准简介哈尔滨锅炉厂有限责任公司李宜男第1页，共94页。 ASME BPVCASME American Society of Mechanical Engineers 美国机械工程师学会BPVC Boiler & Pressure Vessel Code 锅炉及压力容器规范CACI 中国ASME产品协作网（授权翻译、出版部分BPVC规范的中文版工作）第2页，共94页。 ASME Code的目的ASME Code的目的安全ASME 会议每年4次 一次不在总部(Out of town meeting)对公众开放 (除了核认证分委员会外SCNA)第3页，共94页。 ASME BPVC委员会B

2、PVC（锅炉及压力容器委员会）由来自锅炉压力容器行业的各个方面的人员组成制造商 / 安装商管理部门授权检验机构教授独立咨询顾问工程公司第4页，共94页。 ASME 规范制定ASME规范或标准草案经过公开征求意见和公开评议，使产业界、学术界、监督机构和公众得以提出补充意见。ASME不对任何项目、建造、专利器件或活动进行“批准”、“定级”或“认可”。第5页，共94页。ASME规范的类型类型卷建造规范 第I, III, IV, VIII, X, XII卷参考规范 II, V, IX运行规范 VI, VII检验规范 XI (在役)第6页，共94页。 ASME 规范的历史 ASME规范是按照符合美国国家

3、标准准则的认可程序制定的，是美国国家标准，执行时以英文原版为准。 ASME锅炉压力容器委员会从1911年开始工作，1914年出版了第一部锅炉压力容器规范，第I卷：动力锅炉 第7页，共94页。 建造规范的历史- 1914 : 第I卷 -动力锅炉.- 1923 : 第IV卷-加热锅炉.- 1928 : 第VIII卷-非受火压力容器.- 1965 : 第III卷-核电厂部件- 1968 : 第VIII卷第2分册-压力容器另一规则.- 1969 : 第X卷-纤维增强的塑料压力容器 -1997 : 第VIII卷第3分册高压容器另一规则 -2004 : 第XII卷运输容器第8页，共94页。 参考规范的历史

4、- 1924 :第II卷材料- 1937 :第IX卷焊接评定(在此之前,第IX卷内容作为第VIII卷的附件)- 1971 :第V卷无损检测(在此之前,无损检验要求出现在建造规范中)- 1974 :对第IX卷进行重大修改,加入了钎接评定.第9页，共94页。ASME 规范出版类型版本edition增补addenda勘误errata解释interpretation规范案例code cases第10页，共94页。规范发布体系 增补在 98之前从98起第一个增补95.12.3198.7.1(修订)第二个96.12.3199.7.1第三个97.12.312000.7.1版本： 每3年发布增补： 增补发放

5、: 与新版本一起发布(包括在新版本中).新版本发布后一年的7月1日 新版本发布后二年的7月1日 发布6个月后变成强制的 第11页，共94页。勘误对规范的，通常追溯以往的解释“解释INTERPRETATION”是ASME针对所问的问题发布的澄清规范意图的官方意见.解释不能针对规范以外的问题 从98版起每年发布2次 每年7月和1月7月与增补一起发布，1月单独发布并包含在7月中适用于 : 发布日期有效的版本和增补 解释中说明的版本和增补 不是规范的一部分 规范修订可能使解释不适用规范发布体系第12页，共94页。规范发布体系 规范案例：ASME 批准的数据明确注明适用于本卷 双方认可 : 业主或其代理

6、证书持有者立法机构和执法机构审核认可 另一规则或新规则 只适用于规定的规范 解释现行规范要求第13页，共94页。ASME 锅炉压力容器规范I动力锅炉建造规则II材料A篇 铁基材料技术条件B篇 非铁基材料技术条件 C篇 焊丝,焊条和填充金属技术条件 D篇 性能数据（公制和美制）第14页，共94页。ASME 锅炉压力容器规范III 核设施部件建造规则 NCA分卷 第1册和第2册总要求 III 第1册 NB分卷 1级设备 NC分卷 2级设备 ND分卷 3级设备 NE分卷 MC级设备 NF分卷 支撑 NG分卷 堆芯构件 NH分卷 高温服务的1级设备 第15页，共94页。ASME 锅炉压力容器规范附录I

7、II 第2册 混凝土反应堆安全壳规范III 第3册 废核燃料及高位放射性材料和废料的储存和运输包装用安全容器系统 IV采暖锅炉建造规则 V无损检测VI采暖锅炉维护与运行推荐规则 VII动力锅炉维护推荐指南 第16页，共94页。ASME 锅炉压力容器规范VIII压力容器建造规则 第1册第2册另一规则第3册高压容器建造规则IX焊接和钎焊评定 X纤维增强塑料压力容器XI核动力部件在役检验规则 XII运输罐建造和延续使用规则 第17页，共94页。钢印类型卷钢印范围I动力锅炉A组装（安装）E电锅炉M小型锅炉qp焊接管道S动力锅炉V锅炉安全阀第18页，共94页。钢印类型卷钢印范围III核设施设备建造规则

8、N核设备建造NA核安装和车间组装NPT核部件 制造NV核安全阀和安全泄放阀 = 核泄压装置NS支撑t (无钢印)第19页，共94页。钢印类型卷钢印范围IV采暖锅炉H铸铁片采暖锅炉HI除铸铁外的采暖锅炉HLW饮水锅炉H采暖锅炉安装第20页，共94页。钢印类型卷钢印范围VIII第1册压力容器U压力容器UM小型压力容器UV压力容器安全阀第2册 另一规则U2压力容器第3册 高压容器规则 U3高压容器UV3高压容器安全阀UD爆破片X玻璃钢容器RP玻璃钢压力容器第21页，共94页。钢印类型卷钢印范围锅炉压力容器检验师总部R锅炉压力容器修理NR核设备修理VR阀门修理第22页，共94页。规范钢印标志第23页，

9、共94页。第卷动力锅炉建造规则 管辖范围限于锅炉本体和锅炉外部管道。（Power Boiler） 共分十一篇和两个附录。 常用标准PG和PW篇。第24页，共94页。第I卷 制造部分PG篇 所有建造方法的通用要求 总则 材料 设计 开孔与补强 锅炉外部管道与锅炉本体的连接 其他部件的设计和布置 超压保护要求 制作（制造） 检验和试验 按标志钢印和数据报告的确认第25页，共94页。第I卷 制造部分PG篇 所有建造方法的通用要求制造：PG-75概述PG-76切割板材和其它备料PG-77板材的识别标志PG-78材料中缺陷的修补PG-79管孔和其端面PG-80圆筒体允许的不圆度PG-81成型封头的公差P

10、G-82支撑件的开孔第26页，共94页。第I卷 制造部分检验和试验：PG-90 概述(包括AI检验的内容)PG-91 AI（授权检验师）资格认定PG-93 平板角焊缝的检验和修补PG-99 水压试验第27页，共94页。第I卷 制造部分PW篇 焊接制造锅炉的要求PW-1 总则PW-5 材料PW-8 设计PW-26 制造PW-46 检验和试验第28页，共94页。PW-1 概述每一持有授权证书的制造厂（包括承包商、组装厂和安装公司）应对其所属机构进行的焊接工作负责，应制定焊接工艺并按第IX卷规定进行试验，以评定该厂在按照第I卷制造焊件时所使用的焊接工艺和按该焊接工艺施焊的焊工（含焊接操作工）的技能。

11、焊接术语见第IX卷QW-492第29页，共94页。PW-5 材料焊接结构受压件用材料应符合第II卷中的某一材料标准的要求。焊接结构用碳钢和合金钢含碳量不得超过0.35%。熔敷金属的化学成分和力学性能应与被连接的材料和预期的工作条件相适应。当设计温度超过455时，直径超过89mm的2.25Cr-1Mo焊件上承压环焊缝熔敷金属含碳量不得低于0.05%。第30页，共94页。PW-8 设计焊接接头设计热处理对接焊接接头检测焊接连接件连接焊缝的最低要求（图PW-16.1）焊接式拉杆第31页，共94页。PW-9 焊接接头设计连接锅筒、筒体或其他受压件所用材料的纵向、横向或其它接头要全焊透对接焊缝。最好采用

12、双面焊或单面焊保证全焊透 焊接坡口：对接焊连接时，边缘的尺寸和形状使接头能够完全熔合和全焊透不等厚材料接头禁止采用的焊接接头（角接接头）第32页，共94页。PW-26 制造PW-27 焊接方法PW-28 焊接评定和焊缝记录 1.焊接受压件或者在受压件上焊接承受载荷的非受压件（例如所有永久性或临时性的管夹和吊耳）时，所用的焊接工艺以及施焊的焊工和焊接操作工均应按第IX卷的规定评定合格。 2.非受压件工艺评定要求 3.制造厂的焊接和试样试验自身负责完成，不能借用其它制造厂的焊接工艺、焊工或操作工的合格评定。第33页，共94页。PW-28 焊接评定和焊缝记录焊工和焊接操作工的技能评定要求焊接工艺和焊

13、工评定记录应保存并签字备查编制焊工钢印识别或焊工记录程序文件免除焊缝识别及焊工识别条件定位焊缝的识别及焊工施焊程序螺柱焊工艺评定要求第34页，共94页。PW-36 焊接的其它要求清根要求角焊缝根部焊接要求角焊缝咬边要求角焊缝表面质量要求第35页，共94页。PW-38 焊前预热A-100附录作为一般性指南，不做强制要求预热的方法和要求第36页，共94页。附录 预热 (A-100）除因热处理（PW-39）原因外，其它情况对焊前预热不做强制性规定。应按第IX卷进行工艺评定，在焊接工艺规程中规定最低预热要求。不同材料进行焊接，按需较高预热温度的材料要求进行预热。预热厚度为焊缝处零件公称厚度。第37页，

14、共94页。最低预热温度(一般性指南)P-No.1,No.3,No.4材料，除标准中规定的化学成分、力学性能以及厚度等原因外，其它材料最低预热温度为10。P-No.5A,B,C材料，除规定以外，最低预热温度为150。P-No.8材料不做规定。第38页，共94页。PW-39 焊后热处理的要求按照第IX卷进行工艺评定合格后考虑以下热处理免除条件。动力锅炉所有焊接受压件都要在不低于PW-39各表格规定的温度下进行热处理。材料分组按照第IX卷P-No.进行。不同P-No.材料进行热处理需要按照PW-39表格中较高的热处理温度材料的规定进行热处理，受压件上焊接非受压件要按照受压件来进行热处理。采用含Cr量

15、超过3%的铁素体填充金属焊接的焊缝需进行热处理，热处理要求参考PW-39中化学成分相同的母材。表 PW-39略第39页，共94页。PW-39 焊后热处理的要求P-No.5A材料与较低P-No.材料进行热处理时，选用较低温度热处理要求的免除条件。热处理均热带的定义公称厚度的定义 取焊缝厚度、受压件材料厚度或所连接较薄焊件的厚度中的最小值。 角焊缝，公称厚度是角焊缝厚度。 部分焊透焊缝和材料修补焊缝，公称厚度为焊接坡口和制备修补坡口的深度。 坡口焊缝和角焊缝的组合焊缝，公称厚度为坡口深度和角焊缝厚度的较大值。2011版保温时间可以不连续，可以是多次保温时间之和。 第40页，共94页。PW-39 焊

16、后热处理的要求热处理方式：整体或分段局部热处理的方式热处理均热带的范围电渣焊焊缝细化晶粒热处理第41页，共94页。PW-40 缺陷修补缺陷检验和去除方式返工热处理的免除条件 返修深度 预热温度 管子外径 工艺评定合格热处理后水压试验前补焊（P-No.3材料）第42页，共94页。PW-46 检验和试验PW-47 焊接工艺核对 AI在制造前需对采用的焊接工艺是否按照第IX卷进行检查。 AI随时对试件的焊接和试验进行见证PW-48焊工和焊接操作工技能评定核对PW-49热处理实施方法核对无损检测（略）第43页，共94页。PW-53 检查试板锅炉管道、管子和集箱等圆筒形受压件以及P-No.1材料制造的圆

17、筒形受压件，免除焊接试板。锅筒除外。试板形式的制备、焊接和焊工要求试板检验要求：翘曲偏移、热处理温度、预热温度等试样项目：拉伸试样2个，接头和全焊缝各一，弯曲试样1个复验的要求第44页，共94页。PW-54 水压试验水压试验压力水压后发现的受压件缺陷修补后应重新水压免重新水压的焊接工作范围及要求第45页，共94页。第IX卷 焊接及钎接评定标准第I章 焊接的一般要求第II章 焊接工艺评定第III章 焊接技能评定第IV章 焊接资料第V章 标准的焊接工艺规程第46页，共94页。第I章 焊接的一般要求QW-100 总则QW-110 焊接方位QW-120 坡口焊缝的试验位置QW-130 角焊缝的试验位置

18、QW-140 试验和检测的类型和目的QW-150 拉伸试验QW-160 导向弯曲试验QW-170 缺口韧性试验QW-180 角焊缝试验QW-190 其它试验和检测第47页，共94页。QW-100 总则QW-102 焊接术语 QW-492QW-103 责任 制造商要对焊接工程和评定记录负责。第48页，共94页。QW-110 焊接方位坡口焊缝位置 QW-120 板的焊接位置 1G,2G,3G,4G 管子焊接位置 1G,2G,5G,6G 螺柱焊试验位置 角焊缝的试验位置 QW-130 板的焊接位置 1F,2F,3F,4F 管子焊接位置 1F,2F&2FR,4F,5F第49页，共94页。第50页，共9

19、4页。第51页，共94页。第52页，共94页。第53页，共94页。QW-140 试验和检测的类型和目的力学性能试验 拉伸试验QW-150 导向弯曲试验QW-160 角焊缝试验QW-180 缺口韧性试验QW-170 螺柱焊缝试验焊工和焊机操作工的特殊检测：坡口焊缝技能评定允许用RT检查代替力学性能检查外观检测 第54页，共94页。QW-150 拉伸试验试样：板材、管材、车制试样（拉力棒）和管材全截面试样拉伸试验合格标准 QW-422表 工艺评定规定的最小抗拉强度 1 不小于母材规定的最低抗拉强度 2 不小于两种材料抗拉强度规定值中的最低值 3 不小于焊缝金属规定的最低抗拉强度 4 不小于母材规定

20、最小抗拉强度的95%第55页，共94页。QW-160 导向弯曲试验试样 QW-161（5种类型）： 横向侧弯、横向面弯、横向背弯、纵向面弯、纵向背弯弯曲试验程序，常用d=4a 180弯曲试验合格标准 第56页，共94页。QW-170 缺口韧性试验夏比V型缺口韧性试验落锤法缺口韧性试验第57页，共94页。QW-180 角焊缝试验工艺和技能评定试样 QW-181断裂试验 QW-182工艺评定试样的宏观检测技能评定试样的宏观检测第58页，共94页。QW-190 其它试验和检测射线透照和超声检测 QW-191螺柱焊试验 QW-192管子与管板的试验 QW-193技能评定的外观检测 QW-194渗透检测

21、 QW-195 电阻焊缝的试验 QW-196激光焊搭接接头试验 QW-197闪光焊 QW-199第59页，共94页。第II章 焊接工艺评定QW-200 总则QW-210 试件的制备QW-250 焊接变素QW-290 回火焊道焊接第60页，共94页。QW-200 总则焊接工艺规程焊接工艺评定P-No. G-No.焊接工艺的组合第61页，共94页。焊接工艺规程WPSWPS是为制造符合要求的产品焊缝而提供指导的，经过评定的焊接工艺文件。WPS的内容 应述及所采用的、对每一种焊接方法而言的所有重要变素、非重要变素和附件重要变素QW-250至QW-280。WPS的变更 变素的变更WPS的格式 每一个重要

22、变素、非重要变素和附加重要变素都被包括或被提及即可。表格QW-482推荐选用。WPS的可得性 便于获得和检查。第62页，共94页。焊接工艺评定记录PQRPQR是试件焊接时所用焊接数据的记录。并包括试样的试验结果。PQR内容 对每一种焊接方法，应记载下用于试件焊接时的全部重要变素和当需要时的附加重要变素。制造商要对工艺评定进行签证，不允许转包给别人做。多种工艺方法焊接时，应记录每组重要变素熔敷金属厚度近似值。 PQR的更改 允许编辑上的更改或补充。PQR的更改均需要重新签字确认。PQR的格式 表格QW-483推荐选用。PQR的可得性 便于AI检查PQR与WPS的关系第63页，共94页。P-No.

23、和G-No. P-No. 为减少焊接工艺评定的数目，根据母材成分、焊接性和力学性能等特征对母材指定一个P-No.，G-No. 组号，将普通钢和合金钢在相同P-No.材料内进行分组，便于有缺口韧性要求的场合下进行工艺评定。第64页，共94页。焊接工艺的组合每个WPS可以包括一种或多种焊接方法、填充金属或其它变素的组合。组合焊接工艺中每种焊接方法、熔敷金属要求的母材和熔敷金属厚度范围应符合QW-451确定。单独评定的PQR在焊接方法、熔敷金属等要素相同情况下可以组合使用。根部焊道的工艺评定第65页，共94页。QW-202 要求的试验类型力学性能试验 坡口焊缝焊接工艺评定试验的试样数量和类型按QW-

24、451的规定，取样方式按照QW-463。 坡口焊缝和角焊缝 全焊透坡口焊缝评定 QW-451 部分焊头坡口焊缝的评定 QW-451 角焊缝的评定 可用坡口焊缝代替 QW-451，非承压角焊缝QW-180，QW-451.3第66页，共94页。QW-202 要求的试验类型返修焊和补焊 坡口焊缝评定的WPS可用于坡口焊缝和角焊缝的返修和补焊。 不同母材厚度 螺柱焊QW-192 管子与管板的评定 QW-193第67页，共94页。QW-203工艺评定焊接位置的范围按照QW-250要素特殊要求外，其余的任一焊接位置经过评定后，对各种位置即为经过评定。焊接方法和焊条必须适用于WPS中所允许的焊接位置。第68

25、页，共94页。QW-210 试件的准备母材 QW-211坡口焊缝的形式和大小QW-212耐蚀层堆焊 QW-453电子束焊和激光焊表面加硬层金属堆焊QW-453第69页，共94页。QW-250 焊接变素WPS中变素的类型（以焊接方法来确定） 重要变素：凡其变化能影响焊缝力学性能的那些变素，叫做重要变素，重要变素发生变化，要求对WPS进行重评。例如热处理方式改变。 附加重要变素：凡其变化能影响焊缝缺口冲击韧性的变素，其它卷册有冲击要求时，附加重要变素就成为重要变素。例如：热输入的变化 非重要变素：其变化不要求对WPS进行重评的变素。例如：改变背面清根方法第70页，共94页。QW-250 焊接变素特

26、殊焊接方法 耐蚀层和表面加硬层堆焊：表中指定的变素仅适用于相应的堆焊方法。待堆焊隔离层的焊缝电阻焊的工艺评定管子-管板评定的重要变素回火焊道焊接 第71页，共94页。第III章 焊接技能评定QW-300 总则QW-310 评定试验的试件QW-320 复试和重新评定QW-350 焊工评定的焊接变素QW-360 焊机操作工的焊接变素QW-380 特殊焊接方法第72页，共94页。QW-300 总则焊工评定是由各种焊接方法的重要变素决定的。重要变素见QW-350。焊机操作工评定是由各种焊接类型的重要变素来决定的。重要变素见QW-360。焊接方面的责任 由制造商对其焊工和焊接操作工进行评定，不得委托。制

27、造商对焊接试样制备、焊接试验材料准备、无损检测和力学性能试验等工作负全责时，可将以上部分进行委托。焊工和焊机操作工免评定（WPQ）的条件业主关系变化时，焊工资格如何控制第73页，共94页。QW-301 试验试验目的：技能评定试验是用于确定焊工或焊机操作工生产优质焊缝的能力评定试验：按照产品焊接中采用的每一种焊接方法评定每一个焊工或焊机操作工。技能评定试验要按照经过评定的相应的WPS或附录中的标准WPS进行焊接。预热或焊后热处理可不进行。焊工和焊机操作工需进行识别试验记录 WPQ应包括每名焊工和焊机操作工所用的重要变素。试验类型、结果和评定范围见QW-452，推荐格式QW-484A第74页，共9

28、4页。QW-302 要求的试验类型力学性能试验 QW-452可测定体积的无损检测 QW-191管子试件 按照焊接位置进行划分外观检测 QW-194第75页，共94页。QW-303 评定位置和直径的范围坡口焊缝QW-461.9角焊缝QW-461.9特殊位置螺柱焊位置管子与管板焊接的焊工和焊机操作工评定第76页，共94页。QW-304 焊工 应通过力学性能QW-302.1和外观检测QW-302.4，无损检测按QW-302.2。QW-305 焊机操作工 应通过力学性能QW-302.1和外观检测QW-302.4，无损检测按QW-302.2。QW-306 焊接方法组合第77页，共94页。QW-310 评

29、定试验的试件试件：板和管均可带衬垫的焊接坡口无衬垫的焊接坡口第78页，共94页。QW-320 复试和重新评定复试条件QW-321 做外观检测的立即复试 以力学性能试验立即复试 以可测定体积的无损检测立即复试 进一步培训资格的中止和重评QW-322第79页，共94页。QW-350 焊工评定的焊接变素接头QW-402母材QW-403填充金属QW-404焊接位置QW-405气体QW-408电特性QW-409第80页，共94页。QW-360 焊机操作工评定的焊接变素自动焊的重要变素QW-361.1（a-f）机动焊的重要变素QW-361.2（a-h）第81页，共94页。第IV章 焊接资料QW-400 变

30、素QW-410 焊接技巧QW-420 材料分组QW-430 F-No.QW-440 焊缝金属化学成分QW-450 试样QW-460 插图QW-470 侵蚀-侵蚀剂和侵蚀方法QW-490 定义第82页，共94页。第IV章 焊接资料接头QW-402母材QW-403填充金属QW-404焊接位置QW-405预热QW-406焊后热处理QW-407气体QW-408电特性QW-409焊接技巧QW-410焊工技能评定重要变素QW-416第83页，共94页。QW-420 材料分组P-No.和 S-No. 为减少焊接工艺评定数量而指定的材料分组编号。对于有冲击要求的材料还在P-No. 下指定组号。(S-No. 为ASME 压力管道B31选用但未列入ASME第II卷材料中的材料编号。已在2009增补中删除，并重新被指定了相应的P-No.）QW-