钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件

钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合1经过二十余年的努力和积累，国内压力容器制造企业对焊接工艺评定重要性的认识不断深入，焊接工艺评定工作也取得大的进展。目前，企业做了上百个甚至几百个焊接工艺评定项目的并不少见。但是由于对JB4708-2000标准认识和理解的偏差，也出现一些不可忽视的问题，如焊接工艺评定项目的选择无序，无计划，随意性大，以致焊接工艺评定覆盖范围重叠，

经过二十余年的努力和积累，国内压力容器制造企业对焊接工艺2评定项目相互重复；甚至有的企业所做评定项目数量虽不少，但却不能覆盖现有的压力容器产品。因而急需对焊接工艺评定项目进行优化和整合。在确定焊接工艺因素时，尽量扩大焊接工艺评定覆盖范围，避免和减少覆盖范围的重叠，减少焊接工艺评定数量，保证焊接工艺评定项目能覆盖全部压力容器产品。评定项目相互重复；甚至有的企业所做评定项目数量虽不少，但却3根据《压力容器安全技术监察规程》和JB4708-2000标准，按照钢制压力容器用材种类（碳钢和低合金钢、铬镍奥氏体不锈钢）、焊接方法（焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊）、焊后热处理类别，对各种钢制压力容器的焊接工艺评定项目进行分析和探讨。根据《压力容器安全技术监察规程》和JB4708-200041、碳钢和低合金钢制压力容器1.1不进行焊后热处理（AsWeld）对于母材为标准抗拉强度下限值小于或等于540MPa及Ⅳ-2组以外的钢材，为了充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减小焊接工艺评定项目共同叠加的覆盖范围，达到减少焊接工艺评定数量的目的，在拟定焊接工艺指导书时，选择焊接工艺评定试件的厚度分别为6mm、16mm、38mm。评定合格后，则它们的焊件母材厚度覆盖范围分别为1.5－12mm、12－32mm、28.5－200mm。1、碳钢和低合金钢制压力容器5这样，选择的三个焊接工艺评定项目则可不间断地覆盖1.5－200mm的所有板厚，见表1。

表1序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAW（或SAW

GTAW）

AW61.5－1221612－3233828.5－200这样，选择的三个焊接工艺评定项目则可不间断地覆盖1.5－206注：AW—ASWELD，即焊态，不进行焊后热处理。从表1可以看出，对于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极气体保护焊，每种焊接方法各有三个焊接工艺评定项目。对于中厚板和厚板，如厚度16mm和38mm的试件，可以采用二种焊接方法（钨极气体保护焊和焊条电弧焊）或三种焊接方法（钨极气体保护焊、焊条电弧焊和埋弧焊）的组合评定代替分别评定，这样一个工艺评定可以代替二个或三个评定，达到减少焊接工艺评定数量的目的。注：AW—ASWELD，即焊态，不进行焊后热处理。7对于母材为Ⅳ-2组和标准抗拉强度下限值大于540MPa的强度型低合金钢，拟定焊接工艺指导书时，选择焊接工艺评定的试件厚度分别为6mm、16mm、32mm、64mm、128mm，评定合格后，则它们的焊件母材厚度覆盖范围分别为1.5－12mm、12－24mm、24－48mm、48－96mm、96－192mm，这样，选择的五个焊接工艺评定就可不间断地覆盖从1.5－192mm的所有板厚，而且没有发生覆盖范围的重叠，见表2。对于母材为Ⅳ-2组和标准抗拉强度下限值大于540MPa的强度8表2序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAW（或SAW

GTAW）AW61.5－1221612－2433224－4846448－96512896－192表2序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件母材厚度覆盖范91.2高于上转变温度进行焊后热处理（Normalizing）这主要针对热冲压成形的碳钢和低合金钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。对于热冲压成形的碳钢和低合金钢制凸形封头，应充分考虑封头拼接焊接接头热冲压的热过程，如果认为热冲压的热加工过程不属于焊后热处理，这样的理解是不正确的。

1.2高于上转变温度进行焊后热处理（Normalizing10对于碳钢和低合金钢制凸形封头，热冲压过程的加热温度已达到或超过910℃（铁碳平衡图上的临界点A3），因而封头的热冲压过程类似于正火热处理过程（Normalizing），直接影响到封头拼接焊接接头的力学性能和弯曲性能，对于封头拼接焊接接头实际上也就是一次焊后热处理过程。

对于碳钢和低合金钢制凸形封头，热冲压过程的加热温度已达到11由于热冲压加热温度超过了碳钢和低合金钢的上转变温度，因而适用于焊件的最大厚度为试件厚度的1.1倍，按JB4708-2000的表8；而适用于焊件的最小厚度按JB4708-2000中表5或表3（IV-2组和σb>540MPa强度型低合金钢）。对于大多数压力容器制造企业所需焊接工艺评定的项目推荐见表3。表3由于热冲压加热温度超过了碳钢和低合金钢的上转变温度，因而适用12从表3可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评定合格的焊接工艺，其母材厚度覆盖范围将包容了较薄板。因此，此种情况下，应做较厚板的焊接工艺评定。充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减少工艺评定次数。序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAWN385－41.82SAWN385－41.8从表3可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评定131.3先高于上转变温度，继之在低于下转变温度进行焊后热处理（Normalizing+StressRelief）这主要针对热冲压成形的碳钢和低合金钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。对于焊后需整体热处理消除应力的压力容器（如液化石油气储罐、液氯储槽等），其热冲压成形的封头的拼接焊接接头也就要与容器一起再进行一次消除应力热处理，因而这类压力容器在制造过程中封头拼接焊接接头相当于进行了两次焊后热处理，正火+消除应力热处理（N+SR）。所需焊接工艺评定项目见表4。1.3先高于上转变温度，继之在低于下转变温度进行焊后热处理14表4序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAWN＋SR385－41.82SAWN＋SR385－41.8表4序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件母材厚度覆盖范15从表4可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评定合格的焊接工艺，其母材覆盖范围包含了较薄板。因此，此种情况下应做较厚板的焊接工艺评定，充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减少评定的次数。从表4可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评16

1.4进行低于下转变温度的焊后热处理（StressRelief）对于需要焊后进行消除焊接应力热处理（SR）的压力容器，其焊接接头也就要进行消应处理（SR），当焊件规定进行冲击试验时，该类压力容器的焊接接头焊接工艺评定项目，推荐见表5。表51.4进行低于下转变温度的焊后热处理（StressR17序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAW（或SAW

GTAW）

SR61.5－1221612－3233828.5－200序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件母材厚度覆盖范围18JB4708-2000标准规定：“试件的焊后热处理应与焊件在制造过程中的热处理基本相同，加热温度范围不得超过相应标准或技术文件规定”。“低于下转变温度进行焊后热处理（SR）时，试件的保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%”。JB4708-2000标准规定：“试件的焊后热处理应与焊件在19当试件较薄时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较短，但这类试件，尤其是小于或等于6mm的试件的工艺评定主要应用于覆盖压力容器接管与壳体角接头的组合焊缝（对接焊缝+角焊缝），见图1。由于接管厚度较薄（一般为≥1.5mm）。当容器进行焊后整体消除应力热处理（SR）时，接管与壳体的组合焊缝也就要与较厚的壳体焊缝一样经过保温时间较长的下转变温度热处理，充分考虑这些情况，当试件较薄时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较短，但这20

拟定焊接工艺指导书时，就应按较厚壳体焊件选取可能遇到的较长保温时间，避免因热处理保温时间覆盖不上，而另做一个保温时间更长的焊接工艺评定。根据经验，笔者推荐，对于壁厚小于或等于6mm的工艺评定试件，低于下转变温度焊后热处理保温时间至少2小时以上。

拟定焊接工艺指导书时，就应按较厚壳体焊件选取可能遇到的较长21当试件较厚时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较长，若有中间热处理或焊缝多次返修，热处理累积保温时间还会更长，充分考虑这些因素，拟定焊接工艺指导书时选取可能遇到的较长保温时间，就可避免因热处理保温时间覆盖不上，而又要做另一个更长保温时间的焊接工艺评定。当试件较厚时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较长，若222、铬镍奥氏体不锈钢制压力容器2.1不进行焊后热处理（AsWeld）铬镍奥氏体不锈钢制压力容器，一般不进行焊后热处理，而且对于使用温度大于或等于-196℃的铬镍奥氏体不锈钢母材可免做冲击实验。但是应考虑到用于设计温度低于-100℃时的铬镍奥氏体不锈钢制低温压力容器，按照GB150-1998的附录C1.4条，铬镍奥氏体不锈钢低温容器，当“设计温度低于-100℃时，应按JB4708进行焊缝金属的低温夏比（V型缺口）冲击试验，且符合C2.1.7的要求”。

2、铬镍奥氏体不锈钢制压力容器23这类容器如设计温度为-196℃的液氧、液氮低温绝热容器和液化天然气（LNG）罐式集装箱等，其内容器由奥氏体不锈钢焊制而成，它们的焊接接头的焊接工艺就需要焊缝金属经-196℃低温夏比冲击试验合格的焊接工艺评定支持。因此对于铬镍奥氏体不锈钢制压力容器，其焊接接头的焊接工艺评定项目，则分为不要求焊缝金属进行冲击试验（见表6）和要求焊缝金属进行低于-100℃的低温冲击试验（见表7）两种情况。表6这类容器如设计温度为-196℃的液氧、液氮低温绝热容器和液化24表6序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（不要求焊缝金属进行冲击试验）SMAW（或SAW

GTAW）AW61.5－122385－200表6序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件25表7序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（要求焊缝金属进行低于－100℃低温冲击试验）SMAW（或SAW

GTAW）AW61.5－1221612－3233828.5－200表7序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件262.2进行焊后固溶热处理（SolutionHeatTreatment）这主要是针对热冲压成形的铬镍奥氏体不锈钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。由于铬镍奥氏体不锈钢在加热过程中没有相变发生，晶粒会涨大，而且加热过程中有铁素体析出，促使奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能降低。因此对有耐腐蚀性能。2.2进行焊后固溶热处理（SolutionHeatTr27要求的铬镍奥氏体不锈钢封头经热冲压成形后，要进行固溶热处理（S），目的是得到单一的、均匀的奥氏体组织，保证其具有高的耐腐蚀性能。因此，对于此类封头拼接焊接接头的焊接工艺评定项目，则分为需要固溶热处理的，按表8和表9选用；不需要进行固溶热处理的，按表6和表7选用。要求的铬镍奥氏体不锈钢封头经热冲压成形后，要进行固溶热处理（28表8序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（不要求焊缝金属进行冲击试验）SMAW（或SAW

GTAW）S61.5－122385－200表8序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件29钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件30钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件31钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件32试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mmWPO项次Ⅱ－ⅡSMAWAW616381.5－2003N385－41.81SR616381.5－2003N＋SR385－41.81SAWAW143810.5－2002N385－41.81SR143810.5－2002N＋SR385.41.81GTAWAW616381.5－2003N＋SR616381.5－2003试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度33试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mmWPO项次Ⅶ－1SMAWAW6381.5－2002S6381.5－2002SAWAW385－2001S385－2001GTAWAW6381.5－2002S6381.5－2002Ⅶ－1SMAWAW616381.5－2003S6381.5－2002SAWAW143810.5－2002S385－2001GTAWAW616381.5－2003S6381.5－2002试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm34综上所述，不难看出：对于从事Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅰ、Ⅶ—Ⅰ组母材，采用焊条电弧焊、埋弧焊和钨极气体保护焊的压力容器制造企业，按照法规、标准，需要拥有约63个焊接工艺评定项目；从事Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅰ、Ⅶ—Ⅰ、Ⅶ—Ⅱ组母材的需要拥有约86个焊接工艺评定项目。对于上述企业如果所需封头全部由封头制造厂供给，则需要分别拥有约45个和58个焊接工艺评定项目。综上所述，不难看出：对于从事35压力容器制造企业对焊接工艺评定项目进行优化和整合，可以避免焊接工艺评定覆盖范围的重叠，达到减少工艺评定数量的目的，优化工艺评定；避免因工艺评定项目不当选择，覆盖范围不同，而需要多做或漏做产品焊接试板；避免因工艺评定项目选择不当，焊接工艺不相同，造成产品焊接试板以批代台出现错误；避免焊接工艺评定项目数量虽多，但却覆盖不了产品等问题。压力容器制造企业对焊接工艺评定项目进行优化和整合，可以避免焊36钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件37钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件38钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件39钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件40锅炉压力容器压力管道

焊工考试规则锅炉压力容器压力管道

焊工考试规则41第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。焊接方法及代号见表1，焊条类别代号及适用范围见表2，试件钢号分类及代号见表3，各种试件形式、位置及代号见表4，焊接要素及代号见表5。第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料42表1焊接方法及代号

焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW表1焊接方法及代号焊接方法代号焊条电弧焊SMAW43（一）、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同，常用半自动与自动焊方式(实质上是手工焊与机械焊）。堆焊不能称为焊接方法，只是焊接方法的运用，各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。对于焊接方法按“2002年考规”分为手工焊接和机械化焊接两种方法；（一）、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，44

对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊机操作技能两种。对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。

焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格

对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊机操作技能45表2焊条类别、代号及范围焊条类别焊条类别代号相应型号牌号适用焊件的焊条范围钛钙型F1EXX03J422/J502F1纤维素型钛型F2EXX10J505GXF1、F2钛型、钛钙型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氢型、碱性F3JEXX15/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J钛型、钛钙F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4碱性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J表2焊条类别、代号及范围焊条类别焊条类别代号相应型号牌号适46.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个：GB/T983－1995，GB/T5117－1995，GB/T5118－1995，行业标准一个：JB/T4747－2002。表2焊条代号、类别及适用范围①F1

钛钙型EXX03F1（J422、J502)GB/T5117这类焊条为钛钙型，药皮中含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有47矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定熔池适中，飞溅少，焊波整齐。这类焊条适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直流正、反接，主要焊接较重要的碳钢结构。②F2纤维素型EXX10，EXX11，（GB/T5117）EXX10－X，EXX11－X，（GB/T5118）

EXX10、EXX10－X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高，电弧稳定，焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体，保护熔敷金属，电弧吹力大，熔深较深。

矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定熔池适中，飞溅少，焊波48熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，熔渣覆盖较差，通常限制采用大电流焊接。这类焊条适用于全位置焊接，特别适用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝，也可用于向下立焊，焊接电流为直流反接。如J505GX（GB/T5118）

适用焊件的焊条范围：F1、F2

熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，熔渣覆盖较差，通常限制采用大电49③F3

钛型、钛钙型型号：（GB/T983)EXXX（X）－16型焊条（G202),药皮可以是碱性的，也可以是钛型或钛钙型。适用于交流或直流焊接，为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性，这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾，直径不大于4.0mm的焊条可用于全位置焊接。适用焊件的焊条范围：F1、F3。

钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件50

④F3J低氢型、碱性GB/T5117J426、J506、J507GB/T5118J427、J507、J507RHGB/T983G207

51

EXX15、EXX15－X型焊条，这类焊条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石，碱度较高，熔渣流动性好，焊接工艺性能一般，焊波较粗，角焊缝略凸，熔深适中，脱渣性能好，焊接时要求焊条干燥，并采用短弧焊。这类焊条可全位置焊接，焊接电流为直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。EXX15、EXX15－X型焊条，这类焊条为低氢钠型。52

EXX16、EXX18－X型焊条，这类焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、

EXX15－X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂，如钾水玻璃等，电弧稳定，工艺性能、焊接位置与EXX15型焊条相似，焊接电流为交流或直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。适用焊件的焊条范围：F1、F3、F3J

EXX16、EXX18－X型焊条，这类焊条53⑤F4钛型、钛钙型GB/T983EXXX（X）－15EXXX（X）－17（A132、A302）GB/T983⑥F4JGB/T983EXXX（X）－15EXXX（X）－17（A137）（A307）⑤F4钛型、钛钙型GB/T98354上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准，所谓等效采用则是将国外标准的技术内容全部照搬，只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制。当焊工考试时若采用了美国焊条，便可直接按（2002考规）表2的规定将美国焊条划入相应的类别中。GB/T983－1995等效ANSI/AWSA5.4－1992《不锈钢手工电弧焊焊条》GB/T5117－1995等效ANSI/AWSA5.1－1991上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准，所谓等效采用55

《碳钢药皮电焊条规程》GB/T5118－1995等效ANSI/AWSA5.5－1981《低合金钢药皮电焊条规程》三、试件母材钢号及代号见表3焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。从焊接缺陷角度出发，焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系，对于焊条电弧焊，焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关。但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊时所采取的焊接工艺措施

《碳钢药皮电焊条规程》56不一样，从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类，并制定出替代规则，手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级。不一样，从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类，并制57表3试件钢号分类及代号表

类别代号典型钢号示例碳素钢ⅠQ195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金钢ⅡHP295、HP325、L245、L290、马氏体钢铁素体不锈钢Ⅲ奥氏体不锈钢、双相不锈钢Ⅳ表3试件钢号分类及代号表类别代号典型钢号示例碳58

表3中钢号都是锅炉、压力容器、压力管道和气瓶现行标准中所列钢号。GB6653－1994《焊接气瓶用钢板》中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头，例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈服点σs下限值。气瓶用钢的化学成分

都有控制范围。

59

SY5297－1991《石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管》中所列的钢种等级都用“S”打头，例如S240、S480。“240’表示该等级钢种的σt0.5下限值，（规定总伸长应力即试样标距长度上产生0.5%的总伸长所需的拉应力）对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。

60“GB/T9711－1999《石油天然气输送钢管交货技术条件》中所列的钢种等级都用“L”打头，例如L175、L155。155”表示该等级钢种的Rt0.5下限值，对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。碳素钢（Ⅰ类）：焊接性能良好，大多数情况下焊前不要求预热，焊后不要求后热，部分钢号因为没有冲击要求，因而也不需要控制线能量。低合金钢（Ⅱ类）：这类钢号焊前要求预热，焊后要求后热，而且有冲击“GB/T9711－1999《石油天然气输送钢管交货技术61试验要求，因而要求控制线能量上限。马氏体钢、铁素体不锈钢（Ⅲ类）：这类钢焊接裂纹倾向较大，焊前不要求预热，焊后要进行热处理，焊接工艺要求严格，要求控制焊接线能量范围。1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢号，1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热处理状态有关。即便退火供货时为珠光体，在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组织，所以将它列入Ⅲ类。试验要求，因而要求控制线能量上限。62奥氏体不锈钢、双相不锈钢（Ⅳ类）：这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易摊开，熔滴过渡不暢特点与碳钢、低合金钢很不同，故另列一类。表3内所列钢号只是典型钢号示例，包含了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列钢号。对于没有列入表3的钢号（例如新钢号、国外钢号）可根据第四十四条规定由焊工考委会将其列入相应类别中。对焊机操作工来讲，焊接操作技能考试是考核焊工掌握焊机能力，焊接过程“自动”奥氏体不锈钢、双相不锈钢（Ⅳ类）：63完成与钢号无关，焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后，则焊接所有钢号都可免除考试。

表4试件形式、位置及代号见图：

完成与钢号无关，焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后64表4试件形式、位置及代号试件形式试件位置代号板材对接焊缝平焊1G横焊2G立焊3G仰焊4G表4试件形式、位置及代号试件形式试件位置代号板材对接焊缝平65管材对接焊缝试件水平转动1G垂直固定2G

向上焊水平固定向下焊5G5GX

向上焊45°固定向下焊6G6GX管材水平转动1G垂直固定2G5G5GX6G6GX66管板角接头试件水平转动2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊4FG水平固定5FG45°固定6FG管板角接头试件水平转动2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊67第十四条焊接操作技能考试合格的焊工，当试件钢号或焊材变化时，属下列情况之一的不需重新进行焊接操作技能考试：（一）手工焊焊工采用某类别钢号经焊接操作技能考试合格后，焊接该类别其它钢号时；（二）手工焊焊工采用任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接该第十四条焊接操作技能考试合格的焊工，当试件钢号或焊材变化时，68类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时；（三）除Ⅳ类外，手工焊焊工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接较低类别钢号时；（四）焊机操作工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接其它类别钢号时；（五）变更焊丝钢号（或型号）、类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时；69药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体种类和钨极种类时；第十五条经焊接操作技能考试合格的焊工，属下列情况之一的，需重新进行焊接操作技能考试：㈠、改变焊接方法；㈡、在同一焊接方法中，手工焊考试合格，从事焊机操作工时；㈢、在同一种焊接方法中，焊机操作药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体种类和钨极种类时；70考试合格，从事手工焊工作时；㈣、表五中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时；㈤、焊件焊接位置超出表11规定的适用范围时。考试合格，从事手工焊工作时；71表5焊接要素及代号

焊接要素要素代号手工焊钨极气体保护焊填充金属焊丝无01实芯02药芯03机械化焊钨极气体保护焊自动稳压系统有04无05自动跟踪系统有06无07每面坡口内焊道单道08多道09表5焊接要素及代号焊接要素要素代号手工焊钨极气体保护焊72

焊接要素实际上是影响焊工焊接操作技能的工艺因素和条件，增加表5焊接要素及代号是“2002年考规”特点，从表5可见，分两种情况：一是手工焊，只对钨极气体保护焊填充金属规定了三种情况（无焊丝、实芯、药芯焊丝）；二是机械化焊对钨极气体保护焊的自动稳压系统和其他焊接方法的自动跟踪系统及单道焊、多道焊重新考试规定。“㈣表5中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时”这一句话中说明

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表5中共有9个焊接要素，只有上述6个焊接要素改变时，需要重新进行焊接操作技能考试，要素改变的含义是：01改变含义：手工钨极气体保护焊增加或取消填充金属焊丝。02改变含义：手工钨极气体保护焊从实芯填充金属焊丝变为药芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。03改变含义：手工钨极气体保护焊从药芯填充金属焊丝变为实芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。

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04改变含义：自动钨极气体保护焊取消自动稳压系统；06改变含义：所有机械化焊接方法取消自动跟踪系统。08改变含义：所有机械化焊接方法在每面坡口内从单道焊变为多道焊。焊缝金属中的焊层与焊道是两个概念，其定义可看GB/T3375－1994《焊接术语》，在图A所示焊缝中有四个焊层6条焊道，在图B所示焊缝中有两个焊层2个焊道。

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图B

表5中“08”和“09”是指“每面坡口内焊道”。如图C所示双面坡口的焊缝内，正面为单道，而背面为多道。

图A图C图B图A图C76第十六条焊接操作技能考试可以由一名焊工在同一试件上采用一种焊接方法进行，也可以由一名焊工在同一试件上采用不同焊接方法进行组合考试；或由两名（或以上）焊工在同一试件上采用相同或不同焊接方法进行组合考试。由三名（含三名）以上焊工的组合考试试件，厚度不得小于20mm。第十六条77例一、如16MnR，板厚12mm，平焊对接、一焊工用实芯焊丝，钨极气体保护焊打底2mm，焊条电弧焊用低氢型焊条盖面10mm。考试合格后，他即具有两个项目：GTAW－Ⅱ－1G-2-02SMAW－Ⅱ－1G（K）－10－F3J

钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件78例二、一管板角接头试件，管外径为φ57，材质为20号钢，壁厚4mm；板厚12mm，材质为16MnR，垂直固定，一焊工用实芯焊丝钨极气体保护焊打底2mm，再用低氢型焊条电弧焊焊完，考试合格后，他即具有两个项目：GTAW－Ⅰ/Ⅱ－2FG－2/57－02

SMAW－Ⅰ/Ⅱ－2FG（K）－10/57－F3J例二、一管板角接头试件，管外径为φ57，材质为20号钢，壁79手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时，焊条熔敷金属成分和组织应与试件母材类同，不得用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢号。当使用GB/T983中的焊条进行耐蚀堆焊时，手工焊焊工采用某类别任一钢号作基层经操作技能考试合格后，在较低类别钢号上堆焊时不需重新进行焊接操作技能考试。手工焊焊工采用Ⅳ类中任一钢号经焊接操作技能考试合格后，当使用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类钢焊件时不需重新进行焊接操作技能考试。手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时，焊条熔敷金属成分和组织80第十七条考试试件试件形式各种试件形式如图所示，包括：对接焊缝试件、管板角接头试件、堆焊试件。管板角接头形式见图4。对接焊缝试件、管板角接头试件分带衬垫和不带衬垫两种。双面焊、部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头均视为带衬垫。第十七条考试试件81钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件82

83

84

85焊接操作技能考试试件分为：对接焊缝试件（下分板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件），管板角接头试件，和堆焊试件。对接焊缝是锅炉、压力容器、压力管道中最大量使用的焊缝形式，可将角焊缝看作坡口角度为90°的对接焊缝，从焊工熔敷焊缝金属过程而言，角焊缝与对接焊缝是极其相似的，焊工采用对接焊缝试件经焊接操作技能考试合格后在一定条件下适用于焊接焊接操作技能考试试件分为：对接焊缝试件（下分板材对接焊缝试86角焊缝，“2002考规”中不再设角焊缝试件。角焊缝，“2002考规”中不再设角焊缝试件。87第十八条㈠手工焊焊工采用对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件金属厚度范围见表7。t为每名焊工、每种焊接方法在试件上的对接焊缝金属厚度（余高不计），当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件母材T相等。第十八条88表7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金属厚度范围mm

焊缝形式试件母材厚度T适用于焊件焊缝金属厚度最小值最大值对接焊缝＜12不限2t≥12不限不限（注）表7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件89

注：t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层

例①SMAW－Ⅱ－1G－8－F3J焊条电弧焊，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平位置，焊缝金属厚度16mm,低氢型焊条施焊。（如果为T＞16则－－）②GTAW－Ⅱ－1G－3－02手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平位置，焊缝金属厚度≤6mm。（如果为T＞6则－－）

注：t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层90㈡、手工焊焊工采用管材对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件外径范围见表8；适用于焊缝金属厚度范围见表7。

㈡、手工焊焊工采用管材对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后91表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm

管材试件外径D适用于管材焊件外径范围最小值最大值＜25D不限25≤D＜7625不限≥7676不限≥300（注）76不限表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm

管92注：管材向下焊试件例：①SMAW－Ⅱ－1G－2/25－F3J焊条电弧焊，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平转动，焊缝金属厚度4mm,管外径≥φ25mmn。（对φ24×4.5的管？）②GTAW－Ⅱ－1G－2/25－02手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质Ⅰ、Ⅱ类，水平转动，焊缝金属厚度4mm,管外径≥φ25mmn。注：管材向下焊试件93㈢、手工焊焊工采用管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管板角接头焊件范围见表9，当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件板材厚度S0相等。㈢、手工焊焊工采用管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后94表9手工焊管板角接头试件适用于管板角接头焊件范围mm管板角接头试件管外径D适用焊件范围管外径管壁厚度焊件焊缝金属厚度最小值最大值最小值最大值＜25D不限不限不限当S0＜12时2t当S0≥12时（注）不限25≤D＜7625不限不限≥7676不限不限表9手工焊管板角接头试件适用于管板角接头焊件范围mm管板角接95注：当S0≥12时，t应不小于12mm，且焊缝不得少于3层例①SMAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG－8/57－F3J焊条电弧焊，Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊，管φ57×4，管板角焊缝，焊缝金属厚度t≤16mm，焊条为低氢型。如果Ⅱ－Ⅱ，或板厚18mm以上？例②GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-3/57-02手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，Ⅰ类和Ⅱ类材料相焊，管板角焊缝，焊缝金属厚度≤6mm。（如果Ⅱ－Ⅱ？）注：当S0≥12时，t应不小于12mm，且焊缝不得少于3层96㈣、焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，母材厚度T或S0自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件焊缝金属厚度不限。例⑴SAW－1G（K）－07/08例⑵SAW－1G（K）－07/09例⑶GTAW－5FG（K）－04/06/09例⑷GTAW－5FG（K）－05/07/09㈣、焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，母材厚97㈤焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，管外径自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件管外径的最小值为试件外径，最大值不限。例⑴GTAW－5FG（K）－04/06/09

此时已看不出管径最小值，只能从焊工考试档案中才可查出D值

㈤焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，管外径自98㈦手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，分别适用于带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件；反之不适用。例①按第十六条组合考试：材质16MnR，板厚12mm，平焊试件，用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为：㈦手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件或管板角接头99GTAW－Ⅱ－1G－2－02和SMAW－Ⅱ－1G（K）－10－F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。例②管板角接头无衬垫水平固定试件，管材壁厚2mm,φ25mm,材质20号钢，板材厚度12mm，材质16MnR，采用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度为2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为：

GTAW－Ⅱ－1G－2－02和100GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/25-02SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG(K)-10/25-F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。㈧手工焊焊工和焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，除规定需要重新考试时，适用于焊件角焊缝，且母材厚度和外径不限。上述“除规定需要重新考试”的规定为：GTAW－Ⅰ/Ⅱ-2FG-2/25-02101㈠手工焊焊工：⑴第十五条规定：①手工焊考试合格从事焊机操作工②表5中焊接要素01、02、03、04、06和08改变时⑵焊条类别超出表2的规定：⑶第十四条规定：⑷第十九条规定：㈠手工焊焊工：102⑸第十八条㈡、㈢、㈤中关于管外径的规定。㈡焊机操作工：第十五条规定内容：焊机操作考试合格，从事手工焊工作时。⑸第十八条㈡、㈢、㈤中关于管外径的规定。103㈩耐蚀堆焊试件各种焊接方法的焊接操作技能考试规定也适用于耐蚀堆焊。手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊试件考试合格后，适用于焊件的堆焊层厚度不限，适用于焊件母材厚度范围见表10。㈩耐蚀堆焊试件104表10堆焊试件适用母材厚度范围mm堆焊试件母材厚度T适用于堆焊焊件母材厚度范围最小值最大值＜25T不限≥2525不限表10堆焊试件适用母材厚度范围mm堆焊试件母材厚度T适用于105

焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格例：有一复合钢板，基层材质为16MnR，板厚16mm，复合层为0Gr18Ni9，板厚3mm，平板对接，采用平焊位置、低氢型和碱性焊条施焊，所需焊工项目为：SMAW－Ⅱ－1G－12－F3JSMAW（N16）－Ⅱ－1G（K）－F4JSMAW－Ⅳ－1G（K）－12－F4J焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀106值得注意是表7、表8、表9、表11中试件厚度包括试件母材厚度和试件焊缝金属厚度。对于焊接操作技能考试来说是考核焊工堆敷焊缝金属时尽量不出或少出焊接缺陷能力，而不是考核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的能力，因此考核焊工焊接操作技能应按试件焊缝金属厚度考虑，而不是按试件母材厚度考虑。焊工在试件上可以不焊满坡口，为便于检验与结果评定通常焊满坡口，“2002考规”只依据试件

值得注意是表7、表8、表9、表11中试件厚度包括试件母材厚107焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围。参照ASME第Ⅸ卷规定出手工焊试件合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围见表7、表9。从焊工焊接操作技能考试目的出发，焊缝金属厚度越大，则焊工施焊道数与层数越多，产生焊接缺陷的几率也越大。因此，厚度大的焊缝金属考试合格了，焊接厚度小的焊缝金属焊件则可免除考试。焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围。108（十一）手工焊焊工和焊机操作工，采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件的焊接位置见表11。表11试件适用焊件焊接位置（十一）手工焊焊工和焊机操作工，采用对接焊缝试件或管板角接头109试件

适用焊件范围对接焊缝位置角焊缝位置管板角接头焊件位置形式代号板材和外行大于600mm的管材外径≤600mm的管材板材对接焊缝1G、2G3G、4G－管材对接焊缝1G、2G、5G、5XG、6G、6XG－管板角接头2FG、2FRG4FG、5FG、6FG－－试件适用焊件范围对接焊缝位置角焊缝位置管板角接头焊件位110注：1.表中“立”表示向上立焊；向下立焊表示为：立向下。2.板材对接焊缝试件考试合格后，适用管材对接焊缝焊时，管外径应≥76mm。注：1.表中“立”表示向上立焊；向下立焊表示为：立向下。111表11试件适用焊件焊接位置表11规定实质是：对接焊缝试件适用对接焊缝、焊件角焊缝；管板角接头试件适用焊件角焊缝都只是指“焊缝位置”适用。管板角接头试件适用管板角接头焊件，只是指“焊缝位置”适用。执行表11时应注意下列各点：⑴板材对接焊缝试件考试合格的焊工适应于φ≤600mm管材对接焊缝焊件，但焊件管材应D≥76mm，对于D＜76mm管材焊件焊工资格应按表8进行考试。表11试件适用焊件焊接位置112⑵管材对接焊缝试件考试合格的焊工适应于焊件范围还要受到第十八条㈡和㈤对管材外径的规定限制。⑶管板角接头试件考试合格的焊工适应于焊件范围还要受到第十八条㈢和㈤对管材外径的规定限制。⑷对接焊缝试件、管板角接头试件适用于焊件角焊缝，适应的只是焊缝位置，角焊缝焊件母材厚度和焊缝尺寸⑵管材对接焊缝试件考试合格的焊工适应于焊件范围还要受到第十八113不限，管材外径受到第十八条㈡、㈢、㈤规定限制。板材对接焊缝试件适用于板材或管材外径D≥76mm角焊缝焊件。⑸管板角接头试件考试合格的焊工只适应于管板角接头焊件和焊件角焊缝，不适用于焊件对接焊缝。从表11中可以明确看出对接焊缝试件不能适用于管板角接头焊件；管板角接头试件不能适用于对接焊缝焊件。不限，管材外径受到第十八条㈡、㈢、㈤规定限制。板材对接焊缝试114例如管子开坡口的管板角接头（图D），板子开坡口的管板角接头（图E）相比，虽然接头形式与位置相同，但图D接头中的对接焊缝为横焊缝；而图E接头中的对接焊缝为管板角焊缝。图D焊工持证项目为管子2G，而图E焊工持证项目为2FG。图D图E例如管子开坡口的管板角接头（图D），板子开坡口的管板角接头115图F与图G所示接头形式与位置相同，但图F接头中的对接焊缝为仰、立、平三种位置，而图F接头中的对接焊缝为立、横两种位置。图F为5G，而图为5FG。图F图G图F与图G所示接头形式与位置相同，但图F接头中的对接焊缝116可见图D与图E，图F与图G接头形式与位置相同，但焊缝位置差别很大。对于图D所示管子开坡口的管板角接头实质上是管材对接焊缝试件加障碍物，如图I所示，因此采用管材对接焊缝试件考试合格的焊工便能够焊接相应位置的管子开坡口的管板角接头焊件，而不能焊接板子开坡口的管板角接头焊件。可见图D与图E，图F与图G接头形式与位置相同，但焊缝位置差别117

图I图D图I图D118焊接操作技能考试规则汇总现将各种焊接方法需要重新进行焊接操作技能考试规则汇总如下：一、手工焊焊工手工焊焊工需要重新进行焊接操作技能考试规则见表10。表10手工焊焊工需要重新进行焊接操作技能考试规则焊接操作技能考试规则汇总119类别焊接操作工艺条件焊条电弧焊钨极气体保护焊熔化极气体保护焊药芯焊丝电弧焊接头有衬垫试件合格焊接没有衬垫试件○○○母材1、焊件母材超出钢号类别的规定范围（表3）○○○2、焊件管子外径超出试件所规定适应范围（表8、表9）

○○○3、堆焊焊件母材厚度超出规定范围（表10）○○○填充材料1、增加或取消填充金属○2、焊件焊缝金属厚度超出试件所规定的适应范围（表7、表8）○○○3、焊条类别超出表2规定的范围○4、填充金属从药芯焊丝变为实芯焊丝或反之○焊接位置1、焊件焊接位置超出规定范围（表11)○○○2、向下立焊变更为向上立焊或反之○○○类别焊接操作工艺条件焊条电弧焊钨极气体保护焊熔化极气体保护焊120二、焊机操作工需要进行焊接操作技能考试规则如下：①、改变焊接方法；②钨极气体保护焊取消自动稳压系统；③取消自动跟踪；④焊件焊接位置超出规定范围；⑤有衬垫试件考试合格的焊工焊接没有衬垫的焊件；⑥从每面单道焊改为每面多道焊。二、焊机操作工需要进行焊接操作技能考试规则如下：121第三十七条焊工考试项目代号，应按每个焊工、每种焊接方法分别表示。㈠手工焊焊工考试项目表示方法为：①－②－③－④－⑤－⑥－⑦，其中：①焊接方法代号，见表1，耐蚀堆焊代号加：（N及试件母材厚度）②试件钢号分类代号，见表3，有色金属材料按相应标准规定的代号。异种钢用X/X表示。第三十七条焊工考试项目代号，应按每个焊工、每种焊接方法分别表122③试件形式代号，见表4，带衬垫代号加：（K）④试件焊缝金属厚度。⑤试件外径。⑥焊条类别代号，见表2。⑦焊接要素代号，见表5。考试项目中不出现某项时，则不填。㈡焊机操作工考试项目表示方法为：①－②－③，其中：③试件形式代号，见表4，带衬垫代号加：（K）123①焊接方法代号，见表1，耐蚀堆焊代号加：（N及试件母材厚度）。②试件形式代号，见表4，带衬垫代号加（K）③焊接要素代号，见表5，存在两种以上要素时，用“/”分开。㈢项目代号举例如下：教材P332①焊接方法代号，见表1，耐蚀堆焊代号加：（N及试件母材厚度）124钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合125经过二十余年的努力和积累，国内压力容器制造企业对焊接工艺评定重要性的认识不断深入，焊接工艺评定工作也取得大的进展。目前，企业做了上百个甚至几百个焊接工艺评定项目的并不少见。但是由于对JB4708-2000标准认识和理解的偏差，也出现一些不可忽视的问题，如焊接工艺评定项目的选择无序，无计划，随意性大，以致焊接工艺评定覆盖范围重叠，

经过二十余年的努力和积累，国内压力容器制造企业对焊接工艺126评定项目相互重复；甚至有的企业所做评定项目数量虽不少，但却不能覆盖现有的压力容器产品。因而急需对焊接工艺评定项目进行优化和整合。在确定焊接工艺因素时，尽量扩大焊接工艺评定覆盖范围，避免和减少覆盖范围的重叠，减少焊接工艺评定数量，保证焊接工艺评定项目能覆盖全部压力容器产品。评定项目相互重复；甚至有的企业所做评定项目数量虽不少，但却127根据《压力容器安全技术监察规程》和JB4708-2000标准，按照钢制压力容器用材种类（碳钢和低合金钢、铬镍奥氏体不锈钢）、焊接方法（焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊）、焊后热处理类别，对各种钢制压力容器的焊接工艺评定项目进行分析和探讨。根据《压力容器安全技术监察规程》和JB4708-20001281、碳钢和低合金钢制压力容器1.1不进行焊后热处理（AsWeld）对于母材为标准抗拉强度下限值小于或等于540MPa及Ⅳ-2组以外的钢材，为了充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减小焊接工艺评定项目共同叠加的覆盖范围，达到减少焊接工艺评定数量的目的，在拟定焊接工艺指导书时，选择焊接工艺评定试件的厚度分别为6mm、16mm、38mm。评定合格后，则它们的焊件母材厚度覆盖范围分别为1.5－12mm、12－32mm、28.5－200mm。1、碳钢和低合金钢制压力容器129这样，选择的三个焊接工艺评定项目则可不间断地覆盖1.5－200mm的所有板厚，见表1。

表1序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAW（或SAW

GTAW）

AW61.5－1221612－3233828.5－200这样，选择的三个焊接工艺评定项目则可不间断地覆盖1.5－20130注：AW—ASWELD，即焊态，不进行焊后热处理。从表1可以看出，对于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极气体保护焊，每种焊接方法各有三个焊接工艺评定项目。对于中厚板和厚板，如厚度16mm和38mm的试件，可以采用二种焊接方法（钨极气体保护焊和焊条电弧焊）或三种焊接方法（钨极气体保护焊、焊条电弧焊和埋弧焊）的组合评定代替分别评定，这样一个工艺评定可以代替二个或三个评定，达到减少焊接工艺评定数量的目的。注：AW—ASWELD，即焊态，不进行焊后热处理。131对于母材为Ⅳ-2组和标准抗拉强度下限值大于540MPa的强度型低合金钢，拟定焊接工艺指导书时，选择焊接工艺评定的试件厚度分别为6mm、16mm、32mm、64mm、128mm，评定合格后，则它们的焊件母材厚度覆盖范围分别为1.5－12mm、12－24mm、24－48mm、48－96mm、96－192mm，这样，选择的五个焊接工艺评定就可不间断地覆盖从1.5－192mm的所有板厚，而且没有发生覆盖范围的重叠，见表2。对于母材为Ⅳ-2组和标准抗拉强度下限值大于540MPa的强度132表2序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAW（或SAW

GTAW）AW61.5－1221612－2433224－4846448－96512896－192表2序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件母材厚度覆盖范1331.2高于上转变温度进行焊后热处理（Normalizing）这主要针对热冲压成形的碳钢和低合金钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。对于热冲压成形的碳钢和低合金钢制凸形封头，应充分考虑封头拼接焊接接头热冲压的热过程，如果认为热冲压的热加工过程不属于焊后热处理，这样的理解是不正确的。

1.2高于上转变温度进行焊后热处理（Normalizing134对于碳钢和低合金钢制凸形封头，热冲压过程的加热温度已达到或超过910℃（铁碳平衡图上的临界点A3），因而封头的热冲压过程类似于正火热处理过程（Normalizing），直接影响到封头拼接焊接接头的力学性能和弯曲性能，对于封头拼接焊接接头实际上也就是一次焊后热处理过程。

对于碳钢和低合金钢制凸形封头，热冲压过程的加热温度已达到135由于热冲压加热温度超过了碳钢和低合金钢的上转变温度，因而适用于焊件的最大厚度为试件厚度的1.1倍，按JB4708-2000的表8；而适用于焊件的最小厚度按JB4708-2000中表5或表3（IV-2组和σb>540MPa强度型低合金钢）。对于大多数压力容器制造企业所需焊接工艺评定的项目推荐见表3。表3由于热冲压加热温度超过了碳钢和低合金钢的上转变温度，因而适用136从表3可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评定合格的焊接工艺，其母材厚度覆盖范围将包容了较薄板。因此，此种情况下，应做较厚板的焊接工艺评定。充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减少工艺评定次数。序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAWN385－41.82SAWN385－41.8从表3可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评定1371.3先高于上转变温度，继之在低于下转变温度进行焊后热处理（Normalizing+StressRelief）这主要针对热冲压成形的碳钢和低合金钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。对于焊后需整体热处理消除应力的压力容器（如液化石油气储罐、液氯储槽等），其热冲压成形的封头的拼接焊接接头也就要与容器一起再进行一次消除应力热处理，因而这类压力容器在制造过程中封头拼接焊接接头相当于进行了两次焊后热处理，正火+消除应力热处理（N+SR）。所需焊接工艺评定项目见表4。1.3先高于上转变温度，继之在低于下转变温度进行焊后热处理138表4序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAWN＋SR385－41.82SAWN＋SR385－41.8表4序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件母材厚度覆盖范139从表4可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评定合格的焊接工艺，其母材覆盖范围包含了较薄板。因此，此种情况下应做较厚板的焊接工艺评定，充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减少评定的次数。从表4可以看出，在重要因素和补加因素不变的条件下，厚板评140

1.4进行低于下转变温度的焊后热处理（StressRelief）对于需要焊后进行消除焊接应力热处理（SR）的压力容器，其焊接接头也就要进行消应处理（SR），当焊件规定进行冲击试验时，该类压力容器的焊接接头焊接工艺评定项目，推荐见表5。表51.4进行低于下转变温度的焊后热处理（StressR141序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1SMAW（或SAW

GTAW）

SR61.5－1221612－3233828.5－200序号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件母材厚度覆盖范围142JB4708-2000标准规定：“试件的焊后热处理应与焊件在制造过程中的热处理基本相同，加热温度范围不得超过相应标准或技术文件规定”。“低于下转变温度进行焊后热处理（SR）时，试件的保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%”。JB4708-2000标准规定：“试件的焊后热处理应与焊件在143当试件较薄时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较短，但这类试件，尤其是小于或等于6mm的试件的工艺评定主要应用于覆盖压力容器接管与壳体角接头的组合焊缝（对接焊缝+角焊缝），见图1。由于接管厚度较薄（一般为≥1.5mm）。当容器进行焊后整体消除应力热处理（SR）时，接管与壳体的组合焊缝也就要与较厚的壳体焊缝一样经过保温时间较长的下转变温度热处理，充分考虑这些情况，当试件较薄时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较短，但这144

拟定焊接工艺指导书时，就应按较厚壳体焊件选取可能遇到的较长保温时间，避免因热处理保温时间覆盖不上，而另做一个保温时间更长的焊接工艺评定。根据经验，笔者推荐，对于壁厚小于或等于6mm的工艺评定试件，低于下转变温度焊后热处理保温时间至少2小时以上。

拟定焊接工艺指导书时，就应按较厚壳体焊件选取可能遇到的较长145当试件较厚时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较长，若有中间热处理或焊缝多次返修，热处理累积保温时间还会更长，充分考虑这些因素，拟定焊接工艺指导书时选取可能遇到的较长保温时间，就可避免因热处理保温时间覆盖不上，而又要做另一个更长保温时间的焊接工艺评定。当试件较厚时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较长，若1462、铬镍奥氏体不锈钢制压力容器2.1不进行焊后热处理（AsWeld）铬镍奥氏体不锈钢制压力容器，一般不进行焊后热处理，而且对于使用温度大于或等于-196℃的铬镍奥氏体不锈钢母材可免做冲击实验。但是应考虑到用于设计温度低于-100℃时的铬镍奥氏体不锈钢制低温压力容器，按照GB150-1998的附录C1.4条，铬镍奥氏体不锈钢低温容器，当“设计温度低于-100℃时，应按JB4708进行焊缝金属的低温夏比（V型缺口）冲击试验，且符合C2.1.7的要求”。

2、铬镍奥氏体不锈钢制压力容器147这类容器如设计温度为-196℃的液氧、液氮低温绝热容器和液化天然气（LNG）罐式集装箱等，其内容器由奥氏体不锈钢焊制而成，它们的焊接接头的焊接工艺就需要焊缝金属经-196℃低温夏比冲击试验合格的焊接工艺评定支持。因此对于铬镍奥氏体不锈钢制压力容器，其焊接接头的焊接工艺评定项目，则分为不要求焊缝金属进行冲击试验（见表6）和要求焊缝金属进行低于-100℃的低温冲击试验（见表7）两种情况。表6这类容器如设计温度为-196℃的液氧、液氮低温绝热容器和液化148表6序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（不要求焊缝金属进行冲击试验）SMAW（或SAW

GTAW）AW61.5－122385－200表6序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件149表7序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（要求焊缝金属进行低于－100℃低温冲击试验）SMAW（或SAW

GTAW）AW61.5－1221612－3233828.5－200表7序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件1502.2进行焊后固溶热处理（SolutionHeatTreatment）这主要是针对热冲压成形的铬镍奥氏体不锈钢凸形封头的拼接焊接接头的焊接工艺评定。由于铬镍奥氏体不锈钢在加热过程中没有相变发生，晶粒会涨大，而且加热过程中有铁素体析出，促使奥氏体不锈钢的耐腐蚀性能降低。因此对有耐腐蚀性能。2.2进行焊后固溶热处理（SolutionHeatTr151要求的铬镍奥氏体不锈钢封头经热冲压成形后，要进行固溶热处理（S），目的是得到单一的、均匀的奥氏体组织，保证其具有高的耐腐蚀性能。因此，对于此类封头拼接焊接接头的焊接工艺评定项目，则分为需要固溶热处理的，按表8和表9选用；不需要进行固溶热处理的，按表6和表7选用。要求的铬镍奥氏体不锈钢封头经热冲压成形后，要进行固溶热处理（152表8序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mm1P－NOⅦ（不要求焊缝金属进行冲击试验）SMAW（或SAW

GTAW）S61.5－122385－200表8序号试件母材类别号焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度焊件153钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件154钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件155钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件156试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mmWPO项次Ⅱ－ⅡSMAWAW616381.5－2003N385－41.81SR616381.5－2003N＋SR385－41.81SAWAW143810.5－2002N385－41.81SR143810.5－2002N＋SR385.41.81GTAWAW616381.5－2003N＋SR616381.5－2003试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度157试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm焊件母材厚度覆盖范围mmWPO项次Ⅶ－1SMAWAW6381.5－2002S6381.5－2002SAWAW385－2001S385－2001GTAWAW6381.5－2002S6381.5－2002Ⅶ－1SMAWAW616381.5－2003S6381.5－2002SAWAW143810.5－2002S385－2001GTAWAW616381.5－2003S6381.5－2002试件母材组别P－NO焊接方法焊后热处理类别试件母材厚度mm158综上所述，不难看出：对于从事Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅰ、Ⅶ—Ⅰ组母材，采用焊条电弧焊、埋弧焊和钨极气体保护焊的压力容器制造企业，按照法规、标准，需要拥有约63个焊接工艺评定项目；从事Ⅰ—Ⅰ、Ⅱ—Ⅰ、Ⅶ—Ⅰ、Ⅶ—Ⅱ组母材的需要拥有约86个焊接工艺评定项目。对于上述企业如果所需封头全部由封头制造厂供给，则需要分别拥有约45个和58个焊接工艺评定项目。综上所述，不难看出：对于从事159压力容器制造企业对焊接工艺评定项目进行优化和整合，可以避免焊接工艺评定覆盖范围的重叠，达到减少工艺评定数量的目的，优化工艺评定；避免因工艺评定项目不当选择，覆盖范围不同，而需要多做或漏做产品焊接试板；避免因工艺评定项目选择不当，焊接工艺不相同，造成产品焊接试板以批代台出现错误；避免焊接工艺评定项目数量虽多，但却覆盖不了产品等问题。压力容器制造企业对焊接工艺评定项目进行优化和整合，可以避免焊160钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件161钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件162钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件163钢制压力容器焊接工艺评定项目的优化和整合6343课件164锅炉压力容器压力管道

焊工考试规则锅炉压力容器压力管道

焊工考试规则165第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。焊接方法及代号见表1，焊条类别代号及适用范围见表2，试件钢号分类及代号见表3，各种试件形式、位置及代号见表4，焊接要素及代号见表5。第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料166表1焊接方法及代号

焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW表1焊接方法及代号焊接方法代号焊条电弧焊SMAW167（一）、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同，常用半自动与自动焊方式(实质上是手工焊与机械焊）。堆焊不能称为焊接方法，只是焊接方法的运用，各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。对于焊接方法按“2002年考规”分为手工焊接和机械化焊接两种方法；（一）、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，168

对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊