焊接工艺评定资料

焊接件的设计及焊接工艺评定焊接件的设计规定及在设计图上的对的表述：焊接构造钢材的选择：选择原则：抗拉强度、刚度、塑性、冲击韧性、成形性、焊接性等。另外还需要考虑：耐蚀性、耐磨性、耐热性及材料的价格和市场供货状况。焊接构造的强度计算：（1）、焊缝允许应力各行业间的焊缝允许应力值常有差别，设计焊接构造时应遵照所纳入的行业的国标。建筑钢构造焊缝强度设计值应符合：GBJ64—84《建筑构造设计统一原则》；GBJ17-88《钢构造设计规范》；GBJ18—87《冷弯薄壁型钢构造技术规范》。压力容器构造焊缝允许应力：压力容器构造中的焊缝，当母材金属与焊缝材料相匹配时，其允许应力按母材金属的强度乘以焊缝系数φ计算压力容器强度计算时的焊缝系数φ焊接接头形式无损探伤检查规定焊缝系数φ双面焊的对接焊缝100%无损探伤1.0局部无损探伤0.85不作无损探伤0.70单面焊的对接焊缝(在焊接过程中沿焊根根部全长有紧贴母材的垫板)100%无损探伤0.90局部无损探伤0.80不作无损探伤0.65单面焊的对接焊缝(无垫板)100%无损探伤0.95局部无损探伤0.70不作无损探伤0.60另外，设计一种合理的焊接构造应当是：最简朴的构造形式；最少的焊接工作量；容易进行焊接施工；焊接接头产生变形的可能性最小；最低的表面解决规定；最简便的焊缝检查办法；最少的加工与焊接成本；最短的交货期限。焊接构造工作图(设计图):焊接构造设计图是制造焊接构造产品的基本根据,普通由总图、部件图及零件图构成(各行业有差别,有些公司是由总图及部件图两部份构成,而由施工单位即制造单位的工艺人员绘制零件图).普通焊接构造设计图除常规的规定外,还应涉及下列内容:1)、构造材料;2)、焊接办法及材料;3)、焊接接头形式及尺寸的细节(或局部放大图);4)、允许尺寸偏差;5)、焊前预热规定;6)、焊后热解决的办法.(消除应力热解决).注:接头形式:焊接构造及焊接连接办法的多样化,以及构造几何尺寸、施工场合与条件等的多变形,使焊接接头形式及几何尺寸的选择有极大的差别.优良的接头形式有赖于设计者对构造强度的认识及丰富的生产实践经验.优良的接头不仅可确保构造的局部及整体强度,并且可简化生产工艺,节省制造成本;反之则可能影响构造的安全使用甚至无法施焊.例如相似板厚的对接接头,手工焊与自动埋弧焊的坡口形式及几何尺寸完全不同;两块板相连时采用对接或搭连接,其强度、备料、焊接规定及制造成本也迥然不同,这就需要根据技术经济效果综合考虑,认真选择.我国有关不同焊法的接头形式的国标有:GB985—88气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸；GB986—88埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸；它们含有指导性，需要指出，在不同行业及各个工厂公司，由于习惯及某些特殊规定，在接头形式及符号上会出现差别。焊接办法及焊缝符号在设计图上的表达：设计原则、规范与法规是指导设计、制造、实验与验收的重要根据。从事焊接构造产品设计的人员，应通晓本专业范畴所涉及的各类原材料、焊接材料、焊接设备、焊接工艺、无损检测、焊缝及焊接接头的力学性能检查与验收原则，另外，还应当熟悉与焊接有关的基础与通用原则。焊接标记符号与辅助加工记号，已经同意实施的国标有：GB324-88焊缝符号表达法；GB5185-85金属焊接及钎焊办法在图样上的表达办法；GB12212-90技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表达法；GB7093.2《图形符号表达规则产品技术文献用图形符号》；GB4457.3《机械制图字体》；GB4457.4《机械制图图线》；GB4458.1《机械制图图样画法》；GB4458.3《机械制图轴测图》；它们通过符号、数字或以技术规定方式在图样中标明。（凡应用原则规定的，可在图样上直接标注原则号及合格规定，以简化技术文献内容。）在技术图样中，普通按GB324-88规定的焊缝符号表达焊缝，也可按GB4458.1和GB4458.3规定的制图办法表达焊缝。焊缝图形符号及其构成，应按GB7093.2《图形符号表达规则产品技术文献用图形符号》的有关规则设计和绘制，用于焊缝符号的字体和图线应符合GB4457.3和GB4457.4的规定。焊接设计人员理解多个惯用的及新推广的焊接办法、设备、材料、工艺基础知识，通晓现行的焊缝符号、标志办法、尺寸公差，熟悉最惯用的焊缝质量检测办法与质量分等规定。5、技术规定的普通内容：技术规定本设备采用焊丝气体保护焊焊接制造，符合GB/T12459-90，GB/T13401之规定；全部焊缝必须开坡口，以达成单面焊双面成形的规定；法兰焊接符合GB/T9124-附录B这规定；焊丝材料与母体材料相匹配；焊缝外观光洁、平滑，不允许有焊瘤、飞溅等缺点存在；本设备按〈钢制焊接常压容器〉JB/T4735-设计、制造、验收；罐体的焊缝为持续密封焊，焊缝应符合JGJ81-的规定；本零件的焊接须由持有按<<锅炉压力容器焊工考试规则>>考试合格的焊工焊接。9）转鼓焊缝的返修应经技术部门同意,返修次数不得超出2次。10）焊缝应经X射线探伤检查,并符合JB/T9095的有关规定：转鼓纵焊缝100％探伤检查,焊缝质量按GB3323AB级摄影的Ⅱ级评定,环缝探伤检查的长度不得少于焊缝总长的20%,其质量按GB3323AB级摄影的Ⅲ级评定。11）焊接试样的机械性能测定按GB150附录G中有关规定的办法执行。12）焊后应进行消除内应力及避免晶间腐蚀的热解决。后者按GB4334中规定执行。6、焊接通用与基础原则：GB324-88《焊缝符号表达法》；GB985-88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》；GB986-88埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸；GB3323-87钢熔化焊对接接头射线摄影和质量分级；GB3375-82焊接名词术语；GB5185-85金属焊接及钎焊办法在图样上的表达办法；GB6417-86金属熔化焊焊缝缺点分类及阐明；GB10854-89钢构造焊缝外形尺寸GB12212-90技术制图焊缝符号的尺寸、比例及简化表达法。二、焊接工艺评定：随着焊接构造不停向大型化、重型化和高参数方向发展，对产出品的焊接质量提出了越来越严格的规定。并以设计规范、制造法规或规程等形式，对生产公司的焊接质量控制作出了全方面而科学的强制性规定，其中，焊接工艺评定就是在法规中明确规定的对控制产品的焊接质量最重要和最有效的办法和程序之一。、焊接工艺评定的定义：焊接工艺评定是通过对焊接接头的力学性能或其它性能的实验证明焊接工艺规程的对的性和合理性的一种程序。焊接工艺评定是从焊接工艺角度，确保钢制压力容器焊接接头使用性能的重要方法。它是按照所拟定的焊接工艺（涉及焊前准备，焊接材料、设备、办法、次序、操作的最佳选择，以及焊后解决等），根据原则所规定的焊接试件、检查试样测定焊接接头与否含有所规定的性能。通过焊接工艺评定，提出“焊接工艺评定报告”，并结合实践经验制订“焊接工艺规程”，作为焊接生产的根据。焊接工艺评定的目的：在于验证按所设计的焊接工艺规程焊接的接头，其致密性和理化性能与否符合产品设计的规定。每家制造焊接构造的公司都应按国家有关原则、监督规程或技术合同，自行组织，并完毕焊接工艺评定工作，任何单位、制造厂不准将焊接工艺评定的核心工作：如焊接工艺规程设计书的编制、评定试板的焊接等委托另一种单位完毕，但如果本公司因设备或检测手段不完备，可将试件的下料和坡口加工，试板的无损检查、试板取样及加工、力学性能实验及其它性能的检查等委托其它单位完毕，但承包商或制造厂仍应对整个工艺评定工作及实验成果负全部责任。、焊接工艺评定条件与规则：焊接工艺评定的前提是材料在选用与设计前，必须通过（或有可靠的根据）严格的焊接性实验，例如焊接裂纹实验，材料在焊接热循环和应力状态下的抗裂纹能力（涉及高温裂纹、冷裂纹、再热裂纹与层状撕裂等），长久承受高温、高压与低温条件下的冲击韧性等力学性能，以及脆断转变温度等。但这些属于实验研究与设计选材的范畴，不属于焊接工艺评定的任务，然而它们又是评定的前提因素，也即是工艺评定的基础。焊接工艺评定所选用的设备、仪表与辅助机械均应处在正常工作状态，钢材与全部焊接材料必须符合对应的原则，并需由本单位技能纯熟的焊接人员施焊和进行热解决，不得由外单位人员操作或在外单位进行工艺评定。焊接工艺评定规则：焊接工艺评定工作是公司重要的质保活动，因此必须规范化。我国已制订了多个焊接工艺评定原则，它们是《蒸汽锅炉安全技术监察规程》，部颁原则JB4420-89《锅炉焊接工艺评定》，JB4708-89《钢制压力容器焊接工艺评定》以及JB/T6963-93《钢制件熔化焊工艺评定》。锅炉与压力容器的焊接工艺评定项原则上按焊接工艺重要参数来拟定。任何一种重要参数不同于原焊接工艺规程的规定，或其变化超出了法规所允许的范畴都必须作对应的焊接工艺评定实验。焊接工艺评定项目以接头形式分类，并下列列三种基本接头形式作为评定试件的接头形式，其包容了产品构造中可能出现的多个接头形式。1）、开坡口全焊透对接接头，可用于评定全部开坡口的全焊透对接接头和角接头，涉及开坡口的全焊透T形接头。2）、开坡口局部焊透对接接头，可用于评定全部开坡口的局部焊透对接接头和角接接头，涉及开坡口局部焊透的T形接头。3）、不开坡口的角接接头，可用于评定全部不开坡口的角接接头，涉及接管与筒体的角焊缝。在锅炉与压力容器制造中，制造法规并不对产品构造上的全部焊缝提出焊接工艺评定的规定，而只是下列焊缝必须作焊接工艺评定实验：《锅炉安全技术监察规程》，规定对下列接头需进行焊接工艺评定：（1）、受压元件之间对接接头；（2）、受压元件之间或受压元件与承载的非受压元件之间连接的全焊透的T形焊缝或角焊缝。按《压力容器安全监察规程》和GB150/T-1988〈钢制压力容器〉的规定：压力容器构造中的A类、B类纵环缝必须进行焊接工艺评定，管接头与筒体连接的D类焊缝，无论是组合焊缝还是角焊缝，也需进行焊接工艺评定，另外，接管与法兰及端盖焊接等C类焊缝均需经焊接工艺评定合格后才干投入生产。按焊接工艺重要参数拟定焊接工艺评定立项的则规有：焊接办法；母材金属类别；母材金属的厚度和焊缝金属厚度；焊接填充金属；气体。评定对接焊缝焊接工艺与角焊缝焊接工艺均可采用对接焊缝接头形式。坡口对接焊缝试件评定合格的焊接工艺，同样合用于角焊缝。评定组合焊缝（角焊缝加对接焊缝）焊接工艺时，根据焊件焊透状况决定采用何种试件形式进行评定。即当组合焊件为全焊透时，可采用与焊件接头的坡口形式和尺寸类同的对接焊缝试件进行评定；也可采用组合焊缝试件加对接焊缝试件（后者的坡口形式和尺寸不限定）进行评定。当组合焊缝焊件不规定全焊透时，若坡口深度不不大于焊件中较薄母材厚度的1/2时，则按角焊缝看待。板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺，合用于管材的对接焊缝；板材角焊缝试件评定合格的焊接工艺，合用于管与板的角焊缝。反之亦然。在焊接工艺评定时，将焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素。当任何一项重要因素变更时，都需重新评定焊接工艺；当增加或变更任何一项补加因素时，则可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行实验；当次要因素变更时，不必重新评定焊接工艺，仅需重新编制焊接工艺指导书。凡属下列状况之一者，需重新进行焊接工艺评定：变化焊接办法，需重新评定；新材料或施焊单位初次焊接的钢种，需重新评定。为了减少焊接工艺评定数量，将母材按其化学成分、力学性能和焊接性能进行分类、分组。凡一种母材评定合格的焊接工艺，可用于同组别号的其它母材。表中组别号为Ⅵ—1母材的评定，合用于Ⅱ—1的母材。高组别号母材的评定，合用于同组别号母材与低组别号母材所构成的焊接接头。除上述两种状况外，母材组别号变化时，需重新评定。当不同类别号的母材构成焊接接头时，即使母材各自都已评定合格，仍需重新评定。但类别号Ⅱ、组别号Ⅵ—1母材的评定，合用于该类别号或该组别号母材与类别号Ⅰ母材所构成的焊接接头。变化焊后热解决类别，需重新评定。如铬镍不锈钢焊后分为不作热解决和作热解决（固溶或稳定化）。试件的焊后热解决，与焊件在制造时的焊后热解决基本相似。在消除应力热解决的温度下，允许试件保温时间等于焊件制造时累计保温时间的80%。对接焊缝评定合格的焊接工艺，合用焊件的母材厚度和焊缝金属厚度有效范畴见表，超出合用有效范畴需重新评定。、焊接工艺评定的程序：前已明确，焊接工艺评定的重要目的在于证明某一焊接工艺能否获得力学性能符合规定的焊接接头。其评定的方式是通过对焊接试板所作的力学性能实验，判断该工艺与否合格。因此，焊接工艺评定是评定焊接工艺的对的性，而不是评定焊工技艺。焊接工艺评定对焊接工人只规定纯熟，并没有“考试合格”的规定。两者的关系是：先有焊接工艺评定的合格，而后才有焊工技能评定的合格。焊接工艺评定报告并不直接指导生产，只是焊接工艺规程的支持文献。据此，焊接工艺评定的程序是：提出评定项目—焊接评定任务书—焊接试板—无损检测—力学性能等测试—合格—焊接工艺评定报告。焊接工艺评定立项：公司按产品对应的技术规程或技术条件的规定及工艺评定原则的规定设计评定实验内容。（按产品施工图（设计图）或新产品焊接工艺方案和产品制造过程中出现的构造、材料、工艺的重大更改等提出必要的焊接工艺评定项目。下达焊接工艺评定任务书：焊接工艺评定立项后，通过审批程序，根据产品的技术条件编制焊接工艺评定任务书。其内容应涉及：产品订货号、接头形式、母材金属牌号及规格、对接头性能的规定、检查项目和合格原则。编制焊接工艺规程设计书：按照焊接工艺评定任务书提出的条件和技术规定编制焊接工艺规程设计书。4、评定试板的焊接：试板的焊接应由纯熟的焊工，按焊接工艺规程设计书规定的多个工艺参数焊接。试板焊接过程中应监控并统计焊接工艺参数为实测数据。如试板规定作焊后热解决，则应统计热解决过程中试板的实际温度和保温时间。如热解决设备装备有自动温度统计仪，则可运用打印机统计纸的复印件。5、评定试板的检查：评定试板的检查项目按接头的类别规定以下：1）、开坡口对接接头：检查项目重要有外观检查、无损探伤、力学性能实验即拉伸和弯曲实验。弯曲试样分横向和纵向向两种，横向弯曲还分面弯和背弯，当接头厚度不不大于10mm时，可用侧弯替代面弯和背弯。如产品技术条件规定焊接接头作冲击韧性实验，则焊接工艺评定试板应取焊缝金属和热影响冲击试样。2）、角接接头：角接接头原则上只作横剖面的宏观检查。6、编写焊接工艺评定报告：完毕所规定的各实验项目，且实验成果全部合格后，即可编写焊接工艺评定报告。焊接工艺评定报告的内容大致上分成两大部分。第一部分是统计焊接工艺评定实验的条件，涉及试板材料牌号、类别号、接头形式、焊接位置、焊接材料、保护气体、预热温度、焊后热解决制度、焊接能量参数等；第二部分是统计各项检查成果，其中涉及外观检查、无损探伤、拉伸、弯曲、冲击、硬度、宏观金相，着色实验和化学成分分析成果等。编写焊接工艺评定报告最重要的原则是如实统计，无论是实验条件和检查成果都必须是实测统计数据，并应有对应的统计卡和实验报告等原始证据。焊接工艺评定报告是一种必须由公司管理者代表签字的重要质保文献，也是技术监督部门和顾客代表审核公司质保能力的重要根据之一。因此，编写人员必须认真负责，如实填写，不得错填和涂改。报告应经有关人员校对和审核。焊接工艺评定实验可能由于接头某项性能不符原则规定而失败。在这种状况下，首先应分析失败的因素，然后重新编制焊接工艺规程设计书，重复进行上述程序，直至评定实验成果全部合格。（四)、焊接工艺评定的范畴：三、焊接检查：焊接检查应贯穿于整个制造过程，检查普通内容为：材料证书与材料核对；材料复验（化学成分、力学性能等）；焊接工艺文献确实认；焊工资格审查；焊接时检查（如坡口、焊接材料、设备、管理、规范等）；焊接施工统计检查；外观检查；尺寸检查；耐压、密封性等实验；钢印；探伤检查；质量证书检查；制造厂成果报告检查；焊接检查人员涉及无损检查人员、焊接质量检查员、力学性能检查员、化学分析人员等。其中无损检查人员应持有规定探伤办法的等级合格证。焊接检查重要方面：焊前：母材、焊接材料；焊接设备、仪表、工艺装备；焊接坡口、接头装配及清理；焊接资格；焊接工艺文献；施焊过程中：焊接规范参数；执行焊接工艺情报况；执行技术原则状况；执行图样规定状况；焊后：实际施焊统计；焊缝外观及尺寸；后热、焊后热解决；产品焊接试板、焊接工艺纪律检查试板；无损检查；压力实验；致密性实验。焊接接头：钢