(高清版)GBT 40424-2021 管与管板的焊接工艺评定试验

GB/T40424—2021管与管板的焊接工艺评定试验(ISO15614-8:2016,SpecificationandqualificationofweldingPart8:Weldingoftubestotube-platejoints,MOD)国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会IGB/T40424—2021 Ⅲ 1 13术语和定义 1 25预焊接工艺规程(pWPS) 2 25.2焊接工艺参数 25.3特定焊接方法的参数 36焊接工艺评定 4 47.1总体要求 47.2试件的种类 48试验和检验 5 58.2合格等级 7 9 99.1总体要求 99.2有关制造商 99.3有关材料 99.4所有焊接方法的通用性 10焊接工艺评定报告(WPQR) 附录A(资料性)本文件与ISO15614-8:2016的技术性差异及其原因 附录B(资料性)钢材分类指南 附录C(资料性)铝及铝合金材料分类指南 附录D(资料性)镍及镍合金材料分类指南 附录E(资料性)管与管板的焊接工艺评定报告示例(WPQR) 21图1符号表示示例 2图2三角形分布试件 4图3方形分布试件 5表1试件的试验和检验 5ⅡGB/T40424—2021表2目视检验 表3射线检测 表4低倍金相检验 表5几何参数的认可范围 表A.1本文件与ISO15614-8:2016的技术性差异及其原因 表B.1钢材分类体系 表C.1铝及铝合金的分类 表D.1镍及镍合金的分类 ⅢGB/T40424—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件使用重新起草法修改采用ISO15614-8:2016《金属材料焊接工艺的规范与评定焊接工艺试验第8部分：管及管板的焊接》。本文件与ISO15614-8:2016相比在结构上有调整，本文件资料性附录E为ISO15614-8:2016附录A。本文件与ISO15614-8:2016相比存在技术性差异，附录A中给出了相应技术性差异及其原因的一本文件还做了下列编辑性修改：——增加了资料性附录A、附录B、附录C、附录D。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国焊接标准化技术委员会(SAC/TC55)提出并归口。1GB/T40424—2021管与管板的焊接工艺评定试验1范围本文件规定了管与管板的焊接工艺评定试验方法和要求。本文件适用于金属材料管与管板的接头弧焊。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T985.1气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口(GB/T985.1—2008,GB/T2654焊接接头硬度试验方法(GB/T2654—2008,ISO9015-1:2001,IDT)GB/T3323.1焊缝无损检测射线检测第1部分：X和伽玛射线的胶片技术(GB/T3323.1—2019,ISO17636-1:2013,MOD)GB/T5185焊接及相关工艺方法代号(GB/T5185—2005,ISO4063:1998,IDT)GB/T6417.1金属熔化焊接头缺欠分类及说明(GB/T6417.1—2005,ISO6520-1:1998,IDT)GB/T15169钢熔化焊焊工技能评定(GB/T15169—2003,ISO9606-1:2002,IDT)GB/T18851.1无损检测渗透检测第1部分：总则(GB/T18851.1—2012,ISO3452-1:2008,IDT)GB/T19805焊接操作工技能评定(GB/T19805—2005,ISO14732:1998,IDT)GB/T19866焊接工艺规程及评定的一般原则(GB/T19866—2005,ISO15607:2003,IDT)GB/T19867.1电弧焊焊接工艺规程(GB/T19867.1—2005,ISO15609-1:2004,IDT)GB/T19869.1钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验(GB/T19869.1—2005,ISO15614-1:2004,IDT)GB/T24598铝及铝合金熔化焊焊工技能评定(GB/T24598—2009,ISO9606-2:2004,MOD)GB/T26955金属材料焊缝破坏性试验焊缝宏观和微观检验(GB/T26955—2011,ISO17639:2003,MOD)GB/T30563铜及铜合金熔化焊焊工技能评定(GB/T30563—2014,ISO9606-3:1999,MOD)GB/T32257镍及镍合金熔化焊焊工技能评定(GB/T32257—2015,ISO9606-4:1999,MOD)GB/T32259焊缝无损检测熔焊接头目视检测(GB/T32259—2015,ISO17637:2003,MOD)GB/T36234钛及钛合金、锆及锆合金熔化焊焊工技能评定(GB/T36234—2018,ISO9606-5:2000,MOD)GB/T39255焊接与切割用保护气体(GB/T39255—2020,ISO14175:2008,MOD)GB/T19866界定的术语和定义适用于本文件。2GB/T40424—20214符号a——焊缝有效厚度，单位为毫米(mm);b——余高宽度，单位为毫米(mm);sp——根部焊道的起始点，单位为毫米(mm);t——管子壁厚，单位为毫米(mm);5预焊接工艺规程(pWPS)管及管板的焊接工艺评定试验应以GB/T19867.1规定的pWPS为基础。预焊接工艺规程应规定5.2焊接工艺参数下列内容应包括在pWPS中：a)一种焊接方法或用多种方法焊接一个接头时；3GB/T40424—2021d)分布类型(矩形或三角形)及管子之间的距离；e)接头几何形状、实际管孔直径和组对公差(示意图);f)清理和去脂(制造阶段的时间和类型);h)管板及焊接位置；i)焊接材料的种类及(或)牌号；j)尺寸(直径)及焊丝送丝速度或每道焊道的焊丝填充长度；1)焊接速度(机械化焊接);m)焊道的数量及分布，焊道的引弧点及焊缝尺寸(示意图);n)焊接顺序；5.3特定焊接方法的参数应在5.2通用参数基础上详细记录5.3a)～d)所列特定焊接方法的参数。焊接方法代号按照GB/T5185。a)焊条电弧焊(111):1)交流或直流及极性；2)电流。1)保护气体的种类(按照GB/T39255)和牌号；3)送丝速度或电流；1)保护气体的种类(按照GB/T39255)和牌号；2)交流或直流及极性；5)是否填丝。d)机械化或自动化焊接，b)和c)所列的所有项目及必要时的下列参数：2)填丝时，填/送丝速率及焊丝直径(见5.2j)];3)其他pWPS的焊接参数：●电流上升及下降速率；4)焊接速度及搭接量；4GB/T40424—20216焊接工艺评定管与管板的焊接工艺评定应按相关的产品标准或规程进行。7试件焊接试件应按照7.2要求制备，应模拟生产所用的接头形式或与pWPS要求相近。焊工应按照GB/T15169、GB/T24598、GB/T30563、GB/T32257或GB/T36234考试合格。对于焊接操作工或设备人员能按GB/T19805考试合格。7.2试件的种类接头加工制备按GB/T985.1要求。三角形分布的管试件应至少包括10个端头(管外径小于40mm时);或者至少7个管端(管外径大于或等于40mm时)具体见图2中的A区。单位为毫米d₁——两管之间的最小距离；方形分布的管试板应至少包括12个管(外径小于40mm时);或者9个管(管外径大于或等于5GB/T40424—202140mm时)具体见图3中的A区。单位为毫米d₁——两管之间的最小距离；5p—-—根部焊道的起始点。注：A—A/B—B试样的打磨部位(切割线位置示例)。8试验和检验(如8.1.7规定),拉脱试验应在同一焊接试件上做，具体要求见表1。管板中的管分布焊缝数量和试验种类试验内容三角形分布(见图2)——d₂<40mm(10个管端)——d,≥40mm(7个管端)——目视检验——渗透检测——射线检测——金相检验——硬度试验(排)be—-——拉脱试验6个试样(d。<40mm)5个试样(d≥40mm)第一管端焊接试样如果规定要求6GB/T40424—2021表1试件的试验和检验(续)管板中的管分布焊缝数量和试验种类试验内容方形分布(见图3)——d₂<40mm(12个管端)—-dx≥40mm(9个管端)——目视检验——渗透检测——射线检测——金相检验硬度试验(排)be-拉脱试验7个试样(d.<40mm)6个试样(d≥40mm)第一管端焊接试样如果规定要求拉脱试验除外。钢分组1.1和7.1、组8组10和组41～组48不需要，但分组1.1和组8之间的不同接头除外。对于加层管端，硬度试验还应覆盖包层下母材的区域。目视检验应在适当清理和焊后热处理之后(有焊后热处理要求时),试件切割加工之前，按GB/T32259进行。所有焊缝的外表面应按照GB/T18851.1进行渗透检测。目视检验和射线检测之后，试件应按图2和图3解剖加工，根部焊道的两个起弧点暴露在解剖面上。低倍金相试样应按照GB/T26955制备并检验。金相检验。为了评估是否满足8.2合格等级的附加显微检验应在射线检测显示无气孔的部位进行。硬度一般按GB/T2654规定的HV10进行，具体要求见表1。焊缝金属、母材及热影响区上的硬7GB/T40424—20218.2合格等级下述规定适用于管板焊接工艺评定试验，特定产品标准按相关规定执行。目视检验的具体要求见表2。表2目视检验序号缺欠名称代号GB/T6417.1说明缺欠限值1裂纹所有种类的裂纹不准许2弧坑裂纹不准许3表面气孔弧坑缩孔20172024所有表面可见的气孔不准许4管壁烧穿不准许5焊瘤外径小于或等于25mm的管子，x≤0.5mm;外径大于25mm的管子，x≤1mm6管端头烧穿(仅角焊缝)不准许；这种缺欠会减少焊缝底部要求的尺寸7咬边0.1t8焊缝余高h≤1+0.1b其中b为焊缝的宽度焊缝金属或热影响区内不应有任何尺寸的缺陷。射线检测的具体要求见表3。8GB/T40424—2021序号缺欠名称代号GB/T6417.1说明缺欠限值1裂纹所有种类的裂纹不准许微裂纹2条形气孔虫形气孔不准许3局部密集气孔不准许4球形气孔均布气孔链状气孔—每个管接头最多允许有两个尺寸不超标气孔；——在环周方向上，两个气孔之间的最小距离至少为气孔尺寸的两倍。dp≤0.25t最大1mm5固体夹杂不准许6未熔合401不准许7未焊透402不准许低倍金相检验的具体要求见表4。表4低倍金相检验序号缺欠名称代号GB/T6417.1说明缺欠限值参见表38焊缝厚度焊缝有效厚度a相当于中心设在焊缝根部的最大内切圆半径a≥0.9t9GB/T40424—2021硬度试验的结果应满足GB/T19869.1的要求。拉脱试验要求按产品规程确定。如果试件不符合8.1规定的检验要求，应焊制一个新的试件做同样的试验检验。如果该附加试件9认可范围9.1总体要求下述每个主要参数及条件应得到满足，主要参数发生规定范围之外的变化应需要重新进行焊接工制造商评定合格的焊接工艺规程在其相同的技术条件和质保体系下有效。9.3有关材料材料分类见附录B、附录C和附录D。评定试验所用的材料适用于同类组中的其他材料。表5给出了所有几何尺寸的认可范围。名称试件尺寸认可范围覆层厚度管板厚度管壁厚度t管子外径图2和图3)不小于评定试验所用的间距。GB/T40424—20219.4所有焊接方法的通用性评定仅适用于评定试验所采用的方法。在多种方法的评定试验中，评定仅适用于试验过程采用的评定仅适用于评定试验所使用的焊接位置。评定仅适用于评定试验所使用的接头种类。——或者是处在相同的名义化学成分范围内。评定试验所用的焊丝直径或特定消耗材料(如惰性气体)仅对该尺寸有效。输入值25%时，应重新评定。评定的下限值为评定开始时的预热温度。评定的上限值为评定时的公称道间温度。有焊后热处理的评定不适用于无焊后热处理的焊接工艺评定，反之亦然。评定的温度范围为认可保护气体的认可范围限于评定所用的气体种类(其成分按照GB/T39255规定)。10焊接工艺评定报告(WPQR)焊接工艺评定报告应记录每个试件(包括复试试件)的评定结果。报告应记录第5章所列的相关参GB/T40424—2021数及特性说明(按第8章要求是否合格)。焊接工艺评定报告(为了便于参数的统一说明和评估),应用于记录焊接工艺细节及试验结果，以便统一说明和参数评估。WPQR格式见附录E。GB/T40424—2021(资料性)本文件与ISO15614-8:2016的技术性差异及其原因表A.1给出了本文件与ISO15614-8:2016的技术性差异及其原因。表A.1本文件与ISO15614-8:2016的技术性差异及其原因本标准章条编号技术性差异原因2关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：适用我国生产技术要求——用修改采用国际标准的GB/T——用等同采用国际标准的GB/T——用修改采用国际标准的GB/T-—用等同采用国际标准的GB/T——用等同采用国际标准的GB/T——用等同采用国际标准的GB/T——用等同采用国际标准的GB/T-—用等同采用国际标准的GB/T——用等同采用国际标准的GB/T——用等同采用国际标准的GB/T——用等同采用国际标准的GB/T-—用修改采用国际标准的GB/T——用修改采用国际标准的GB/T——用修改采用国际标准的GB/T——用修改采用国际标准的GB/T-—用修改采用国际标准的GB/T——用修改采用国际标准的GB/T——用修改采用国际标准的GB/T985.1代替了ISO9692-1(见7.2,1);2654代替了ISO9015-1(见8.1.6);3323.1代替了ISO17636-1(见8.1.4);5185代替了ISO4063(见5.3);6417.1代替了ISO6520-1(见表3);15169代替了ISO9606-1(见7.1);18851.1代替了ISO3452-1(见8.1.3);19805代替了ISO14732(见7.1);19866代替了ISO15607(见第3章);19867.1代替了ISO15609-1(见5.1);19869.1代替了ISO15614-1(见8.2.6);24598代替了ISO9606-2(见7.1);26955代替了ISO17639(见8.1,5);30563代替了ISO9606-3(见7.1);32257代替了ISO9606-4(见7.1);32259代替了ISO17637(见8.1.2);36234代替了ISO9606-5(见7.1);39255代替了ISO14175(见5.3、9.4,11)删除了接头的加工要求适用我国生产技术要求8,1.4删除了国际标准中的图4工艺已过时8.1.5增加射线检测出现气孔以外的其他缺陷的情况适用我国生产技术要求GB/T40424—2021(资料性)钢材分类指南根据ISO/TR150681]的钢材分类见表B.1。表B.1钢材分类体系类别组别钢种1屈服极限Rh≤460N/mm²,且成分为：C≤0.25%Si≤0.60%Mn≤1,8%Mo≤0.70%S≤0.045%P≤0.045%Cu≤0.40%bNi≤0.5%Cr≤0.3%(0.4%铸钢)bNb≤0.06%V≤0.1%Ti≤0.05%屈服极限Rh≤275N/mm²的钢屈服极限275N/mm²<R.≤360N/mm²的钢屈服极限R>360N/mm²的细晶粒正火钢改进型耐候钢(某一种元素可能超过类组1的规定值)2屈服极限Rh>360N/mm²的热控轧处理的细晶粒钢和铸钢屈服极限360N/mm²<Rh≤460N/mm²的热控轧处理的细晶粒钢和铸钢屈服极限Rh>460N/mm²的热控轧处理的细晶粒钢和铸钢3屈服极限R>360N/mm²的调质钢和沉淀硬化钢(不锈钢除外)屈服极限360N/mm²<Rh≤690N/mm²的调质钢屈服极限R>690N/mm²的调质钢沉淀硬化钢(不锈钢除外)4Mo≤0.7%且V≤0.1%的低钒Cr-Mo-(Ni)钢4.1Cr≤0.3%且Ni≤0.7%的钢4.2Cr≤0.7%且Ni≤1.5%的钢5Cr≤0.35%的无钒Cr-Mo钢0.75%≤Cr≤1.5%且Mo≤0.7%的钢1.5%<Cr≤3.5%且0.7%<Mo≤1.2%的钢3.5%<Cr≤7.0%且0.4%<Mo≤0.7%的钢7.0%<Cr≤10.0%且0.7%<Mo≤1.2%的钢GB/T40424—2021表B.1钢材分类体系(续)类别组别钢种6高钒Cr-Mo-(Ni)合金钢0.3%≤Cr≤0.75%,Mo≤0.7%,V≤0.35%的钢0.75%<Cr≤3.5%,0.7%<Mo≤1.2%,V≤0.35%的钢3.5%<Cr≤7.0%,Mo≤0.7%,0.45%≤V≤0.55%的钢7.0%<Cr≤12.5%,0.7%<Mo≤1.2%,V≤0.35%的钢7C≤0.35%,10.5%≤Cr≤30%的铁素体钢、马氏体钢或沉淀硬化不锈钢铁素体不锈钢马氏体不锈钢沉淀硬化不锈钢8Ni≤31%的奥氏体不锈钢Cr≤19%的奥氏体不锈钢Cr>19%的奥氏体不锈钢4.0%<Mn≤12%的含锰奥氏体不锈钢9Ni≤10%的镍合金钢Ni≤3.0%的镍合金钢3.0%<Ni≤8.0%的镍合金钢8.0%<Ni≤10%的镍合金钢奥氏体-铁素体双相不锈钢Cr≤24%的奥氏体-铁素体不锈钢Cr>24%的奥氏体-铁素体不锈钢d0.25%<C≤0.85%,其余成分与1类钢“相同的钢0.25%<C≤0.35%,其余成分与1类钢相同的钢0.35%<C≤0.5%,其余成分与1类钢相同的钢0.5%<C≤0.85%,其余成分与1类钢相同的钢按照钢的产品标准，R.可用Rpo.2或R0.5代替。b当Cr+Mo+Ni+Cu+V≤0.75%时，更高的值也可接受。“当Cr+Mo+Ni+Cu+V≤1%时，更高的值也可接受。GB/T40424—2021(资料性)铝及铝合金材料分类指南根据ISO/TR15068[],铝及铝合金分类指南见表C.1。表C.1铝及铝合金的分类类别组别铝及铝合金的种类杂质(或合金含量)的纯铝非热处理铝合金铝镁合金Mg≤1.5%的铝镁合金1.5%<Mg≤3.5%的铝镁合金Mg>3.5%的铝镁合金热处理铝合金Al-Mg-Si合金Al-Zn-Mg合金Cu≤1%的Al-Si合金Cu≤1%,5%<Si≤15%的Al-Si合金Cu≤1%,5%<Si≤15%,0.1%<Mg≤0.80%的Al-Si合金5.0%<Si≤14%;1.0%<Cu≤5.0%,Mg≤0.8%的Al-Si-Cu合金2.0%<Cu≤6.0%的Al-Cu合金类别21、22、23一般为锻件，类别24、25、26为铸件。(资料性)镍及镍合金材料分类指南根据ISO/TR15608[],镍及镍合金分类见表D.1。表D.1