非受压件与差速器壳体加工视频间的焊接加不加垫板

当前位置: >>
焊接工程师培训讲义(讲稿)
第一章第一节国内有关法规行政法规《特种设备安全监察条例》《特种设备安全监察条例》 2003 年 2 月 19 日国务院第 68 次常务会议通过, 经 并于 2003 年 3 月 11 日以国务院第 373 号令公布,自 2003 年 6 月 1 日起执行。 《特种设备安全监察条例》是国务院发布的行
政法规,是压力容器的最高法规。 《特种设备安全监察条例》的制定是为了加强特种设备的安全监察,防止和减少事故, 保障人民群众生命和财产安全,促进经济发展。 第一条 为了加强特种设备的安全监察, 防止和减少事故, 保障人民群众生命和财产安 全,促进经济发展,制定本条例。 第二条 《特种设备安全监察条例》所称特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅 炉、压力容器(含气瓶,下同) 、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。 第三条 特种设备的生产(含设计、制造、安装、改造、维修、下同) 、使用、检验检 测及监督检查,应当遵守本条例,但本条例另有规定的除外。 第四条 国务院特种设备安全监督管理部门负责全国特种设备的安全监察工作, 县以上 地方负责特种设备安全监督管理的部门对本行政区域内特种设备实施安全监察 (以下统称特 种设备安全监督管理部门) 。 第五条 特种设备生产 、使用单位应当建立健全特种设备安全管理制度和岗位安全责 任制度。 特种设备生产 、使用单位的主要负责人应当对本单位特种设备的安全全面负责。 特种设备生产 、使用单位和特种设备检验检测机构,应当接受特种设备安全监督管理 部门依法进行的特种设备安全监察 第十四条 锅炉、压力容器、电梯、起重记械、客运索道、大型游乐设施及安全附件、安全保护装置的制造、安装、改造单位,以及压力管道用管子、管件、阀门、法兰、 补偿器、安全保护装置等(以下简称压力管道元件)的制造单位,应当经国务院特种设备安 全监督管理部门许可,方可从事相应的活动。1 特种设备的制造、安装、改造单位应当具备下列条件: (一)有与特种设备制造、安装、改造相适应的专业技术人员和技术工人; (二)有与特种设备制造、安装、改造相适应的生产条件和检测手段; (三)有健全的质量管理制度和责任制度。第十五条特种设备出厂时, 应当附有安全技术规范要求的设计文件、 产品质量合格证明、安装及使用维修说明、监督检验证明等文件。 第十七条 锅炉、 压力容器、 电梯、 起重机械、客运索道、 大型游乐设施的安装、改造、维修,必须由依照本条例取得许可的单位进行。 第二十一条 锅炉、压力容器、压力管道元件、起重机械、大型游乐设施的制造过程和锅炉、压力容器、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施的安装、改造、重大维 修过程, 必须经国务院特种设备安全监督管理部门核准的检验检测机构按照安全技术规范的 要求进行监督检验;未经监督检验合格的不得出厂或者交付使用。 第八十八条 本条例下列用语的含义是:锅炉,是指利用各种燃料、电或者其他能源,将所盛装的液体加热到一定的参数,并承 载一定压力的密闭设备,其范围规定为容积大于或者等于 30L 的承压蒸汽锅炉;出口水压 大于或者等于 0.1MPa(表压) ,且额定功率大于或者等于 0.1MW 的承压热水锅炉;有机热 载体锅炉。 压力容器,是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备,其范围规定为最高工作 压力大于或者等于 0.1MPa(表压) ,且压力与容积的乘积大于或者等于 2.5 MPa?L 的气体、 液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器; 盛装公 称工作压力大于或者等于 0.2MPa(表压) ,且压力与容积的乘积大于或者等于 1.0 MPa?L 的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于 60℃液体的气瓶、氧舱等。 压力管道,是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最 高工作压力大于或者等于 0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、 有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于 25mm 的管道。 第二节 部门规章 《锅炉压力容器制造监督管理办法》2 国家质量监督检验检疫总局为加强锅炉压力容器制造的监督管理, 对中华人民共和国境 内制造、使用的锅炉压力容器,实行制造资格许可制度和产品安全性能强制监督检验制度。 国家质量监督检验检疫总局于 2002 年 7 月 12 日以中华人民共和国国家质量监督检验检疫总 局第 22 号令公布《锅炉压力容器制造监督管理办法》 ,并于 2003 年 1 月 1 日施行。 在中华人民共和国境内制造、 使用的锅炉压力容器, 国家实行制造资格许可制度和产品 安全性能强制监督检验制度。 《锅炉压力容器制造监督管理办法》 适用于最高工作压力大于或者等于 0.1MPa 表压) ( , 且压力与容积的乘积大于或者等于 2.5 MPa?L 的气体、液化气体和最高工作温度高于或者 等于标准沸点的液体的各种压力容器。 《锅炉压力容器制造监督管理办法》 适用于公称工作压力大于或者等于 0.2MPa 表压) ( , 且压力与容积的乘积大于或者等于 1.0 MPa?L 的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于 60℃液体的气瓶。 境内制造成、使用的锅炉压力容器,其制造企业必须取得《中华人民共和国锅炉压力容 器制造许可证》 。未取得《中华人民共和国锅炉压力容器制造许可证》的企业,其产品不得 在境内销售、使用。 《锅炉压力容器制造监督管理办法》 对锅炉压力容器实行分级管理。 其中压力容器制造 许可划分为 A、B、C、D 4 个制造许可级别。 级别 制造压力容器范围 超高压容器、高压容器(A1) ;第三类低压、中压 A 代表产品 A1 应注明单层、锻焊、多层容器 (A2) 球形储罐现场组焊或球壳板制造 ; (A3) 包扎、绕带、热套、绕板、无 ; 非金属压力容器(A4) ;医用氧舱(A5) 缝、锻造、管制等结构形式 B2 注明含(限)溶解乙炔气 瓶或液化石油气瓶。B3 注明B无缝气瓶(B1) ;焊接气瓶(B2) ;特种气瓶(B3) 机动车用、 缠绕、 非重复充装、 真空绝热低温气瓶等C铁路罐车(C1) ;汽车罐车或长管拖车(C2) ;罐式3 集装箱(C3) D 第一类压力容器(D1) ;第二类低、中压容器(D2) 注:1、一、二、三类压力容器的划分按照《压力容器器技术规程》确定。 2、超高压容器:设计压力大于等于 100MPa 的压力容器; 高压容器:设计压力大于等于 10MPa 且小于 100MPa 的压力容器; 中压容器:设计压力大于等于 1.6MPa 且小于 10MPa 的压力容器; 低压容器:设计压力大于等于 0.1MPa 且小于 1.6MPa 的压力容器; 3、按分析设计标准设计的压力容器,其制造企业应持有 A 或 C 级许可证。 4、球壳板制造项目含直径大于及等于 1800mm 的各类型封头。 5、对于产品种类单一的制造企业,应对其许可范围进行限制,如限制产品或制造方法、 材质、种类、用途等。 D 级压力容器的《中华人民共和国锅炉压力容器制造许可证》 ,由制造企业所在地省级 质量技术监督部门颁发,其余级别的《中华人民共和国锅炉压力容器制造许可证》由国家质 检总局颁发;境外企业制造的用于境内的锅炉压力容器,其《中华人民共和国锅炉压力容器 制造许可证》由国家质检总局颁发。 《中华人民共和国锅炉压力容器制造许可证》 有效期为 4 年。 申请换证的制造企业必须 在《中华人民共和国锅炉压力容器制造许可证》有效期满 6 个月以前,向发证部门的安全监 察机构提出书面换证申请,经审查合格后,由发证部门换发《中华人民共和国锅炉压力容器 制造许可证》 。 第三节 安全技术规范 《压力容器安全技术监察规程》 《压力容器安全技术监察规程》 (以下简称《容规》 )属于《特种设备安全监察条例》的 安全技术规范之一,是强制性的。它对压力容器的设计、制造(组焊) 、安装、使用、检验、 修理和改造等环节及安全附什作出了具体的规定,并从安全技术方面提出了最基本的要求, 是政府主管部门进行安全技术监督和检查的依据。 现行版《容规》是由原国家质量技术监督局制定,并以质技监局锅发[ 号文颁4 布,自 2000 年 1 月 1 日起正式实施。 第二条 本规程适用范围如下: 1、本规程适用于同时具备下列条件的压力容器: (1)最高工作压力(pw)大于等于 0.1MPa(不含液体静压力,下同) (①承受内压的压力容器, 其最高工作压力是指在正常使用过程中, 顶部可能出现的最高压 力; ②承受外压的压力容器, 其最高工作压力是指压力容器在正常使用过程中, 可能出现的 最高压力差值;对夹套容器是指夹套顶部可能出现的最高压力差值。; ) (2)内直径(非圆形截面指其最大尺寸)大于等于 0.15m,且容积(V)大于等于 0.025m3; (p 代表设计压力,pw 代表最高工作压力,V 代表容积。容积是指压力容器的几何容积,即 由设计图样标注的尺寸计算(不考虑制造公差)并圆整,且不扣除内件体积的容积。多腔压 力容器(如换热器的管程和壳程、余热锅炉的汽包和换热室、夹套容器等)按照类别高的压 力腔作为该容器的类别并按该类别进行使用管理。 但应按照每个压力腔各自的类别分别提出 设计、制造技术要求。对各压力腔进行类别划定时,设计压力取本压力腔的设计压力,容积 取本压力腔的几何容积。; ) (3)盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体; (容器内主要介质为最高工作温度低于标准沸点的液体时,如气相空间(非瞬时)大于等于 0.025m3,且最高工作压力大于等于 0.1 MPa 时,也属于本规程的适用范围。 ) 第 10 条 压力容器用材料的质量及规格,应符合相应的国家标准、行业标准的规定。 压力容器材料的生产应经国家安全监察机构认可批准。 材料生产单位应按相应标准的规 定向用户提供质量证明书(原件) ,并在材料的明显部位作出清晰、牢固的钢印标志或其他 标志,至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、国家安全监察机构认可 标志、材料生产单位名称及检验印鉴标志。材料质量证明书的内容必须齐全、清晰,并加盖 材料生产单位质量检验章。 压力容器制造单位从非材料生产单位获得压力容器用材料时, 应同时取得材料质量证明 书原件或加盖供材单位检验公章和经办人章的有效复印件。 压力容器制造单位应对所获得的5 压力容器用材料及材料质量证明书的真实性与一致性负责。本条以原《容规》第 7 条为基础,根据当前市场经济发展和几年来国内材料市场供应情况, 补充了几点要求: 1.为确保材料质量,规定生产压力容器材料的单位应经国家安全监察机构认可批准。 2.为便于使用单位复验,规定了材料标志应至少包括的项目。 3.压力容器制造单位从其他单位获得压力容器用材料时,应同时取得材料生产单位的 质量证明书原件或加盖供材单位检验公章的复印件,并对材料真实性负责。 本条中某些用词解释: a. “材料”――指压力容器用材料的统称,包括焊接材料。 b. “相应的国家标准、行业标准”一一指压力容器用材料所涉及的国家材料标准、行业 标准。包括该压力容器所对应的产品标准中对材料的要求。 c. “质量证明书的内容必须填写齐全” ,齐全是指质量证明书的内容符合有关规定的内 容。 d. “原件”――指材料生产单位出具的原始质量证明书,不能用复印件或抄件。第 14 条用于制造压力容器壳体的碳素钢和低合金钢钢板,凡符合下列条件之一的,应逐张进行超声检测: 1、盛装介质毒性程度为极度、高度危害的压力容器。 2、盛装介质为液化石油气且硫化氢含量大于 100mg/L 的压力容器。 3、最高工作压力大于等于 10 MPa 的压力容器。 4、GB150 第二章和附录 C、GB151《管壳式换热器》 、GB12337《钢制球形储罐》及其 他国家标准和行业标准中规定应逐张进行超声检测的钢板。 5、移动式压力容器。 钢板的超声检测应按 JB4730《压力容器无损检测》的规定进行。用于本条第 1、第 2、 第 5 款所述容器的钢板的合格等级应不低于Ⅱ级; 用于本条第 3 款所述容器的钢板的合格等 级应不低于 III 级;用于本条第 4 款所述容器的钢板的合格等级应符合 GB150、GB151 或 GB12337 的规定。 第 24 条 压力容器制造单位应通过对材料进行复验或对材料供货单位进行考察、评审、追踪等方法,确保所用的压力容器材料符合相应标准,在投用前应检查有效的材料质 量证明文件,并核对本规程第 10 条规定的材料的有效标志。材料标志与质量证明书应完全6 一致,否则不得使用。 用于制造受压元件的材料在切割(或加工)前应进行标记移植。 与原《容规》相比,增加了标记移植的内容,以确保不混料。 第 25 条 压力容器的筒体、封头(端盖) 、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、膨胀节、开孔补强圈、设备法兰;球罐的球壳板;换热器的管板和换热管;M36 以上的设备主螺栓 及公称直径大于等于 250mm 的接管和管法兰均作为主要受压元件,对其用材的复验要求如 下: 1.用于制造第三类压力容器的钢板必须复验。复验内容至少包括:逐张检查钢板表面质 量和材料标志;按炉复验钢板的化学成分;按批复验钢板的力学性能、冷弯性能;当钢厂未 提供钢板进行超声检测保证书时,应按本规程第 14 条的要求进行超声检测复验。 2. 用于制造第一、第二类压力容器的钢板,有下列情况之一的应复验: 设计图样要求复验的; 用户要求复验的; 制造单位不能确定材料真实性或对材料的性能和化学成分有怀疑的; 钢材质量证明书注明复印件无效或不等效的。 第 26 条 用于制造压力容器受压元件的焊接材料,应按相应标准制造、检验和选用。焊接材料必须有质量证明书和清晰、牢固的标志。 压力容器制造单位应建立并严格执行焊接材料验收、复验、保管、烘干、发放和回收制 度。 第 27 条 压力容器制造或现场组焊单位对主要受压元件的材料代用,原则上应事先取得原设计单位出具的设计更改批准文件,对改动部位应在竣工图上做详细记载.对制造单位有 使用经验且代用材料性能优于被代用材料时(仅限 16MnR、20R、Q235 系列钢板,16Mn、 10#、20#锻件或钢管的相互代用),如制造单位有相应的设计资格,可由制造单位设计部门 批准代用并承担相应责任,同时须向原设计单位备案。原设计单位有异议时,应及时向制造 单位反馈意见。7 第 29 条压力容器的设计总图(蓝图)上,必须加盖压力容器设计资格印章(复印章无效) 。设计资格印章失效的图样和已加盖竣工图章的图样不得用于制造压力容器。 设计总图上应有设计、校核、审核(定)人员的签字。对于第三类中压反应容器、储存 容器、高压容器和移动式压力容器应有压力容器设计技术负责人的批准签字。 第 51 条 焊制压力容器的筒体纵向接头、筒节与筒节(封头)连接的环向接头,以及封 头的拼接接头,必须采用全截面焊透的对接接头型式。球形储罐球壳板不得拼接。 第 53 条 用焊接方法装设在压力容器上的补强圈以及周边连续焊的起加强作用的垫板 应至少设置一个不小于 M6 的泄漏信号指示螺纹孔。 常称之为信号孔, 其作用是在对补强件、 垫板、 固定焊缝缝密封试验时检漏及在接管角焊缝、 壳体被覆盖的焊缝泄漏时发出信号。 密封试验压力一般为 0.3―0.4MPa, 介质为空气或氮气。 第 60 条 压力容器制造(含现场组焊,下同)单位应建立压力容器质量保证体系, 编制压力容器质量保证手册,制定企业标准(包括管理制度、程序文件、作业指导书、通用 工艺及特殊方法标准等) ,保证压力容器产品安全质量。企业法定代表人,必须对压力容器 制造质量负责。压力容器总质量师(质量保证工程证)应由企业管理者代表或压力容器技术 负责担任,并应经培训考核后持证上岗。 第 61 条 固定式压力容器制造单位,应取得 AR 级或 BR 级的压力容器制造许可证;移 动式压力容器制造单位,应取得 CR 级的压力容器制造许可证;并按批准的范围制造。固定 式压力容器批量生产前,应进行型式试验;移动式压力容器批量生产前,应进行型式试验或 技术鉴定,报国家安全监察机构备案后,方可投入正式生产。 制造单位应严格执行国家法律、法规、行政规章和规范、标准,严格按照设计文件制 造和组焊压力容器。 现在,新在锅炉压力容器制造许可管理办法已对压力容器制造许可重新做了划分。 第 64 条 现场组焊的压力容器竣工并经验收后, 施工单位除按规定提供上述技术文件和 资料外,还应将组焊和质量检验的技术资料提供给用户。现场组焊压力容器的质量验收,应 有当地安全监察机构的代表参加。 第 67 条 压力容器焊接工艺评定的要求如下: 1、压力容器产品施焊前,对压元件与承载的非受压元件之间全焊透的 T 型焊接接头, 受压元件与承载的非受压元件之间全焊透的 T 型或角接接头以及受压元件的耐腐蚀堆焊层8 都应进行焊接工艺评定。 2、钢制压力容器的焊接工艺评定应符合 JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准的 有关规定。有色金属制压力容器的焊接工艺评定应符合有关标准的要求。 3、焊接工艺评定所用焊接设备、仪表、仪器以及参数调节装置,应定期检定和校验。 评定试件应由压力容器制造单位技术熟练的焊接人员(不允许聘用外单位焊工)焊接。 4、焊接工艺评定完成后,焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书应经制造(组焊)单位 焊接责任工程师审核,总工程师批准,并存入技术档案。焊接工艺指导书或焊接工艺卡应发 给有关部门和焊工, 焊接工艺评定技术档案及焊接工艺评定试样应保存至该工艺评定失效为 止。 第 68 条 焊接压力容器的焊工,必须按照《锅炉压力容器焊式考试规则》进行考试, 取得焊工合格证后, 才能在有效期间内担任合格项目范围内的焊接工作。 焊工应按焊接工艺 指导书或焊接工艺卡施焊。制造单位应建立焊工技术档案。 制造单位检查员应对实际的焊接工艺参数进行检查,并做好记录。 第 69 条 压力容器的组焊要求如下: 1、 不宜采用十字焊缝。 相邻的两筒节间的纵缝和封头拼接焊缝与相邻筒节的纵缝应错 开,其焊缝中心线之间的外圆弧长一般应大于筒体厚度的 3 倍,且不小于 100mm。 2、 在压力容器上焊接的临时吊耳和拉盘的垫板等, 应采用与压力容器壳体相同或在力 学性能和焊接性能方面相似的材料, 并用相适应的焊材及焊接工艺进行焊接。 临时吊耳和拉 盘的垫板割除后留下的焊疤必须打磨平滑, 并应按图样规定进行渗透检测或磁粉检测, 确保 表面无裂纹等缺陷。打磨后的厚度不应小于该部位的设计厚度。 3、不允许强力组装。 4、 受压元件之间或受压元件与非受压元件组装时的定位焊, 若保留成为焊缝金属的一 部分,则应按受压元件的焊缝要求施焊。 第 70 条 压力容器主要受压元件焊缝附近 50mm 处的指定部位,应打上焊工代号钢印。 对无法打钢印的,应用简图记录焊工代号,并将简图列入产品质量证明书中提供给用户。 第 71 条 焊接接头返修的要求如下: 1、应分析缺陷产生的原因,提出相应的返修方案。 2、返修应编制详细的返修工艺,经焊接责任工程师批准后才能实施。返修工艺至少应 包括缺陷产生的原因;避免再次产生缺陷的技术措施;焊接工艺参数的确定;返修焊工的指9 定;焊材的牌号及规格;返修工艺编制人、批准人的签字。 3、同一部位(指焊补的填充金属重叠的部位)的返修次数不宜超过 2 次。超过 2 次以 上的返修,应经制造单位技术总负责人批准,并应将返修的次数、部位、返修后的无损检测 结果和技术总负责人批准字样记入压力容器质量证明书的产品制造变更报告中。 4、返修的现场记录应详尽,其内容至少包括坡口型式、尺寸、返修长度、焊接工艺参 数(焊接电流、电弧电压、焊接速度、预热温度、层间温度、后热温度和保温时间、焊材牌 号及规格、焊接位置等)和施焊者及其钢印等。 5、 要求焊后热处理的压力容器, 应在热处理前焊接返修; 如在热处理后进行焊接返修, 返修后应再做热处理。 6、 有抗晶间腐蚀要求的奥氏体不锈钢制压力容器, 返修部位仍需保证原有的抗晶间腐 蚀性能。 7、压力试验后需返修的,返修部位必须按原要求经无损检测合格。由于焊接接头或接 管泄漏而进行返修的,或返修深度大于 1/2 壁厚的压力容器,还应重新进行压力试验。 第 72 条 钢制压力容器及其受压元件应按 GB150 的有关规定进行焊后热处理。采用其 他消除应力的方法取代焊后热处理, 应按本规程第 7 条规定办理批准手续。 采用电渣焊接的 铁素体类材料或焊接线能量较大的立焊焊接的压力容器受压元件, 应在焊后进行细化晶粒的 正火处理。常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体)应进 行焊后热处理。 旋压封头应在旋压后进行消除应力处理 (采用奥氏体不锈钢材料的旋压封存 头除外) 。 第 76 条 压力容器焊接接头的表面质量要求如下: 1、形状、尺寸以及外观应符合热核标准和设计图样的规定。 2、不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等 缺陷,焊缝上的熔渣和两侧的飞溅物必须清除。 3、焊缝与母材应圆滑过渡。 4、焊缝的咬边要求如下: (1)使用抗拉强度规定值下限大于等于 540MPa 的钢材及铬、钼低合金钢材制造的压 力容器,奥氏体不锈钢、钛材和镍材制造的压力容器,低温压力容器,球形压力容器以及焊 缝系数取 1.0 的压力容器,其焊缝表面不得有咬边; (2)上述(1)款以外的压力容器的焊缝表面的咬边深度不得大于 0.5mm,咬边的连 续长度不得大于 100mm,焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度的 10%。10 5、角焊缝的焊脚高度,应符合技术标准和设计图样要求,外形应平缓过渡。 本条是对压力容器焊缝表面质量的要求。同原《容规》 ,由于日、美规范均无允许咬边 的规定,加上几年来国内制造厂焊接水平不断提高,所以,制定 GB150 标准时,将咬边的要 求相应提高了。将一部分容器规定为不得咬边,如高强钢,缺口敏感性强,缺陷易扩展;焊 缝系数取 1 时,咬边会削弱母材强度;再如奥氏体不锈钢,咬边对抗腐蚀不利。另一部分仍 保留允许咬边的规定是基于这些设备多年来未出现事故的缘故。五、 产品试板与度样要求 第 77 条 压力容器产品焊接试板与试样的要求如下: 1、 为检验产品焊接接头和其他受压元件的力学性能和弯曲性能, 应制作纵焊缝产品焊 接试板,制取试样,进行拉力冷弯和必要的冲击试验。采用新材料、新焊接工艺制造锻焊压 力容器产品时,应制作模拟环焊缝的焊接试板。 2、属于下列情况之一的,每台压力容器应制作产品焊接试板: (1)移动式压力容器(批量生产的除外) ; (2) 设计压力大于等于 10MPa 的压力容器; (3) 现场级焊的球形储罐; (4) 使用有色金属制造的中、高压容器或作用δ b 大于等 540MPa 的高强钢制造的压 力容器; (5) 异种钢(不同组别)焊接的压力容器; (6) 设计图样上或用户要求按台制作产品焊接试板的压力容器; (7) GB150 中规定应每台制作产品焊接试板的压力容器。 3、除本条第 2 款之外的压力容器,若制造单位能提供连续 30 台(同一台产品使用不 同牌号材料的, 或使用不同焊接工艺评定, 或作用不同的热处理规范的, 可按两台产品对待) 同牌号材料、同焊接工艺(焊接重要因素和补加重要因素不超过评定合格范围,下同) 、同 热处理规范的产品焊接试板测试数据(焊接试板试件和检验报千应存档备查) ,证明焊接质 量稳定,由制造单位技术负责人批准,可以批代台制作产品焊接试板,具体规定如下: (1) 以同钢号、同焊接工艺、同热处理规范的产品组批,连续生产(生产间断不超 过半年)每批不超过 10 台,由制造单位从中抽一台产品制作产品焊接试板; (2) 对设计压力不大于 1.6MPa,材料为 Q235 系列、20R、16MnR 的压力容器,以同11 钢号的产品组批,连续生产每半年应抽一台产品制作产品焊接试板; (3) 搪玻璃设备可免做低碳钢的产品焊接试板(用记有特殊要求时除外) 。若中断生 产超过凌晨年时,应抽一台产品制作产品焊接试板; (4) 近同一设计图样批量生产的移动式压力容器,连续手产(生产间断不超过凌晨 年)每批不超过 10 台,同制造单位从中抽一台产品制作产品焊接试板。 采用以批代台制作产品焊接试板,如有一块试板不合格,应加倍试权,进行复验并做 金相检验,如仍不合格,此钢号应恢复逐台制作产品焊接试板,直至连续制造 30 台同钢号、 同焊接工艺、同焊接工艺,同热处理规范的产品焊接试板测试数据合格为止。 4、 产品焊接试板的制作除符合本条第三条第二款规定外,还应符合下列原则: (1) 产品焊接试板的材料、焊接和热处理工艺,应在其所代表的受压元件焊接接头 的焊接工艺评定合格范围内; (2) 当一台压力容器上不同的壳体纵向焊接接头(含封头、管箱、筒体上焊接接头) 的焊接工艺评定覆盖范围不同时, 应对应不同的纵向焊接接头, 按相应的焊接工艺分别焊制 试板; (3) 有不同焊后热处理要求的压力容器,应分别制作产品焊接试板; (4) 热套压力容器的内筒、外向下材料不同时,应各制作一块产品焊接试板,若材 料相同又属同一厚度范围,只需制作一块; (5) 现场组焊球形储罐应制作立、横、平加仰三块产品焊接试板,且应在现场焊接 产品的同时,由施焊该球形储罐的焊工采用相同的条件和焊接工艺进行焊接; (6) 圆筒形压力容器的纵向焊接接头的产品焊接试板,应作为筒节纵向焊接接头的 延长部分(电渣焊除外) ,采用与施焊压力容器相同的条件和焊接工艺连续焊接; (7) 钢制多层包扎压力容器、热套压力容器的产品焊接试板,按 GB150 的规定焊制; (8) 产品焊接试板应由焊接产品的焊工焊接,并于焊接后打上焊工和检验员代号钢 印; (9) 产品焊接试板经外观检查和射线(或超声)检测,如不合格允许返修。返修时, 应符合第 70 条焊接接头返修的要求。如不返修,可避开缺陷部位截取试样。 铸(锻)造受元件、管件、螺柱(栓)的产品试样要求,应在设计图样上予以规定。 6、凡需经热处理以达到或恢复材料力学性能和弯曲性能或耐腐蚀性能要求的压力容 器,每台均应做母材热处理试板,并符合 GB150 规定。 第 78 条 钢制压力容器产品焊接试板尺寸、试样截取和数量、试验项目、合格标准和复12 验要求,按 GB150 附录 E〈产品焊接试板焊接接头的力学性能检验〉的规定执行。对接焊接 的管子接头试样截取、试验项目和合格标准,按〈蒸汽锅炉安全技术监察规程〉的有关规定 执行。 下列压力容器,应按 GB150 的要求进行夏比(V形缺口)低温冲击试验: 1、 当设计温度低于 0℃, 采用板厚度大于 25mm 的 20 尺钢板, 厚度大于 38mm 的 16MnR 、 15MnVR 钢板和任意厚度 18MnMoNbR、13MnNiMoNbR 钢板制造的压力容器。 2、当设计温度低于零下 10℃时,采用厚度大于 12mm 的 20R 钢板、厚度大于 20mm 的 16MnR、15MnVR、15MnVNR 钢板制造的压力容器。 3、采用任意厚度的低合金钢板制造的移动式压力容器。第 84 条 压力容器的对接焊接接头的无损检测比例,一般分为全部(100%)和局部(大于等 于 20%)两种。对铁素体钢制低温容器,局部无损检测的比例应大于等于 50%。 第 85 条 符合下列情况之一时,压力容器的对接接头,必须进行全部射线或超声检测: 1、GB150 及 GB151 等标准中规定进行全部射线或超声检测的压力容器。 2、第三类压力容器。 3、第二压力容器中易燃介质的反应压力容器和储存压力容器。 4、设计压力大于 5.0MPa 的压力容器。 5、设计压力大于 0.6MPa 的管壳式余热锅炉。 6、设计选用焊缝系数为 1.0 的压力容器(无缝管制筒体除外) 。 7、疲劳分析设计的压力容器。 8、采用电渣焊的压力容器。 9、使用后无法进行内外部检验或耐压试验的压力容器。 10、符合下列之一的铝、铜、镍、钛及其合金制压力容器: (1) 介质为易燃或毒性程度为极度、高度、中度危害的; (2) 采用气压试验的; (3) 设计压力大于等于 1.6MPa 的。 第 86 条 压力容器焊接接头检测方法的选择要求如下: 1、压力容器壁厚小于等于 38mm 时,其对接接头应采用射线检测;由于结构等原因, 不能采用射线检测时,允许采用可记录的超声检测。13 2、压力容器壁厚大于 38mm(或小于等于 38mm,但大于 20mm 且使用材料抗拉强度规 定值下限大于等于 540MPa)时,其对接接头如采用射线检测,则每条焊缝还应附加局部超 声检测;如采用超声检测,则每条焊缝还应附加局部射线检测。无法进行射线检测或超声检 测时, 应采用其他检测方法进行附加局部无损检测。 附加局部检测应包括所有的焊缝交叉部 位,附加局部检测的比例为本规程第 84 条规定的原无损检测比例的 20%。 3、 对有无损检测要求的角接接头、 形接头, T 不能进行射线或超声检测时, 应做 100% 表面检测。 4、铁磁性材料容器的表面检测应优先选用磁粉检测。 5、有色金属制压力容器对接接头应尽量采用射线检测。 第 87 条 除本规程第 85 条规定之外的其他压力容器,其对接接头应做局部无损检测, 并应满足第 84、 条的规定。 86 局部无损检测的部位由制造单位检验部门根据实际情况指定。 但对所有的焊缝交叉部位以及开也区将补其他元件覆盖的焊缝部分必须进行射线检测, 拼接 封头 (不含先成形后组焊的拼接封头) 拼接管板的对接接头必须进行 100%超声或射线检测, 、 其合格级别与压力容器壳体相应的对接接头一致。 拼接封头应在成形后进行无损检测,若成形前进行无损检测,则成形后应在圆弧过渡 区再做无损检测。 搪玻璃设备上、 下接环与夹套组装焊接接头, 公称直径小于 250mm 的搪玻璃设备接管 、 焊接接头可免做无损检测, 但应按 JB4708 做焊接工艺评定, 编制切实可行的焊接工艺规程, 经制造单位技术负责人或总工程师批准后严格招待上、 下接环与筒体连接的焊接接头, 应做 渗漏试验。 经过局部射线检测或超声检测的焊接接头,若在检测部位发现超标缺陷时,则应时行 不少于该条焊接接头长度 10%的补充局部检测; 如仍不合格, 则应对该条焊接接头全部检测。 第 91 条 压力容器表面无损检测要求如下: 1、 钢制压力容器的坡口表面、对接、角接和 T 形接头,符合本规程第 69 条第款条件 且使用材料抗拉强度规定值下限大于等于 540MPa 时,应按 GB150、GB151、GB12337 等标准 的有关规定进行磁粉或渗透检测。检查结果不得有任何裂纹、成排气孔、分层,并应符合 JB4730 标准中渗透性检测的显示痕迹等级评定的Ⅰ级要求。 2、 有色金属制压力容器应按相应的标准或设计图样规定进行。 第 92 条 现场组装焊接的压力容器, 在耐压试验前, 应按标准规定对现场焊接的焊接头14 进行表面无损检测;在耐压试验后,应按有关标准规定进行局部表面无损检测,若发现裂纹 等超标缺陷,则应按标准规定进行补充检测,若仍不合格,则应对该焊接接头做全部表面无 损检测。 第 113 条 从事压力容器安装的单位必须是已取得相应的制造资格的单位或者是经安装 单位所在夺的省级安全监察机构批准的安装单位。 从事压力容器安装监理的监理工程师应具 备压力容器专业知识,并通过国家安全监察机构认可的培训和考核,持证上岗。第 114 条 下列压力容器在安装前, 安装单位或使用单位应向压力容器使用登记所在地 的安全监察机构申报压力容器名称、数量、制造单位、使用单位、安装单位及安装地点办理 报装手续: 1、第三类压力容器。 2、容积大于等于 10m3 的压力容器。 3、蒸球。 4、成套生产装置中同时安装的各类压力容器。 5、液化石油气储容器。 6、医用氧舱。 第 124 条 从事压力容器修理和技术改造的单位必须是已取得相应的制造资格的单位或 进是以省级安全监察机构审查批准的单位。15 第二章第一节焊接质量控制焊接责任工程师的职责1、 参加编制、修订、贯彻《质量保证手册》焊接质量控制系统的有关内容及制度。 焊接责任工程师负责贯彻执行有关特种设备焊接的法规、 标准。 根据本单位焊接工作的 需要,结合本单位实际,组织编制并审核本企业有关焊接的标准、守则、制度,并监督其贯 彻执行。 2、 编审特种设备制造焊接工艺试验和焊接工艺评定方案,指导并参加焊接工艺评定工 作,审核焊接工艺指导书和焊接工艺评定报告。 3、 焊接工艺工程师应负责焊接工艺的审核,保证焊接工艺的正确性与合理性,确保焊 接工艺得到焊接工艺评定的覆盖, 监督焊接工艺的贯彻执行, 指导现场施焊并解决施焊中遇 到的焊接问题。监督产品焊接试板的管理。 4、 负责焊工技术培训和考试工作。 5、 负责审批一、二次焊缝返修工艺,负责审核焊缝超次返修工艺。 6、 监督检查焊接系统的质量控制工作,负责完善本单位焊接质量管理,提高焊接技术 水平,推广应用新材料、新工艺、新设备,在焊接管理工作和焊接技术工作中推广应用计算 机。 7、 向质量保证工程师汇报工作,衔接并协调焊接质量控制系统与整个特种设备质量控 制系统的管理工作。 8、 负责焊接材料代用批准及其它材料代用的会签工作。 9、 负责对本系统的责任人员进行培训。 第二节 项目部焊接责任人职责 1.在项目质量保证工程师的领导下,接受公司焊接责任工程师的指导、监督、检查,负 责焊接系统的质量控制,贯彻执行压力容器制造有关法规标准、质量保证手册和管理制度。 2.参加设计文件会审, 参加编制压力容器现场组焊施工组织设计、 施工方案和施工措施。16 3.负责压力容器现场组焊焊接工艺管理, 审核焊接作业指导书, 保证焊接工艺的正确性 与合理性,确保焊接工艺得到焊接工艺评定的覆盖;审批一、二次返修措施并监督执行;制 定二次以上的焊缝返修措施。 4.负责解决焊接工作中的技术问题,有权处理本系统范围内的质量问题。 5.负责新材料、新工艺的焊接试验工作。 6.定期检查、总结焊接系统的运行情况,并向项目质量保证工程师汇报工作,重大问题 及时向项目质量保证工程师汇报和请示。17 第三章焊接工艺评定一、JB 焊接工艺评定修订的背景JB
起草于 1987 年,当时国内焊接工艺评定刚刚起步,各方面对焊接工艺评定 的认识并不完全相同。各压力容器制造单位的焊接技术力量悬殊很大,一、二类压力容器制 造单位中焊接专业人员普遍缺乏, 制订标准时充分考虑了面临的实际情况, 而在相应条款中 做出规定。JB
《 钢制压力容器焊接工艺评定》 发布之日起便结束了我国压力 容器行业各方面没有一致认可的焊接工艺评定标准的局面, 它的实施为确保压力容器焊接质 量起到了积极推动作用。 10 多年来压力容器行业发生了巨大变化,数以 10 万计的评定项目提高了压力容器工 作者对焊接工艺评定的认识,压力容器制造、安装单位的焊接技术素质普遍有了很大提高, 国内近 100 家压力容器制造单位取得了美国机械工程师学会的授权证书及钢印,具有国际 权威性的规范 ASME 《 锅炉及压力容器规范》 在国内越来越普及,影响极深。全国压力容 器标准化技术委员会充分考虑到 JB 实施以来的重大变化,在 1998 年就将修订 JB 列入了计划, 由合肥通用机械研究所、 国家质量技术监督局锅炉压力容器安全 监察局负责起草。标准起草单位充分调研了标准的实施情况认真对比 ASME 《 锅炉及压力 容器规范》 第 IX 卷《 焊接和钎焊评定》 (1995 年版) ,严格按照修订标准程序,逐步 提出讨论稿、征求意见稿、送审稿、报批稿。 本标准的修订原则是:在 JB 实施后国内焊接工艺评定实践基础上,根据我国压 力容器法规及标准规定, 从实际出发积极参照采用 ASME《 锅炉及压力容器规范》第工 X 卷 《 焊接和钎焊评定》 ,肯定合理条款,修正错误内容,增加相关章节,以使修改后的标准 能切实有效保证压力容器焊接接头使用性能, 力求其技术要求不低于美国同类标准化, 在国 内同类标准在国内同类标准中处于领先水平。二、焊接工艺评定的基本概念 1、焊接工艺评定的定义18 焊接是制造压力容器、 安装压力管道的重要工艺, 焊接质量在很大程度上决定了制造及 安装质量。压力容器压力管道焊接质量包括诸多方面的内容:焊缝外观、焊接缺陷、焊接变 形与应力、焊接接头的使用性能(力学性能、弯曲性、耐腐蚀性能、低温性能、高温性能等) 和焊接接头外型尺寸等,焊接工艺能否保证产品的焊接质量,焊前需要在试件上进行验证, 这就是广义的焊接工艺评定概念。 严格来说, 焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程 及结果评价。 压力容器压力管道产品焊接的基础质量是焊接接关的使用性能和焊接缺陷, 当进行耐蚀堆焊 时,堆焊层的化学成份是保证耐蚀性能的基础。 JB 《 钢制压力容器焊接工艺评定》 针对焊接接头的使用性能、难以检测的焊接 缺陷,和堆焊层化学成分,分别制订了焊接工艺评定方法。认真执行 JB 4078 ,有利于编 制正确的焊接工艺,保证压力容器的焊接质量。 焊制压力容器、 压力管道是由母材和焊接接头构成的, 焊接接头的使用性能从根本上决定了 压力容器压力管道的质量。 焊接工艺能否保证压力容器压力管道焊接接头的使用性能, 焊前 需要在试件上进行验证,焊接接头的使用性能是验证所拟定的焊接工艺正确性的判断准则。 焊接工艺评定过程是按照所拟定的焊接工艺 (指导书) 根据标准的规定焊接试件和制取试样、 检验试样,测定焊接接头是否具有所要求的使用性能,经焊接工艺评定后应提出“焊接工艺 评定报告”用以证明所拟定的焊接工艺的正确性,从中可见,将焊接接头的使用性能当作压 力容器压力管道焊接工艺评定的目标是制订焊接工艺评定标准的核心思想, 确保焊接接头使 用性能的焊接工艺评定是本标准主体内容,占了标准的大部分篇幅。 要求截面全焊透的 T 形接头和角接接头(如人孔、接管) ,当无法检测焊缝缺陷而制造单位 又没有足够的能力确保焊透时, 则需要焊接工艺和焊工技能来保证, 焊制产品前在型式试验 件上对将要施行的焊接工艺进行验证性试验,经解剖试验确认,这也是焊接工艺评定,此时 焊接工艺(指导书) ,根据规定焊接试件和制取试样、检测试样是否全焊透,经焊接工艺评 定后应提出“焊接工艺评定报告”用以证明所拟定的焊接工艺的正确性,从中可见,将焊接 接头是否全焊透当作焊接工艺评定的目标, 这方面内容是在删除 JB 组合焊缝评定 条款后新增加的要求,原意是从焊接工艺角度出发确保焊接接头的全焊透,国内没有经验, 国外也没有可以参照的标准,故只在标准文中 4.3 作了原则规定。 耐蚀堆焊工艺能否保证堆焊层的化学成分符合规定, 焊前需要在试件上进行验证, 堆焊层的19 化学成分是验证所拟定的焊接工艺正确性的判断准则。 以焊接条件的变更是否引起了堆焊层 化学成分的变化作为判断准则, 并据制订堆焊工艺评定规则, 堆焊工艺评定过程是按照所拟 定的焊接工艺(指导书) ,根据标准的规定焊接试件和制取试样、检验试样,测定堆焊层是 否具有所要求的化学成分,经焊接工艺评定后应提出“焊接工艺评定报告” ,用以证明所拟 定的焊接工艺正确性, 由此可见, 将确保堆层化学成分当作堆焊工艺评定目标是制订耐用蚀 堆焊工艺评定规则的核心思想。 不论焊接工艺评定目标如何,若要评定焊接工艺则首先要拟定“焊接工艺指导书” ,用“焊 接工艺评定报告”来证明“焊接工艺指导书”的正确性。在本标准中规定,经焊接工艺评定 后必须出具这两份文件。 有人认为“焊接工艺评定要与实际生产条件相同,否则如何指导生产?”这是将焊接工艺评 定当作实际生产条件的机械重复,并没有抓住焊接工艺评定当作“见证件”或“模拟件”是 正确认识焊接工艺评定的最大思想障碍。 “焊接工艺评定是选择最佳焊接工艺”的看法是极其幼稚的,首先是目标不清楚, “最佳” 是什么?是使用性能还是应力变形? ? 即使有目标的“最佳”也是有条件的,一份“焊接 工艺评定报告”可以编制多份“焊接工艺指导书”那么“最佳”是指哪个产品哪个焊接接头 呢?2、焊接工艺评定的目的 焊接工艺评定的目的在于验证焊接工艺指导书的正确性,并评定施焊单位能力。 焊接工艺正确与否的标志在于焊接接头的使用性能是否符合要求, 若符合要求, 则证明 所拟定的焊接工艺是正确的。 当用于焊接产品时, 则产品焊接接头的使用性能同样可以满足 要求。 1)焊接工艺评定合格只说明将来施焊产品的焊接接头使用性能符合要求,单凭评定合格的 焊接工艺并不能确保压力容器焊接质量全都符合要求, 更谈不上确保它们安全可靠使用。 确 保压力容器焊接质量和安全可靠使用是一整套复杂的系统工程。 2) “通过焊接工艺评定确定了焊接工艺规范”的提法是不全面的。比如说产品在某一焊 后热处理规范下的焊接工艺经评定合格, 只能说明在该焊后热处理规范下, 产品焊接接头的 使用性能是符合要求的, 但最终确定焊后热处理规范, 还必须测定焊接残余应力和观察金相20 组织后综合评定,因此,焊接工艺评定只是确定焊接工艺规范的一个方面,不是全部内容, 只通过焊接工艺评定是不能最终确定焊接工艺规范的。 焊接接头的使用性能是设计的基本要求, 通过拟定正确的焊接工艺保证焊接接头获得所要求 的使用性能3、焊接工艺评定与焊接性能试验 焊接工艺(指导书),是由具有一定专业知识和相当实践经验的焊接工艺人员,根据钢 材的焊接性能,结合产品特点.制造工艺条件和管理情况来拟定的,焊接工艺评定的基础是 钢材的焊接性能。 钢材焊接性能试验一般包括下述内容: 首先根据钢材化学成分、 组织和性能进行焊接性 能分析,预计焊接特点并提出相应措施与办法;从钢材焊接特点出发,选择与其相适应的焊 接方法;通过试验确定若干适用的焊接方法,当焊接方法确定后,依据焊缝金属性能不低于 钢材性能原则进行焊接材料的筛选或研制; 在选定在某种焊接材料后, 着手进行焊接工艺试 验,确定适合的焊接规范参数。在确定焊接方法.焊接材料和焊接规范参数过程中,主要进 行焊接性试验,即焊接接头的结全性能和使用性能试验。 钢材焊接性能试验主要解决钢材如何焊接问题, 但不能回答在具体工艺条件下焊接接头的使 用性能是否满足要求这个实际问题,这只有依靠焊接工艺评定来完成。 钢材焊接性能是钢制压力容器及压力管道焊接工艺评定的基础、 前提。 没有充分掌握钢材的 焊接性能就很难拟定出完整的焊接工艺进行评定。 这里着重强调: 对钢制压力容器压力管道 焊接工艺评定的监督检查, 首先是检验施焊单位掌握钢材焊接性能的程度, 对于那些耐蚀钢、 耐热钢,低温钢制压力容器、压力管道更应如此。 焊接工艺评定与钢材焊接性能试验是两个相互关联, 又有区别的概念, 它们之间不能互相代 替, 钢材焊接性能试验是重要的, 但并不要求焊接工艺评定的单位一定要进行完整的焊接性 能试验,更没有要求每次评定前都相应进行一次焊接性试验。拟定的“焊接工艺指导书”与 产品特点.制造条件及人员素质有关,每个单位都不完全一样,因此,焊接工艺评定应在本 单位进行,不允许“照抄”或“输入”外单位的焊接工艺评定。4、评定焊接工艺的准则21 于压力容器压力管道用途广泛, 服役条件复杂, 因而焊接接头的使用性能也是多种多样 的。当某一焊接条件产生变更时,可能引起焊接接头一种或多种使用性能产生变化,焊接条 件与接头使用性能之间对应变化规律并没有完全掌握。 目前对焊接条件变更引起焊接接头力 学性能(拉伸,弯曲,冲击)改变的规律掌握得比较充分,因而将焊接条件变更是否影响焊 接接头力学性能, 作为是否需要重新评定焊接工艺的判断准则, 从而制订钢制压力容器焊接 工艺评定标准,确定评定规则。焊接接头的力学性能是压力容器压力管道的设计基础,是基 本使用性能,以力学性能作为判断准则也是恰当的。 当按照焊接接头力学性能准则评定焊接工艺时, 如果产品有其他使用性能要求, 则由焊接工 艺人员按照理论知识和科学实验结果来选择条件并规定焊接工艺适用范围,需要重复的是, 以焊接接头力学性能作为判断准则制订焊接工艺评定标准不是不考虑其他使用性能, 而是目 前没有条件制订以各种使用性能作为判断准则的焊接工艺评定标准。 可以这样讲, 钢制压力 容器焊接工艺评定标准确保焊接接头力学性能符合要求的焊接工艺评定标准 (接头型式试验 件和耐蚀堆焊工艺评定除外) 。 标准中规定的评定规则、参数划分、钢材分类分组、厚度替代等,是围绕焊接接头力学性能 这个准则,例如可以将众多的奥氏体不锈钢放在一个组内,并规定“某一钢号母材评定合格 的焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母材” ,这是因为,虽然这些不锈钢焊接接头的耐 腐蚀性能不同,但当重要因素不变时它的焊接接头力学性能相同。 焊接工艺评定试件检验项目也只要求检验力学性能(拉伸、弯曲、冲击) 。如果要增加检项 目如不锈钢要求检验晶间腐蚀,则不仅要给出相应的检验方法、合格指标,还要给增加晶间 腐蚀检验后评定合格的焊接工艺适用范围,原来的评定规则、参数划分、钢材分类分组、厚 度替代等等不一定都能适用。例如,不锈钢焊接工艺评定增加晶间腐蚀检验,那么评定合格 的焊接工艺不能再用“某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母 材”这条评定规则。5、焊缝工艺评定试件分类 1)“焊缝”和“焊接接头”的概念 “焊缝”和“焊接接头”这两个概念是不同的。“焊缝”是指焊件经焊接后所形成的结 合部分,而“焊接接头”则是由两个或两个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点。检验22 焊接接头性能应考虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。 焊缝形式分为:对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、槽焊缝和端接焊缝,共 5 种。 对接焊缝:在焊件的坡口面间或一零件的坡口面与另一零件表面间焊接的焊缝。 角焊缝:沿两直交或近直交零件的交线所焊接的焊缝。 塞焊缝:两零件相叠,其中一块开圆孔,在圆孔中焊接两板所形成的焊缝,只 在孔内焊角焊缝者不称塞焊。 槽焊缝:板相叠,其中一块开长孔,在长孔中焊接两板的焊缝,只焊角焊缝者不 称槽焊。 端接焊缝: 两件重叠放置或两件表面之间的夹角不大于 30°构成的端部接头的焊 缝。焊接接头形式分为:对接接头、T 形接头、十字接头、搭接接头、塞焊搭接接头、槽焊接头、 角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头、锁底接头,共有 12 种。 对接接头:两件表面构成大于或等于 135°,小于或等于 180°夹角的接头。 T 形接头:一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头。 十字接头:三个件装配成“十字”形的接头。 搭接接头:两件部分重叠构成的接头。 塞焊搭接接头:两零件相叠,其中一块开圆孔,在圆孔中焊 接两板所形成的焊接 接头。 槽焊接头: 两零件相叠, 其中一块开 长孔, 在长孔中焊接两板所形成的焊接接头。 角接接头:两件端部构成大于 30°,小于 135°夹角的接头。 端接接头:两件重叠放置或两件表面之间的夹角不大于 30°构成的端部接头。23 套管接头:将一根直径稍大的短管套于需要被连接的两根管子的端部构成的接 头。 斜对接接头:接缝在焊件平面上倾斜布置的对接接头。 卷边接头:待焊件端部预先卷边,焊后卷边只部分熔化的接头。 锁底接头:一个件的端部放在另一件预留底边上所构成的接头。从焊接角度来看, 任何结构的压力容器、 压力管道都是由种种不同的焊接接头和母材构 成的,而不管是何种焊接接头都是焊缝连接的,焊缝是组成不同形式接头的基础。焊接接头 的使用性能由焊缝的焊接工艺来决定,因此焊接工艺评定试件分类是焊缝而不是焊接接头, 在标准中将焊接工艺评定试件形式分为对接焊缝试件和角焊缝试件, 并对它们的适用范围作 了规定。没有对塞焊缝、槽焊缝、端接焊缝的焊接工艺作出规定。对接焊缝试件评定合格的 焊接工艺亦适用于角焊缝,这是从力学性能准则出发的。2)对接焊缝、角焊缝与焊接接头形式关系示例见图 1 ,从焊接工艺评定试件分类角度出发 可以看出: ①对接焊缝连接的不一定都是对接接头; 角焊缝连接的不一定都是角接接头, 尽管接头形式 不同,连接它们的焊缝是可以相同的。 ②不管焊件接头形式如何, 只要是对接焊缝所连接, 则只需采用对接焊缝试件评定焊接工艺。 ③对接焊缝试件评定合格的焊接工艺可以用于焊件各种接头的对接焊缝; 角焊缝试件评定合 格的焊工艺可以用于焊件各种接头的角焊缝。24 在确定焊接工艺评定项目时, 首先在图样上, 依次寻找各式各样的焊接接头是用何种形 式的焊缝连接的, 只要是对接焊缝连接的焊接接头就取对接焊缝试件, 对接焊缝试件评定合 格的焊接工艺亦适用于角焊缝;评定非受压角焊缝焊接工艺时,可仅采用角焊缝试件。 3)图 2 所示的 T 形接头是用对接和角接的组合焊缝连接的,不能称之为“全焊透的角 焊缝”,否则就要犯概念性的错误了,全焊透的角焊缝在第八章试验要求和结果评价中有专 门说明。 如图 2 所示的焊接接头按设计要求分为截面全焊透或未焊透两种情况, 在进行焊接 工艺评定时, 只要采用对接焊缝试件进行评定, 评定合格的焊接工艺也可适用于组合焊缝中 的角焊缝。 角焊缝根部焊透示意如图 14 ,只要腹板底部直角顶点熔人焊缝则就表示角焊缝焊透 (见图 14a),图 14b 实线与虚线位置也称角焊缝根部焊透,但此时焊缝已是对接焊缝加角 焊缝的组合焊缝了。本标准并不要求角焊缝评定试件焊透一定如图 14b 所示。25 6、焊接工艺评定与焊工技能考试 对于压力容器和压力管道的合格焊缝而言, 一是接头性能应符合要求, 二是焊缝没有超标缺 陷,这就很好地说明了焊接工艺评定与焊工技能考试之间的关系。 焊工技能考试的目的是要求焊工按照评定合格的焊接工艺焊出没有超标缺陷的焊缝, 而焊接 接头的使用性能由评定合格的焊接工艺来保证, 进行焊接工艺评定时, 要求焊工技能熟练以 排除焊工操作因素干扰。 进行焊工技能评定时, 则要求焊接工艺正确以排除焊接工艺不当带 来的干扰,应当在焊工技能考试范围内解决的问题不要放到焊接工艺评定中来。总之,焊接 工艺评定在于确定焊接接头的使用性能,而不在于确定焊工的操作技能。26 7、标准的适用范围 本标准适用于钢制容器的气焊,焊条电弧焊.埋弧焊.熔化极气体保护焊.钨极气体保 护焊.电渣焊.耐蚀堆焊等焊接工艺评定。 压力管道的焊接工艺评定也执行本标准。 本标准只是钢制压力容器、 压力管道的焊接工艺评定方法标准, 并没有规定压力容器上哪些 焊缝的焊接工艺要通过评定,哪些焊缝不评定,这方面内容请遵照 1999 年版《压力容器安 全技术监察规程》第 66 规定“压力容器产品施焊前,制造单位应对受压元件间的对接焊接 头和要求全焊透的 T 形接头,受压元件与承载的非受压元件之间全焊透的 T 形或角接接头, 以及受压元件的耐腐蚀堆焊层都应进行焊接工艺评定”。JB/T《钢制压力容器焊 接规程》4.1 条又具体化为施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按 JB4708 标准评定合格: a)受压元件焊缝; b)与受压元件相焊的焊缝; c)熔入永久焊缝内的定位焊缝; d)受压元件母材表面堆焊、补焊; e)上述焊缝的返修焊缝。 范围中的焊接方法包括气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、 电渣焊,其中熔化极气体保护焊的熔化极包括实芯焊丝和药芯焊丝,保护气体包括氩气、二 氧化碳气、 混合气体等供保护焊接区用的所有气体。 手持焊条运行的施焊方法原焊接术语定 为手工电弧焊(可简称手弧焊),GB/T《焊接术语》中改为焊条电弧焊。焊接电 流类别(直流、交流)极性(正极性、反极性)以及焊接电源种类(变压器、发电机、硅整 流、逆变焊机)的改变不能称为焊接方法改变。 8、基本术语 焊接工艺评定:为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。 焊接工艺指导书:为验证性试验所拟定的、经评定合格的、用于指导生产的焊接工艺文 件。 焊接工艺评定报告: 按规定格式记载验证性试验结果, 对拟定焊接工艺的正确性进行评27 价的记录报告。 焊接接头: 由两个或两个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点, 检验接头性能应考 虑焊缝、熔合区、热影响区甚至母材等不同部位的相互影响。 焊件:用焊接方法连接的压力容器或其零部件,焊件包括母材和焊接接头两部分。 试件: 按照预定的焊接工艺制成的用于焊接工艺评定试验的焊件。 试件包括母材和焊接 接头两部分。 在“焊接工艺评定”术语中强调了焊接工艺评定的目的是“验证” 。而试件焊接工艺是由焊 接工艺人员“所拟定”也就是说,如果要评定某一焊件的焊接工艺就必须由焊接工艺人员根 据自己的知识和实践编制、 拟定焊接工艺 (指导书) 进行评定, 只有评定合格的焊接工艺 (指 导书)用于焊件,才能使焊件接接头性能达到预定的目标。 “焊件”“试件”术语强调包括“母材和焊接接头两部分” 、 。比如说焊件厚度则表明包括焊 件母材厚度和焊缝金属厚度,否则应称“焊件母材厚度”或“焊件焊缝金属厚度” 。9、一般性规定 1)焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据,并在产品焊接之前完成。 这名话是钢制压力容器焊接工艺评定标准的基础,它包含了下列三重意思: ①“焊接工艺评定”与“焊接性能试验”是两个不同概念,不能相互代替,钢材的焊接 性能是焊接工艺评定基础,或前提。 ②“焊接性能”与“焊接性”概念不同。“焊接性”的术语标准是指“材料在限定的施工条 件下焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力”。“焊接性能”虽没有术 语标准,它却包含了材料焊接性能分析,对焊接方法的适应性,与之相匹配焊接材料选用、 焊接工艺调整和焊接性的全部内容。 本标准强调了“以可靠的钢材焊接性能为依据”,并没有要求进行焊接工艺评定试验的单位 亲自从头到尾做出钢材焊接性能全部试验,钢材的焊接性能可以通过调研、查找资料、咨询 及必要的试验获得,但真实性必须可靠。 有人以为钢制压力容器焊接工艺评定只要施焊试件并通过了拉伸、 弯曲、 冲击试验即可施焊 产品,产品焊接质量便于工作得到保证,这是十分错误的,本标准只对焊接接头的力学性能28 与弯曲性能和堆焊层化学成分负责,并不对焊接接头的耐腐蚀性、抗裂性、回火脆化、低温 冲击韧性、再热裂纹、高温蠕变等等使用性能与焊接缺陷敏感性负责。对钢制压力容器焊接 工艺评定的监督检查, 应首先对施焊单位掌握钢材焊接性能的程度进行测定检验, 尤其对耐 蚀钢、耐热钢、低温钢、标准抗拉强度下限值大于 540MPa 的高强钢更应如此。 ③强调焊接工艺评定应在产品焊接之前完成。 2)焊接工艺评定一般过程是:拟定焊接工艺指导书、施焊试件和制取试样、检验试件 和试样、 测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、 提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工 艺指导书进行评定。 焊接工艺评定验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性,并评定施焊单位能力。 焊接工艺评定有两个功能, 其一是验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性, 其二是评定 施焊单位焊制焊接接头的使用性能符合设计要求的能力, 焊接工艺评定可以作为施焊单位技 术储备的标志之一。 3)对于截面全焊透的 T 形接头和角接接头,当无法检测内部缺陷,而制造单位又没有 足够的能力确保焊透时, 还应增加制作型号式试验件进行焊接工艺评定, 经解剖试验确认方 能允许施焊产品。 原 JB 中组合焊缝试件评定主要针对压力容器人孔、接管类焊接接头的未焊透等 焊接缺陷,所编制的评定方法与以焊接接头力学性能为目标的焊接工艺评定规则根本不相 容,故在标准修订时删除了组合焊缝评定条文,建立了型式试验件评定原则。制造单位焊制 截面全焊透焊接接头能力可从下列条件来判断: ①截面全焊透焊接接头的施焊工艺条件(如坡口、焊材尺寸、焊接电流等)有没有产生 易造成未焊透的改变; ②类似焊接接头发生质量事故的分析结果。 人孔、接管类焊接接头未焊透是最主要、最危险的焊接缺陷。未焊透与坡口、焊材尺寸及焊 接电流等施焊工艺条件有关, 当然也与焊工技能密切相关。 标准起草人试图以确保不产生未 焊透为目标编制焊接工艺评定方法,补充在标准释义的第九章型式试验件评定方法中。 人孔、 接管类焊接接头大都由对接焊缝与角焊缝构成的组合焊缝所连接, 当进行焊接工艺评 定时则应有: ① 对接焊缝试件的评定应以确保接头的力学性能;对接焊缝试件评定合格的焊接工艺也适29 用于角焊缝; ② 当无法检测内部缺陷,而制造单位又没有足够的能力确保焊接质量(指未焊透)时应增 加制作型试验条件进行评定。4)焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态,钢材、焊接材料必须符合相应 标准,由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件。 焊材必须符合相应标准,指国家标准、行业标准中任一级标准即可。 本条中的“本单位技能熟练的焊接人员”、 “使用本单位焊接设备”和标准第 4.2 条中“验 证施焊单位拟定的焊接工艺” 这三条限定了焊接工艺评定需在本单位进行, 不允许 “借用” 、 “输入”或“交换”。三、评定对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规则 1、焊缝的连接形式 评定对接焊缝焊接工艺时, 采用对接焊缝试件。 对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适 用于角焊缝。评定非受压角焊缝焊接工艺时,可仅采用角焊缝试件。试件形式示意如图 。30 板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝, 管材对接焊缝试件评定 合格的焊接工艺也适用于板材的对接焊缝。 管与板角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于板材的角焊缝, 板材的角焊缝评定合格的 焊接工艺也适用于管与板角焊缝试件。 压力容器压力管道的焊缝按其受力性质可分为受压焊缝和受力焊缝, 受压焊缝为承受因 压力而带来的作用的焊缝,而受力焊缝则承受非压力(如支撑力、重力等。 )而产生的力作 用的焊缝。对接焊缝试件合格的焊接工艺亦适用于角焊缝、 ,其含意为既适用于受压角焊缝 焊接工艺时,才可仅采用角焊缝试件。 对产品进行焊接工艺评定时, 不管压力容器是由何种形式的焊接接头构成, 只看是何种焊缝 形式连接。只要是对接焊缝连接则取对接焊缝试件,只要是角焊缝连接则取角焊缝试件。角 焊缝主要承受剪切力,JIS B 《压力容器》中规定剪切应力最大值为基本许用力 的 80%,所以,对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于焊件角焊接。 对接焊缝试件与角焊缝试件与焊件之间关系与管材直径无关,只与(管壁)厚度有关2、焊接工艺因素 焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素。 重要因素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素。 补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺因素。 当规定进行冲击试验时, 需增加 补加因素。 次要因素是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。 见表 1。焊接接头的力学性能包括抗拉强度与冲击韧性, 而弯曲性能除有力学性能性质外, 还表 现为工艺性能。 按照制订本标准时的重新评定焊接工艺判断准则, 将焊接工艺因素分为重要 因素、补加因素和次要因素。 当规定进行冲击试验时, 需增加补加因素。 国内压力容器标准或法规中都没有规定在何种情31 况下要进行冲击试验。ASME《锅炉压力容器规范》第 VIII 卷第一分卷中根据钢材强度级别 及交货状态,最低设计温度和焊接件的控制厚度,绘制了冲击试验豁免曲线,作为焊接接头 是否需要规定进行冲击试验的依据。 目前国内缺少相当数量的工程失效实例脆断分析和对压 力容器用钢韧性追踪考察报告, 没有规定进行冲击试验的条件。 原劳动部锅炉压力容器安全 监察局曾以劳锅局字[1993]13 号文下发“关于压力容器产品焊接试板问题补充规定的通 知” 其中第七条对 , 《压力容器安全技术监察规程》 71 条 1 款规定产品焊接试板要进行 第 “必 要的冲击韧性试验” (1999 版《压力容器安全技术监察规程》第 78 条也对此做了专门的规 定) 。所谓必要的是指: ①《压力容器安全技术监察规程》GB150《钢制压力容器》 、压力容器产品专项标准规定要做 冲击韧性试验的; ②压力容器产品设计图样的规定要做冲击韧性试验的。 ③按压力容器产品所选用的材料,其材料标准规定要做冲击韧性试验的。 可见该通知中对进行冲击韧性试验的条件作了规定, 在国内压力容器法规和标准没有正式规 定之前,各评定单位暂以劳锅局字[1993]13 号文作为确定冲击韧性试验的依据。1999 版《压力容器安全技术监察规程》第 78 条的内容: 钢制压力容器产品焊接试板尺寸、试样截取和数量、试验项目、合格标准和复验要求, 按 GB150 附录 E〈产品焊接试板焊接接头的力学性能检验〉的规定执行。对接焊接的管子接 头试样截取、试验项目和合格标准,按〈蒸汽锅炉安全技术监察规程〉的有关规定执行。 下列压力容器,应按 GB150 的要求进行夏比(V形缺口)低温冲击试验: 1、 当设计温度低于 0℃, 采用板厚度大于 25mm 的 20 尺钢板, 厚度大于 38mm 的 16MnR 、 15MnVR 钢板和任意厚度 18MnMoNbR、13MnNiMoNbR 钢板制造的压力容器。 2、当设计温度低于零下 10℃时,采用厚度大于 12mm 的 20R 钢板、厚度大于 20mm 的 16MnR、15MnVR、15MnVNR 钢板制造的压力容器。 3、采用任意厚度的低合金钢板制造的移动式压力容器。变更或增加补加因素要不要重新评定焊接工艺, 要看焊件是否要求冲击试验来决定, 当 规定冲击试验时,补加因素当作重要因素对待;当不规定冲击试验时,补加因素当作次要因32 素对待。 1 接头 坡口形式与尺寸对各种焊接方法而言都是次要因素, 它的变更对焊接接头力学性能和弯曲性 能无明显影响,但坡口形式与尺寸对焊缝抗裂性、生产效率、焊接缺陷、劳动保护却有很重 要作用。 2 填充材料 作为焊缝填充金属包括焊条、焊丝、焊剂、填充金属、熔嘴、附加金属粉等,熔敷焊缝金属 成分主要由它们和母材来决定。ASME《锅炉压力容器规范》第 IX 卷中列有工艺评定中焊缝 金属成分的类别,并有相应的评定规则。我国的钢材和焊材的合金化体系与美国差别较大, 况且国内压力容器压力管道熟悉焊材牌号程度胜过型号, 原机械工业部编制的 《焊接材料产 品样本》 (机械工业出版社,1997 年)规定的焊条、焊剂和药芯焊丝的牌号对焊接行业、压 力容器压力管道行业影响很大, 焊材牌号编制比较切合我国合金体系的实际。 我国焊材基本 上与钢材使用性能相适应, 不同牌号焊材性能差别很大, 用焊材牌号作为焊接工艺评定因素 具有简便特点,但也有局限性,焊材牌号编制方法不是标准。随着技术与市场经济发展,在 焊材牌号前后加上代号或化学成分符号,使牌号复杂化。 将牌号作为焊接工艺评定因素时不考虑阿拉伯数字后的代号(耐蚀层堆焊除外)。 (1)我国焊条分类对照附表 1 所示,焊条和药芯焊丝牌号编制方法如下述: ① 碳钢焊条和低合金高强钢焊条牌号表示方法 a)牌号前加“J”字表示为碳钢焊条或低合金高强钢焊接类别代号。 b)类别代号后头两位数字,表示焊缝金属抗拉强度等级,其系列如附表 2。 c)类别代号后第三位数字,表示药皮类型和焊接电源类,见附表 3。 d) 焊条有特殊性能和用途的, 则在牌号后面加注起主要作用的元素或代表主要用途的符号, 见附表 4。附表 1 国家标准 GB/T 《碳钢焊条》 焊接材料产品样本 碳钢焊条(用“J 表示)33 低合金高强钢焊条(用“J”表示) GB T 《低合金钢钢焊条》 钼和铬耐热钢焊条(用“R”表示) 低温钢焊条(用“W”表示) GB/T983-1995 《不锈钢焊条》 不锈钢焊条(用“G”或“A”表示)附表 2 牌号? J42? J50? J55? J60? J70? J75? 焊缝金属抗拉强度等级,MPa(kgf/mm )≥ 420 ( 43 ) 490 ( 95 ) 540 ( 55 ) 590 ( 60 ) 690 ( 70 ) 740 ( 75 )2附表 3 牌号 ??1 ??2 ??3 ??4 ??5 类及类型 氧化钛型 氧化钛钙型 钛铁矿型 氧化铁型 纤维素型 焊接电源种类 直流或交流 直流或交流 直流或交流 直流或交流 直流或交流34 ??6 ??7 ??8 ??9低氢钾型 低氢钠型 石墨型 盐基型直流或交流 直流 直流或交流 直流附表 4 符号 G X GM Z D H DF LMA G RH GH R 含义 管道焊接(只有 J420G ) 立向下焊 盖面 重力 底层焊 超低氢 低尘 耐吸潮 具有较高的低温冲击韧性(只有 J506G ) 高韧性超低氢 具有较高的低温冲击韧性、低氢 高韧性35 XG GR管子用立向下焊 低温高韧性注:牌号后起主要作用的化学元素符号略去。② 铬和铬钼耐热钢焊条牌号表示方法 a)牌号前加“R”字,表示钼和铬钼耐热钢焊条的类别代号 b)类别代号后第一位数字,表示焊缝金属主要化学成分等级,按附表 5 规定编排表。 c)类别代号后第二位数字,表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的不同牌号,对同 一药皮类型焊条,可有 10 个牌号,按 0、1、2、?9 顺序编排。 d)类别代号后第三位数字,表示药皮类型和焊接电源种类,见附表 3。附表 5 牌号 R1?? R2?? R3?? R4?? R5?? R6?? R7?? 焊缝金属主要化学成分等级 含 Mo 量约为 0.5% 含 Cr 量约为 0.5% ,含 Mo 量约为 0.5% 含 Cr 量约为 1-2% ,含 Mo 量约为 0.5-1% 含 Cr 量约为 2.5%,含 Mo 量约为 1% 含 Cr 量约为 5%,含 Mo 量约为 0.5% 含 Cr 量约为 7%,含 Mo 量约为 1% 含 Cr 量约为 9%,含 Mo 量约为 1%36 R8??含 Cr 量约为 11%,含 Mo 量约为 1%③低温钢焊条牌号表示方法 a)牌号前加“W ”字,表示低温钢焊条的类别代号。 b)类别代号后第一、第二数字,表示低温钢焊条工作温度等级,按表 6 编排。 c)类别代号后第三位数字,表示药皮类型和焊接电源种类,见附表 3。④不锈钢焊条牌号表示方法 a)牌号前加“G”或“A”字各表示不锈钢焊条的类别代号。 b)类别代号后第一位数字,表示焊缝金属主要化学成分组成等级,按表 7 规定编排。 c)类别代号后第二位数字,表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的不同牌号。对同 一药皮类型焊条,可有 10 个牌号,按 0、1、2、?9 顺序编排。 d)牌号第三位数字,表示药皮类型和焊接电源种类。37 (2)我国药芯焊丝牌号表示方法如下: a)牌号第一个字母“Y”表示药芯焊丝,第二个字母及后第一、第二、第三位数字与焊 条编制方法相同。 b)牌号“-”后的数字,表示焊接时的保护方法,见表 8。c)药芯焊丝有特殊性能和用途时,则在牌号后面加注起主要作用元素或主要用途的字 母。 填充金属指气焊或钨极气体保护焊时送入热源(或电弧)熔化成焊缝金属一部分的丝、 棒或板边料。 附加的填充金属指埋弧焊或熔化极气体保护焊时除当作电极的熔化金属丝(带)外,伸入电 弧熔化成焊缝金属一部分的丝、棒或板边料。 预置填充金属指焊前预先放在坡口内的丝、棒、条或粉,能改变焊缝金属成分。38 3 焊接位置 焊接位置也是焊接工艺评定因素, 立焊分为向上立焊和向下立焊两种。 向上立焊虽然电流减 少,但焊接速度也降低很多,线能量大大增加,焊接接头冲击韧性可能要变化,故需重新评 定。 当没有冲击试验要求时改变焊接位置不需重新评定, 故焊接工艺评定试件位置通常位于 平焊。在表 1 中接头这一类中取消单面焊时的钢垫板都是次要因素。有人认为,焊接位置改 变、取消单面焊时的钢垫板或焊接衬垫,增加了焊接难度,因而要求重新评定,这个问题的 实质是混淆了焊接工艺评定与焊工技能评定这两个概念, 焊接工艺评定的目的在于评定出合 格的焊接工艺,焊接接头的使用性能要符合要求;焊工考试的目的在于考出合格的焊工,能 够焊出没有超标缺陷的焊缝, 应当在焊工技能考试范围解决的问题不要硬拉到焊接工艺评定 中去解决,能不能焊好其他位置的焊缝,能不能焊好取消钢垫板的单面焊是焊工技能问题, 不能通过焊接工艺评定去解决,而要通过焊工培训提高操作技能去解决, 4 电特性 表 1 电特性中单独的变更电流值或电压值只是次要因素, 将焊接速度考虑进来后的焊接线能 量则成了补加因素。当规定冲击韧性试验时,增加线能量要重新评定焊接工艺,但若经过高 于上转变温度的焊后热处理或奥氏体母材经固溶热处理的除外。 线能量是指每条焊道的线能 量,当规定进行冲击试验时每条焊道的线能量都应严格控制。39 40 41 42 43 44 45 3、评定规则 1)焊接方法 I、改变焊接方法,需重新评定。 II、各种焊接方法的焊接工艺评定重要因素、补加因素和次要因素见表 1 。 a.当变更任何一个重要因素时都需要重新评定焊接工艺。 b.当增加或变更任何一个补加因素时, 则可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行 试验。 c.当变更次要因素时不需要重新评定焊接工艺,但需重新编制焊接工艺指导书。当变更次要因素时,不需要重新评定焊接工艺,但需要重新编制“焊接工艺指导书”, 而不是不需要焊接工艺评定。例如当重要因素、补加因素不变时,对接焊缝试件评定合格的 焊接工艺适用于角焊缝焊件,其含意是,用对接焊缝试件的“焊接工艺评定报告”来重新编 制角焊缝焊件的“焊接工艺指导书”。此时,角焊缝焊件的焊接工艺已由对接焊缝试件评定 报告评定过了,不需要重新评定,更不是不要评定。依据该份对接焊缝试件“焊接工艺评定 报告”,还可以编制焊工考试的“焊接工艺指导书”等等。因此可以看出,依据一份评定合 格的“焊接工艺评定报告”可以重新编制出多份焊件的焊接工艺指导书。当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法或重要因素、补加因素不同的焊接工艺时, 可按每种焊接方法或焊接工艺分别进行评定; 亦可使用两种或两种以上焊接方法、 焊接工艺 焊接试件,进行组合评定。 组合评定合格后用于焊件时,可以采用其中一种或几种焊接办法、焊接工艺,但应保证其重 要因素、 补加因素不变, 按相关条款确定每种焊接方法或焊接工艺适用于焊件厚度的有效范 围。46 例如, 某压力容器产品纵焊缝拟采用氩弧焊打底, 后用焊条电弧焊填充至 1/3 坡口深度, 最后用埋弧焊填满坡口,可以用下列方式评定: 1 分别评定 拟定三份焊接工艺指导书在 3 个试件上评定(每个试件一种焊接方法)。 2 组合评定 拟定一份焊接工艺指导书(包含三种焊接方法)在 1 个试件上评定(三种焊接方法)。 3 混合评定 拟定二份焊接工艺指导书, 其中一份指导书中包含两种焊接方法, 另一份指导书中只有一种 焊接方法。焊接 2 个试件,其中 1 个试件上有两个焊接方法,另 1 个试件上只有一个焊接 方法。2)母材 JB 根据母材的化学成分、 力学性能和焊接性能对母材进行分类分组 (见表 2 ) 表 2 钢号分类分组表 类别号 组别号 钢号 Q235-A?F Q235-A Q235-B I I-1 Q235-C 10 20 20G GB/T912,GB/T3274 GB/T912,GB/T3274 GB/T912,GB/T3274 GB/T912,GB/T3274 GB3087,GB6479,GB/T8163,GB9948 GB3087,GB/T8163,GB9948,JB4726 GB5310,GB6479 相应标准号47 20g 20R 16Mn 16MnR II-1 Q345 L360 II 15MnNbR 15MnVR II-2 20MnMo 10MoWVNb 13MnNiMoNbR III-1 18MnMoNbR III 20MnMoNb III-2 07MnCrMoVR 12CrMo 12CrMoG 15CrMo 15CrMoR IV IV-1 15CrMoG 14Cr1Mo 14Cr1MoR 12Cr1MoVGB713 GB6654 GB6479,JB4726 GB6654 GB/T1591 GB/T9711-88 GB6654 GB6654 JB4726 GB6479 GB6654 GB6654 JB4726 GB150 GB6479,GB9948 GB5310 GB6479,GB9948,JB4726 GB6654 GB5310 JB4726 GB150 JB472648 12Cr1MoVG 12Cr2Mo 12Cr2Mo1 IV-2 12Cr2Mo1R 12Cr2MoG 12Cr2MoWVTiB V V-1 1Cr5Mo 09MnD VI-1 09MnNiD 09MnNiDR 16MnD 16MnDR VI VI-2 15MnNiDR 20MnMoDGB5310 GB6479 JB4726 GB150 GB5310 GB5310 GB6479,JB4726 GB150 JB4727 GB3531 JB4727 GB3531 GB3531 JB472707MnNiCrMoVDR GB150 VI-3 08MnNiCrMoVD 10Ni3MoVD 1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni9 VII-1 VII 0Cr18Ni10Ti 00Cr19Ni10 VII-2 0Cr17Mn12Mo2 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB4728 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB4728 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB472849JB4727 JB4727 GB/T3280,GB/T4237,JB4728 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB4728 0Cr19Ni13Mo3 0Cr18Ni12Mo2Ti 00Cr17Ni14Mo2 00Cr19Ni13Mo3 VIII VIII-1 0Cr13GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB4728 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976,JB4728 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB/T14976,JB4728表 2 中所列钢号都是 GB 150 中的钢号。为了减少焊接工艺评定数量,依照焊接工艺评 定标准原理,从钢材的化学成分、使用性能和焊接性能出发,将它们分类分组并规定出替代 规则。分类分组不能作为压力容器钢材代用的依据。 表 2 类别号顺序与《 蒸气锅炉安全技术监察规程》 附件 I 焊接工艺评定中钢材分类一致, 主要为了方便既制造锅炉又制造压力容器的单位。 锅炉不使用低温钢和不锈钢, 所以将低温 钢和不锈钢放在类别号的最后。50 I、组别评定规则 a.当重要因素、 补加因素不变时, 某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其 它钢号母材。 b.组别号为 VI-2 母材的评定适用于组别号为 II-1 的母材。 c.在同类别号中, 高组别号母材的评定适用于该组别号母材与低组别号母材所组成的焊接接 头。 d. 除 a.b.c.规定情况外,母材组别号改变时,需重新评定。 II、类别评定规则 当不同类别号的母材组成焊接接头时, 即使母材各自都己评定合格, 其焊接接头仍需重新评 定。但类别号为 II(或组别号为 VI-1 、VI-2 )的同钢号母材的评定适用于该类别号(或 该组别号)母材与类别号为 I 的母材所组成的焊接接头。 III、末列入表 2 的钢号评定规则 a.己列入国家标准、行业标准的钢号,根据其化学成分、力学性能和焊接性能确定归入相应 的类别、组别中,或另分类别、组别;未列入国家标准、行业标准的钢号,应分别进行焊接 工艺评定。 b.国外钢材首次使用时应按每个钢号(按该国标准规定命名)进行焊接工艺评定。当己掌握 该钢号焊接性能,且其化学成分、力学性能与表 2 中某钢号相当,且某钢号己进行过焊接工 艺评定时, 该进口钢材可免做焊接工艺评定。 可在本单位的技术文件中将此国外钢材归入某 钢号所在类别、组别内。未列入表 2 的钢号有两种情况:一是国外材料,二是新材料或未列入 GB150 等标准的 材料。 《压力容器安全技术监察规程》 第 22 条规定,压力容器受压元件采用国外材料应符 合下列要求: 1 应选用国外压力容器规范允许使用材料, 其使用范围应符合材料生产国相应规范和标准的 规定,并有该材料的质量证明书。 2 制造单位首次使用前,应进行焊接工艺评定和成型工艺试验,并对化学成分、力学性能进 行复验满足技术要求后,才能投料制造。51 3 技术要求一般不得低于国内相应材料的技术指标。 4 国内首次使用且屈服点规定值大于或等于 490MPa 的材料,应按本规程第 7 条规定办理批 准手续。 国内材料生产单位生产国外牌号的材料时, 应完全按照该牌号的国外标准规定的冶炼方法进 行生产,力学性能和弯曲性能试验的试样形式、尺寸、加工要求、试验方法等验收要求也应 执行国外标准, 批量生产前应通过产品鉴定并经国家安全监察机构批准, 可按本条规定办理 批准手续。 改革开放以来,国内压力容器已使用不少国外钢材,也进行了若干焊接工艺评定,在辽宁省 劳动厅锅炉处支持下, 辽宁省压力容器学会进行了大量深入有效工作, 将国外钢材按 JB 4708 表 2 进行分类分组(见附表 9)供有关单位编制国外钢材分类分组的技术文件时参考。按照 《压力容器安全技术监察规程》第 22 条和本标准 5.3.2.3 的规定,表 9 不能作为国外钢材 免做焊接工艺评定的依据。52 附表 9序号 l 2 3 4 5 6 7 8 9 1O 11 12 13 14 15 16 17 18国外钢号 SM41B St35 St45 STB42 ( STB41O ) STS42 HII St52.4 St45.8 SS41 SB42 RSt37-2 STS38 SA516Gr6O Ast41 Ast41N SB42N SB46 SB46N相当我国钢号 Q235A 2O 2O 2O 2O 20g 16Mn 2O Q235A 20g Q235A 2O 2OR 2OR 2OR 2OR 2OR 2OR类(组)别 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1 I-1国外相应标准 JIS G3106 DIN1629 DIN2448 JIS G3461 JIS G3455 DIN17155 DIN1629 DIN17155 JIS G3101 JIS G3103 DIN17100 JIS G3455 ASTM A516 DIN17135 DIN17155 JIS G3103 JIS G3103 JIS G310353 19 2O 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3O 31 32 33 34 35 36 37 38 39A333Grl STPG38 SS40 SM53C SPV36N SPV36 19Mn5 19Mn6 SA516-70 A48CPR SPV355N SA516Gr7O SM5OB SPV32 SA662GrC SM5OB-l 610A 610LT-CF 13CrMo44 15Mo3 SCMV2Q235A 2O Q235A 16Mn 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 16Mn 16Mn 16MnR 16MnR 16Mn O7MnNiCrMoVDR O7MnNiCrMoVDR 15CrMoR 15Mo 15CrMoI-1 I-1 I-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 II-1 VI-3 VI-3 IV-1 IV-1 IV-1ASME JIS G3454 JIS G3101 JIS G3106 JIS G3115 JIS G3115 DIN17175 DIN17155 ASTM A516 NFA35-603 JIS G3115 ASME JIS G3106 JIS G3155 ASTM A662 JIS G3115 日本川琦 日本川琦 DIN17155 DIN17155 JIS G410954 4O 42 42 43 44 45 46 47 48 49 5O 5l 52 53 54 55 56 57 58 59 6OSA387Gr11CL2 SA387Gr12CL2 SA387Gr12CL2N STBA22 SA387Gr22CL2N SA622C TTSTE355 SLA33 SLA37 SLA33BQ SA35OLF2 321 304 3O4L X2CrNi189 SUS321 SUS321TB SUS321TB AISI321 AIS1304 SUS3O415CrMo 15CrMo 15CrMo 15CrMo 12Cr2MolR 16MnDR 16MnDR 16MnDR 16MnDR 16MnDR 16MnD 1Cr18Ni9Ti OCr19Ni9 OOCr19Ni11 OOCrl8NilO 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti OCr19Ni9 OCrl8Ni9IV-1 IV-1 IV-1 IV-1 IV-2 VI-1 VI-1 VI-1 VI-1 VI-1 VI-1 VII-1 VII-1 VII-1 VII-1 VII-1 VII-1 VII-1 VII-1 VII-1 VII-1ASME ASME ASME JIS G3462 ASME ASME DINTTSTE355 JIS G3126 JIS G3126 JIS G3126 ASME SA35O ASTM A24O ASTM A24O ASTM A24O DIN17440 JIS G3463 JIS G3463 JIS G3459 AISI AISI JIS B824355 6l 62 63 64 65 66 67 68 69SUS3O4L A24O-304 A204-3O4L 316 316L X2GrNiMo18-2 SUS316 SUS316L 316TiO0Cr19Ni9 OCrl8Ni9 OOCrl8Ni9 OCrl7Nil2Mo2 O0Crl7Nil4Mo2 O0Crl7Nil4Mo2 OCrl8Ni12Mo2 OOCrl7Nil4Mo2 OCrl8Nil2Mo2TiVII-1 VII-1 VII-1 VII-2 VII-2 VII-2 VII-2 VII-2 VII-2JIS G4303 ASME ASME JIS G4304 ASME DIN17440 JIS G4304 JIS G4304 ASTMDIN: 德国标准协会, 是德国的标准主管机关, 成立于 1917 年, 总部设在柏林。 1975 从 年起,德国政府就把 DIN 作为国家标准体系,在国际和欧洲范围内代表德国的利益。 JIS:日本工业规格,是由日本工业标准调查会(JISC)组织制定和审议。JIS 是日本 国家级标准中最重要、最权威的标准。 NFA:法国工业标准。 ASME:美国机械工程师协会 ASMT:美国材料与试验协会c.国外钢材免作工艺评定的条件 a) 当己掌握该钢号焊接性能,且其化学成分、力学性能与表 2 中某钢号相当; b)且某钢号己进行过焊接工艺评定;56 c)在本单位的技术文件中将此国外钢材归入某钢号所在类别、组别内。 本公司已发布了《焊接工艺评定母材分类分组表》 (第一版) ,见表 2-1。57 焊接工艺评定母材分类分组表 类别号 组别号 钢号 Q235-A?F Q235-A Q235-B Q235-C 10 20 20G 20g 20R 16Mn 16MnR Q345 L360 15MnNbR 15MnVR 20MnMo 10MoWVNb 13MnNiMoNbR 18MnMoNbR 20MnMoNb 07MnCrMoVR 12CrMo 12CrMoG 15CrMo 15CrMoR 15CrMoG 14Cr1Mo 14Cr1MoR 国内材料 相应标准号 GB/T912,GB/T3274 GB/T912,GB/T3274 GB/T912,GB/T3274 GB/T912,GB/T3274 GB3087,GB6479,GB/T8163,GB9948 GB3087,GB/T8163,GB9948,JB4726 GB5310,GB6479 GB713 GB6654 GB6479,JB4726 GB6654 GB/T1591 GB/T9711-88 GB6654 GB6654 JB4726 GB6479 GB6654 GB6654 JB4726 GB150 GB6479,GB9948 GB5310 GB6479,GB9948,JB4726 GB6654 GB5310 JB4726 GB15058国外材料 钢号 SB42 ,SM41A,SM41B 5L B A106B,A671CC60,A53E.B,相应标准 JIS G3103 JIS G3106 API ASTMII-1II-1 II II-2 II II-2SPV36,SPV36N A662C,A283C,A537-2, A350LF2,A516Gr70JIS G3115 ASTM ASTMSPV490Q,SPV490Q-SRJIS G3115IIIIII-1 III-213CrMo4 4 15Mo3 P11, 1 1/4CrDIN17155 DIN17175 ASTMIVIV-1 类别号 组别号IV-2 IV IV-2VV-1 VI-1钢号 12Cr1MoV 12Cr1MoVG 12Cr2Mo 12Cr2Mo1 12Cr2Mo1R 12Cr2MoG 12Cr2MoWVTiB 1Cr5Mo 09MnD 09MnNiD 09MnNiDR 16MnD 16MnDR 15MnNiDR 20MnMoD 07MnNiCrMoVDR 08MnNiCrMoVD 10Ni3MoVD 1Cr18Ni9Ti 0Cr18Ni9 0Cr18Ni10Ti 00Cr19Ni10 0Cr17Mn12Mo2 0Cr19Ni13Mo3 0Cr18Ni12Mo2Ti 00Cr17Ni14Mo2 00Cr19Ni13Mo3 0Cr13国内材料 相应标准号 JB4726 GB5310 GB6479 JB4726 GB150 GB5310 GB5310 GB6479,JB4726 GB150 JB4727 GB3531 JB4727 GB3531 GB3531 JB4727 GB150 JB4727 JB4727 GB/T3280,GB/T4237,JB4728 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB13296,GB/T14976 GB/T3280,GB/T4237,GB/T14976,JB4728国外材料 钢号 相应标准A 691 2 1/4Cr-2,P22,A217 WC9 10CrMo9 10 T5,P5 STFA25ASTM DIN17175 ASTM JIS G3467VIVI-2VI-3 VII VII-1 VII-1 VII VII-2TP321,TP304,TP304L,TP347H,TP321H SUS304,SUS321 304,304L TP316L,TP316,TP316H 316LASTM JIS G4303 AISI ASTM AISIVIIIVIII-1SUS405JIS G430359 3)热处理 I、焊后热处理类别 a.类别号为 VII 的母材分为: 不进行焊后热处理; 进行焊后固溶或稳定化热处理。 b.除类别号为 VII 以外的母材分为: 不进行焊后热处理; 低于下转变温度进行焊后热处理(如消应力退火) ; 高于上转变温度进行焊后热处理(如正火) ; 先在高于上转变温度,继之在低于下转变温度进行焊后热处理(即正火或淬火后继之回火) ; 在上下转变温度之间进行焊后热处理(如球化退火。将过共析钢工件加热到 Ac1 以上 20~30℃, 保温后,以极慢的冷速通过 A1,使 P 中的渗碳体和二次渗碳体成为球状或粒状的热处理工艺称为球化 退火。球化退火加热时,未完全奥氏体化,因此属于不完全退火。其目的是使钢中碳化物呈球状化, 以降低硬度,改善切削加工性能,并为以后的淬火做好组织准备) 。 c.改变焊后热处理类别,需重新评定焊接工艺。本次规范修订时,对焊后热处理这一条文变动较大,首先是术语。压力容器行业焊后热处理中通 俗用语,例如“回火”“退火”“消除应力热处理”都是同一含意,即将焊件在炉内加热到相变点温 、 、 度以下保持一段时间后炉内缓冷,与 GB 《金属热处理工艺术语》 标准中“回火”“退火” 、 的定义相差甚远。钢板拼焊后热冲压成封头、搪瓷等工艺的目的显然不符合 GB/T 中“焊后 热处理”定义内容: “焊后,为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理” ,但热冲 压和搪瓷高温确实改变了焊接接头组织和性能,所以在修订后的 JB4708 术语中对“焊后热处理”作了 定义,即“焊后,能改变焊接接头的组织和性能或残余应力的热过程”都称之为焊后热处理,这就包 含了压力容器焊后所遇到的}

我要回帖

更多关于 橡果壳体加工 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信