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1、材料成型工程综合试验 第三章 焊接工艺评定试验第一节 焊接工艺评定的概念及其目的一、焊接工艺评定的概念根据JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定 ：定义：为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正确性 而进行的试验过程及对试验结果的评价，称为焊接 工艺评定。 二、焊接工艺评定的目的 1、验证施焊单位拟订的焊接工艺是否正确。 2、评价施工单位能否焊出符合有关要求的焊接接头 。 待评的焊接工艺由施工单位拟订。 试件要由施工本单位技能熟练的焊接人员施焊。 试件要利用施工本单位的焊接设备施焊。三、焊接工艺评定的依据主要依据是有关的技术标准国外标准举例： 美国ASME锅炉压力容器规范中的第卷“焊接 及钎焊
2、评定”； 日本JISB8285-1993压力容器焊接工艺评定试验 ； 英国BS4870焊接工艺评定试验； 德国劳埃德船建法规中关于船体结构焊接工艺评定 的规定等。我国国内标准举例： JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定； JB4420-1989锅炉焊接工艺评定； JB/T6963-1993钢制件熔化焊工艺评定； JB/T6315-1992汽轮机焊接工艺评定等。第二节 焊接工艺评定的规则制定焊接工艺评定规则的目的：防止漏评； 尽量减少不必要的评定。 以钢制压力容器为例，在标准中作了以下规定：一、对须评焊缝的规定钢制压力容器中有五种焊缝必须评定：1、受压元件焊缝；受压元件包括：封头（或端
3、盖）、筒体、人孔盖 、 人孔法兰、人孔接管、开孔补强圈、球罐的 球壳板等。 2、与受压元件相焊的焊缝； 3、熔入永久焊缝内的定位焊缝 4、受压元件母材表面的堆焊、 补焊； 5、上述焊缝的返修焊缝。 二、对母材之间替代关系的规定按照化学成分、力学性能和焊接性能的相近程度进 行分类分组，比较相近的归为一类，更为相近的归为 一组。表3-1 钢号分类组表类别号组别号钢号相应标准号II-1Q235-AFGB/T912,GB/T3274Q235-AGB/T912,GB/T3274Q235-BGB/T912,GB/T3274Q235-CGB/T912,GB/T327410GB3087,GB6479,GB/T
4、8163,GB994820GB3087,GB/T8163,GB9948,JB472620GGB5310,GB647920gGB71320RGB6654类别号组别号钢号相应标准号IIII-116MnGB6479,JB472616MnRGB6654II-215MnNbRGB665415MnVRGB6654 20MnMoJB4726 10MoWVNbGB6479IIIIII-113MnNiMoNbRGB6654 18MnMoNbRGB665420MnMoNbJB4726 III-207MnCrMoVRGB150IVIV-112CrMoGB6479,GB9948 12CrMoGGB5310 15CrM
5、oGB6479,GB9948,JB472615CrMoRGB665415CrMoGGB531014Cr1MoJB4726类别号组别号钢号相应标准号IVIV-114Cr1MoRGB15012Cr1MoVJB472612Cr1MoVGGB5310IV-212Cr2MoGB647912Cr2Mo1JB472612Cr2Mo1RGB15012Cr2MoGGB5310VV-11Cr5MoGB6479,JB4726VIVI-109MnDGB15009MnNiDJB472709MnNiDRGB3531VI-216MnDJB472716MnDRGB353115MnNiDRGB35311、组别评定规则在同类同组
6、的母材中，只要其中一种评定合格， 该工艺适用于同组别号的其它母材。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。组别号为 VI-2母材的评定适用于组别号为II-1的 母材。 2、类别评定规则类别号为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。三、对试件厚度有效适用范围的规定 1.试件母材为IV-2组 和b下限植大于540MPa级的 低合金钢，按表3-2和表3-3中的规定。表3-2 试件厚度适用于焊件厚度有效范围 试件母材厚度T适用于焊件母材厚度的有效范围最小值最大值 T1.5
7、T2T1.5T81.52T，且不大于12T80.75T1.5T试件焊缝金属厚 度t适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围最小值最大值 t1.5不限2t 1.5t8不限2t，且不大于12t8不限1.5t注：t指同一种焊接方法（或焊接工艺）在试件上所熔敷的焊缝金属厚度。表33试件焊缝厚度适用于焊件焊缝厚度的有效范围2.其它母材，按表3-4、3-5的规定表3-4 试件厚度适用于焊件厚度的有效范围（横弯 ）表3-5 试件厚度试用于焊件厚度的有效范围(纵弯 ）试件母材厚度 T适用于焊件母材厚度的有效范围适用于焊件焊缝金属厚度的有效 范围 最小值最大值最小值最大值T1.5T2T不限2t 1.5T101.52T不
8、限2t 10T3852T不限2t 385200*不限2t（t20）385200*不限200*（t20 ） *限用于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊的多道焊。试件母材厚度T适用于焊件母材厚度的有效范 围适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围最小值最大值最小值最大值1.5T2T不限2t1.5T101.52T不限2t1052T不限2t四、对焊接工艺因素的分类及分析1、焊接工艺因素的分类（1）重要因素：影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能 的焊接工艺因素，例如，焊接方法、焊接材料等。（2）补加因素：影响焊接接头冲击韧度的焊接工艺 因素，如热输入，电流种类等。（3）次要因素：对要求测定的力学性能
9、无明显影响 的焊接工艺因素，如坡口形式 、坡口根部间隙等。 2、对各种工艺因素的分析（1）焊接方法 改变焊接方法需重新评定； 当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法（或焊 接工艺）时，可采用组合评定和分别评定两种方法 。例如，有一焊件、材质为16MnR，焊接接头有冲击韧 度要求，用三种焊接方法焊成，如何评定？ 第一种方法：组合评定法 表3-6 适用于焊件厚度的有效范围 母 材焊 缝 金 属 最小值最大值最小值最大值 埋弧焊1540不限20焊条电弧焊1540不限12 氩弧焊1540不限8第二种方法：分别评定法见下图：表3-7 适用于焊件厚度的有效范围母 材焊 缝 金 属最小值最大值最小值最大值埋
10、弧焊1540不限40焊条电弧焊1540不限20氩弧焊1540不限10（2）焊缝形式焊接接头形式包括：对接接头、T形接头、十字接头、搭接接 头、角接接头、锁底接头、端接接头等。焊缝形式有：对接焊缝、角焊缝、端接焊缝等。对接接头 T形接头 角接接头 锁底接头 角接接头 T形接头 搭接接头 对接接头对接焊缝 对接焊缝 对接焊缝 对接焊缝 角焊缝 角焊缝 角焊缝 角焊缝 由于任何接头都是由焊缝连接而成，同一种焊缝可以连接不 同的接头,因此，焊接工艺评定时考察的对象是“焊缝”，而不是 焊接接头。规定：对接焊缝的试件评定合格的工艺亦适用于焊件角焊缝； 板材对接焊缝试件评定合格的工艺亦适用于管材的对接焊缝
11、，反之亦可。 管与板角焊缝评定合格的工艺亦适用于板材的角焊缝，反之 亦可。 坡口形式、坡口根部间隙等一般为次要因素。板材对接焊缝试件 管材对接焊缝试件 板材角焊缝试件 管与 板角焊缝试 件 上图为对接焊缝试件 上图为角焊缝试件 （3）填充材料包括：焊条、焊丝、焊剂和附加的填充金属等。均是重 要因素。 （4）焊接位置包括：平焊、横焊、立焊、仰焊等，通常情况下都是次 要因素。只有将位置改变为向上立焊时，为补加因素。 （5）预热包括：预热和不预热.由预热改变为不预热，或预热温度 降低50摄氏度以上时，需要重新评定。 （6）气体包括：可燃气体（例如乙炔、丙烷等）和保护气体（例 如CO2，氩气等）均为重
12、要因素。（7）焊后热处理包括：不进行热处理和焊后进行热处理（例如正 火、高温回火、固溶处理等），改变热处理方式或 改为不进行热处理，均需要重新评定。 （8）电特性包括：热输入、电源种类、极性、钨极种类或直 径等。热输入E=36UgIg/V（J/CM）热输入、电源种类和极性能影响焊接接头的韧性 ， 因此是补加因素；钨极种类或直径为次要 因素。（9）技术措施包括：焊丝摆动幅度，多道焊与单道焊，焊接方 向，层间清理方法等，一般多为补加因素或次要因 素。第三节 焊接工艺评定的一般程序一、编制焊接工艺指导书焊接工艺指导书是焊接工艺评定的原始依据和评定对 象，应将待评定的焊接工艺内容全部反映出来。包括：焊接接头自然情况，母材种类、焊接方法、焊 接材料、焊接电流、焊接电压、焊接速度、预热温度等 。焊接工艺指导书通常采用标准中推荐的格式，也可以 自己设计格式。表3-8 焊接工艺指导书单位名称_ 焊接工艺指导书编号_日期_焊接工艺评定报告编号_ 焊接方法_ 机械化程度（手工、半自动、自动）_ 焊接接头： 简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布制及顺序） 坡口形式：_ 衬垫（材料及规格）_ 其他_ 母材： 类别号_组别号_与类别号_组别号_相焊及 标准号_钢 号_与标准号_钢 号_相焊 厚度范围： 母材：对接焊缝_角焊缝_ 管子直径、壁厚范围：对接焊缝_
