WPS焊接工艺评定浅析演示文稿优选WPS焊接工艺评定浅析术语WPSWPS:welding procedure specification welding procedure specification 焊接工艺规范(焊接工艺评定指导书)焊接工艺规范(焊接工艺评定指导书)pWPS pWPS :preliminary Welding Procedure Specification preliminary Welding Procedure Specification 预备焊接工艺指导书预备焊接工艺指导书AWS :AWS :美国焊接协会美国焊接协会API API :american petroleam institute american petroleam institute 美国石油协会美国石油协会ASTM :american society of testing materials ASTM :american society of testing materials 美国材料试验协会美国材料试验协会PQR: PQR: 焊接工艺评定记录(焊接工艺评定报告)焊接工艺评定记录(焊接工艺评定报告)焊接工艺评定所所谓谓焊焊接接工工艺艺评评定定,是是针针对对特特定定的的钢钢材材、结结构构,选选用用的的焊焊接接材材料料、焊焊接接工工艺艺方方法法、焊焊后后热热处处理理等等措措施施;在在与与实实际际工工程程焊焊接接施施工工一一致致的的条条件件下下,按按照照规规定定的的步步骤,进行试验性的焊接;骤,进行试验性的焊接;焊焊接接后后按按照照规规定定的的的的程程序序,检检验验检检测测手手段段进进行行检检测测试试验验验验证证;根根据据规规定定的的标标准准进行评判;进行评判;试试验验测测试试结结束束后后,编编制制完完整整的的焊焊接接试试验验报报告告,对对整整套套焊焊接接工工艺艺方方案案作作出出最最终终的的评定、认可。
评定、认可进而,根据焊接工艺评定试验的结果,进而,根据焊接工艺评定试验的结果,编制焊接工艺规程编制焊接工艺规程,指导焊接生产指导焊接生产焊接工艺评定目的焊焊接接工工艺艺评评定定的的主主要要目目的的在在于于评评定定及及验验证证针针对对焊焊接接生生产产所所需需要要的的焊焊接接工工艺艺,最最终归纳并确定为焊接工艺规程终归纳并确定为焊接工艺规程WPSWPS对对施施工工单单位位采采用用的的钢钢材材、焊焊接接材材料料,选选用用的的焊焊接接方方法法、初初步步制制定定的的焊焊接接工工艺艺、焊后热处理工艺等,进行验证,进而确定所定方案的正确性;焊后热处理工艺等,进行验证,进而确定所定方案的正确性;特别对特别对首次应用首次应用的钢材、焊接材料、焊接工艺的应用性进行考核、验证;的钢材、焊接材料、焊接工艺的应用性进行考核、验证;在在焊焊接接工工艺艺评评定定试试验验的的基基础础上上,针针对对焊焊接接工工艺艺评评定定试试验验所所代代表表的的所所有有规规格格、条条件,件,制定详细的焊接工艺规程制定详细的焊接工艺规程,指导实际生产指导实际生产焊焊接接工工艺艺评评定定同同时时又又是是对对焊焊接接生生产产单单位位实实际际焊焊接接生生产产能能力力、焊焊制制焊焊接接接接头头的的使使用用性性能能符符合合设设计计要要求求的的能能力力的的评评估估。
因因此此,焊焊接接工工艺艺评评定定试试验验不不允允许许袭袭用用外外单单位试验结果,一般由本单位,或在其他机构的指导下,独立完成位试验结果,一般由本单位,或在其他机构的指导下,独立完成此此外外,由由于于工工程程中中的的焊焊接接接接头头不不可可能能现现场场实实物物取取样样,进进行行破破坏坏性性检检验验,构构件件制制作前进行的焊接工艺评定,也是对不需要制作焊接见证试板的接头性能的旁证作前进行的焊接工艺评定,也是对不需要制作焊接见证试板的接头性能的旁证所所以以,焊焊接接工工艺艺评评定定,既既是是对对企企业业焊焊接接工工艺艺,乃乃至至焊焊接接生生产产和和管管理理体体系系的的考考核核,又是焊接产品质量的保证又是焊接产品质量的保证焊接工艺规程流程图要求使用WPS?有可使用的WPS(PQR)?拟定pWPS评定pWPS形成PQR制定WPS生产实施:WPS反馈无下步行动否是焊接评定试验步骤ABCA 要求使用WPS?根据业主的要求,和相关的规范标准B 是否有可用的WPS施施工工企企业业使使用用规规范范化化的的、预预评评定定合合格格的的焊焊接接工工艺艺,可可以以免免除除或或不不重重新新进进行行焊焊接接工艺评定。
工艺评定C C 焊接评定试验焊接评定试验步骤步骤焊接工艺评定方案焊接工艺试验预定焊接工艺pWPS焊接试板施焊WPQT试板的目视、探伤检验NDT试板的力学性能测试DT编制工艺评定试验报告WPQR 焊焊接接工工艺艺评评定定,以以及及随随后后的的焊焊工工培培训训和和生生产产工工艺艺实实施施步步骤骤,主主要要有有以以下下几个主要环节:几个主要环节:1 1、制制作作企企业业根根据据所所承承担担产产品品结结构构的的设设计计节节点点形形式式、钢钢材材类类型型、规规格格、采采用用的的焊焊接接方方法法、焊焊接接位位置置等等,制制定定焊焊接接工工艺艺评评定定方方案案必必要要时时进进行行焊焊接接工工艺艺性性预预试试验验;拟拟定定相相应应的的预预定定焊焊接接工工艺艺,(pWPS)pWPS);或或者者说说是是工工艺艺评定试验指导书(计划);评定试验指导书(计划); 2 2、按按规规程程标标准准的的规规定定要要求求,工工艺艺评评定定试试验验指指导导书书内内容容,在在监监督督人人员员监监督下,施焊试件,进行焊接工艺评定试验(督下,施焊试件,进行焊接工艺评定试验(WPQTWPQT););3 3、对对试试板板焊焊接接进进行行外外观观检检验验、无无损损探探伤伤;切切取取加加工工试试样样,由由监监督督部部门门认认证证资资质质的的检检测测单单位位,在在监监督督人人员员到到场场监监督督下下,进进行行检检测测、试试验验;将将检检验验、检检测测、试试验验结果汇总,编制报告;(结果汇总,编制报告;(WPQRWPQR););根据焊接工艺评定试验报告,编制焊接工艺规程;(根据焊接工艺评定试验报告,编制焊接工艺规程;(WPSWPS);并上报批准;);并上报批准;按照批准确定的焊接工艺按照批准确定的焊接工艺WPSWPS,进行焊工考试取证;,进行焊工考试取证; 按照批准确定的焊接工艺按照批准确定的焊接工艺WPSWPS,实施焊接生产,实施焊接生产 。
焊接评定试验焊接评定试验 C.1C.1预定焊接工艺预定焊接工艺(pWPS (pWPS 焊接评定试验指导书焊接评定试验指导书焊接指导书内容1 1 焊接方法焊接方法应指明是使用手工焊、半自动焊或自动焊,或它们的任何组合方法应指明是使用手工焊、半自动焊或自动焊,或它们的任何组合方法2 管子及管件材料应指明工艺规程所适用的管子和管件材料范围应指明工艺规程所适用的管子和管件材料范围API Spec 5L标准,及标准,及ASTM标准中的管子和管件材料可进行分组,见标准中的管子和管件材料可进行分组,见5.4.2.2评定试验应选评定试验应选择该组材料中规定最小屈服强度最高的材料进行择该组材料中规定最小屈服强度最高的材料进行3 3直径和壁厚直径和壁厚应确定焊接工艺规程适用的直径和壁厚范围,其分组见应确定焊接工艺规程适用的直径和壁厚范围,其分组见6.2.2中的中的d)和和e)4 4接头设计接头设计应画出接头的简图简图应指明坡口角度,钝边尺寸和根部间隙填应画出接头的简图简图应指明坡口角度,钝边尺寸和根部间隙填角焊缝应指明形角焊缝应指明形状和尺寸如使用背部垫板时,还须指明其形式状和尺寸如使用背部垫板时,还须指明其形式。
5 5填充金属和焊道数填充金属和焊道数应指明填充金属的种类和规格,焊缝最少层数及焊道顺序应指明填充金属的种类和规格,焊缝最少层数及焊道顺序焊接指导书内容6 电特性应指明电流种类和极性,规定使用焊条或焊丝的电弧电压和焊接电流的范围7火焰特性应指明使用的火焰类型(中性焰、碳化焰或氧化焰)规定每种规格焊丝适用的焊矩喷嘴的尺寸8 焊接位置应指明是旋转焊或是固定焊9 焊接方向应指明是上向焊或是下向焊10 焊道之间的时间间隔应规定完成根焊道之后至开始第二焊道之间的最长时间间隔,以及完成第二焊道之后与开始其他焊道之间的最长时间间隔11 对口器的类型和拆移应规定是否使用对口器,使用内对口器或外对口器如果使用对口器,在拆移对口器时应规定完成根焊道长度的最小百分数焊接指导书内容12 12 焊道的清理及打磨焊道的清理及打磨应指明清理、打磨焊道时使用的工具(电动工具,手工工具,或应指明清理、打磨焊道时使用的工具(电动工具,手工工具,或二者组合)二者组合)13 13 预热和焊后热处理预热和焊后热处理应规定预热和焊后热处理的加热方法,温度,温度控制方法,以应规定预热和焊后热处理的加热方法,温度,温度控制方法,以及需预热和焊后热处理及需预热和焊后热处理的环境温度的范围。
的环境温度的范围14 14 保护气体及流量保护气体及流量应规定保护气体的成分及流量范围应规定保护气体的成分及流量范围15 15 保护焊剂保护焊剂应规定保护焊剂的类型应规定保护焊剂的类型16 16 焊接速度焊接速度应规定各焊道的焊接速度范围(应规定各焊道的焊接速度范围(m/min)C.1.1 焊接分类指明是使用手工焊、半自动焊或自动焊,或它们的任何组合方法 手工电弧焊(SMAW/111); 无气体保护药芯焊(FCAW/114); 有无气体保护药芯焊(GFCAW/136); 熔化及气体保护焊(GMAW/135); 气体保护钨极焊(GTAW/141); 埋弧焊(SAW/12); 等离子电弧焊(PAW/15)C.1.2焊接接头设计C.1.2焊接接头设计1.焊接接头形式分类选择焊接接头形式可以分为:对接接头; 搭接接头; T形接头; 角接接头不同的接头形式承载能力和应力分布情况不同1)对接接头:两焊件同在一个平面上焊接而成的接头特点:应力集中相对较小,能承受较大的静载荷和较高的疲劳交变载荷注意:板厚不同,应将厚板削薄后对接L3 (2-1)L2121L/2C.1.2焊接接头设计(2)搭接接头:两焊件相互错叠,在焊件端头进行焊接的接头。
特点:应力分布不均匀,疲劳强度较低; 焊前准备和装配工作比对接接头简单; 横向收缩量比对接接头小; 适用于被焊结构的狭小处以及密闭的焊接结构C.1.2焊接接头设计(3)T形接头:两焊件相互垂直,在交角处进行焊接的接头特点:应力分布不均匀,虽然承载能力低,但能承受各种方向的力和力 矩,是比较理想的焊接接头形式注意:T形接头应避免采用单面角焊缝C.1.2焊接接头设计(4)角接接头:两焊件边缘相互垂直,在顶端边缘上进行焊接的接头角接接头常用于箱形结构,常用的角接头如下图:特点:承载能力低,但能承受各种方向的力和力矩C.1.2焊接接头设计(1)坡口作用:主要是增大熔深,提高焊缝截面的有效厚度2、坡口的设计以对接Y形坡口为例:坡口角度:3560,太大增加加工余量、焊接成本和变形;钝边高度p:需要熔透时一般为13mm;根部间隙b:保证钝边熔透,一般24mm,过大容易形成虚焊;坡口深度H:根据需要的焊缝厚度来设定C.1.2焊接接头设计(2)坡口形式:a.对接焊缝的焊接边缘可分为卷边、平对或加工成V形、X形、K形和U形等l方形对接:无间隙适合于板厚小于3mm;有间隙或带垫板的对接适合于厚小于16 mm。
加工的经济性最好单面V型:适合于板厚在16mm左右;双面V型:适合于板厚在在32mm以下;单面U型:加工难度增加,但比单V型坡口节省焊接材料;双面U型:加工难度增加,但比双V型坡口节省焊接材料;卷边焊缝I形坡口C.1.2焊接接头设计C.1.2焊接接头设计3.焊道层数设计在焊接厚度较大时,往往要多层焊接多层焊接时,若每层的厚度过大时,对焊缝金属的塑性(主要表现在冷弯角上)将有不利的影响所以对质量要求较高。