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1、不锈钢复合板的焊接工艺附加评定方法探讨摘 要：不锈钢复合板需要增加焊接工艺评定项目（如化学成分测定或晶间腐蚀敏感性检验），现行的焊接工艺评定标 准就不适用，为此，本文沿用NB/T 47014 2011承压设备焊接工艺评定中“焊接工艺附加评定”这一概念，根据不 锈钢复合板的特性与焊接工艺特点，针对化学成分和晶间腐蚀敏感性两方面，围绕评定范围、评定条件、评定因素、评 定规则、评定方法、试件形式与尺寸、检验要求与结果评定，提出了相应的焊接工艺附加评定方法，作为探讨。 关键词：不锈钢；复合板；化学成分；晶间腐蚀敏感性；焊接工艺附加评定方法Method Discussion for Supplement
2、ary Welding Procedure Qualification of Stainless Steel Clad Plate Abstract: When stainless steel clad plate need to add welding procedure qualification item （such as chemical composition analysis or susceptibility to intergranular corrosion inspection）,current welding procedure qualification standar
3、d was not applicable,so this paper used Welding Process AdditionalEvaluation in the concept of NB/T 47014-2011 Welding Procedure Qualification for Pressure Equipment,according to the characteristics and welding process of stainless steel clad plates, for chemical composition and susceptibility to in
4、tergranular corrosion, Around the evaluation scope, evaluation conditions, evaluation factors, evaluation rules, assessment method and form of test sample and size, inspection requirements and result evaluation,aimed as a discussion, put forward the method for supplementary welding procedure qualifi
5、cation.Key Words: Stainless Steel;Clad Plate;Chemical composition;Susceptibility to intergranular corrosion;Method for supplementary welding procedure qualification1 前言在现行焊接工艺评定标准 NB/T 470142011承压设备焊接工艺评定中，焊接工艺评定主要是 以焊接接头力学性能准则评定焊接工艺，只规定了针对焊接接头的力学性能、弯曲性能、堆焊层的化学 成分、换热管与管板之间焊接接头剪切强度的评定方法。而对于不锈钢复合板的试件，
6、有时还需要对其 覆层的化学成分和晶间腐蚀敏感性等附加特性进行测定或检验，试件附加特性的影响因素与力学性能的 是不相同的，因 NB/T 470142011承压设备焊接工艺评定等标准只规定了以力学性能为准则的评 定规则及要求，但没有涉及到这方面的内容。在 JB 4708 2000钢制压力容器焊接工艺评定 标准释义的“二、标准原理”中提到：“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。” （虽 JB 47082000 标准已换版更新，但其 评定思想未改变，判定准则依然未变。）为此，对施工单位还需
7、要在锅炉压力容器监督检验机构的监检与帮助下，制定出专门对此的焊接工 艺附加评定方法。依据NB/T 470142011和GB/T 214332008不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验， 并结合其它相关标准规范，编写了下述方法，作为工程实践的探讨，对于不锈钢复合板焊接接头要求附 加特性（在本方法中特指覆层的化学成分和晶间腐蚀敏感性）时，对焊接工艺附加评定的规则、评定方 法、检验方法和结果评价等作出了明确规定。2 焊接工艺附加评定方法2.1 应用条件不锈钢复合板制压力容器的设计文件中规定有其它特殊检验要求时（在本方法中特指覆层的化学成 分测定和晶间腐蚀敏感性检验），则必须在进行焊接工艺评定同时，增加焊
8、接工艺附加评定；未规定有 其它特殊要求时，则视为设计不要求，则可只进行焊接工艺评定，不需进行焊接工艺附加评定。焊接工 艺附加评定的评定方法，应根据产品结构特点及技术要求，按照NB/T 470142011及其它相应标准、 技术文件、设计文件制定，并取得有关质量监督部门的认可。2.2 附加评定范围由于不锈钢复合板制压力容器中的焊接接头形式多种多样，但其主要的焊缝形式都为对接焊缝和角 焊缝、耐蚀堆焊，而且焊接接头的特殊使用性能要求（在本文中特指覆层的化学成分和晶间腐蚀敏感性） 由焊缝的焊接工艺来决定，因此焊接工艺附加评定基础是焊缝。对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适 用于角焊缝。一般不锈钢复合板的覆
9、层材料中只有奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体-铁素体双相 不锈钢有着化学成分和晶间腐蚀敏感性的特殊要求，所以本方法评定材质不包括马氏体不锈钢、沉淀硬 化不锈钢。不锈钢制压力容器可参照对于覆层的相应评定要求进行焊接工艺附加评定。本文中所提到基 层和覆层焊缝金属厚度都以母材中基层和覆层各自厚度为准。2.3 附加评定因素 由于附加评定主要针对覆层化学成分和晶间腐蚀敏感性这两项，而对于影响焊接接头这两项性能的焊接工艺相关因素并不完全相同，所以应分别予以明确。影响覆层化学成分的因素可按照NB/T 47014 2011中“表16各种焊接方法的堆焊工艺评定因素”的规定执行。参照NB/T 470142011
10、和GB/T 214332008不锈钢压力容器晶间腐蚀敏感性检验，将影响覆层晶间腐蚀敏感性的因素分重要因素和 次要因素，具体见下表1。表 1 影响覆层晶间腐蚀敏感性的焊接工艺附加评定因素类别焊接工艺附加评定因素因素 种类焊接方法检验面的焊接方法。O接头1）对接焊缝试件的焊接工艺，用于焊件中的对接焊缝、角焊缝或耐蚀堆焊焊缝。O2）单条焊缝焊接接头试件的焊接工艺，用于焊件中的单条焊缝焊接接头。O3）T字形焊缝焊接接头试件的焊接工艺，用于焊件中的单条焊缝或T字形焊缝焊 接接头。O4）十字形交叉焊缝焊接接头试件的焊接工艺，用于焊件中的单条焊缝或T字形焊 缝焊接接头。O5）板状对接焊缝试件的焊接工艺，用于
11、管状焊件的对接焊缝，或反之。O6）同种母材（基材、覆材都相同）的试件的焊接工艺，用于焊件中组成的异种母 材（覆材相同、基材不同）焊接接头。O7）当对接焊接接头试件的焊接工艺，用于焊条、母材相同的钢材上堆焊、焊补或 返修。O8）当单条焊缝对接焊接接头试件的焊接工艺，用于单条焊缝对接焊接接头上焊补 或返修。O9）当T字形焊缝对接焊接接头试件的焊接工艺，用于单条焊缝或T字形焊缝对接 焊接接头上焊补或返修。O10）当十字形交叉焊缝对接焊接接头试件的焊接工艺，用于单条焊缝或T字形焊 缝对接焊接接头上焊补或返修。O材料 化学成分1）覆材的牌号。O2）覆材碳、硫、磷含量标准要求低的焊接工艺，用于标准要求高的
12、焊件。O3）焊材的型号（牌号）。O4）焊材碳、硫、磷含量标准要求低的焊接工艺，用于标准要求高的焊件。O基层母材1）基层厚度V25mm试件的焊接工艺，用于基层厚度三T的焊件。O厚度2）基层厚度三25mm试件的焊接工艺，用于基层厚度三25mm的焊件。O基层焊缝 金属厚度1）基层焊缝金属厚度V25mm试件的焊接工艺，用于基层焊缝金属厚度三T的焊件。O2）基层焊缝金属厚度三25mm试件的焊接工艺，用于基层焊缝金属厚度三25mm的 焊件。O焊接位置平焊试件的焊接工艺，用于焊件各种焊接位置的焊接。O预热基层预热温度比评定值低50C以内。O道间温度基层、过渡层、覆层道间温度在已评定的各自最高道间温度以下。O
13、电特性1）过渡层、覆层电流的种类或极性。O2）过渡层电流在评定值的110%以下。O3）过渡层、覆层电弧电压未超过评定值。O4）过渡层、覆层焊接线能量未超过评定值（断弧焊除外）。O热状态1）钢材供货状态。O2）热成形工艺（主要指热循环过程，不包括变形量）。O3）焊后热处理类别。O4）在相同焊后热处理保温温度下的总时间未超过评定值的125%。O变形量变形量大小。应力1）残余应力大小。2）工作应力大小。晶间腐蚀 敏感性1）检验方法。O2）结果评定方法（弯曲试验法、金相检验法、腐蚀速率评定法）。O3）检验合格指标。O4）检验状态（热作状态、焊后状态、敏化状态）。O5）取样要求。O检验面与 覆层覆盖 厚
14、度1）以焊缝表面当晶间腐蚀敏感性检验面的试件焊接工艺，用于各种覆层厚度、覆 层焊缝金属厚度的焊件。O2）不以焊缝表面当晶间腐蚀敏感性检验面的试件焊接工艺，用于覆层厚度、覆层 焊缝金属厚度都不超过试件的焊件。O表面处理1）是否进行表面钝化处理。2）表面粗糙度大小。3）表面加工或抛磨方法。金相组织金相组织。力学性能力学性能。注a. T表示试件厚度，单位mm；b. 符号“O”表示该因素作为附加评定重要因素，符号“一”表示该因素作为附加评定 次要因素，表中未列出的不作为评定因素。2.4 附加评定规则影响焊接接头覆层化学成分和晶间腐蚀敏感性这两项性能的焊接工艺相关因素并不完全相同，覆层 化学成分附加评定
15、规则按照NB/T 470142011中“7耐蚀堆焊工艺评定”的规定执行。覆层化学成分 附加评定以母材覆层厚度作为适用于焊件覆层的最小评定厚度，以试件覆层焊缝金属厚度作为适用于焊 件覆层焊缝金属的最小评定厚度。覆层晶间腐蚀敏感性附加评定规则为，改变任何一个重要因素（种类 标识O）后，需重新进行焊接工艺附加评定；改变次要因素（种类标识一）后，不需重新进行焊接工艺 附加评定。2.5 评定形式 考虑到焊接工艺必须同时实现焊接接头力学性能和晶间腐蚀敏感性符合规定，评定时可采用分别评 定和合并评定两种形式。分别评定就是焊接工艺评定和焊接工艺附加评定分别进行，焊接工艺评定按照NB/T 470142011 的规定焊接试件后进行评定，然后焊接工艺附加评定依据焊接工艺评定评定合格的 焊接工艺，编制焊接工艺附加评定的焊接工艺卡，焊接附加评定试件，再依照本方法进行附加评定。这 就是在保证焊接接头力学性能基础上，再评定获得晶间腐蚀敏感性符合规定的焊接工艺。合并评定就是 在同一焊接试件上取样分别进行焊接工艺评定与焊接工艺附加评定。焊接工艺评定规则应按 NB/T 470142011 的
