焊接工藝評定47014學習體會

1、.NB/T47014-2011 承壓設備焊接工藝評定標準學習體會中國石化南化化機廠黃有仁 2011/12/2聲明：本人從制造單位的角度談談學習標準的一些體會，只代表個人觀點，有錯誤之處以容標委解釋為準。一、修訂的主要依據NB/T47014-2011是對4708標準的修釘，主要依據基本上是參照了ASME ，標準編制說明(P81)詳細地闡述了這次修釘是從中國的實際情況出發(fā)。1) 國內承壓設備焊接工藝評定標準基本都是參照采用ASME國內承壓設備焊接工藝評定標準有12個二、主要的修訂內容：（一）范圍1） 適用范圍從壓力容器擴大到鍋爐、壓力容器與壓力管道；2） 金屬材料從鋼擴大到鋼、鋁、鈦、銅、鎳 ；3

2、） 焊接方法增加了等離子弧焊、摩擦焊、氣電立焊和螺柱電弧焊；4） 評定曾加了復合金屬材料、換熱管與管板和螺柱電弧焊；5） 撤消了型式試件的評定。（二）術語與定義與JB/T4708比較增加了8個內容1、 焊接工藝評定為擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價。本標準中，焊接工藝評定是指為使焊接接頭的力學性能、彎曲性能或堆焊層的化學成分符合規(guī)定，對預焊接工藝規(guī)程進行驗證性試驗和結果評價的過程。焊接工藝評定是一個廣泛的概念。因為它是對焊接工藝的正確性進行試驗及結果的評價。何為工藝正確性，必須明確實施工藝的目的，目的有各式各樣，如接頭的尺寸、形狀、表面成形、力學性能、硬度，化學成分，耐腐蝕

3、性能、高溫性能、抗氧化性能、抗回火脆化性能、焊透性能、堆焊隔離層，回火焊道性能等。針對不同的工藝目的，就有不同工藝，也就有不同的評定方式。目前，我國已經等效采用了ISO 15607:2003標準，現已頒布了5個焊接工藝評定方法標準， GB/T 19866-2005焊接工藝規(guī)程及評定的一般原則，其焊接工藝評定方式有5種：GB/T 19868.1 基于試驗焊接材料的工藝評定GB/T 19868.2 基于焊接經驗的工藝評定GB/T 19868.3 基于標準焊接規(guī)程的工藝評定GB/T 19868.4 基于預生產焊接試驗的工藝評定GB/T 19869.1 鋼、鎳及鎳合金的焊接工藝評定試驗NB/T4701

4、4-2011是一個基礎性的標準，它是對焊接接頭性能最基本的要求，不是萬能的，因此，標準鄭重聲明只是對焊接接頭的力學性能、彎曲性能或堆焊層的化學成分符合規(guī)定，對預焊接工藝規(guī)程進行驗證性試驗和結果評價的過程。對其它性能的要求概不負責，如碰到以上之外的問題由制造單位自行解決。2、預焊接工藝規(guī)程（pWPS）preliminary welding procedure specification為進行焊接工藝評定所擬定的焊接工藝相文件。代替4708中的焊接工藝指導書，解決了過去長期爭論的先有雞，還是先有蛋的問題。預焊接工藝規(guī)程推薦格式見附錄F表F·1（P71）1）格式是針對幾種焊接方法通用的一個

5、表格，對某種焊接方法有的格子可能不適用（NA）。有的為不要求（NR）。2）所依據焊接工藝評定報告編號。和前項預焊接工藝規(guī)程編號、日期如何填寫3）焊接位置的填寫是填寫試件位置還是填寫焊件位置？因為pWPS是用于焊接工藝評定的所以應填寫試件位置，而WPS是指導焊工作業(yè)的，應填寫焊件位置。試件位置與焊件位置有什么區(qū)別？焊接試件的試驗位置用：1G、2G、3G、4G；1F、2F、3F、4F等來表示。焊件位置：平 F；橫H；立V；仰O來表示。焊件位置的定義參見NB/T47015附錄A焊縫傾角：對接焊縫或角焊縫的軸線與水平面的夾角。焊縫面轉角：焊縫中心（焊根與蓋面層中心連線）線圍繞焊縫軸線順時針旋轉角度；

6、焊縫中心線在時針為6點時的焊縫面轉角為0度。焊縫面傾角不等于坡口角度。不能用坡口角度來確定焊縫面傾角。3、焊接工藝規(guī)程WPS根據合格的焊接工藝評定報告編制的，用于產品施焊的焊接工藝文件。WPS只是一個單純的用于施焊的焊接工藝文件，產生于工藝評定后，是根據PQR編制的，它與pWPS無關。 4、焊接作業(yè)指導書（WWI）weldingworking struction與制造焊件有關的加工和操作細則性作業(yè)文件。焊工施焊時使用的作業(yè)指導書，可保證施工時質量的再現性。內容不僅包括焊接工藝，而且還包括與制造焊件有關的加工和操作等內容。因此，可以認為焊接作業(yè)指導書才能指導焊工施工。如果只有WPS文件，指導焊工

7、作業(yè)的文件是不完整的，還必須要有其它文件相配合。5、焊接工藝附加評定為使焊接接頭附加特性符合規(guī)定，對擬定的焊接工藝規(guī)程進行驗證性試驗及結果評介。 本標準中只規(guī)定了一種附加工藝評定換熱管與管板焊接的角焊縫厚度。6、在焊件和試件中加入了堆焊層。7、螺柱電弧焊8、缺欠在焊接接頭與母材中，無損檢測標準允許存在的不連續(xù)部位。缺陷：在焊接接頭與母材中，無損檢測標準不允許存在的不連續(xù)部位。（三）工藝評定因素及通用評定規(guī)則1、評定因素分類通用和專項通用分類： 焊接方法 金屬材料（母材） 填充金屬 焊后熱處理 試件厚度專用分類： 重要 補加 次要這樣的分類雖然有一定的層次，但通用分類中那些是重要因素，那些是補加

8、因素就模糊了。從這個分類中只能認為通用因素是重要因素不是補加因素。因為這些因素是對所有材料都適用的。如焊后熱處理，熱處理的類別是重要因素，溫度范圍和保溫時間是補加因素。母材的類別號改變是重要因素，當有沖擊要求時組別號改變是補加因素。2、各方法專用分類規(guī)則見表63、金屬材料分類用元素符號表示材料，體現中國特色，以示與美國ASME標準有所區(qū)別。原則是按母材的化學成分，力學性能和金相組織進行分類。 見 P84頁 母材評定規(guī)則：除下列以外類別號、組別號改變要重新評定（螺柱焊、摩擦焊除外）Fe-1Fe-5A高類別號母材相焊的評定，適用于該類別號母材與低類別號母材相焊。在同類別號中，高組別號母材評定適用于

9、該高組號母材與低組別號母材相焊。組別號為Fe-1-2的母材評定，適用于組別號為Fe-1-1的母材。這一條比較難理解，我們參照ASME QW403.51）這一條是針對：（1）不同類號與不同組號焊接（2）鐵基材料，（3）對熱影響區(qū)（HAZ）有沖擊要求，我國那些材料對熱影響區(qū)有沖擊要求。標準是這樣規(guī)定的：材料有沖擊要求，焊縫與熱影響區(qū)就有沖擊要求。不考慮使用條件，與產品設計無關。2）影響熱響區(qū)沖擊韌性的因素是什么？是焊接熱循環(huán)，與焊接材料無關。焊縫的沖擊韌性才與焊材有關。不同類或不同組號材料，他們的韌性是不一樣的，熱過程對不同組號的材料的韌性影響也是不一樣的，即使它們各自相焊用的焊接材料相同，都經過

10、評定，但他們各自相焊時如果工藝不同，熱影響區(qū)經受的熱循環(huán)就不盡相同，對韌性的影響也就不同。因此，它們相焊時是就不可能經受一個不同的與它各自相焊的焊接工藝，所以要重新評定。如果它們各自相焊時采用了相同的焊接工藝，則經受的熱循環(huán)相同，（即使焊接材料不同）對HAZ沖擊韌性的影響得到了評定，那未這二個不同類或不同組的材料相焊時，只要采用與之相同的焊接工藝就不需要重新評審定。如果不同類或不同組的材料之間相焊得到了評定，他們的HAZ經受了同樣的熱循環(huán)，這一熱循環(huán)對相焊材料HAZ沖擊韌性的影響都得到了評定。因此，當這二類或二組材料各自相焊時如果采用經過評定的工藝，他們的熱影響區(qū)的沖擊要求得到了評定。對于接頭

11、的強度、彎曲、焊縫的沖擊性能按其余規(guī)定。3）（1）ASME材料對熱影響區(qū)沖擊的要求引入最低設計溫度MDMT，考慮材料的使用條件，然后從材料的沖擊韌性潛力，及影響沖擊韌性的主要因素：材料厚度，熱處理，應力狀態(tài)綜合考慮是否需要沖擊試驗。ASME把這一條作為補加因素，是只考慮熱影響區(qū)有沖擊要求的母材，對焊縫的變數是按A來考慮的。A包括的焊材就多了。也就是說對鐵基材料當影響區(qū)有沖擊要求時同一類別號中不同組別號相焊或不同類別號相焊要進行工藝評定。這是對以上不同類別號、組別號相焊的一種限止。但不是一棍子打死，留了二個活口。而47014對焊縫是按母材的要求對填充金屬來來分類的，這不僅沒有放寬要求，而對有沖擊

12、要求的不同類（組）號母材的評定作了非常大的限止。除了以下外（1）Fe-1-1與Fe-1-2相焊（2）Fe-1、Fe-3焊接可用高類號填充可代低類號填充。4、填充金屬及分類單用牌號作為焊材分類顯然是十分簡單原始的做法，這顯然增加了工藝評定的數量，單純用型號分類，國內尚無統一的鋼焊絲型號分類標準。經對比本標準采用了日本JIS B8285依據母材分類原則對焊材進行分類。焊條與氣體保護焊用焊絲原則是使熔敷金屬分類與母材相同。埋弧焊包括焊絲與焊劑兩部分，這兩部分都要進行分類。焊絲分類原則是當施焊后成為熔敷金屬時應與母材分類相同。當焊絲牌號在同一類別中改變時，則焊劑牌號也可能隨之改變。 評定規(guī)則：變更填充

13、金屬類別號，要重新進行工藝評定。（1）當用強度級別高的類別填充金屬代替強度級別低的類別填充金屬焊接Fe-1、Fe-3類母材時，可不需重新進行焊接工藝評定。 這是一個高匹配，請注意雖然可替代，但不要忘記焊縫金屬的強度不要高于母材太多，太多后會影響焊縫的脆性轉變溫度。從而影響焊接接頭的承載能力。 所以當有沖擊要求時低氫焊條可代非低氫，沖擊溫度低的可代沖擊溫度高的。 （2） Fe-1類鋼材埋弧多層焊時，焊劑類型（中性、活性）改變需重新評定。因此，凡是用于多層焊的埋弧焊劑的質保書上，制造廠都要標明焊劑類型。是中性焊劑還是活性焊劑。解釋一下焊劑的類型：GB/T12470埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑標準中按

14、照焊劑中添加脫氧劑、合金劑分類，焊劑可分為中性焊劑、活性焊劑和合金焊劑。 中性焊劑是指在焊接后，熔敷金屬化學成分與焊絲化學成分不產生明顯變化的焊劑。中性焊劑適于多道焊。活性焊劑指加入少量錳、硅脫氧劑的焊劑。提高抗氣孔和抗裂性能?；钚院竸┲饕糜趩蔚篮?，特別是對被氧化的母材。合金焊劑指使用碳鋼焊絲，其熔敷金屬為合金鋼的焊劑，焊劑中添加較多的合金成分，用于過渡合金，多數合金焊劑為粘結焊劑或燒結焊劑。美國ASME標準中用華爾中性度指數來表示焊劑中性度，中性度指數主要針對碳鋼和低合金鋼焊絲和焊劑組合的焊縫金屬的錳和硅的含量。中性度指數小于或等于35的焊劑為中性焊劑，中性度指數越小，焊劑的中性度越大。焊

15、劑中性度指數計算方法：a）焊接兩塊化學成分分析試板，焊接第一塊時采用焊材試驗推薦的焊接規(guī)范。b）焊接第二塊試板時，采用比第一塊電弧電壓高8伏的電壓，其它規(guī)范相同。c）每塊試板的表面加工平滑，取試塊的第四層（頂）做熔敷金屬分析。分別分析二個試樣的Mn和Si含量。d）焊劑中性指數以二個試塊的Mn、Si值的變化量的絕對值之和來計算，計算公式如下： N=100（Si+Mn） 式中： Si兩個試塊的Si含量的變化量，%；Mn兩個試塊的Mn含量的變化量，%；（3）碳素鋼、低合金鋼埋弧焊焊劑在這兒認型號，型號中必須有焊絲的牌號。因為同一牌號的焊劑可以與不同牌號的焊絲組成不同型號的焊劑。同一牌號的焊絲與不同牌

16、號的焊劑組成不同型號的焊劑。不同制造廠同一牌號的焊劑與同一牌號的焊絲可以形成不同型號的焊劑：因此，如何對焊劑進行分類，只能由焊接材料質量證明書說了算。對Fe-1、Fe-3材料的焊接用高類號的填充材料可以代替低類號的填充材料。（4）不銹鋼埋弧焊劑主要起保護作用，只分熔煉焊劑與燒結焊劑兩類。這是根據國內不銹鋼用焊劑的基本情況來制定的。如果有滲合金作用就要重新評定了。5、焊后熱處理分類與評定規(guī)則碳素鋼和低合金鋼低于490，高合金鋼低于315的熱過程，均不作為焊后熱處理對待。分類鋼基材料沒有區(qū)別其它類型材料分為二類：a）不進行焊后熱處理b）在規(guī)定的溫度范圍內進行焊后熱處理這些材料一般情況下是沒有固態(tài)相

17、變的，因此，它們的焊后熱過程會怎樣改變焊接接頭的力學性能，不同的材料有不同的溫度范圍。規(guī)則類別改變重新評定規(guī)定沖擊要求時保溫度或保溫時間范圍改變后要重新評定。試件的焊后熱處理應與焊件在制造過程中的焊后熱理基本相同，低于下轉變溫度進行焊后熱處理時，試件保溫時間不得少于焊件在制造過程中累計保溫時間的80%。試件熱處理保溫時間試件的熱處理保溫時間不能少于焊件的80%。為了工藝評定試件熱處理保溫時間能夠復蓋更多的焊件，在按排試件熱處理保溫時間時，不能按試件厚度按排保溫時間，不僅要考慮焊件要求，還要考慮工藝評定的厚度復蓋范圍。如果工藝評定復蓋范圍到200，熱處理的最少保溫時間，對Fe-1、Fe-3是2.

18、8小時.對Fe-4Fe-5是4.6小時。試件的熱處理時間盡可能長一點。從力學性能考慮對Fe-1、Fe-3材料保溫時間的延長會使強度下降，對沖擊韌性影響不大。對有脆化傾向的材料長時間的熱處理可能要造成沖擊韌性的降低。焊接工藝員一定要了解和掌握材料的焊接性能。6、試件厚度與焊件厚度的評定范圍1)去消了強度級別大于或等于540Mpa低合金鋼和-2鉻鉬耐熱鋼厚度范圍的限止。把4708中的四張表3、4、5、6改成一張表72）對有沖擊要求時厚度范圍的改變增加了6.1.5.2規(guī)定:原4708的規(guī)定: 對于焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊，當焊件規(guī)定進行沖擊試驗時，試件評定合格后當T8mm

19、 時適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值一律為0.75T，如試件經高于上轉變溫度的焊后熱處理或奧氏體母材焊后經固溶處理時仍按原規(guī)定執(zhí)行。 材料焊接方法試件厚度焊件厚度范圍JB/4708NB/T47014Q345RSMAW51.5102.51061.512612107.52010202015401640403020016200例:抗拉強度最小值540MPa低合金高強鋼材料焊接方法試件厚度焊件厚度范圍JB/4708NB/T4701413MnNiMoNbRSMAW40306016200特殊情況下和特殊條件下試件厚度與焊件厚度的規(guī)定的變化：特殊情況下沒有改變特殊條件下去消了4）電渣焊和5）當試件厚度大于

20、等于150焊件最大厚度為1。33T的條款。4)關于小沖擊試樣問題：參見表11：注5）當無法制備5×10×55小尺寸沖擊試樣時，免做沖擊試驗。對小于6試件是無法加工5×10×55小尺寸沖擊試樣的，等于不要做沖擊試驗。是不是免做拉伸和彎曲試驗呢？回答是否定的。即也要做。本人認為可以不做，理由是：如果有一個10厚不要求沖擊，試件的工藝評定的復蓋厚度是1.520，現在有5厚要沖擊要求的焊件要焊接，要補一個6母材試件進行沖擊試驗，就可以了。也就是說拉伸與彎曲試驗是可以復蓋的。而我國的標準規(guī)定無法加工5×10×55小試樣可免做，所以說可以不做。而

21、ASME標準是有更小的沖擊試樣規(guī)定的：7、 拉伸試驗的合格標準1) 試件的抗拉強度不低于本標準規(guī)定的母材抗拉強度最低值抗拉強度合格指標為“母材抗拉強度最低值”。而不是“母材抗拉強度標準規(guī)定的下限值”。焊后母材的強度與未焊前完全不同，其熱影響區(qū)各部分組織性能已經產生十分明顯的變化。2)當抗拉強低于本標準規(guī)定的母材抗拉強度最低值,但又不低于95%時,只要試樣斷在母材上,可認為試驗符合要求.這一條是是等效采用ASME QW153。1（d）條從中文的語法上去理解只要不斷在焊縫上或母材上,但原文的意思是只能是母材8、彎曲試樣的尺寸JB/T4708 對彎曲試樣的要求：NB/T47014的要求：9、沖擊試驗

22、的合格指標1）把4708中沖擊試驗溫度為常溫變更為“不高于鋼材標準規(guī)定的沖擊試驗溫度”，因為用常溫是沒有充分發(fā)揮鋼材沖擊韌性潛力，也沒有顧及到設計溫度20到常溫時的壓力容器要求。鋼材韌性的潛力有大有小，因此，在壓力容器上使用的鋼材韌性要有一定量的潛力。放多少？可根據各個制造單位的焊接工藝和管理水平來確定。2）試樣的取樣位置 （四）附錄A焊接工藝規(guī)程流程圖這是新增加的，它即說明了形成焊接工藝規(guī)程的過程，也體現了焊接工藝評定在焊接工藝規(guī)程過程中的位置。 （五）附錄B母材、填充金屬和焊接方法的補充規(guī)定當NB/T47014現有內容不能包括用于承壓設備的母材、焊材和焊接方法時應當在標準中做出原則規(guī)定。各

23、單位有一個統一的比較科學合理的做法，以使焊接工藝評定符合規(guī)范。中心是建立母材歸類報告和填充金屬歸類報告目的是：規(guī)范標準外的母材和填充金屬的焊接評定方法，促使焊接工藝人員廣泛搜集資料、充分試驗和認真思考，從內涵上把握材料的焊接工藝評定特性。報告的基本內容要求見標準附錄B。各有8個報告存檔，備查。介紹焊接性的定義及分析方法一、 焊接性的定義及影響因素1、金屬焊接性定義金屬焊接性就是金屬是否能適應焊接加工而形成完整的、具備一定使用性能的焊接接頭的特性。2、焊接性包含的意義結合性能工藝焊接性即金屬在焊接加工中是否容易形成完整焊接接頭的能力；或一定的材料在給定的焊接工藝條件下對形成焊接缺陷的敏感性。使用

24、性能使用焊接性即焊成的接頭在一定的使用條件下可靠運行的能力。主要包括常規(guī)的力學性能或特定工作條件下的使用性能如：低溫韌性、斷裂韌性、高溫蠕變、疲勞性能、持久強度、以及抗腐蝕性、耐磨性能等。3、冶金焊接性與熱焊接性對于熔化焊來說，焊接過程一般都包括冶金過程和熱過程。在一個焊接接頭上，冶金過程主要影響焊縫金屬的組織和性能，而熱過程主要影響熱影響區(qū)的組織和性能。由此，提出了冶金焊接性和熱焊接性的概念。（1）、冶金焊接性：冶金焊接性是指焊接熔池金屬與氣相、熔渣等相之間發(fā)生化學冶金反應所引起的焊接性的變化。 主要包括：合金元素的氧化、還原、蒸發(fā) 氫、氧、氮氣體的溶解、 熔池的結晶與冷卻影響因素：母材、焊

25、材、焊接方法、焊接工藝、保護氣體?？赏ㄟ^研制、改善以上因素來改善冶金焊接性（2）熱焊接性：焊接熱對焊縫附近區(qū)域加熱和冷卻過程、使之產生組織變化，從而導致焊接性的變化。 影響因素：母材、焊接方法 ，焊接工藝。4、影響焊接性的因素焊接性受材料、焊接方法、構件類型及使用要求四個因素的影響。 1）材料因素 材料包括母材和焊材。母材即被焊金屬。焊接材料即填充金屬包括焊條、焊絲、焊劑、保護氣體等。 材料因素包括化學成分、冶煉軋制狀態(tài)、熱處理狀態(tài)、組織狀態(tài)和力學性能等。其中化學成分(包括雜質的分布與含量)是主要的影響因素。如碳對鋼的焊接性影響最大。含碳量越高，焊接熱影響區(qū)的淬硬傾向越大，焊接裂紋的敏感性越大

26、。也就是說，含碳量越高焊接性越差。若焊接材料選擇不當，會造成焊縫化學成分不合格，接頭力學性能、耐蝕性等使用使變差，甚至焊接時會出現裂紋、氣孔等缺陷。2）工藝因素工藝因素包括施焊方法(如手工焊、埋弧焊、氣體保護焊等)、焊接工藝(包括焊接規(guī)范參數、預熱、后熱、裝配焊接順序)和焊后熱處理等。在結構材料和焊接材料選擇正確、結構設計合理的情況下工藝因素是對結構焊接質量起決定性作用的因素。3）結構因素結構設計影響接頭的應力狀態(tài)，從而影響焊接性。例如結構剛度過大或過小，斷面突然變化，焊接接頭的缺口效應，過大的焊縫體積以及過于密集的焊縫數量，都會不同程度地引起應力集中，造成多向應力狀態(tài)而使結構或焊接接頭脆斷敏

27、感性增加。4）使用因素使用因素指焊接結構的工作溫度、負荷性質(動載、靜載、沖擊、高速等)、工作介質和工作環(huán)境(化工區(qū)、沿海及腐蝕介質等)。工作溫度高時可能產生蠕變，工作溫度低時容易發(fā)生脆性破壞，承受交變載荷的焊接結構易發(fā)生疲勞破壞，工作介質有腐蝕性時，接頭要求具有耐腐蝕性。總之，使用條件越不利，焊接性越不易保證。二、焊接性評價的主要內容1、焊縫金屬抵抗產生熱裂紋的能力2、焊縫金屬及熱影響區(qū)抵抗產生冷裂紋的能力 ；3、焊接接頭抵抗脆性斷裂的能力焊縫及熱影響區(qū)受焊接冶金反應，焊接熱循環(huán)，結晶過程的影響，使焊接接頭中的某一部分或整體韌性下降的現象。目前工廠用V形缺口卻貝沖擊試驗來評定。4、焊接接頭能

28、否滿足使用性能的要求金屬材料焊接性重點分析的內容低碳低合金結構鋼熱軋、正火鋼熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂、接頭脆化；調質鋼焊縫強韌性匹配，冷裂紋、熱裂紋（含鎳）再熱裂紋、過熱區(qū)脆化、熱影響區(qū)軟化。低溫鋼熱裂紋、低溫韌性、冷裂紋；鉻鉬耐熱鋼冷裂紋、回火脆化、再熱裂紋、高溫強度。不銹鋼奧氏體不銹鋼熱裂紋，焊縫脆化，搞晶間腐蝕，應力腐蝕、局部腐蝕等雙相不銹鋼相平衡，接頭脆化；鎳及鎳基合金熱裂紋、彎曲性能鈦及鈦合金接頭脆化，氣孔三、如何分析金屬的焊接性（一）從金屬的特性分析焊接性1.化學成分（1）碳當量法 （2）焊接冷裂紋敏感系數法（3）熱裂敏感系數HCS（4）再熱裂紋敏感指數G2.利用物理性能分析金屬的

29、熔點、線脹系數、導熱系數、熱容量等因素、都對熱循環(huán)、熔化、結晶、相變等過程產生影響。3.利用化學性能分析鋁、鈦合金與氧的親和力較強，在焊接高溫下極易氧化因而需要采取較可靠的保護方法，如：惰性氣體保護焊，真空中焊接等。4.利用合金相圖分析主要是分析熱裂紋傾向。依照成分范圍，查找相圖，可知道結晶范圍，脆性溫度區(qū)間的大小，是否形成低熔點共晶物，形成何組織等。5. 利用組織圖分析不銹鋼的焊縫組織圖奧氏體不銹鋼焊縫中，常常需要形成一定量的鐵素體(通常是412)以防止焊縫產生凝固裂紋。雙相鋼中的鐵素體對提高耐蝕性特別是耐應力腐蝕破裂和耐孔蝕是至關重要的。而在雙相不銹鋼焊縫中又必須限制過多的鐵素體(>

30、70)以保持焊縫金屬具有足夠需要的塑韌性和耐蝕性。因此在這兩種情況下，都要嚴格控制鐵素體量。而某些在低溫環(huán)境及特殊腐蝕介質中使用的奧氏體鋼焊縫中的鐵素體要求盡量降低?，F在已經把焊接時快速冷卻形成的不銹鋼的焊縫組織與合金元素的鉻當量(Creq)和鎳當量(Nieq)值的關系圖：Schaeffler圖、Delong圖和WRC圖，用做不同情況下預言焊縫組織、設計焊材成分和根據焊縫化學成分分析結果評定焊縫質量的重要依據。6、利用連續(xù)冷卻組織轉變圖（CCT圖）或模擬焊接熱影響區(qū)連續(xù)冷卻組織轉變圖（SHCCT圖）分析（二）從焊接工藝條件分析焊接性1. 熱源特點各種焊接方法所采用的熱源在功率、能量密度、最高加

31、熱溫度等方面有很大的差別，使金屬在不同工藝條件下焊接時顯示出不同的焊接性。電渣焊：功率很大，能量密度很低，最高加熱溫度也不高，加熱緩慢，高溫停留時間長，熱 影響區(qū)晶粒粗大，沖擊韌度下降。電子束焊、激光焊：功率小、能量密度高、加熱迅速、高溫停留時間短、熱影響區(qū)窄、沒有晶粒長大危險。2. 保護方法保護方法是否恰當也會影響金屬焊接性的效果。隋性氣體保護，背氣保護，拖罩保護，真空保護。3. 熱循環(huán)的控制正確選擇焊接工藝規(guī)范控制焊接熱循環(huán)預熱、緩冷、層間溫度改變焊接性，回火焊道，焊趾重熔4. 其它工藝因素坡口及其附近清理焊接材料處理、烘干；保護氣體種類、純度、雜質含量；焊接順序，焊件剛性、拘束度；后熱方

32、式，加熱溫度，保溫時間。（六）附錄D換熱管與管板焊接工藝評定和焊接工藝附加評定1、適用范圍換熱管與管板連接的強度焊、脹焊并用的焊縫2、 焊縫的性質換熱管與管板焊接接頭的焊縫（限對接焊縫、角接焊縫及其組合焊縫）可當作角焊縫進行焊接工藝評定，其中對接焊縫焊腳由設計確定。 這里有三層意思：1）焊縫當作角焊縫（理由是換熱管與管板焊接的焊縫強度是用焊縫承受剪切應力來進行設計的，對接焊縫也是按角焊縫進行計算的）見圖只要a 1.4t允許采用的焊縫幾何形狀。GB151附錄B的要求是焊腳尺寸2）管板上的坡口深度（對接焊縫與換熱管熔合線的長度）由設計確定，標準不管3）標準只管角焊縫的焊縫厚度3、評定如何做換熱管與

33、管板焊接工藝規(guī)程編制前要做二個評定：焊接工藝評定與焊接工藝附加評定：有二種評定方法：分別評定和合并評定1）分別評定（1） 焊接工藝評定D3 說：焊接工藝評定規(guī)則按本標準正文的規(guī)定。標準給我們規(guī)定換熱管與管板焊接接頭的焊縫可當作角焊縫進行焊接工藝評定。正文6.1.5.5條規(guī)定對接焊縫試件評定合格的焊接工藝用焊件角焊縫時,焊件的厚度有效范圍不取限。因此，只要進行與焊件相同類組號的對接工藝評定就可滿足要求。（2） 附加工藝評定按附錄D的要求進行。附錄D是對任取對角線位置的兩個管接頭切開,兩切口互相垂直.切口一側面應通過換熱管中心線,該側面即為金相檢驗面,共有8個,其中應包括一個取自接弧處,焊縫根部應

34、焊透不允許有裂紋、未熔合。在8個檢驗面上測定，每個角焊縫的厚度2/3管壁厚。過去凡是能保證焊腳尺寸的評定都能保證焊腳厚度尺寸。因此凡是過去合格的評定都有效。2）合并評定4、重新評定的要求（P64）5、評定的復蓋范圍管子壁厚：當試件b2.5時,焊件為(1±0.15)b試件b2.5時, 焊件b2.5管子直徑：前提試件b2.5 d50時,焊件管外徑0.85d d50時,焊件管外徑最小為50. b2.5; 外徑不限孔橋寬度B：試件B小于10或3倍管壁厚中較大值,焊件孔橋寬試件0.9BNB/T 47015-2011（JB/T 4709）壓力容器焊接規(guī)程1 適用范圍：a） 材料、焊接方法根據工藝

35、評定的要求作了相應的擴大b） 限于壓力容器，不含氣瓶2 NB/T 47015性質a） 推薦性標準：不是可用可不用的焊接規(guī)程標準，而是一旦選用則成為強制 性標準b） 通用性：允許通過試驗研究和實踐基礎的成果，經相關各方認可并列入企業(yè)標準后，可用于壓力容器的焊接。3、 焊接材料選用原則i. 焊縫金屬與母材等強匹配，而不是熔敷金屬的強度ii. 符合設計文件規(guī)定iii. 合適的焊接材料與合理的焊接工藝相配合，以保證焊接接頭能在經歷制造過程后還滿足要求。4、 異種鋼焊接時的焊材選用（參見P99）和表3。表3中沒有用到鎳基材料5、 焊條的烘烤除真空包裝外，焊條、焊劑應按產品說明書規(guī)定的規(guī)范進行再烘干。47

36、09中給出了一個表重點講一下鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條，表中規(guī)定的溫度2結尾為150度，7結尾為250度。目前使用的國產奧氏體不銹鋼焊條烘烤溫度：錦泰焊材，它的烘烤溫度要求定為300350。上海伯樂焊材定為320；錦州特焊焊材定為300350，北京安泰焊材定為250300，大西洋焊材中對焊條的焊前烘烤要求：300350。 為什么要改動呢？1、我國不銹鋼焊條的發(fā)展與現狀我國從五十年代開始研制和生產不銹鋼焊條，五十年代開始研制的不銹鋼焊條，主要是沿襲原蘇聯的鈦鈣渣系及原料體系，它具有成本低，易壓涂，抗氣孔好，機械性能好等優(yōu)點，但與歐洲名牌同類不銹鋼焊條相比焊條發(fā)紅嚴重、飛濺大、脫渣及成形差、焊接效率低、

37、浪費大。因此自七十年代中期到八十年代前期，針對國內進口的瑞典AVESTA公司綠P5焊條國內一些科研院校與焊條生產企業(yè)共同合作，就不銹鋼焊條藥皮發(fā)紅脫落原因及解決途徑進行了研究。不銹鋼焊條,一般說來是用奧氏體不銹鋼作焊芯的。奧氏體不銹的電阻率高,約是碳鋼的5倍，而導熱率只有碳鋼的1/3，因此焊接時急劇產熱引起焊條發(fā)紅。另外不銹鋼的線膨脹系數遠高于碳鋼，約是碳鋼的1。5倍，而且一般均大于藥皮的線膨脹系數,故這類焊條烘干的困難是在于極易產生藥皮裂紋。 解決焊條藥皮發(fā)紅的方法是改變焊條的藥皮配方，提高焊條電弧電壓和熔化速度、改變焊條熔滴過渡形式，從短路過渡為渣壁過渡，從而降低焊條的發(fā)熱溫升。采用鈦酸型

38、配方思路生產的焊條。這種焊條耐發(fā)紅，焊接工藝性能優(yōu)良，飛濺小，成形美觀，焊條熔敷金屬不易增碳，容易保證焊縫金屬的耐腐蝕性能。其缺點是焊條熔敷金屬力學性能不如鈦鈣型焊條，焊縫容易出現熱裂紋，焊接時如果處理不當，容易出現氣孔。 一般認為不銹鋼氣孔屬氫氣孔，在焊后最后一段或焊縫前部或多層焊時易發(fā)生可見氣孔。國外只要焊條不受潮或使用前經250以上復烘就不會出現氣孔。2、目前國內奧氏體不銹鋼生產狀況市場商銷售的不銹鋼焊條配方體系大致有三種，第一種是有些廠家繼續(xù)使用以前鈦鈣型偏堿的配方技術思路。這種焊條突出的優(yōu)點是焊條熔敷金屬的力學性能優(yōu)良，焊接過程中不容易出現氣孔，容易保證焊接質量。但其缺點也

39、非常明顯，焊條焊接工藝性能不良，飛濺多，成形不好，焊條熔敷金屬易增碳，容易降低焊縫金屬的耐腐蝕性能。在技術提高比較慢或缺乏技術人員的廠家，生產這種焊條的比較多。第二種是采用鈦酸型配方思路生產的焊條。國外知名焊材公司，如阿維斯塔（AVESTA），山特維克（SANDVIK）、伊薩（ESAB）公司生產的不銹鋼焊條，基本上都屬于鈦酸型配方體系。 第三種是采用介于鈦酸型與鈦鈣型配方之間的技術思路生產的焊條。這種焊條基本上兼顧了鈦鈣與鈦酸型焊條的優(yōu)點，具有較好的焊接工藝性能和力學性能，比較適合我國國情，尤其是在一些不按規(guī)范進行焊接的場合。3、 制造工藝水平國內不銹鋼焊條的制造工藝水平與國外相比還存在一定差

40、距。國內不銹鋼焊條的制造絕大多數都是沿用以前的 制造方式，即用雙“S”攪拌機攪拌，采用模數（M）為3.0-3.2左右的鉀鈉混合水玻璃做粘結劑。以這種制造方式生產的焊條，其缺點為焊條藥皮脆性比較大，再經過高溫（350左右）烘培時，焊條藥皮會變脆開裂，在焊接過程中焊條藥皮會脫落，影響焊接質量。由于鈦鈣型偏堿的配方體系焊條要求的烘干溫度較低，一般為250左右，在這烘干溫度下，焊條藥皮變脆不明顯，不會影響焊接質量。若以這種制造方式生產鈦酸型焊條，由于其烘干溫度較高，一般為350左右，焊條藥皮會變脆開裂，無法保證焊接質量。 國外生產不銹鋼焊條采用的都是碾式攪拌機，采用模數為2.0-2.4的鈉水玻璃和模數為3.0-3.2的鉀水玻璃混合使用作為粘結劑。以這種方式生產的不銹鋼焊條外觀光滑，藥皮強度高，在經過350左右高溫烘干后，藥皮也不會明顯變脆。若生產符合國外同類水平的鈦酸型不銹鋼焊要，只能采用這種制造工藝。目前國內只有少數幾個生產廠家擁有碾式攪拌機。 應該講，國內不銹鋼焊條技術水平與國外相比，差距不僅僅在配方上，裝備的落后也是一個方面。 因此，奧氏體不