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文檔簡介

目錄

JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》標準釋義

一、前言2

二、標準原理3

三、范圍8

四、術語9

五、總則10

六、對接焊縫、角焊縫焊接工藝評定規(guī)則12

七、耐蝕堆焊工藝評定規(guī)則30

八、試驗要求和結果評價31

九、附錄A不銹鋼復合鋼焊接工藝評定41

十、型式試驗評定方法43

H-一、焊接工藝評定一般過程45

十二、附錄B“焊接工藝指導書”和“焊接工藝評定報告”表格47

JB/T4709-2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》標準釋義

一、前言65

二、焊接材料66

三、焊接評定77

四、焊接工藝79

五、焊后熱處理83

六、焊接返修94

七、附錄A不銹鋼復合鋼焊接規(guī)程99

八、附錄B接頭焊接工藝規(guī)程表格推薦格式101

JB4744-2000《鋼制壓力容器產品焊接試板的力學性能檢驗》標準釋義

JB4708-—2000

《鋼制壓力容器焊接工藝評定》

標準釋義

—i—

WB

JB4708—1992《鋼制壓力空器焊接工藝評定》發(fā)布之日起便結束了我國壓力容器行業(yè)各方面

沒有一致認可的焊接工藝評定標準的局面,它的實施為確保壓力容器焊接質量起到了積極推動作

用。

JB4708—1992起草于1987年,當時國內焊接工藝評定剛剛起步,各方面軍對焊接工藝評定

的認識并不完全相同。各壓力容器制造單位的焊接技術力量懸殊很大,一、二類壓力容器制造單

位中焊接專業(yè)人員普遍缺乏,制訂標準時充分考慮了面臨的實際情況,而在相應條款中做出規(guī)定。

10多年來壓力容器行業(yè)發(fā)生了巨大變化,數以10萬計的評定項目提高了壓力容器工作者對焊接工

藝的認識,壓力容器制造、安裝單位的焊接技術素質普遍有了很大提高,國內近100家壓力容器

制造單位取得了美國機械工程師學會的授權證書及鋼印,具有國際權威性的規(guī)范ASME《鍋爐及壓

力容器規(guī)范》在國內越來越普及,影響極深。

全國壓力容器標準化技術委員會充分考慮到JB4708—1992實施以來的重大變化,在1998年

就將修訂JB4708—1992列入了計劃。標準起草單位充分調研了標準的實施情況認真對比ASME《鍋

爐及壓力容器規(guī)范》第IX卷《焊接和釬焊評定》(1995年版),嚴格按照修訂標準程序,逐步提出

討論稿、征求意見稿、送審稿、報批稿。

本標準的修訂原則是:在JB4708—1992實施后國內焊接工藝評定實踐基礎上,根據我國壓力

容器法規(guī)及標準規(guī)定,從實際出發(fā)積極參照采用ASME《鍋爐及壓力容器規(guī)范》第IX卷《焊接和釬

焊評定》,肯定合理條款,修正錯誤內容,增加相關章節(jié),以使修改后的標準能切實有效保證壓力

容器焊接接頭使用性能,力求其技術要求不低于美國同類標準化,在國內同類標準在國內同類標

準中處于領先水平。

由于壓力容器焊接工藝評定標準的專業(yè)性與實踐性都有非常強,真正認識與理解焊接工藝評

定標準也絕非易事,需要認真學習相關性專業(yè)知識和進行焊接工藝評定實踐。本“標準釋義”擬

從焊接工藝評定標準原理,焊接、壓力容器等相關知識,焊接工藝評定實踐國內外同行標準對比

以及壓力容器法規(guī)等到方面介紹和解釋標準主要條款和修訂本內容,從標準起草人角度出發(fā)將標

準內容交待清楚,以便于讀者認識、理解、執(zhí)行本標準,標準起草人提醒讀者重視閱讀“標準原

理”一章,這是本標準的指導思想與理論基礎。

本“標準釋義”由合肥通用機械研究所戈兆文,國家質量技術監(jiān)督局鍋爐壓力容器安全監(jiān)察

局張建榮編寫。

本“標準釋義。由全國壓力容器標準化技術委員會秘書長壽比南審校。

本“標準釋義”中的黑體字為標準條文。

二、標準原理

焊接是制造壓力容器的重要工藝,焊接質量在很大程度上決定了制造質量。壓力容器焊接質

量包括諸多方面的內容:焊縫外觀、焊接缺陷、焊接變形與應力、焊接接頭的使用性能(力學性

能、彎曲性、耐腐蝕性能、低溫性能、高溫性能等)和焊接接頭外型尺寸等,焊接工藝能否保證

產品的焊接質量,焊前需要在試件上進行驗證,這就是廣義的焊接工藝評定概念,嚴格來說,煤

接工藝評定是指為驗證所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,

1.壓力容器產品焊接的基礎質量是焊接接頭的使用性能和焊接缺陷,當進行耐蝕堆焊時,堆

焊層的化學成份是保證耐蝕性能的基礎。

JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定》針對焊接接關的使用性能、難以檢測的焊接缺

陷,和堆焊層化學成分,分別制訂了焊接工藝評定方法。認真執(zhí)行JB4078,有利于編制正確的焊

接工藝,保證壓力容器的焊接質量。

焊制壓力容器是由母材和焊接接頭構成的,焊接接頭的使用性能從根本上決定了壓力容器的

質量。焊接工藝能否保證壓力容器焊接工藝正確性的判斷準則,焊接工藝評定過程是按照所擬定

的焊接工藝(指導書)根據標準的規(guī)定焊接試件和制取試樣、檢驗試樣,測定焊接接頭是否具有

所要求的使用性能,經焊接工藝評定后應提出“焊接工藝評定報告”用以證明所擬定的焊接工藝

的正確性,從中可見,將焊接接頭的使用性能當作壓力容器焊接工藝評定的目標是制訂焊接工藝

評定標準的核心思想,確保焊接接頭使用性能的焊接工藝評定是本標準主體內容,占了標準的大

部分篇幅,在標準釋義中對標準原理的敘述也是以此為主要內容。

要求截面全焊透的T形接頭和角狀接頭(如人孔、接管),當無法檢測焊縫缺陷而制造單位又

沒有足夠的能力確保焊透時;則需要焊接工藝和焊工技能來保證,焊制產品前在型式試驗件上對

將要施行的焊接工藝進行驗證性試驗,經解剖試驗確認,這也是焊接工藝評定,此時焊接工藝(指

導書),根據規(guī)定焊接度件和制取度樣、檢測度樣是否全焊透,經焊接工藝評定后應提出“焊接

工藝評定報告”用以證明所擬定的焊接工藝的正確性,從中可見,將焊接接頭是否全焊透當作焊

接工藝評定的目標,這方面內容是在刪除JB4708—1992組合焊縫評定條款后新增加的要求,原

意是從焊接工藝角度出發(fā)確保焊接接頭的全焊透,國內沒有經驗,國外也沒有可以參照的標準,

故只在標準文中4。3作了原則規(guī)定,而將具體評定方法寫在標準釋義內作為推薦。

耐蝕堆焊工藝通用否保證堆焊層的化學成分符合規(guī)定,焊前需要在試件上進行驗證,堆焊層

的化學成分是驗證所擬定的焊接工藝正確性的判斷準則。以焊接條件的變更是否引起了堆焊層化

學成分的變化作為判斷準則,并據制訂堆焊工藝評定規(guī)則,堆焊工藝評定過程是按照所擬定的焊

接工藝(指導書),根據標準的規(guī)定焊接試件和制取試樣、檢驗試樣,測定堆焊層是否具有所要求

的化學成分,經焊接工藝評定后應提出“焊接工藝評定報告:”用以證明人所擬定的焊接工藝正

確性,由此可見,將確保堆層化學成分當作堆焊工藝評定目標是制訂耐用蝕堆焊工藝評定規(guī)則的

核心思想。

不論焊接工藝評定目標如何,若要評定焊接工藝則首先要擬定::“焊接工藝指導書”的正確

性,“焊接工藝評定報告”來證明“焊接工藝指導書”在本標準中規(guī)定,經焊接工藝評定后必

須出具這兩份文件,

有人認為“焊接工藝評定要與實際生產條件相同,否則如何指導生產?”這是將焊接工藝評

定當作實際生產條件的機械重復,并沒有抓住焊接工藝評定當作“見證件”或“模擬件”是正確

認識焊接工藝評定的最大思想障礙。

“焊接工藝評定是選擇最佳焊接工藝”的看法是極其幼稚的,首先是目標不清楚,“最佳是

什么?是使用性能還是應力變形……即使有目標的“最佳”也是有條件的,一份“焊接工藝評定

報告”可以編制多份“焊接工藝指導書”,那么“最佳”是指哪個焊接接頭呢?

2焊接工藝評定的目的在于驗證焊接工藝指導書的正確性,焊接工藝正確與否的標志在于焊

接接頭的使用性能是否符合要求,若符合要求,則證明所擬定的焊接工藝是正確的當用于焊接產

品時,則產品焊接接頭的使用性能同森嚴可以滿足要求。

(1)焊接工藝評定合格只說明將來施焊產品的焊接接頭使用性能符合要求,單憑評定合格的

焊接工藝并不能確保壓力容器焊接質量全都符合要求,更談不上確保它安全可靠使用,確保壓力

容器焊接質量和安全可靠使用是一整套復雜的系統(tǒng)工程。

(2)“通過焊接工藝評定確定了焊接工藝規(guī)范”的提法是不全面的,比如說產品在某一焊后

熱下的焊接工藝經評定合格,只能說明在該焊后熱處理規(guī)范下,產品焊接接頭的使用性能是符合

要求的,但最終確定焊后熱處理規(guī)范,還必須測定焊接殘余應力和觀察金相組織后綜合評定,因

此,焊接工藝評定只是確定焊接工藝規(guī)范的一個方面,不是全部內容,只通過焊接工藝評定是不

能最終確定焊接工藝規(guī)范的。

焊接接頭的使用性能是設計的基本要求,通過擬定正確的焊接工藝保證焊接接頭獲得所要求

的使用性能

3焊接工藝(指導書),是由具有一定專業(yè)知識和相當實踐經驗的焊接工藝人員,根據鋼材

的焊接性能,結合產品特點.制造工藝條件和管理情況來擬定的,焊接工藝評定的基礎是鋼材的焊

接性能。

焊接性能與焊接性是兩個概念,不能混淆,焊接性能包括焊接性。鋼材焊接性能試驗一般包

括下述內容:首先根據鋼材焊接特點出發(fā),選擇與其相適應的焊接方法;通過試驗確定若干適用

的焊接方法,當焊接方法確定后,依據焊縫金屬性能不在鋼材性能原則進行焊接材料的或研制:

在某種焊接材料后,著手進行焊接工藝試驗,確定適合的焊接規(guī)范參數。在確定焊接方法.焊接材

料和焊接規(guī)范參數過程中,主要進行焊接性試驗,即焊接接頭的結全性能和使用性能試驗。

鋼材焊接性能試驗主要解決鋼材如何焊接問題,但不能回答在具體工藝條件下焊接接頭的使

用性能是否滿足要求這個實際問題,這只有領先焊接工藝評定來完成。

鋼材焊接性能是鋼制壓力容器焊接工藝評定的基礎.前提沒有充分掌握鋼材的焊接性能就很

難處擬定出完整的焊接工藝進行評定,這里著重強調:對鋼制壓力容器焊接工藝評定的監(jiān)督檢查,

道德是檢驗焊施焊單位掌握鋼材焊接性能的程度,對于那些耐蝕鋼、耐熱鋼,低溫鋼制壓力容器更

應如此。

焊接工藝評定與鋼材焊接性能試驗是兩個相互關聯(lián),又有區(qū)別的概念,它們之間不能互相代

替,鋼材焊接性能試驗是重要的,但不要時接工藝評定的單位一定要進行完整的焊接性能試驗,

更沒有要求評定前都相應進行一次焊接性試驗。擬定的“焊接工藝指導書”與產品特點.制造條件

及人員素質有關,單位都不完全一樣,因此,焊接工藝評定應在本單位進行,不允許“照抄”或

“輸入”外單位的焊接工藝評定。

4于壓力容器用途廣泛,服役條件復雜,因而焊接接頭的使用性能也是多種多樣的當某一焊

接條件產生變化,焊接條件與接頭使用性能之間對應變化規(guī)律并沒有完全掌握。目前對焊接條件

變更引起焊接接頭力學性能(拉伸.彎曲.沖擊)改變的規(guī)律掌握得比較充分,因而將焊接條件

變更是否影響焊接接頭力學性能,作為是否需要重新評定焊接工藝的判斷準則,從而制訂鋼制壓

力容器焊接工藝評定標準,確定評定規(guī)則。焊接接頭的力學性能是壓力容器設計基礎,是基本使

用性能,以力學性能作為判斷準則也是恰當的。

當按照焊接接頭力學性能準則評定焊接工藝時一,如果產品有其他使用性能要求,則由焊接工

藝人員按照理論知識和科學實驗結果來選擇條件并規(guī)定焊接工藝適用范圍,需要重復的是,以焊

接接頭力學性能作為判斷準則制訂焊接工藝評定標準不是不考慮其他使用性能,而是目前沒有條

件制訂以各種使用性能作為判斷準則的焊接工藝評定標準,可以這樣講,鋼制壓力容器焊接工藝

評定標準確保焊接接頭力學性能符合要焊工藝評定標準班接頭型式試驗耐蝕堆焊工藝評定除外)。

標準中規(guī)定的評定規(guī)則、參數劃分、鋼材分類分組、替代等,是圍繞焊接接頭力學性能這個

準則,例如可以將眾多的奧氏體不銹鋼放在一個組內,并規(guī)定“某一鋼號母材評定合格的焊接工

藝可以用于同組別號的其他鋼號母材”,這是因為,雖然這些不銹鋼焊接接頭的耐腐蝕性能不同,

但當重要因素不變時它的焊接接頭力學性能相同。

焊接工藝試件檢驗項目也只要求檢驗力學性能(拉伸.彎曲.沖擊)。如果要增加檢項目如不銹

鋼要求檢驗晶間腐蝕,則不僅要給出相應的檢驗方法、合格指標,還要給增加晶間腐蝕檢驗后評

定合格的焊接工藝適用范圍,原來的評定規(guī)則、參數劃分、鋼材分類分組、厚度替代等等不一定

都能適用。例如,不銹鋼焊接工藝評定增加晶間腐蝕檢驗,那么評定合格的焊接工藝不能再用“某

一鋼號母材評定合格的焊接工藝可以用于同組別號的其他鋼號母材、這條評定規(guī)則。

5接工藝試件分類對象,也就是說如何評定焊接工藝。

在說明焊接工藝評定試件分類對象之前,首先要說清“焊縫”和“焊接接頭”這兩個不同概

念。

“焊縫”是指焊件經焊接后所形成的結合部分,而“焊接接頭”則是由或以上零件要用焊接

組合或已經焊全的接點。檢驗接頭性能應考慮焊縫、熔合區(qū)甚至母材等不同部位的相互影響。

焊縫形式分為:對接焊縫、角焊縫、塞焊縫、槽焊縫,共5種。

焊接接頭形式分為:對接接頭、T形接頭、十字接頭、搭接接頭塞焊中接接頭、槽焊接頭、接

接頭、端接接頭、套管接、斜對接接頭、卷邊接頭、鎖底接頭,共有12種。

從焊接角度來看,任何結構的壓力容器都是由種種不同的焊接接頭和母材構成的,而不管是

何種焊接接頭都是焊縫連接的,焊縫是組成不同形式的基礎。焊接接頭的使用性能由焊縫的焊接

工藝來決定,因此焊接工藝評定試件分類是焊縫而不是焊接接頭。在標準中將焊接工藝評定試件

形式分為對接焊縫試件和角焊縫試件,并對它們的適用范圍作了規(guī)定。沒有對塞焊縫、槽焊縫、

端接焊縫。對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適用于角焊縫,這是從力學性能準則出發(fā)的

(1)對接焊縫、角焊縫與焊接接頭形式關系示例見圖1,從焊接工藝評定試件分類角度出發(fā)

可以看出:

①對接焊縫連接的不一定都是對接接頭;角焊縫連接的不一定都是確接頭,盡管接頭形式不

同,連接它們的焊縫是可以相同的。

②不管焊件接頭如何,只要是對接焊縫所連接,則只需采用對接焊縫試件評定焊接工藝。

③對接焊縫試件評定合格的焊接工藝可以用于焊件種種接頭的對接頭縫;角焊縫試件評定合

格的焊工藝可以用于焊件種種接頭

對接接頭角接接頭鎖底接頭

對接焊縫對接焊縫對接焊縫

T形接頭搭接接頭對接接頭

角焊縫角焊縫角焊縫

圖1

在確定審焊接工藝評定項目時I首先在圖樣上,依次尋找各式各樣的焊接接頭是用何種形式

的焊縫連接的,只要是對接焊縫連接的焊接接頭就取對接焊縫,試件對接焊縫試件評定合格的焊

接工藝亦適用于焊縫;評定非受壓角焊縫焊縫焊接工藝時,可僅采用角焊縫試件。

(2)圖2所示的T形接頭是用對接和角接的組合焊縫連接的,不能稱之為“全焊透的角焊

縫”,否則就要犯概念性的錯誤了,全焊透的角焊縫隙在第八章試驗要求和結果評價中有專門說

明。如圖2所示的焊接接頭按設計要求分為截面全焊或未焊透兩種情況,在進行焊接工藝評定時,

只要采用對接焊縫試件進行評定,評定合格的焊接工藝也可適用于組合焊縫中的角焊縫。

T型接頭T型接頭

對接和角接的組合焊縫對接和角接的組合焊縫

(截面全焊透)(截面未全焊透)

圖2

6.接工藝評定與焊工技能考試,

對于壓力容器的合格焊縫而言,一是接頭性能應符合要求,二是焊縫沒有超標缺陷,這就很

好地說明了焊接工藝評定與焊工技能考試之間的關系。

焊工技能考試的目的是要求焊工按照評定合格的焊接工藝焊出沒有超標缺陷的焊縫,而焊接

接頭的使用性能由評定合格的焊接工藝來保證,進行焊接工藝評定是,要求焊工技能訓練以排除

焊工操作因素干擾,進行焊工技能評定時,則要求焊接工藝正確以排除焊接工藝不當帶來的干擾,

應當在焊工技能考試范圍內解決的問題不要放到焊接工藝評定中來??傊?,焊接工藝評定在于確

定焊接接頭的使用性能,而不在于確定焊工的操作技能。

本標準是鋼制壓力容器焊接工藝評定的基礎性和通用性標準,對于壓力容器特殊結構(如多

層壓力容器,列管式換熱器中列管板焊接等),摧殘使用條件壓力容器(如低溫壓力容器)塞焊縫、

槽焊縫的焊接工藝評定,還應考慮特殊技術要求作出相應規(guī)定,或另行制訂標準。

三、范圍

1范圍

本標準規(guī)定了工藝評定規(guī)則、試驗方法和合格指標。

本標準適用于鋼制容器的氣焊.焊條電弧焊.埋弧焊.熔化極氣體保護焊.鴇極氣體保護焊.電

渣焊.耐蝕堆焊等焊接工藝評定。

本標準只是鋼制容器的氣焊接工藝評定方法標準,并沒有規(guī)定壓力容器上哪些焊縫的焊接工

藝要通過評定,哪些焊縫不評定,這方面內容請遵照1999年版《容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》第66

規(guī)定“壓力容器產品施焊前,制造單位應對受壓元件間的對接焊接頭和要求全焊透的T形接頭,

受壓元件與承載的非受壓元件這間全焊透的T形或角接接頭,以及受元件的耐腐蝕堆焊層都應進

行焊接工藝評定、。JB/T4709_2000《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》4.1條又具體化為施焊下列各類焊

縫的焊接工藝必須按JB4708標準評定合格。

a)受壓元件焊縫;

b)與受壓元件相焊的焊縫;

c)熔入永久焊縫內的定位焊縫;

d)受壓元件母材表面堆焊、補焊;

e)上述焊縫的返修焊縫。

范圍中的焊接方法包括氣焊、焊條電焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊、鴿極氣體保護焊、電

渣焊,其中熔化極氣體保護焊的接區(qū)用所有氣體。手持焊條運行的施焊方法原焊接術語定為手

工電弧焊(可簡稱手時局,GB/T3375_1994《焊接術語》中改為焊條電弧焊。焊接電流類別(直

流、交流)極性(正極性、反極性)以及焊接電源種類(變壓器、發(fā)電機、硅整流、逆變焊機務

的改變不能稱為焊接方法改變。

四、術語

國內目前尚無壓力容器術語標準,在修訂本標準時又離不開術語,有些術語在其他行業(yè)術語

標準中也沒有,例如“焊接工藝評定”、“焊接工藝指導書、“焊接工藝評定報告”、“下轉

變濕度”、“上轉變濕度”、“橫向彎曲”、“縱向彎曲”、“面彎”、“背彎”、“側彎”、

在本標準修訂時就增加了第3章術,分別給它們作了定義,以便在本標準中有一個統(tǒng)一的概念,

有些術語在其他行業(yè)術語標準雖然有其定義,但不能完全表達鋼制壓力容器焊接工藝評定內容,

例如“試件、焊件、焊后熱處理,在本標準中重新作了規(guī)定,只有接頭,術語因為重用頻繁,不

少壓力容器同仁經學與焊縫混淆,故從GB/T3375_1994《焊接術語》中借來,但在前面加上焊接,

二字。

本標準在國內首次提出“焊接工藝評定”術語,這是焊接工藝評定通用術語,指為使焊接接

頭達到某一目標,產品施焊前尋所擬定的焊接工藝進行驗證性試驗。JB4708_2000中主要包含了

以下三個方面的工藝評定:

①5對接焊縫、角焊縫焊接工藝評定規(guī)則接接頭使用性能符合規(guī)定要求的評定,這部

分內容國內外都有相應標準;

②6耐蝕堆焊縫焊接工藝評定規(guī)則層化學成分符合規(guī)定要求的評定,國內外也有相應

標準;

③4、3型式試驗時接工藝評定頭和角接接頭達到全焊透的評定,國內外都沒有相應標

準。

當然,我們還可以從其他目標出發(fā),制訂焊接工藝評定規(guī)則,不同目的焊接工藝評定標準有

不同的判斷準則、評定規(guī)則、試驗方法與合格指標。

在“焊接工藝評定”術語中強調了焊接工藝評定的目的是“驗證”。而試件焊接工藝是由焊

工藝人員“所擬定”也就是說,如果要評定某一焊件的焊接工藝就必須由焊接工藝人員根據自己

的知識和實踐編制、擬定聘時接工藝(指導書)進行評定,只有評定合格的焊接工藝(指導書)

用于焊件,才能使焊件接接頭性能達到預定的目標。

“焊件”試件、術語強調包括“母材和焊接接頭兩部分”。比如說焊件厚度則表明包括焊件

母材厚度和焊縫金屬厚度,否則應稱“焊平材厚度”或焊件焊縫金屬厚度。

面彎、術語中突出雙面焊時當兩面焊縫寬度相等則先完成蓋面層焊縫一側為正面,。焊縫寬度

相等可以用坡口表面最大距離穩(wěn)固衡量。

五、總則

4.1焊接工藝評定應以可靠的鋼材焊接性能為依據,并在產品焊接之前完成。

此段文字很少,卻是鋼制壓力容器焊接工藝評定標準的基礎,4。1包含了下列三重意思:

①“焊接工藝評定”與“焊接性能試驗”是兩個不同概念,不能相互代替,負材的焊接性能

是焊接工藝評定基礎,或前提。

②“焊接性能”與“焊接性”概念不同。“焊接性”的術語標準是指“材料在限定的施工條

件下焊接成按規(guī)定設計要求的構件,并滿足預定服役要求的能力"?!昂附有阅堋彪m沒有術語標

準,它卻包含了材料焊接性能分析,對焊接方法的適應性,與之相匹配焊接材料選用、焊接工藝

調整和焊接性的全部內容。

本標準強調了“以可靠的鋼材焊接性能為依據”,并沒有要求進行焊接工藝評定試驗的單位

親自從頭到尾做出鋼材焊接性能全部試驗,鋼材的焊接性能可以通過調研、查找資料、咨詢及必

要的試驗獲得,但真實性必須可靠。

有人以為鋼制壓力容器焊接工藝評定哈蟆施焊試件并通過了拉伸、彎曲、沖擊試驗即可施焊

產品,產品焊接質量便于工作得到保證,這是十分錯誤的,本標準只對焊接接頭的力學性能與彎

曲性能和堆層焊層化學成分負責,并不對焊接接頭的耐腐蝕性、抗裂性、回火脆化、低溫沖擊韌

性、再熱功當量裂紋、高溫蠕變等等使用性能與焊接缺陷敏感性負責,對鋼制壓力容器焊接工藝

評定的監(jiān)督檢查,應首先對施焊單位掌握鋼材焊接性能的程度進行測定檢驗,尤其對耐蝕鋼、耐

熱鋼、低溫鋼、標準抗拉強度下限值大于540Mpa的高強鋼更應如此,

③強調焊接工藝評定應在產品焊接之前完成。

4.2焊接工藝評定一般過程是:擬定焊接工藝指導書、施焊試件和制取試樣、檢驗試件和試樣、

測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能、提出焊接工藝評定報告對擬定的焊接工藝指導書進行

評定。

焊接工藝評定施焊單位擬定的焊接工藝的正確性,并評定施焊單位能力

焊接工藝評定有一兩個功能,其一是施焊單位擬定的焊接工藝的正確性,其二是評定施焊單

位焊制焊接接頭的使用性能符合設計院要求的能力,焊接工藝評定可以作為施焊單位技術儲備的

標志之一。

4.3對于截面全焊透的T形接頭和角接接頭,當無法檢測內部缺陷,而制造單位又沒有足夠的

能力確保焊透時,還應增加制作型號式試驗件進行焊接工藝評定,經解剖試驗確認方能允許施焊

產品。

原JB4708J992中組合焊縫試件(圖4、圖5)評定主要針對壓力容器入孔、接管類焊接接頭

的未焊透等焊接缺陷,所編制的評定方法與以焊接接頭力學性能為目標的焊接工藝評定規(guī)則根本

不相容,故在標準修訂時刪除了組合焊縫評定條文,建立了型式試驗件評定原則。

制造單位焊制截面全焊透焊接接頭能力可從下列條件來判斷:

①截面全焊透焊接接頭的施焊工藝條件(如坡口、焊材尺寸、焊接電流等)有沒有產生易造

成未焊透的改變;

②類似焊接接頭發(fā)生質量事故的分析結果。

人孔、接管類焊接接頭未焊透是最主要、最危險的焊接缺陷。未焊透與坡口、焊材尺寸及焊

接電流等施焊工藝條件有關,當然也與焊工技能密切相關。我們試圖以確保不生產未焊透為目標

編制焊接工藝評定方法,補充在標準釋義的第九章型式試驗件評定方法中,向讀者推薦。

人孔、接管類焊接接頭大都由對接焊縫與角焊縫構成的組合焊縫所連接,當進行焊接工藝評

定時則應有:

①對接焊縫試件的評定應以確保接頭的力學性能;對接焊縫試件評定合格的焊接工藝也適用

于角焊縫;

②當無法檢測內部缺陷,而制造單位又沒有足夠的能力確保焊接質量(指未焊透)時應增加

制作型試驗條件進行評定。

4.4焊接工藝評定所用設備、儀表應處于正常工作狀態(tài),鋼材、焊接材料必須符合相應標準,

由本單位技能熟練的焊接人員使用本單位焊接設備焊接試件。

焊材必須符合相應標準,指國家標準、行業(yè)標準中任一級標準即可。

本條中的“本單位技能熟練的焊接人員”、“使用本單位焊接設備”和4.2條中“驗證施焊

單位擬定的焊接工藝”這三條限定了焊接工藝評定需在本單位進行,不允許“借用”、“輸入”

或“交換”。

六、對接焊縫、角焊縫焊接工藝評定規(guī)則

5.1評定對接焊縫隙焊接工藝時,采用對接焊縫隙試件,對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適

用于角焊縫,評定非受壓角焊縫焊接工藝時可僅采用角焊縫試件

壓力容器上焊縫接其受力性質可分為受壓焊縫和受力焊縫,受壓焊縫為承受因壓力而帶來的

作用的焊縫,而受力焊縫則承受非壓力(如支撐力、重力等。)而產生的力作用的焊縫。對接焊縫

試件合格的焊接工藝亦適用于角焊縫、,其含意為既適用于受壓角焊縫焊接工藝時,才可僅采用角

焊縫試件。

品進行焊接工藝評定時,不管壓力容器是由何種形式的焊接接頭構成,只看是何種焊縫隙形

式連接。只要是對接焊縫連接則取對接焊縫試件,只要是角焊縫連接則取角焊縫試件。角焊縫主

要承受剪切力,JISB8270——1993《壓力容器》中規(guī)定剪切應力最大值為基本許用力的80隊所

以,對接焊縫試件評定合格的焊接工藝亦適用于焊件角焊接。

5.1.1板材對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于管材的對接焊縫,反之亦可。

5.1.2管與板角焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于板材的角焊縫,反之亦可。

對接焊縫試件與角焊縫試件與焊件安裝時間關系與管材直徑無關,只與(管壁)厚度有關。

5.2焊接工藝因素分為重要因素、補加因素和次要因素。

5.2.1重要因素是指影響焊接接頭抗拉強度和彎曲性能的焊接工藝因素。

5.2.2補加因素是指影響焊接接頭沖擊韌性的焊接工藝因素。當規(guī)定進行沖擊試驗時,需增加補

加因素。

5.2.3次要因素是指對要求測定的力學性能無明顯影響的焊接工藝因素。

焊接接頭的力學性能包括抗拉強度與沖擊韌性,而彎曲性能除有力學性能性質則,還表現(xiàn)為

工藝性能。按照制訂本標準時的重新評定焊接工藝判斷準則,將焊接工藝因素分為重要因素、補

加因素和次要因素,詳見標準正文。

當規(guī)定進行沖試驗中,需增加補加因素。國內壓力窗口容器標準或法規(guī)中都沒有規(guī)定在何種

情況下要進行沖擊試驗。ASME《鍋爐壓力容器規(guī)范》第VHI卷第一分卷中根據鋼材強度級別及交

貨狀態(tài),最低設計溫度和焊接件的控制厚度,繪制了沖擊試驗豁免曲線,作為焊接接頭是否需要

規(guī)定進行沖擊試驗的依據目前國內缺少相當數量的工程失效實例脆斷分析和對壓力容器用鋼韌性

追蹤考察報告,沒有規(guī)定進行沖擊試驗的條件原勞動部鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局曾以勞鍋局字

E1993]13號文下發(fā)“關于壓力容呀產品焊接試板問題補充的通知”,其中第七條對《壓力容器

安全技術監(jiān)察規(guī)程》第71條1款規(guī)定產品焊接試板要進行“必要的沖擊韌性試驗”。所謂必要的

是指:

①《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》GB150《鋼制壓力容器》、壓力容器產品專項標準規(guī)定要做

沖擊韌性試驗的;

②壓力容器產品設計圖樣的規(guī)定要做沖擊韌性試驗的。

③按壓力容器產品所選用的材料,其材料標準規(guī)定要做沖擊韌性試驗的

可見該通知中姑進行沖擊韌性試驗的條件作了規(guī)定,在國內壓力容器法規(guī)和標準標準沒有正

式規(guī)定之前,各評定單位暫以勞鍋局字[1993]13號文作為確定

沖擊韌性試驗的依據。

5.3.12各種焊接方法的焊接工藝評定重要因素、補加因素和次要因素

變更或增加補加因素要不要重新評定焊接工藝,要看焊件是否要求沖擊試驗來決定,當規(guī)定

沖擊試驗時,補加因素當作重要因素對待;當不規(guī)定沖擊試驗時,補加因素當作次要因素對待。

在表1看到某些焊接條件同時列入補加因素與次要因素中,這是因為當規(guī)定沖擊試驗時;它

們是補加因素;當不規(guī)定沖擊試驗時,它們?yōu)榇我蛩亍?/p>

1接頭

坡口形式與尺寸對各種焊接方法而言都不得是次要因素,它的變更對焊接接頭力學性能和彎

曲性能無明顯影響,但坡口形式與尺寸對焊縫抗裂性、生產效率、焊接缺陷、勞動保護卻有很重要

作用。

2填充材料

作為焊縫隙填充金屬包括焊條、焊絲、焊劑、填充金屬、熔嘴、附加金屬粉等,熔敷焊縫金屬

成分主要由它們和母材來決定。ASME《鍋爐壓力容器規(guī)范》第IX卷中列有工藝評定中焊縫隙金屬

成分類別,即A編號,并有相應的評定規(guī)則,我國的鋼材和焊材的合金化體系與美國差別較大,況

且國內壓力容器行業(yè)影響很大,焊材牌號編制比較切合我國合金體系的實際。我國焊材基本上與鋼

材使用性能相適應,不同牌號焊材性能差別很大,有焊材牌號作為焊接工藝評定因素具有簡便特

點,但也有局限性,焊材牌號編制方法不是標準隨著技術與市場經濟發(fā)展,在焊材牌號前后加上代

號或化學成分符號,使牌號復雜化。將牌號作為焊接工藝評定因素時不考慮阿拉伯數字的代號(耐

用消費品蝕層堆焊除外)。

(1)我國焊條分類對照如表1所示,焊條和藥芯焊絲牌號編制方法如下述:

①碳鋼焊條和低合金高強鋼焊條牌號表示方法

a)牌號前加“J”字表示為碳鋼焊條或低合金高強鋼焊笨拙類別代號。

b)類別代號后頭兩位數字,表示焊縫金屬抗拉強度等級,其系列如表2

表1

國家標準焊接材料產品樣本

GB/T5117——1995《碳鋼焊條》碳鋼焊條(用“J”表示)

低合金高強鋼焊條(用“J”表示)

GB/T5118——1995《碳鋼焊條》鋁和倍耐熱鋼焊條(用“R”表示)

低溫鋼焊條(用“W”表示)

GB/T983——1995《碳鋼焊條》不銹鋼焊條(用“G”或“A”表示)

表2

牌號義焊縫金屬抗拉強度等級,MPa(kgf/mni2)>

J42X420(43)

J50X490(95)

J55X540(55)

J60X590(60)

J70X690(70)

J75X740(75)

c)類別代號后第三位數字,表示藥皮類型和焊接電源類,見表3

d)焊條有特殊性能和用途的,則在牌號后面加注起主要作用的元素或代表主要用途的符號,

見表4

表3

牌號類及類型焊接電源種類

XX0不屬已規(guī)定的類型不規(guī)定

XXI氧化鈦型直流或交流

XX2氧化鈦鈣型直流或交流

XX3鈦鐵礦型直流或交流

XX4氧化鐵型直流或交流

XX5纖維素型直流或父流

XX6低氫鉀型直流或交流

XX7低氫鈉型直流

XX8石墨型直流或父流

XX9鹽基型直流

表4

符號含義

G管道焊接(只有J420G)

X立向下焊

GM蓋面

Z重力

D底層焊

H超低氫

DF低塵

LMA耐吸潮

G具有較高的低溫沖擊韌性(只有J506G)

RH高韌性超低氫

GH具有較高的低溫沖擊韌性、低氫

R高韌性

XG管子用立向下焊

GR低溫高韌性

注:牌號后加起主要作用的化學元素符號略去。

②銘和銘鋁耐熱鋼焊條牌號表示方法

a)牌號前加“R”字,表示鋁和銘鋁耐熱鋼焊條的類別代號

b)類別代號后第一位數字,表示焊縫金屬主要化學成分等級,按表5規(guī)定編排

表5

牌號焊縫金屬主要化學成分等級

R1含Mo量約為0。5%

R2含Cr量約為0o5%,含Mo量約為0o5%

R3含Cr量約為含設-2弧含Mo量約為0.5%

R4含Cr量約為含2o5%為含Mo量約為1%

R5含Cr量約為5%含Mo量約為0.5%

R6含Cr量約為7%含Mo量約為1%

R7含Cr量約為9%含Mo量約為1%

R8含Cr量約為1設含Mo量約為1%

c)類別代號后第二位數字,表示同一焊縫金屬主要化學成分組成等級中的不號,對同一藥皮

類型焊條,可有10個牌號,按0、1、2、…9順序編排。

d)類別代號后第三位數字,表示藥皮類型和焊接電源種類,見表3。

③低溫鋼焊條牌號表示方法

a)牌號前加字,表示低溫鋼焊條的類別代號。

b)類別代號后第一、第二數字,表示低溫鋼焊條工作溫度等級,按表6編排。

c)類別代號后第三位數字,表示藥皮類型和焊接電源種類,見表3

表6

牌號低溫溫度等級

W70X-70℃

W90X-90℃

W10X-100℃

W19X-196℃

W25X-253℃

④不銹鋼焊條牌號表示方法

a)牌號前加“G”或"A”字各表示不銹鋼焊條的類別代號。

b)類別代號后第一位數字,表示焊縫金屬主要化學成分組成等級,按表7規(guī)定編排。

表7

牌號焊縫金屬主要化學成分組成等級

G2XX含Cr量約為13%

G3XX含Cr量約為17%

A0XX含Cr量約為<0。04%(超低級)

A1XX含Cr量約為18%含Ni量約為8%

A2XX含Cr量約為18%Ni量約為12%

A3XX含Cr量約為25%Ni量約為13%

A4XX含Cr量約為25%Ni量約為20%

A5XX含Cr量約為16Ni量約為25%

A6XX含Cr量約為15%Ni量約為35%

A7XX格鎰氮不銹鋼

A8XX含Cr量約為18%Ni量約為18%

A9XX持發(fā)展

c)類別代號后第二位數字,表示同一焊縫金屬主要化學成分組成等級中的不同牌號。對同一

藥皮類型焊條,可有10個牌號,按0、1、2、…9順序排列。

d)牌號第三位數字,表示藥皮類型和焊接電源種類,見表3

(2)我國藥芯焊絲牌號表示方法如下:

a)牌號第一個字母“Y”表示藥芯焊絲,第二個字母及后第一、第二、第三位數字與焊條編制

方法相同。

b)牌號“一”后的數字,表示焊接時的保護方法,見表8。

表8

牌號焊接時的保護方法

YJXXX—1氣保護

YJXXX-2自保護

YJXXX—3氣保護自保護兩用

YJXXX—4其他保護形式

c)藥芯焊絲有特殊性能和用途時,則在牌號后面加注起主要作用元素或主要用途的字母。

填充金屬指氣焊或鴇極氣體保護焊時送入熱源(或電?。┤刍珊缚p金屬一部分的絲、棒或板邊

料。

附加的填充金屬指埋弧焊或熔化極氣體保護焊時除當作電極的熔化金屬絲(帶)外,伸入電弧熔

化成焊縫金屬一部分的絲、棒或板邊料”

預置填充金屬指焊前預先放在坡口內的絲、棒、條或粉,能改變焊縫金屬成分。

3焊接位置

焊接位置也是焊接工藝評定因素,立焊分為向上立焊和向下立焊兩種。向上立焊雖然電流減少,

但焊接速度也降低很多,線能量大大增加,焊接接頭沖擊韌性可能要變更,故需重新評定。當沒有沖

擊試驗要求時改變焊接位置不需重新評定,故焊接工藝評定試件位置通常位天平焊,在表1中接頭這

一類中取消面焊時的鋼墊板都是次要因素,有人認為,焊接位置改變、取消面焊時的鋼墊板或焊

接襯墊,增加了焊接難度,因而要求重新評定,這個問題的實質是混淆了焊接工藝評定與焊工技能評

定這兩個概念,焊接工藝評定的目的在于評定出合格的焊接工藝,焊接接頭的使用性能要符合要求;

焊工考試的目的在于考出合格的焊工,能夠焊出沒有超標缺陷的焊縫,應當在焊工技能考試范圍解決

的問題不要硬拉到焊接工藝評定中去解決,能不能焊好其他位置的焊縫,能不能焊好取消鋼墊板的單

面焊是焊工技能問題,不能通過焊接工藝評定去解決,而要通過焊工培訓提高操作技能去解決,

4電特性

表1特性中單獨的變更電流值或電壓值只是次要因素,將焊接速度考慮進來的焊接線能量則成了

補加因素。當規(guī)定沖擊韌性試驗時,增加線能量要重新評定焊接工藝,但若經過高于上轉變溫度的焊

后熱處理或奧氏體母材經固常人咱昌的除外。線能量是指每條焊道的線能量,當規(guī)定進行沖擊試驗時

每條焊道的線能量都應嚴格控制。

5.3.1.2各種焊接方法的焊接工藝評定重要因素、補加因素和次要因素見表1。

a)當變更任何一個重要因素時都需要重新評定焊接工藝。

b)當增加或變更任何一個補加因素時,則可按增加或變更的補加因素增焊沖擊韌性試件進行試

驗。

c)當變更次要因素時不需要重新評定焊接工藝,但需重新編制焊接工藝指導書。

當變更次要因素時;不需要重新評定焊接工藝,而不是不要評定焊接工藝,但需要重新編制“焊

接工藝指導書”。例如當重要因素、補加因素不變時,對接焊縫試件評定合格的焊接工藝適用于角

焊縫焊件,其含意是,用對接焊縫試件的“焊接工藝評定報告”來重新編制角焊縫焊件的“焊接工

藝指導書”。此時,角焊縫焊件的焊接工藝已由對接焊縫試件評定報告評定過了不需要重新評定,

更不是不要評定。依據該份對接焊縫試件“焊接工藝評定報告”還可以編制焊工考試的“焊接工藝

指導書”等等。因此可以看出,依據一份評定合格的“焊接工藝評定報告”可以重新編制出多份焊

件的焊接工藝指導書。

5.3.1.3當同一條焊縫使用兩種或兩種以上焊接方法或重要因素、補加因素不同的焊接工藝時,

可按每種焊接方法或焊接工藝分別進行評定;亦可使用兩種或兩種以上焊接方法、焊接工藝焊接試

件,進行組合評定。

例如,某壓力容器產品縱焊縫擬采用氨弧焊打底,后用焊條電弧焊填充至1/3坡口深度,最后

用埋弧焊填滿坡口,可以用下列方式評定:

1分別評定

擬定三份焊接工藝指導書在3個試件上評定(每個試件一種焊接方法)。

2組合評定

擬定一份焊接工藝指導書(包含三種焊接方法)在1個試件上評定(三種焊接方法)。

3混合評定

擬定二份焊接工藝指導書,其中一份指導書中包含兩種焊接方法,另一份指導書中只有一種焊

接方法。焊接2個試件,其中1個試件上有兩個焊接方法,另1個試件上只有一個焊接方法。

5.3.2母材

本標準根據母材的化學成分、力學性能和焊接性能對母材進行分類分組(見表2)。

表2中所列鋼號都是GB150中的鋼號。為了減少焊接工藝評定數量,依照焊接工藝評定標準原

理,從鋼材的化學成分、使用性能和焊接性能出發(fā),將它們分類分組并規(guī)定出替代規(guī)則。分類分組

不能作為壓力容器鋼材代用的依據。

表2類別號順序與《蒸氣鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》附件I焊接工藝評定中鋼材分類一致,主要

為了方便既制造鍋爐又制造壓力容器的單位。鍋爐不使用低溫鋼和不銹鋼,所以放在類別號的最后。

5.3.2.3未列入表2的鋼號評定規(guī)則

a)已列入國家標準、行業(yè)標準的鋼號,根據其化學成分、力學性能和焊接性能確定歸入相應的

類別、組別中,或另分類別、組別;未列入國家標準、行業(yè)標準的鋼號,應分別進行焊接工藝評定。

b)國外鋼材首次使用時應按每個鋼號(按該國標準規(guī)定命名)進行焊接工藝評定。當已掌握該

鋼號焊接性能,且其化學成分、力學性能與表2中某鋼號相當,且某多號已進行過焊接工藝評定時,

該進口鋼材可免得焊接工藝評定??稍诒締挝坏募夹g文件中將此國外鋼材歸入某鋼號所在類別、組

別內。

未列入表2的鋼號有兩種情況:一是國外材料?,二是新材料或未列入GB150等標準的材料?!秹?/p>

力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》第22條規(guī)定,壓力容器受壓元件采用國外材料應符合下列要求:

1應選用國外壓力容器規(guī)范允許使用材料?,其使用范圍應符合材料生產國相應規(guī)范和標準的規(guī)

定,并有該材料的質量證明書。

2制造單位首次使用前,應進行焊接工藝評定和成型工藝試驗,并對化學成分、力學性能進行

復驗滿足技術要求后,才能投料制造。

3技術要求一般不得低于國內相應材料的技術指標。

4國內首次使用且屈服點規(guī)定值大于或等于490MPa的材料,應按本規(guī)程第7條規(guī)定辦理批準手

續(xù)。

國內材料生產單位生產國外牌號的材料時,應完全按照該牌號的國外標準規(guī)定的冶煉方法進行

生產,力學性能和彎曲性能試驗的試樣形式、尺寸、加工要求、試驗方法等驗收要求也應執(zhí)行國外

標準,批量生產前應通過產品鑒定并經國家安全監(jiān)察機構批準,可按本條規(guī)定辦理批準手續(xù)。

改革開放以來,國內壓力容器已使用不少國外鋼材,也進行了若干焊接工藝評定,在遼寧省勞

動廳鍋爐處支持下,遼寧省壓力容器學會進行了大量深入有效工作,將國外鋼材按JB4708表2進

行分類分組(見表9)供有關單位編制國外鋼材分類分組的技術文件時參考。按照《壓力容器安全

技術監(jiān)察規(guī)程》第22條和本標準5.3.2.3的規(guī)定,表9不能作為國外鋼材免做焊接工藝評定的依

據。

表9

序號國外鋼號相當我國鋼號類(組)別國外相應標準

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