ASME规范的焊接工艺评定在我国应用研讨

材焊接性能试验为依据，并在产品焊接之前完成。焊接 工艺评定过程是：拟定焊接工艺指导书 ! 根据标准规定 施焊计划试件!检验试件和试样! 测定焊接接头是否具 有所要求的使用性能!提出工艺评定报告，从而验证施 焊单位拟定的焊接工艺的正确性。焊接工艺评定所用的 设备、仪表应处于正常的工作状态，钢材、焊接材料必 须符合相应标准，由本单位技能熟练的焊接人员焊接试 件。 （*）焊接工艺因素分为重要因素、补加因素、次要 因素 重要因素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能 的焊接工艺因素；补加因素是指影响焊接接头冲击韧度 的焊接工艺因素，当规定进行冲击试验时，需要增加补 加因素；次要因素是指对要求测定的力学性能无明显影 响的焊接工艺因素。为减少焊接工艺评定的数量，根据 母材的化学成分、力学性能和焊接性能进行分类分组。 评定合格的对接焊缝焊接工艺适用于焊件的母材厚度和 焊缝厚度有效范围。 按规定，当变更任何一个重要因素时，都需要重新 评定焊接工艺；当增加或变更任何一个补加因素时，则 可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧度试件进行试 验；当变更次要因素时不需要重新评定焊接工艺，但需 重新编制焊接工艺指导书。 综上可知，焊接工艺评定本质是为了验证焊接工艺 的正确性，而不是验证焊工的焊接技能，评定的焊接工 艺有“标准”的特性，与焊接工艺由哪个施焊单位拟定 的无关。因为每个施焊单位都去拟定一些常用的规范的 焊接工艺也是参考书本或资料，如果把这项工作交予全 国焊接学会做，全国焊接学会的专家与实验室会做得更 标准、更可靠、更可行，施焊单位只需对全国焊接学会 的拟定标准焊接工艺规程进行实验、验证后而加以采用 即可，这样会节省大量的时间、人力、物力和财力，同 时促进焊接工艺的标准化工作。 实际上，由于各施焊单位找不到有关钢种的标准的 焊接工艺，以及有关焊接性能试验的数据，拟定的焊接 工艺就可能有一定的缺欠；并且由于目前全国许多大学 已经取消焊接专业，机械系的本科生的焊接专业只有 G 个学时，这样一般的工科专业技术人员如何能对所有的 钢种拟定出科学完善的焊接工艺？因此，对施焊单位而 言，针对一般的常用钢种和常用焊接工艺，只需验证标 准焊接工艺规程而加以采用即可，而不是评定自行拟定 机械工人" 热加工
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的焊接工艺。 随着时间的推移，现在国内许多施焊单位所用的焊 接工艺评定都是十几年前制作的，这客观上造成焊接工 艺的事实上的“标准化” ，即不能考察施焊单位现有的 技术、工艺、装备及焊接等各项能力。标准的焊接工艺 规程具有一定的宽容度，施焊单位按此标准的焊接工艺 规程进行试验验证后焊接，必能正确无误。常用的焊接 工艺规程是可以形成规范在全国传播的，成熟钢种不必 每个施焊单位都去制定焊接工艺验证，而对特殊的焊接 工艺评定则应由各施焊单位自己进行。我国若采用全国 焊接学会制订标准的焊接工艺规程，供施焊单位试验验 证后采用的这一作法，必能在焊接工艺评定的科学发展 上迈出坚实的一步。 !"#$ 第 % 卷是将焊接工艺评定和焊工评定合在一 个规范里面，欧盟关于焊工考试 $&’() 也是标准而非规
%& 概述 我国焊接工艺评定标准众多，仅承压类特种设备就 有 &’()*+《钢制压力容器焊接工艺评定》 、 ,’-*./0《现 场设备、工业管道焊接工程及验收规范》以及《蒸汽锅 炉安全技术监察规程—附录 1 焊接工艺评定》共三个标 准规范，加上各行各业，更是数不胜数。面对众多焊接 工艺评定标准，各企业每个焊接工艺评定都要做，不堪 重负，这与当今世界潮流— — —标准联接全世界是背道而 驰的。 标准认为焊接工艺评定是用以证明施焊单位是否有 能力焊制出符合有关法规、标准、技术条件要求的焊接 接头，因此要求焊接工艺评定应在本单位进行。每个厂 都做焊接工艺评定，再加上压力容器焊接工艺评定、锅 炉焊接工艺评定，压力管道焊接工艺评定等，事情烦 琐，耗资巨大。能否探索一种更科学、更快捷的方法进 行焊接工艺的验证性试验呢？ ’& !"#$ 的焊接工艺评定 !"#$ 的焊 接 工 艺 评 定 规 范 只 有 一 个 是 “ !"#$ ’234$5 6 75$""85$ 9$""$4 :2;$ ! <$4;3=, !=; ，“ !"#$ 锅 炉 及 压 力 容 器 ’5!>3=, ?8!43@3:!A32="” 规范第 % 卷焊接和钎焊评 定” 。该 规 范 是 对 焊 接 和 钎 焊工艺，焊工、钎焊工，以及焊接和钎焊的操作工的 评 定 标 准。 该 规 范 分 为 两 大 部 分 “ 7!5A ?<B <$4;3=,”焊 接 评 定 篇 和“ 7!5A ?’B’5!>3=, ”钎 焊 评定篇。 “7!5A ?<B<$4;3=,”分 为 五 个 章 节：焊 接 总 要 (( ’(() 年 第 * 期 机械工人! 热加工
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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! （上接第 ,- 页） 留时间越长，过热越严重，奥氏体晶粒长得越粗大，越 的淬透性较高。这类钢板的接头韧性对焊接接头的冷却 时间 ! ( / 0 较为敏感，采用粗丝埋弧自动焊，热输入量 较高， ! ( / 0 时间较长，造成过热区晶粒粗化。 母材被加热到高温，由于焊接条件下加热的瞬时性和 局部性，使焊缝附近的母材在焊接时受到了一种特殊的热 循环作用，其特点：!升温速度高，冷却速度快。"热场 分布极不均匀，离焊缝越近，母材加热到的峰值越高，紧 靠焊缝的高温区内接近于熔点。本文主要分析的是处于 **-- 1 *,%-2之间的高温区即熔合区与过热区。 熔合区与过热区组织主要与奥氏体晶粒大小和冷却 速度有关。奥氏体晶粒越粗大，越容易生成魏氏组织。 魏氏组织中的铁素体是以切变机制形成的，它沿着奥氏 体的 ｛ ***｝ 3 面切变长大。往往由晶界网状铁素体向奥氏 体晶粒内部生长，在一个粗大的奥氏体晶粒内形成许多 平行的铁素体片，在铁素体片之间的剩余奥氏体最后转 变成为珠光体。在较细的奥氏体晶粒（, 1 0 级）情况下， 具有魏氏组织并不会使冲击韧度下降，且冷脆转变温度 还会有所下降。奥氏体晶粒度为 ’ 1 + 级情况下，已经产 生不利影响而有所减弱；在奥氏体晶粒度为 - 1 * 级情况 下，魏氏组织的存在已经使冲击韧度大为下降，且冷脆 转变温度上升。因此，魏氏组织的形成与过热区的过热 程度有很大关系，即与金属在高温停留的时间有关。 对于同一种焊接方法来说，热输入量越大，高温停 ,. #$$% 年 第 & 期 容易得到粗大魏氏组织，得到的焊接接头的冲击韧度就 越差。 从图 ’ 组织照片和表 . 低温冲击韧度结果可以看 出，采用粗丝埋弧自动焊的接头热影响区奥氏体晶粒长 大严重，产生了粗大的魏氏组织，冲击韧度明显下降； 而采用细焊丝焊接由于适当降低了热输入量，接头的熔 合区及过热区奥氏体晶粒较细，无粗大魏氏组织，也没 有形成淬硬组织，其硬度较采用粗焊丝的高，但低温冲 击韧度反而成倍提高。两种不同的试验结果正是基于上 述原因。
则，我国也可借鉴将焊接工艺评定与焊工考试合并在一 个标准里，便于推动焊接工作的标准化进程。 综上所述，焊接工艺评定的本质是验证焊接工艺， 采取全国焊接学会统一制定常用的标准焊接工艺规程， 并经过施焊单位的试验验证后采用的方法是可行的。 !" 结语 （*）应将锅炉、压力容器、压力管道等特种设备的 焊接工艺评定应归并为一个标准。 （’）将特种设备的焊工考试规则升格为标准，并与 焊接工艺评定归并为一个标准。 （+）建议由全国焊接学会统一制定常用的标准焊接 工艺规程，由施焊单位试验验证后采用，可替代各施焊 单位自行制作焊接工艺评定。 （,）由全国焊接学会制定常用的标准焊接工艺规 程，并不断丰富、评审与改进。
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!"#$ 规范的焊接工艺评定在我国应用研讨
福建省锅炉压力容器检验所 （福州 !"###!#$ 锅炉及压力容器规范第 % 卷焊接和钎焊评定的主要内容， !"#$ 规范是由焊接
学会制订一些成熟钢种的常用标准焊接工艺规程供企业试验后选用，不必每个企业每个焊接工艺评定都要自 行拟定评定。本文从标准理解和实践经验两个方面阐述了焊接工艺评定标准的统一化，以及应将常用的焊接工 艺评定转化为标准焊接工艺规程的科学性和必要性。
求、焊接工艺评定、焊接操作评定、焊接数据及标准焊 接工艺规程。 “7!5A ?’ C ’5!>3=,”分为四个 章 节：钎 焊 总 要 求、钎焊工艺评定、钎焊操作评定及钎焊数据，在强制 ，附 性的附录 $ 中是许可的标准焊接工艺规程（ "<7"D） 录 $ 规定所列出的标准焊接工艺规程可以在给定的条件 下使用。 “!"#$ 锅炉及压力容器规范第 % 卷焊接和钎焊评 定”是关于焊工、焊接操作工、钎焊工、钎焊操作工， 以及根据 !"#$ 锅炉和压力容器规范及 !"#$ ’/1 压力 管道规范所使用的焊接工艺的评定。这是一个很活跃的 标准文件，经历经常的评审、解释和改进，以适应新的 发展和新的研究数据。 !"#$ 第 % 卷是一个被不同的建 造规范如 !"#$ 第 1、/、(、+ 卷采纳（其中第 1 卷为动 力锅炉建造规则，第 + 卷为压力容器建造规则）用于评 定的规范。当第 % 卷不能保证被特定的建造规范所接受 时，那些特定的建造规范会应用特定形式的制造以及会 增加附加的焊接要求给第 % 卷。第 % 卷为影响焊接工艺 和操作的焊接要求建立了基本的判据。 焊接工艺规程（ <7"）和焊接评定记录（ 7?5）是 为了确定用于建造的焊接试件具有设想应用要求的性 能。它预先假设进行焊接工艺评定的焊工或焊接操作工 是技术熟练的工人，工艺评定试验是为了确定焊接试件 性能而不是焊接的个人操作技能。在焊工操作考试中是 为了确定焊工焊接熔敷金属的能力，在焊接操作工操作 考试中是为了确定焊接操作工操作设备的机械能力。在
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工艺评定中，被第 ! 卷所评价的每个过程都列出了基本 变量和非基本变量。通常，焊接工艺规程（ "#$）为每 个包含在特定工艺规程中的过程列出了所有的基本和非 基本变量。如果变化一个基本变量，要求再次评定工 艺；当建造规范要求冲击韧度时，要求再次评定工艺。 “%!!&’$() 锅炉及压力容器规范第 ! 卷焊接和钎焊 评定”于 *+++ 年在“ #’,- ."/")01234”以增版 ’++ 的方 式 增 加 了 一 个 第 5 章 节 “ ’,-260) ! $789:8;: ”标 准 焊 接 工 艺 "<=:>9? #;@A<:B;< $C<A>D>A87>@9E（ $"#$E） 规程。该章节有 5 个部分： ."—5++ 总则， ."—5%+ 标 准焊接工艺规程 $"#$E 的采用，."—5*+ 无需离散实验 的标准焊接工艺规程 $"#$E 应用， ."—5F+ 表格， ."/ 5G+ 标准焊接工艺规程 $"#$E 的生产应用。 该章节 规 定 列 在 附 录 ) 中 的 标 准 焊 接 工 艺 规 程 $"#$E 可用于要求采用 ’$() 锅炉及压力容器规范第 ! 卷的建造中，任何考虑标准焊接工艺规程 $"#$E 的建造 规范的要求优先于第 ! 卷的要求。这些标准焊接工艺规 程 $"#$E 不允许用于有要求冲击韧度试验的建造规范的 情况中。在应用前，制造商应对生产焊接和所提供的操 作控制遵守每个标准焊接工艺规程 $"#$E 负责，制造商 应按照 $"#$ 焊接一个坡口试件并作记录（包括母材、 焊材、坡口、预热、后热、检验、力学性能及射线检测 等 %5 项记录） 。一旦一个 $"#$ 已经被试验，相似于所 试验的附加的 $"#$E 可被使用而无需进一步的试验，这 样附加的 $"#$E 应与被试验的 $"#$ 进行比较且以下限 制不能被超越：焊接过程的变化、 # 分类数字和 $ 分类 数字的变化、从焊态到热处理状态的变化、从气体保护 焊到自保护药芯焊丝的变化、焊条的 H 分类数字的变 化、高于室温预热的增加等。 $"#$E 的生产应用，当使用任何一个 "#$ 时，遵循 一个 $"#$ 的焊接必须严格按照 $"#$ 的规定进行。另 外，应用 $"#$E 还应遵守下列条件：制造商不得偏离 $"#$E 中焊接条件、$"#$E 不能补充或修改（除非建造 规范要求） 、$"#$E 不能与制造商评定的 "#$E 用在同样 的生产接头中，$"#$E 只有在 ."—5%+ 的试验成功地焊 接、试验和证明后才能使用，支持试验的辨认号应标注 在每个 $"#$ 上，支持试验记录应交授权检验师 ’2 评 审。 !" 焊接工艺评定的本质 （%）标准 IJGK+& 规定焊接工艺评定 应以可靠的钢