焊接工艺评定及工作试件PPT学习教案
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试件按照图4准备。分支角度α是选择生产中的最小值。 可以用于全焊透接头（骑座式、嵌入式和对穿透式接头）和T型 接头。
注： 1 按照预焊接工艺规范（ pWPS）制备和清理焊接接头 a 最小值150mm D1 主管的外径 D2 支管的外径 t1 主管的材料厚度 t2 支管的材料厚度 α 支管角度
图 4 支 管 接 头 试样
度定义（ISO6947：1993） ➢ EN 9606-2 焊接人员认证测试——熔化焊——第2部
分：铝及铝合金（ISO 9606-2:2004） ➢ EN ISO 15607:2003 金属材料焊接程序的规范与认
可——总则（ISO 15607:2003） ➢ EN 15609-1金属材料焊接程序的规范与认可——焊
样。
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图5 板材对接接头试样选取区域
注：
1 去除两端各25mm
2 焊接方向
3 采样区域：－1个拉伸试样
样
－弯曲试样或断裂试
4 采样区域：－如果需要， 额外试样取样区
5 采样区域：－1个拉伸试样
样
－弯曲试样或断裂试
6 采样区域：－1个宏观试样
－1个微观试样
注意：本图没有按规定比例 绘制。
（或）再试验的要求。 除支管连接（见图4）和T型接头（见图3）外，板板/管管焊接的
材料厚度t应该相同。如果应用标准要求，母材的扎制方向应该标 记在试样上，例如挤压件。 试件的材料厚度和（或）管材外径应该按照8.3.2.1到8.3.2.4选择。 试件的形状和最小尺寸应该满足后续要求。
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2、 参考标准
➢ 下列参考标准对于本标准的应用而言是不可缺少的。 对于有日期的参考标准而言，只能引用列出的版本， 对于无日期的参考标准而言，参考最新的标准（包 括任何修正）。
➢ EN515 铝和铝合金——锻造产品——回火命名 ➢ EN571-1无损检测——渗透检测——第1部分：总则 ➢ EN 1714 焊接无损检测——焊接接头的超声波检测 ➢ EN ISO 6947 焊缝——工作位置——斜坡和旋转的角
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6.3 试件的焊接
试件的准备和焊接应该按照pWPS执行，并符合实际的生产焊 接条件。试件焊接位置及倾斜和旋转的角度限制要求按照EN ISO 6947执行。熔入实际生产接头中的定位焊要包含在试件里。
检测人员或检测机构要监督试件的焊接和检验。
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7 、试件的检验及评定
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7.4.3 弯曲试验
第30页/共115页
表3列出了相应延伸率和厚度的弯曲直径。 数值可以圆整后选取弯曲直径。
为方便评定可以使用更小的弯曲直径。 当延伸率小于等于5%时，试验之前应该 退火。弯曲直径应该按照规定的“O”回火条 件给出的延伸率计算。 试验时，试样不能在任何方向出现任何 单个大于3mm的裂纹。试验时试样端角处出 现的裂纹，在评定时可以忽略。
依照EN ISO 4063，铝的电弧焊包含下列焊接 过程：
——131：熔化极惰性气体保护焊（MIG焊） ——141：钨极惰性气体保护焊（TIG焊） ——15： 等离子弧焊 注意：特殊的应用、材料和生产条件需要做
比本标准规定更全面的评定（见7.1）。 本标准中的原则可用于其它熔化焊工艺。
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焊的焊接工人认证考试
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2、 参考标准
➢ ISO 17635 焊接无损检测——金属材料熔化焊总则 ➢ ISO 17636焊接无损检测——熔化焊接接头的射线检测 ➢ ISO 17637焊接无损试验——熔化焊接接头的目测 ➢ ISO 17639 金属材料焊接的破坏性试验——焊接的宏观与微观检测 ➢ ISO/TR 15608 焊接——用于金属材料分类系统的方针 ➢ ISO/TR 17671-1 焊接——金属材料焊接建议——第1部分：电弧焊总则 ➢ ISO/TR 17671-4 焊接——金属材料焊接建议——第4部分：铝及铝合金电弧焊
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图6 管材对接接头试样选取区域
注： 1固定管材顶部 2 采样区域：－1个拉伸试样
－弯曲试样或断裂试样 3 采样区域：－如果需要，额外试样 取样区 4 采样区域：－1个拉伸试样
－弯曲试样或断裂试样 5 采样区域：－1个宏观试样
－1个微观试样 注意：本图没有按规定比例绘制。
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件A中给出了这个系列的细节。 本标准规定了进行焊接工艺评定的条件，以及在第8节中列出的条
件范围内的所有实际焊接操作的焊接工艺的认可范围。 本标准用于锻造和铸造铝及其合金的电弧焊。在本标准中术语
“铝”既代表铝又代表铝合金。
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1 、适用范围
本标准不适用于铝铸件的补焊，铝铸件补焊 方面由标准prEN ISO 15614-4规定。
焊接工艺评定及工作试件
会计学
1
第一部分 ISO15614
金属材料焊接工艺的要求及认可焊接工艺试验 第二部分：铝及铝合金电弧焊焊接工艺评定
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1 、适用范围
本标准明确规定了如何通过焊接工艺评定来认可预焊接工艺规程。 本标准是一个系列标准的一部分，在标准EN ISO 15607:2003，附
图7 T型接头试样选取区域
注： 1 去除两端各25mm 2 宏观和微观试样 3 1个宏观试样 4 焊接方向
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图8 管材支管连接或角焊的试样选取区域
注： α 分支角度 在A、A1、B和B1位置选取宏观试样 在A位置选取微观试样
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7.3 无损检验
所有7.1节和表1要求的无损检验都应在试件 取样之前进行。
试件上截取。
➢
当一个试样的拉伸检验未能满足7.4.2节的要求
时，应该再截取两个试样进行相同项目的检验，每
个试样都应满足7.4.2节的要求。
每个补充试样的检验都应按照最初不合格试样的 检验方法进行。若任何一个试样不合格，则判定该 焊接工艺不合格。
6.2.2 全焊透板材对接接 头
试件按照图1制备。
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图1 全焊透的板材对接接头试样
注： 1 按照预焊接工艺规范（pWPS）制备和清理焊接接头 a 最小值150mm（横向弯曲试验样品可能需要一个较大
的a，见7.4） b 最小值300mm t 材料厚度
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6.1 总则 焊接工艺评定的相关接头应该制做一个或
多个标准的试件，如6.2中的要求。当产品/ 接头的外形尺寸不符合本标准的标准试样 时，就应该使用EN ISO 15613。 6.2 试样的形状和尺寸
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6.2.1 概要
试样的长度或数量应该足以允许执行所有要求的试验。 可以准备额外的试样或比最小尺寸长的试样，来满足额外的和
6.2.3 全焊透的管材对
试件按照图2制备。
接接头
注意：“管材”一词单独出现或以组合词出现都用于表示“管 材”，“管子”和“中空结构”。
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图2 管材焊透对接接头试样
注： 1按照预焊接工艺规范（pWPS）制备和清理焊接接头 a 最小值150mm D 管材外径 t 材料厚度
试样和对接接头横向拉伸试验按照ISO 4136规定执行。 对外径大于50mm的管材，应该打磨管材内外两侧的焊缝超高
金属，使试样厚度与管壁厚度相等。 对于小于等于50mm的管材，当使用全截面小直径管材时，管
材内表面的超高焊缝金属可以保留不打磨。
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Rm (w)
对于标有“O”的供货状态的第21和第22组材料，试样的拉伸强度不应低于 相关标准对母材对应强度要求的最小值，见表2。
第31页/共115页
第32页/共115页
7.4.4 断裂检验 试样和对接接头断裂检验按照ISO 9017规定执行。 7.4.5 宏观/微观检验 试样按照ISO 17639制备和检验。试样的一面要有清晰的熔合线、
HAZ和焊缝层道。 宏观检验应该包括未受影响的母材。7.5节给出了评定等级。 特定合金要小心腐蚀，以避免产生腐蚀裂纹。
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7.5 评定等级
当检验结果符合EN 30042标准评定级别B级时， 该焊接工艺可被认可，对于 以下四种缺陷采用C级：
焊缝余高过高（对接接头）、 焊缝太凸（角焊缝）、角焊 缝喉高过大、角焊熔深过大。
在ISO第341页7/共61153页5中给出了ISO 10042的评定级别和各无损检
注意：特殊的应用、材料或生产条件要执行比本标准更 全面的检验，以获得更多的信息，并避免在以后为获得 额外的试验数据而重复焊接工艺评定。
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第20页/共115页
7.2 试件的取样区域
试件应按照图5、6、7和8来取样。
试样应在对母材进行无损检测之后选取，
而且所用的检测方法符合相关标准要求。 可以从无损检测允许的缺陷区域选取试
7.6 再试验
➢
当试件未能满足目检或7.5节中规定的无损检
验要求时，可再补焊一个试件进行补充评定，若这
个试件的检验结果仍不合格，则判定该焊接工艺不
合格。
➢
当试样仅由于焊接缺陷而不能满足7.4节规定
的破坏性检验要求时，则需要再截取两个试样进行
相同项目的检验，增加的试样可取自与前一个试样
相同的试件，如果材料充足，也可以从重新焊接的
接程序规范——第1部分：电弧焊（ISO 15609-1:2004）
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2、 参考标准
➢ EN ISO 15613金属材料焊接程序的规范与认可——基于前产品焊接测试的认 可（ISO 15613:2004）
➢ ISO 4136 金属材料焊接的破坏性试验——横向拉伸试验 ➢ ISO 5173金属材料焊接的破坏性试验——弯曲试验 ➢ ISO 9017金属材料焊接的破坏性试验——断裂试验 ➢ ISO 10042 铝及其可焊合金的电弧焊接头——缺陷质量等级指导 ➢ ISO 14175 焊接耗材——电弧焊和电弧切割的保护气体 ➢ ISO 14732 焊接人员——熔化焊的焊接工人与全机械化和自动化金属材料电阻
根据接头几何形状（或尺寸）、材料和生产 要求，无损测试应该按照ISO 17637（目检）、 ISO 17636（射线检验）、EN 1714（超声波 检验）和EN 571-1（渗透检验）根据表1中的 要求执行。
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7.4 破坏性检验
7.4.1 概要 检验内容应该按照表1要求执行。 7.4.2 横向拉伸试验
第6页/共115页
3 、术语和定义
为了本标准能达到预期目的，在EN ISO 15607:2003中及下列的术语和定义适用于本 标准。
3.1 补焊 生产过程中为达到铸件规定的质量，用 于去除铸件的缺陷和内部孔洞而进行的焊 接。
第7页/共115页
4 、预焊接工艺规范（pWPS）
预焊接工艺规范应该按照 EN ISO 15609-1编制，而且应 该给定所有相关参数的公差。
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6.2.4 T型接头
试件按照图3准备。
。 可以用于全焊透的对接接头或角接接头
图 3 T型 接 头 试 样
注： 1焊接一面或者两面，按照预焊接工艺 规范（ pWPS）制备 和清理 焊接接 头 a 最小值150mm b 最小值300mm t 材料厚度
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6.2.5 管材的支管连接和角接焊缝
在ISO/TR 17671-1和 ISO/TR 17671-4中给出了铝焊 相关规定。
第8页/共115页
5 、焊接工艺评定
试件的焊接和检验要按照第6节和第7节 执行。
符合EN ISO 9606-2或ISO 14732相关要求 的焊工或焊接操作人员，才能进行焊接工 艺评定。
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6、 试件的制备
相同后热状态下试样的拉伸强度Rm(W)应满足下列公式的要求：
Rm(w)=Rm(pm) ×T
其中： Rm(w)是焊接后相同后热状态下试样拉伸强度；
Rm(pm)是相关标准中要求的母材最小拉伸强度；
T是接头的有效系数。 对于两种不同合金间的焊缝，应该满足最小的那个Rm(w)值。
第28页/共115页
7.1 检验的范围 检验既包括无损检验（DNT）及破坏性检验，检验应符合表1的要求。
执行标准可指定额外的试验，例如：
——焊缝纵向拉伸试验； ——焊缝金属弯曲试验或特殊焊缝金 属弯曲 ——拉伸试验，用于0.2%屈服强度和 （或） ——化学成分分析； ——十字接头的评定。
试验，以测量延伸率； 延伸率的测定；
注： 1 按照预焊接工艺规范（ pWPS）制备和清理焊接接头 a 最小值150mm D1 主管的外径 D2 支管的外径 t1 主管的材料厚度 t2 支管的材料厚度 α 支管角度
图 4 支 管 接 头 试样
度定义（ISO6947：1993） ➢ EN 9606-2 焊接人员认证测试——熔化焊——第2部
分：铝及铝合金（ISO 9606-2:2004） ➢ EN ISO 15607:2003 金属材料焊接程序的规范与认
可——总则（ISO 15607:2003） ➢ EN 15609-1金属材料焊接程序的规范与认可——焊
样。
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图5 板材对接接头试样选取区域
注：
1 去除两端各25mm
2 焊接方向
3 采样区域：－1个拉伸试样
样
－弯曲试样或断裂试
4 采样区域：－如果需要， 额外试样取样区
5 采样区域：－1个拉伸试样
样
－弯曲试样或断裂试
6 采样区域：－1个宏观试样
－1个微观试样
注意：本图没有按规定比例 绘制。
（或）再试验的要求。 除支管连接（见图4）和T型接头（见图3）外，板板/管管焊接的
材料厚度t应该相同。如果应用标准要求，母材的扎制方向应该标 记在试样上，例如挤压件。 试件的材料厚度和（或）管材外径应该按照8.3.2.1到8.3.2.4选择。 试件的形状和最小尺寸应该满足后续要求。
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2、 参考标准
➢ 下列参考标准对于本标准的应用而言是不可缺少的。 对于有日期的参考标准而言，只能引用列出的版本， 对于无日期的参考标准而言，参考最新的标准（包 括任何修正）。
➢ EN515 铝和铝合金——锻造产品——回火命名 ➢ EN571-1无损检测——渗透检测——第1部分：总则 ➢ EN 1714 焊接无损检测——焊接接头的超声波检测 ➢ EN ISO 6947 焊缝——工作位置——斜坡和旋转的角
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6.3 试件的焊接
试件的准备和焊接应该按照pWPS执行，并符合实际的生产焊 接条件。试件焊接位置及倾斜和旋转的角度限制要求按照EN ISO 6947执行。熔入实际生产接头中的定位焊要包含在试件里。
检测人员或检测机构要监督试件的焊接和检验。
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7 、试件的检验及评定
第29页/共115页
7.4.3 弯曲试验
第30页/共115页
表3列出了相应延伸率和厚度的弯曲直径。 数值可以圆整后选取弯曲直径。
为方便评定可以使用更小的弯曲直径。 当延伸率小于等于5%时，试验之前应该 退火。弯曲直径应该按照规定的“O”回火条 件给出的延伸率计算。 试验时，试样不能在任何方向出现任何 单个大于3mm的裂纹。试验时试样端角处出 现的裂纹，在评定时可以忽略。
依照EN ISO 4063，铝的电弧焊包含下列焊接 过程：
——131：熔化极惰性气体保护焊（MIG焊） ——141：钨极惰性气体保护焊（TIG焊） ——15： 等离子弧焊 注意：特殊的应用、材料和生产条件需要做
比本标准规定更全面的评定（见7.1）。 本标准中的原则可用于其它熔化焊工艺。
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焊的焊接工人认证考试
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2、 参考标准
➢ ISO 17635 焊接无损检测——金属材料熔化焊总则 ➢ ISO 17636焊接无损检测——熔化焊接接头的射线检测 ➢ ISO 17637焊接无损试验——熔化焊接接头的目测 ➢ ISO 17639 金属材料焊接的破坏性试验——焊接的宏观与微观检测 ➢ ISO/TR 15608 焊接——用于金属材料分类系统的方针 ➢ ISO/TR 17671-1 焊接——金属材料焊接建议——第1部分：电弧焊总则 ➢ ISO/TR 17671-4 焊接——金属材料焊接建议——第4部分：铝及铝合金电弧焊
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图6 管材对接接头试样选取区域
注： 1固定管材顶部 2 采样区域：－1个拉伸试样
－弯曲试样或断裂试样 3 采样区域：－如果需要，额外试样 取样区 4 采样区域：－1个拉伸试样
－弯曲试样或断裂试样 5 采样区域：－1个宏观试样
－1个微观试样 注意：本图没有按规定比例绘制。
第23页/共115页
件A中给出了这个系列的细节。 本标准规定了进行焊接工艺评定的条件，以及在第8节中列出的条
件范围内的所有实际焊接操作的焊接工艺的认可范围。 本标准用于锻造和铸造铝及其合金的电弧焊。在本标准中术语
“铝”既代表铝又代表铝合金。
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1 、适用范围
本标准不适用于铝铸件的补焊，铝铸件补焊 方面由标准prEN ISO 15614-4规定。
焊接工艺评定及工作试件
会计学
1
第一部分 ISO15614
金属材料焊接工艺的要求及认可焊接工艺试验 第二部分：铝及铝合金电弧焊焊接工艺评定
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1 、适用范围
本标准明确规定了如何通过焊接工艺评定来认可预焊接工艺规程。 本标准是一个系列标准的一部分，在标准EN ISO 15607:2003，附
图7 T型接头试样选取区域
注： 1 去除两端各25mm 2 宏观和微观试样 3 1个宏观试样 4 焊接方向
第24页/共115页
图8 管材支管连接或角焊的试样选取区域
注： α 分支角度 在A、A1、B和B1位置选取宏观试样 在A位置选取微观试样
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7.3 无损检验
所有7.1节和表1要求的无损检验都应在试件 取样之前进行。
试件上截取。
➢
当一个试样的拉伸检验未能满足7.4.2节的要求
时，应该再截取两个试样进行相同项目的检验，每
个试样都应满足7.4.2节的要求。
每个补充试样的检验都应按照最初不合格试样的 检验方法进行。若任何一个试样不合格，则判定该 焊接工艺不合格。
6.2.2 全焊透板材对接接 头
试件按照图1制备。
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图1 全焊透的板材对接接头试样
注： 1 按照预焊接工艺规范（pWPS）制备和清理焊接接头 a 最小值150mm（横向弯曲试验样品可能需要一个较大
的a，见7.4） b 最小值300mm t 材料厚度
第13页/共115页
6.1 总则 焊接工艺评定的相关接头应该制做一个或
多个标准的试件，如6.2中的要求。当产品/ 接头的外形尺寸不符合本标准的标准试样 时，就应该使用EN ISO 15613。 6.2 试样的形状和尺寸
第10页/共115页
6.2.1 概要
试样的长度或数量应该足以允许执行所有要求的试验。 可以准备额外的试样或比最小尺寸长的试样，来满足额外的和
6.2.3 全焊透的管材对
试件按照图2制备。
接接头
注意：“管材”一词单独出现或以组合词出现都用于表示“管 材”，“管子”和“中空结构”。
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图2 管材焊透对接接头试样
注： 1按照预焊接工艺规范（pWPS）制备和清理焊接接头 a 最小值150mm D 管材外径 t 材料厚度
试样和对接接头横向拉伸试验按照ISO 4136规定执行。 对外径大于50mm的管材，应该打磨管材内外两侧的焊缝超高
金属，使试样厚度与管壁厚度相等。 对于小于等于50mm的管材，当使用全截面小直径管材时，管
材内表面的超高焊缝金属可以保留不打磨。
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Rm (w)
对于标有“O”的供货状态的第21和第22组材料，试样的拉伸强度不应低于 相关标准对母材对应强度要求的最小值，见表2。
第31页/共115页
第32页/共115页
7.4.4 断裂检验 试样和对接接头断裂检验按照ISO 9017规定执行。 7.4.5 宏观/微观检验 试样按照ISO 17639制备和检验。试样的一面要有清晰的熔合线、
HAZ和焊缝层道。 宏观检验应该包括未受影响的母材。7.5节给出了评定等级。 特定合金要小心腐蚀，以避免产生腐蚀裂纹。
第33页/共115页
7.5 评定等级
当检验结果符合EN 30042标准评定级别B级时， 该焊接工艺可被认可，对于 以下四种缺陷采用C级：
焊缝余高过高（对接接头）、 焊缝太凸（角焊缝）、角焊 缝喉高过大、角焊熔深过大。
在ISO第341页7/共61153页5中给出了ISO 10042的评定级别和各无损检
注意：特殊的应用、材料或生产条件要执行比本标准更 全面的检验，以获得更多的信息，并避免在以后为获得 额外的试验数据而重复焊接工艺评定。
第19页/共115页
第20页/共115页
7.2 试件的取样区域
试件应按照图5、6、7和8来取样。
试样应在对母材进行无损检测之后选取，
而且所用的检测方法符合相关标准要求。 可以从无损检测允许的缺陷区域选取试
7.6 再试验
➢
当试件未能满足目检或7.5节中规定的无损检
验要求时，可再补焊一个试件进行补充评定，若这
个试件的检验结果仍不合格，则判定该焊接工艺不
合格。
➢
当试样仅由于焊接缺陷而不能满足7.4节规定
的破坏性检验要求时，则需要再截取两个试样进行
相同项目的检验，增加的试样可取自与前一个试样
相同的试件，如果材料充足，也可以从重新焊接的
接程序规范——第1部分：电弧焊（ISO 15609-1:2004）
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2、 参考标准
➢ EN ISO 15613金属材料焊接程序的规范与认可——基于前产品焊接测试的认 可（ISO 15613:2004）
➢ ISO 4136 金属材料焊接的破坏性试验——横向拉伸试验 ➢ ISO 5173金属材料焊接的破坏性试验——弯曲试验 ➢ ISO 9017金属材料焊接的破坏性试验——断裂试验 ➢ ISO 10042 铝及其可焊合金的电弧焊接头——缺陷质量等级指导 ➢ ISO 14175 焊接耗材——电弧焊和电弧切割的保护气体 ➢ ISO 14732 焊接人员——熔化焊的焊接工人与全机械化和自动化金属材料电阻
根据接头几何形状（或尺寸）、材料和生产 要求，无损测试应该按照ISO 17637（目检）、 ISO 17636（射线检验）、EN 1714（超声波 检验）和EN 571-1（渗透检验）根据表1中的 要求执行。
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7.4 破坏性检验
7.4.1 概要 检验内容应该按照表1要求执行。 7.4.2 横向拉伸试验
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3 、术语和定义
为了本标准能达到预期目的，在EN ISO 15607:2003中及下列的术语和定义适用于本 标准。
3.1 补焊 生产过程中为达到铸件规定的质量，用 于去除铸件的缺陷和内部孔洞而进行的焊 接。
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4 、预焊接工艺规范（pWPS）
预焊接工艺规范应该按照 EN ISO 15609-1编制，而且应 该给定所有相关参数的公差。
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6.2.4 T型接头
试件按照图3准备。
。 可以用于全焊透的对接接头或角接接头
图 3 T型 接 头 试 样
注： 1焊接一面或者两面，按照预焊接工艺 规范（ pWPS）制备 和清理 焊接接 头 a 最小值150mm b 最小值300mm t 材料厚度
第16页/共115页
6.2.5 管材的支管连接和角接焊缝
在ISO/TR 17671-1和 ISO/TR 17671-4中给出了铝焊 相关规定。
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5 、焊接工艺评定
试件的焊接和检验要按照第6节和第7节 执行。
符合EN ISO 9606-2或ISO 14732相关要求 的焊工或焊接操作人员，才能进行焊接工 艺评定。
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6、 试件的制备
相同后热状态下试样的拉伸强度Rm(W)应满足下列公式的要求：
Rm(w)=Rm(pm) ×T
其中： Rm(w)是焊接后相同后热状态下试样拉伸强度；
Rm(pm)是相关标准中要求的母材最小拉伸强度；
T是接头的有效系数。 对于两种不同合金间的焊缝，应该满足最小的那个Rm(w)值。
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7.1 检验的范围 检验既包括无损检验（DNT）及破坏性检验，检验应符合表1的要求。
执行标准可指定额外的试验，例如：
——焊缝纵向拉伸试验； ——焊缝金属弯曲试验或特殊焊缝金 属弯曲 ——拉伸试验，用于0.2%屈服强度和 （或） ——化学成分分析； ——十字接头的评定。
试验，以测量延伸率； 延伸率的测定；