NBT 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准解析
NBT47014承压设备焊接工艺评定规范分解
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修订背景
• 当前,正在 锅炉、压力容器和压力管道行业内实施的 焊接工艺评定标准: JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》; JB/T4734-2002 《铝制焊接容器》附录B“铝容器焊接工 艺评定”; JB/T4745-2002 《钛制焊接容器》附录B“钛容器焊接工 艺评定”; JB/T4755-2006 《铜制焊接容器》附录B“铜制压力容器 焊接工艺评定”; JB/T4756-2006 《镍及镍合金制压力容器》附录B“镍及 镍合金制压力容器的焊接工艺评定”;
焊接工艺评定因素及类别划分
•
焊接工艺评定因素分为通用焊接工艺评定因素和专用焊接 工艺评定因素 • 专用焊接工艺评定因素分为重要因素、补加因素和次要因 素。 重要因素:指能够影响焊接接头力学性能和弯曲性能的焊接工 艺评定因素; 补加因素:指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺评定因素; 次要因素:指对要求测定的力学性能和弯曲性能无明显影响的 焊接工艺评定因素
国内实施的焊接工艺评定标准特点:
除SY/T 4103《钢质管道焊接及验收》外,都是参照采 用美国ASMEⅨ; SY/T 4103等效采用美国API 1104标准,我国长输管道 行业普遍使用。SY/T 4103中没有冲击试验规定,适用于 没有冲击试验要求的管道。
•
与JB4708-2000相比,NB/T47014进行了大量的变更 和调整 标准性质由强制性变更为推荐性。推荐性标准一旦被法规 、规范或强制性标准所引用则具有强制性; 适用金属材料从钢扩大到钢、铝、钛、铜、镍; 焊接方法增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电 弧焊; 评定类别增加了复合金属材料、换热管与管板和螺柱电弧 焊。
各种焊接方法的专用焊接工艺评定因素及分类
各种焊接方法的通用评定因素 焊接方法及分类
解读47014-2011
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1.标准规定了承压设备(锅炉、压力设备、压力管道)的对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定、耐蚀堆焊工艺评定、复合金属材料焊接工艺评定、换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定以及螺柱电弧焊工艺评定的规则、试验方法和合格指标。
本标准适用于气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、电渣焊、等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊等焊接方法。
本标准不适用于气瓶。
作业指导书WWi和预焊接工艺规程PWPS都是用于指导具体某一条或某一类焊缝的焊接的。
不同的是,我们通常所说的作为指导书WWI是指导具体产品上的某一条或某一类焊缝的焊接的,而预焊接工艺规程PWPS就指导焊接工艺评定试板的焊接的。
当焊接工艺评定合格时,WWI才有可能与PWPS内容相类似,而大多数时候,PWPS中的规范参数都比WWI中的要大,因为焊接工艺评定试验就是要在最恶劣的情况下检验该套焊接工艺的准确性与合理性。
所以个人认为,当焊接工艺评定合格后,PWPS与WPS应该是一样的,而WWI只是从WPS 中引申出来的,针对具体某个产品上的某条焊缝或某类焊缝的作业指导,WWI的使用范围比WPS要小。
·本人做过几年的焊接工艺工作,对于异种钢焊接接头的冲击功的合格指标,个人是这样理解的:两侧热影响区的冲击功合格指标按各自母材的指标判定;焊缝的按所用焊接材料的指标判定。
原因是焊缝的组成大部份是由焊接材料提供的;另外,同一个异种钢焊接接头,在不同的情况和条件下,选用的焊接材料可能会不一样,这个时候以所用焊接材料的冲击功合格指标来判定焊缝的冲击功是否合格是最合理的。
如果不同意上述观点,个人认为可以按照冲击功指标较低的一侧母材的指标来判定。
因为既然设计选择了这里可以用两种指标不一样的材料来组成这个焊接接头,那说明指标较低的那种材料也能够满足产品运行过程中的冲击使用要求,所以没必要按指标较高的来进行判定。
实际生产中,相信大家在异种钢焊接选择焊接材料时,一般都是就高不就低吧,那这样一来的话,无论焊缝的冲击功是按照焊接材料的指标来判定,还是按照合格指标较高侧的母材的指标来判定,问题应该都不大吧2011年7月1日颁布47014最大的特色应该是材料的分类由原来的53种钢材变成161种,并且增加了三种有色金属进来47014中6.1.2.2(d)条:组别号Fe-1-2的母材评定合格的焊接工艺,适用于组别号为Fe-1-1的母 ...zwg1970060 发表于 2011-10-24 19:58这一条的理解,我们那边的宣贯会没有提到,刚才我又仔细对照了一下标准,个人认为是这么理解的:NB/T47014 6.1.2.2条d)款组别号为Fe-1-2的木材评定合格的焊接工艺适用于组别号为Fe-1-1的母材。
47014重点条款讲解.
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JB 4708-1992 经历八年实践后,编发执行了 JB 4708-2000,又经历十一年实践历史, 经过 8 年调研、编审、批准,颁发了 NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》,经国 家能源局 2011 年 7.月 1 日批准颁发,2011.10.1 日实施。
(二).当前焊接工艺评定标准现状,
在 NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》发布前,即 2011.8 月以前,我国在 锅炉、压力容器和压力管道行业内实施的焊接工艺评定标准可称是各行业多标自行,当 时具有的规范依据有:
(1)JB 4708—2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》;* (2)JB/T 4734—2002《铝制焊接容器》附录 B“铝容器焊接工艺评定”; (3)JB/T 4745—2002《钛制焊接容器》附录 B“钛容器焊接工艺评定”; (4)JB/T 4755—2006《铜制压力容器》附录 B“铜制压力容器的焊接工艺评定”; (5)JB/T 4756—2006《镍及镍合金制压力容器》附录 B“镍及镍合金制压力容器的焊 接工艺评定”; (6)GB 151—1999《管壳式换热器》附录 B“换热管与管板接头的焊接工艺评定”;*
焊接接头的焊评。 5.标准性质:从强制性变更为推荐性。推荐性标准一旦被法规、规范或强制性标准
所引用则具有强制性。
《承压设备焊接工艺评定》解析
1 范围: 2. 规范性引用文件:共 86 项标准,其中部分标准已经更新了版本及名称。 3 术语与定义
2012 年颁发的 TSG G0001-2012《锅炉安全技术监察规程》,明确规定了以 NB/T 47014 作为“焊接工艺评定”的基本依据。
NBT47014承压设备焊接工艺评定规范分解
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感谢聆听
提高焊接效率
焊接工艺评定可以确定最佳的焊接工艺参数和焊接 方法,提高焊接效率,降低生产成本。
保证焊接安全
通过焊接工艺评定,可以评估焊接工艺的安全性和 可靠性,确保焊接过程符合相关标准和规范,防止 焊接事故的发生。
焊接工艺评定标准的发展历程
早期的焊接工艺评定标准主要关注焊接接头的力学性能,如 强度、韧性等。随着技术的不断发展,评定标准逐渐扩展到 焊接接头的化学成分、金相组织等方面。
100%
目的
确保承压设备的焊接工艺满足相 关标准和规定,保证设备在制造 、使用和维修过程中的安全性能 。
80%
重要性
对于承压设备制造行业,焊接工 艺评定是至关重要的环节,直接 关系到设备的安全性能和使用寿 命。
nbt47014标准的适用范围
适用对象
适用于所有制造、使用和维修 承压设备的企事业单位和个体 工商户。
04
焊接工艺评定流程
焊接工艺评定准备
确定焊接工艺评定的项目和内容
01
根据设备类型、材料、焊接方法等因素,确定需要进行焊接工
艺评定的项目和内容。
选择合适的焊接工艺评定标准
02
根据相关标准和规范,选择适合的焊接工艺评定标准。
准备焊接工艺评定所需的材料和设备
03
根据焊接工艺评定的需要,准备相应的材料、设备、工具等。
目前,国际上通用的焊接工艺评定标准包括ISO 15614、 AWS D1.1、D1.2等,这些标准在不断地修订和完善,以适 应新的技术和市场需求。
03
nbt47014标准解析
nbt47014标准简介
80%
定义
nbt47014标准是关于承压设备 焊接工艺评定的规范,用于确保 焊接工艺的可靠性和安全性。
NBT47014-2011《《承压设备焊接工艺评定》
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• 2、统一承压设备焊接工艺评定标准所面临的问题
(1)产品类别增加到锅炉、压力容器、压力管道; 金属材料类别增加到钢、铝、钛、铜和镍;焊接方 法要增加等离子弧焊、气电立焊和摩擦焊。 (2)基本概念 1、什么是焊接工艺评定?什么是NB/T 47014中 的焊接工艺评定? 2、焊接工艺评定流程; 3、焊接接头抗拉强度合格指标; 4、焊接接头冲击试验温度; (3)弯曲试样的试验参数及试样加工要求; (4)换热管与管板的焊接工艺评定。
• 根据NB47014总则4.1的规定,NB47014作 为焊接工艺评定具备通用性、技术性和基 础性,还应符合产品相关标准、技术文件 的要求。 • 通过比较两个标准,在最基础的母材分类 分组方面,两者基本一致,而其他方面的 要求均高于NB47014,因此,GB/T9711标 准中的钢管在焊接施工时,应按其附录B补 焊工艺验证的要求进行焊接工艺评定。
• 6.2 金属材料及分类 • 6.2.1 分类原则 • 根据金属材料的化学成分、力学性能和焊 接性能将焊制承压设备用母材进行分类。 • 6.2.2 增加了锅炉用钢、管线钢及有色金属 • 关于管线钢,执行标准为GB/T9711.1《石 油天然气工业输送钢管 交货技术条件 第1 部分:A级钢管》如L245 L295等。 • GB/T9711.2《石油天然气工业输送钢管 第 2部分 B级钢管》L245NB L360QB等。
• 螺柱焊:螺柱焊(stud welding)是将螺 柱一端与板件(或管件)表面接触,通电 引弧,待接触面熔化后,给螺柱一定压力 完成焊接的方法。电弧螺柱焊用圆柱头焊 钉适用高层钢骨结构建筑、工业厂房建筑、 公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、 交通设施建筑、机场、车站、电站、管道 支架、起重机械及其它钢结构等。
NB/T47014-2011《承压设 备焊接工艺评定》
NBT47014讲义
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➢《压力管道安全技术监察规程-工业管道》 TSG D0001-2009
• 第六十二条 所有管道受压元件的焊接以及 受压件和非受压件的焊接,必须采用经评 定合格的焊接工艺,施焊单位必须对焊接 工艺严格管理。
• 管道受压元件的焊接工艺评定应当符合 有关安全技术规范及其相关标准的规定。 焊接工评定完成后,焊接工艺评定报告和 焊接工艺指导书应当经过施焊单位焊接责 任工程师审核,质量保证工程师批准,并 且存入技术档案。
➢ 《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011 • 5.0.1 在掌握材料焊接性能后,必须在工程焊接进行焊接
工艺评定。 • 5.0.2焊接工艺评定应按现行行业标准《承压设备焊接工艺
评定》NB/T47014的规定进行。
➢ 《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG R0004 -2009
承制单位…..按规定……可以在本单位的焊 接工艺评定文件中对其分类
应按各种焊接材料制造厂家的牌号、分别 进行焊接工艺评定
其填充金属按“填充金属归类报告”要求 分类;制定本单位使用的焊接工艺评定标 准 承制单位应遵照……并参照……编制供本单 位使用的焊接工艺评定标准
附录.C
复合金属材料焊接工艺评定
√和本标准中耐蚀层堆焊不同 √焊接工艺评定分两种 √复合金属材料适用范围扩大 √基层、过渡焊缝和复层是否同时参加试件(试样) 力学性能和弯曲性能检验 √力学性能和弯曲性能检验合格指标特殊
3.2 • 国内承压设备制造安装企业简况
• 据国家质检总局特种设备安全监察局统计公布的,2009年特种设备 制造、安装企业数量见下表。
锅炉 压力容器 气瓶 压力管道
有许可证的制造企业
1269 3693
129
4047
关于NB T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》等四项标准的声明

关于NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》等四项标准的声明
声明
NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》、NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》、NB/T47016-2011《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》以及NB/T47018《承压设备用焊接材料订货技术条件》系列标准已于2011年7月1日由国家能源局批准发布,2011年10
月1日实施。
现发现社会上有个别单位借用上述系列标准名义进行宣贯、培训。
由于该系列标准均为我委员会归口,标准的宣贯、培训应由我委员会组织进行,加之相关标准均未正式发行,对于非法宣贯、培训中产生的误导及理解错误,我委员会将不负任何责任,并保留对非法宣贯、培训的诉讼权力。
同时也郑重提醒相关单位和部门,谨防上当受骗。
特此声明。
全国锅炉压力容器标准化技术委员会 2011年7月18日。
NB-T47014承压设备焊接工艺评定一解读
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•
没有对塞焊焊缝,槽焊缝和端接焊缝的焊接工 艺评定作出规定。 • 对接焊缝或角焊缝试件评定合格的焊接工艺不 适用于塞焊缝,槽焊缝和端接焊缝。对接焊缝试 件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝(P39), 这是从力学性能准则出发的。 • ㈠对接焊缝、角焊缝与焊接接头形式关系示例见 图1,从焊接工艺评定试件分类角度出发可以看出: • ⑴对接焊缝连接的不一定都是对接接头;角焊 缝连接的不一定都是角接头。尽管接头形式不同, 连接它们的焊缝形式是可以相同的。
•
二范围(P7). NB/T47014-2011中规定了承压设 备(锅炉、压力容器和压力管道)五类焊接工艺评 定和一类焊接工艺附加评定基本要求(: 1.对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定; 2.耐蚀堆焊焊接工艺评定; 3.复合金属材料焊接工艺评定; 4.换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定; 5.螺柱电弧焊工艺评定; • 标准中规定的评定准则、参数划分、钢材分类分组、 厚度替代等,都是围绕焊接接头力学性能这个准则.
㈡图2所示的T形接头是对接焊缝和角焊缝组合焊缝 连接的,不能称之为“全焊透的角焊缝”,否则 就要犯概念性的错误。如图2所示的焊接接头按设 计要求分为截面全焊透和截面未全焊透两种情况。
在进行焊接工艺评定时,只要采用对接焊缝试件 进行评定,评定合格的焊接工艺也可适用于组合 焊缝中的角焊缝 对接焊缝试件有板材和管材两种,这两种试件 在测定焊接接头力学性能上属同一原理,没有什 么区别。(P39) NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标 准规定板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适 用于管材的对接焊缝,反之亦可。
⑵不管焊件接头形式如何,只要是对接焊缝所连接, 则只需采用对接焊缝试件评定焊接工艺;也不管 焊件接头形式如何,只要是角焊缝所连接,则只 需采用角焊缝试件评定焊接工艺。 ⑶对接焊缝试件评定合格的焊接工艺可以用于焊 件的各种接头的对接焊缝; 角焊缝评定合格的焊接工艺可以用于焊件的 各种接头的角焊缝。 在确定焊接工艺评定项目时,首先在图样上依 次寻找各式各样的焊接接头是用何种形式的焊缝 连接的,只要是对接焊缝连接的焊接接头就取对 接焊缝试件,对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦 适用于角焊缝;评定非受压角焊缝焊接工艺时, 可仅采用角焊缝试件。
NB-T47014承压设备焊接工艺评定一解析
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• 采用新材料、新技术、新工艺以及有特殊使用要求的压力容器,不符 合本规程要求时,相关单位应当将有关的设计、研究、试验等依据、 数据、结果及其检验检测报告等技术资料报国家质量监督检验检疫总 局(以下简称国家质检总局),由国家质检总局委托有关的技术组织或 者技术机构进行技术评审。技术评审的结果经过国家质检总局批准后, 采用新材料、新技术、新工艺的压力容器方可进行试制、试用。
• 对母材进行分类、分组是为了减少焊接工艺评定数量, 这是国际上焊接工艺评定标准通常的作法。我国的焊 接工艺评定标准基本上是参照美国ASME Ⅸ QW422对母材进行分类,分组的。(美国是按材料有无 冲击试验分类、分组)
• 5.1.3 填充金属及分类
• 填充金属包括焊条、焊丝、填充丝、焊带焊剂、 预置填充金属、金属粉、板极、熔嘴等。
• 3)焊接工艺附加评定的目的是使焊接接头附加 特性(如焊透、角焊缝厚度)符合规定。
2.规范性引用文件:
共引用86项标准,其中部分标准已经更新了版 本及名称。对于未曾引用国内标准的材料、国外 的标准的材料和在国内生产的国外的标准的材料, 则应按《固定式压力容器安全技术监察规程》1.9 条的规定和附录B:母材、填充金属和焊接方法的 补充规定执行。(P3)
承压设备焊接工艺评定
2013年3月1日
杨智华
• 固定式压力容器安全技术监察规程
第4.2.1条 焊接工艺评定(P19)
• 压力容器焊接工艺评定的要求如下:
• (1)压力容器产品施焊前,受压元件焊缝、与受压 元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、 受压元件母材表面堆焊与补焊以及上述焊缝的返 修焊缝都应当进行焊接工艺评定或者具有经过评 定合格的焊接工艺规程(WPS)支持。
NB-T47014承压设备焊接工艺评定

三、NB/T47015-2011承压设备焊接工艺 评定的适用范围
3.4焊接工艺评定和焊工
3.4.1施焊下列各类焊缝的焊接工艺应按 NB/T47014评定合格:
(1)受压元件焊缝; (2)与受压元件相焊的焊缝; (3)上述焊缝的定位焊缝;注:不熔入和熔入永久
NB/T47014-2011标准中,焊接工艺 评定的目的是使
1)焊接接头力学性能符合规定;
2)堆焊层化学成分符合规定;
3)焊接工艺附加评定的目的是使焊接接头 附加特性(如焊透、角焊缝厚度)符合规 定。
2.规范性引用文件:
共引用86项标准,其中部分标准已经更 新了版本及名称。对于未曾引用国内标准 的材料、国外的标准的材料和在国内生产 的国外的标准的材料,则应按《固定式压 力容器安全技术监察规程》1.9条的规定和 附录B:母材、填充金属和焊接方法的补充规 定执行。
但如果设计文件或者用户要求焊接工艺评定 要做小于0℃的冲击试验时,则应按照要求进 行小于0℃的冲击试验。
固定式压力容器安全技术监察规程
第4.2.1条 焊接工艺评定
压力容器焊接工艺评定的要求如下:
(1)压力容器产品施焊前,受压元件焊缝、 与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内 的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补 焊以及上述焊缝的返修焊缝都应当进行焊 接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接 工艺规程(WPS)支持。
二. NB/T47014-2011中规定了承压设备
(锅炉、压力容器和压力管道)五类焊接工艺评定和 一类焊接工艺附加评定基本要求:
1.对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定;
2.耐蚀堆焊焊接工艺评定;
如何理解及根据NBT-47014-2011进行焊接工艺评定和焊接工艺评定依据选取

如何理解NB/T-47014-2011承压设备焊接广东省特种设备检测研究院湛江检测院何镜章一、标准使用范围锅炉、压力容器、压力管道的对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定,耐蚀堆焊工艺评定,复合金属材料焊接工艺评定,换热管与管板焊接工艺评定。
二、NB/T-47014-2011的特点1、主要是参照和采用ASME第Ⅸ卷。
JISB8285a2、增加了术语与定义:将焊接工艺规程(WPS)→预焊接工艺规程(PWPS)。
3、强制性标准变为推荐性标准。
只是一旦被相应法规、规范或强制性标准所引用才具有强制性。
4、适用范围(1)从压力容器扩大到锅炉、压力容器与压力管道。
(2)从钢扩大到钢、铝、钛、铜、镍。
(3)焊接方法增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电焊和螺柱电弧焊。
(4)评定类别增加了复合金属材料、换热管与管板和螺柱电弧焊。
5、焊接工业评定因素及类别划分(1)指出了各种焊接方法通用的焊接工业评定因素及分类。
A、金属材料分类a、与2000年版相比,增加了很多金属材料。
B、金属材料(母材)分类、分组:主要按照焊接接头的力学性能,再考虑母材化学成分和焊接性能进行分类。
钢:Fe-1类:强度钢:抗拉强度等级40~60kgf/mm2。
Fe-1-1组:低碳钢:含碳量小于0.25%,抗拉强度为40~60kgf/mm2(40Mpa)。
如:20#,Q235。
Fe-1-2组:半碳钢或低合金钢:碳当量大于等于0.25%,抗拉强度为50kgf/mm2(49Mpa)。
如:Q345R。
Fe-1-3组:低合金高强钢:E在0.3%左右。
抗拉强度为55 kgf/mm2(54Mpa)。
如:Q370R,15MnNiNbDR。
Fe-1-4组:低合金高强钢:E在0.3%~0.5%,抗拉强度为60kgf/mm2(59Mpa)。
如:07MnMoVR、07MnNiVDR。
Fe-2类。
Fe-3类:含Mo≥0.3%的强度钢、耐蚀刚,抗拉强度为40~60 kgf/mm2。
Fe-3-1组:40 kgf/mm2级的如:12CrMo,15Mo G。
NBT 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准解析
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NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准解析一、我国压力容器焊接工艺评定标准的制定和演变过程。
我国压力容器焊接工艺评定标准的建立要追溯到七十年代末,随着焊接工艺技术的发展以及对工艺评定认识的加深,该标准经过了多次修订。
其演变过程为:(1)1980年颁布的JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》附录二。
(2)1985年颁布的JB3964-85《压力容器焊接工艺评定》代替JB741-80附录二。
(3)1992年颁布的JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》代替JB3964-85。
(4)2000年颁布的JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》代替JB4708-92。
(5)2011年颁布的NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》代替JB4708-2000。
在2000年颁布JB4708-2000版后,为了对按92版标准评定的项目适用性做出答复,国家质监局于2001年下发了质技监办发【2001】003号文(关于执行JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准的意见),提出了以往按92版做的工艺评定哪些可继续有效,哪些需要补做项目,并要求对继续有效的评定,要按2000版进行转化。
在GB713-2008《锅炉压力容器用钢板》标准发布后,国家质检总局以质检特函【2008】64号文《关于GB713-2008实行过渡期安排的通知》中,提出了由于钢板钢号的改变,对已进行的工艺评定需进行转换,但如何转换,没有明确规定。
二、NB/T 47014修订原则修订原则是国际上通用标准接轨并结合中国的法规和国内的实际情况,参照采用ASMEⅨ制定适用于我国锅炉、压力容器、压力管道三类产品的统一的焊接工艺评定标准。
目前国际上焊接方面的标准,虽然不断有ISO国际标准出台,但实际使用的还是两大体系的标准,即欧洲标准和泛太平洋地区使用的美国标准;焊接工艺评定也一样,欧洲采用的标准是EN288《金属材料的焊接工艺规程及评定》。
NBT-47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的概念和逻辑浅述
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NB/T 47014-2011焊接工艺评定标准中的概念和逻辑浅述靳茂明(江苏省特种设备安全监督检验研究院,210003,南京)前言:焊接工艺评定规则涉及到焊接理论、概念分类理论、排列组合知识、逻辑理论,忽视任何一个方面都会使评定规则出现疑问。
焊接理论负责对规则的科学性做出解释,概念理论对标准的术语、结构、概念分类、概念协调等方面提出标准化要求,排列组合是解决概念分类问题的数学方法,而逻辑则是评定规则的经脉和灵魂,它是思维的科学性在评定规则中的反映,决定着推理的正确性和严密性。
对评定规则本质的认识不仅是正确执行标准的需要,而且是焊接工艺评定实现计算机方法必须的逻辑模型。
由于概念和逻辑本身就是是极其深奥且晦涩,本人没有能力进行系统地论述,所以只能是“浅述”和“杂谈”。
本文内容的正确性未经证实,仅供参考,欢迎各位同仁指正。
1. 概念的分类对每一种影响因素应该进行逻辑学意义上的分类,形成完善严密的概念体系,标准中影响评定结果的全部因素分类见下表:在试验方法因素这个概念层上的验证规则的逻辑形式见下表:有的是对相同概念类型进行相互验证,有的是对不同概念类型进行验证,有的复杂,有的简单;有的含多种概念类型,有的只有两种类型(在只有两种概念类型中,多数是相互对立的两个概念)。
对于连续数值型评定因素,可以按不同的数值范围作为概念类型,如在“厚度”因素这个概念层,在该概念层中试件的概念类型和产品的概念类型就不一样。
1.1 母材组合形式的分类定义:①对焊:同一牌号母材之间的焊接称为“对焊”。
②组焊:不同牌号母材之间的焊接称为“组焊”。
③同类组焊:同一类别中不同母材之间的焊接称为“同类组焊”。
④跨类组焊:不同类别母材之间的焊接称为“跨类组焊”(或异类焊接).⑤同组组焊:同一组别中不同的两种母材之间的焊接。
⑥跨组组焊:同一类别中不同组别的两种母材之间的焊接以上6种分类是评定标准中实际存在的母材组合形式的基本逻辑分类,对评定规则的语言描述的准确性有着重要意义。
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NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准解析一、我国压力容器焊接工艺评定标准的制定和演变过程。
我国压力容器焊接工艺评定标准的建立要追溯到七十年代末,随着焊接工艺技术的发展以及对工艺评定认识的加深,该标准经过了多次修订。
其演变过程为:(1)1980年颁布的JB741-80《钢制焊接压力容器技术条件》附录二。
(2)1985年颁布的JB3964-85《压力容器焊接工艺评定》代替JB741-80附录二。
(3)1992年颁布的JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》代替JB3964-85。
(4)2000年颁布的JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》代替JB4708-92。
(5)2011年颁布的NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》代替JB4708-2000。
在2000年颁布JB4708-2000版后,为了对按92版标准评定的项目适用性做出答复,国家质监局于2001年下发了质技监办发【2001】003号文(关于执行JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准的意见),提出了以往按92版做的工艺评定哪些可继续有效,哪些需要补做项目,并要求对继续有效的评定,要按2000版进行转化。
在GB713-2008《锅炉压力容器用钢板》标准发布后,国家质检总局以质检特函【2008】64号文《关于GB713-2008实行过渡期安排的通知》中,提出了由于钢板钢号的改变,对已进行的工艺评定需进行转换,但如何转换,没有明确规定。
二、NB/T 47014修订原则修订原则是国际上通用标准接轨并结合中国的法规和国内的实际情况,参照采用ASMEⅨ制定适用于我国锅炉、压力容器、压力管道三类产品的统一的焊接工艺评定标准。
目前国际上焊接方面的标准,虽然不断有ISO国际标准出台,但实际使用的还是两大体系的标准,即欧洲标准和泛太平洋地区使用的美国标准;焊接工艺评定也一样,欧洲采用的标准是EN288《金属材料的焊接工艺规程及评定》。
该标准后来被等效采用为ISO15609《金属材料焊接规程及评定》,这个标准逐渐被国际认可。
但在我国还处于认识阶段。
由于我国现行锅炉、压力容器和压力管道行业基本都参照采用了ASMEⅨ,且其权威性和广泛性一直被国际上多数国家所公认,因此本次标准修订参照ASMEⅨ。
三、NB/T47014编制基础本标准的编制基础有:1.当前在锅炉、压力容器、压力管道行业实施的焊接工艺评定标准。
(1)J B4708-2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》。
(2)J B/T4734-2002 《铝制焊接容器》附录B。
(3)J B/T4745-2002 《钛制焊接容器》附录B。
(4)J B/T4755-2006 《铜制焊接容器》附录B。
(5)J B/T4756-2006 《镍及镍合金制焊接容器》附录B。
(6)《承压锅炉安全技术监察规程》附录I。
(7)G B50236-1998《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》。
(8)S Y/T0452-2002《石油天然气金属管道焊接工艺评定》。
2.ASME规范第Ⅸ卷。
3.现行的材料包括焊接材料标准和性能检测规范。
四、NB/T47014与JB4708-2000相比,修订内容解析。
1.标准性质不同JB4708为强制性而NB/T为推荐性标准,但要注意的是推荐性标准,一旦被法规、规范或强制性标准所引用就具有强制性。
因此NB/T47014-2011被GB150或《容规》引用,压力容器制造行业就必须强制执行。
2.扩大了应用范围:(1)适用产品范围从压力容器到锅炉和压力管道;(2)适用的材料从钢到铝、钛、铜、镍;(3)焊接方法除取消了电渣焊外,增加了等离子弧焊、气电立焊和螺柱电弧焊;(4)增加了换热管与管板的评定,取消了对组合焊缝所进行型式试评定内容,增加了复合材料焊接评定,取消了不锈钢复合钢焊接评定;3.重新规定了焊接工艺评定的流程:程序为:先拟定预焊接工艺规程(PWPS)(专门为焊接工艺评定所拟定的焊接工艺文件),然后评定PWPS并形成焊接工艺评定报告(PQR),对PWPS进行评价。
如果编制产品焊接工艺规程(WPS),可根据合格的PQR中确定各焊接因素进行。
以上可见附录A焊接工艺流程图。
4.对本标准以外的母材和焊材及焊接方法的评定用规范性附录做了原则规定,见附录C。
5.焊接工艺评定因素及分类、分析。
(1)NB/T47014对工艺评定因素的分类与ASMEⅨ在编制型式上有区别,与JB4708也有变化。
重要因素——影响拉力和弯曲性能ASME Ⅸ:每种焊接方法因素附加重要因素——影响冲击性能次要因素——不影响力学性能通用因素——每种焊接方法都适用的评定。
NB/T47014:焊接工艺评定要素专用因素——除通用因素以外,每种焊接方法的评定因素。
新标准中在通用因素中既有重要因素也有附加重要因素,在专用因素有重要、附加和次因素。
(2)通用因素的分类及评定规则a)通用因素以焊接方法,金属材料,填充材料和焊后热处理分为四项。
其中焊接方法、焊后热处理除内容上有增加外,其评定规则同JB4708和ASMEⅨ。
b)母材的分类分组及评定规则:i)母材分类分组的目的为了减少工艺评定数量。
分类主要考虑焊接接头的力学性能,也充分考虑了材料的化学成分和焊接性。
其分类原则近似于ASME Ⅸ,而分组的原则与ASME Ⅸ有大的区别。
ASME Ⅸ材料分组是以其他规范卷要求有冲击试验的钢质材料,再依据材料特性在类别下进行分组。
在NB/T47014中未有此说明。
NB/T47014与ASME Ⅸ对钢质材料分类分组的比较见表1.NB/T47014的分类分组与JB4708相比也作了较大的改动,如Q345R在JB4708属II-1,而在NB/T47014中则分为Fe-I-2组。
表1 NB/T47014与ASME Ⅸ分类分组对比ii)母材的评定规则与JB4708相比,由于一些材料类别组别的变更以及焊接方法的增加,在类别的评定规则中修改和增加的内容有两点:①采用SMAW,SAW,GTAW方法对Fe1~Fe5A类评定时,高类别号母材评定合格的工艺适用于高类别与低类别母材相焊。
除此之外,不同类别母材相焊时需要进行评定。
②当规定热影响区进行冲击时,两类(组)别相焊,其制定的焊接工艺与各自评定合格的工艺相同,则两类(组)别相焊不需要评定,反之亦然。
NB/T47014的母材组别评定规则与JB4708基本相同(ASME Ⅸ、QW403.5有同样内容)。
C)填充金属分类及评定规则i)填充金属的分类与JB4708和ASME Ⅸ都不同。
在JB4708中把焊条、焊丝、焊剂的牌号作为评定因素是不合适的,因为焊材牌号不是标准规定代号,因此同一焊材因生产厂家的不同,可能有若干个不同的牌号,这样会大大增加工艺评定的数量,不符合焊接工艺因素分类的初衷,所以依据牌号作为评定因素,显然不科学。
ASMEⅨ对填充金属的分类有两种方式:①F-No——根据焊条和焊丝使用特性的分类(QW432)。
②A-No——根据铁基焊缝、熔敷金属化学成分大致范围分类(QW442)。
由于我国焊材熔敷金属的合金体系与美国不同,同时也没有统一的焊丝型号分类标准,因此NB/T47014没有参照ASME Ⅸ分类方法,主要以JISB8255《压力容器焊接工艺评定》为基础,依据母材的分类原则,对焊材进行了分类。
分别以焊条、气体保护焊丝、埋弧焊丝、焊剂四种情况进行了分类。
ii)填充金属的评定原则主要有:①变更类别要进行评定,但高强度级代替低强度级的填充金属焊接Fe-1、Fe-3类母材可不重新评定。
②在同类填充金属中,用非低氢性代替低氢性焊条或用冲击合格指标低的金属不满足标准要求代替高的填充金属时作为补加因素进行评定。
③Fe-1材料埋弧焊多层焊时,改变焊剂类型(中性、活性)需重新进行评定。
中性焊剂——指熔敷金属的化学成分与焊丝的化学成分不产生明显变化的焊剂。
运用于多道焊。
活性焊剂——指加入少量Mn、Si脱氧剂的焊剂,主要用于单道焊。
d)每种焊接方法专用评定因素分类和评定规则NB/T47014所列的12种焊接方法的评定因素与评定规则在ASME Ⅸ中有相同的内容。
与JB4708相比,在JB4708所列的焊接方法中,仅在气体类的因素中有二个重要因素不同:即对NB/T47014的材料类别为Fe-10I、Ti1-2、Ni1-5,(取消JB4708Ⅷ、Ⅻ类材料);①取消背面保护气体或改变惰性气体为混合气体。
②取消尾部气体保护或尾部气体从惰性改变为混合气体或气体流量值比评定≥10%。
6.关于焊件的厚度替代范围焊件厚度替代范围NB/T47014与ASME Ⅸ相同而与JB4708有很大差别,见表2,表3。
从表中可以看出增加了试件母材厚度的分档,扩大了焊件母材的厚度的替代范围。
表2 按NB/T47014评定厚度替代范围两者最小值;当T<6mm,最小厚度为T/2。
如焊件经上转变温度处理,则仍按表列值。
(2)焊缝最小值不限。
表3 按JB4708评定厚度替代范围(2)当焊后经上转变温度处理,评定母材的最小值按无冲击要求的规定。
7.评定试件的检验要求和结果评价本标准与JB4708比较有以下几点不同;(a)拉力试验的合格指标除增加有色金属相关内容外,还规定当要求焊缝金属强度可低于母材时,则试件强度不得低于焊缝Rm得最低值。
(b)弯曲试验除一些有色金属在取样尺寸和弯曲直径有特殊规定外,其他同JB4708,具体见6.4.1.6.2和表13。
.(C)冲击试验①试样缺口位置与JB4708比有修改,如图1NB/T47014与ASME Ⅸ在评定试件的检验方面最大的差别就是冲击试验的差别,根据ASME Ⅸ QW170,焊件评定做不做冲击试验由其他设计制造卷的要求来决定。
在Ⅸ卷中并没有具体规定冲击的取样位置尺寸、试验温度和合格指标等,而是在第Ⅷ卷第一册UG84进行了规定。
8.关于耐蚀堆焊工艺评定NB/T47014与JB4708比较,增加和修订了以下内容:(a)增加了管子堆焊试件,并对堆焊位置和取样位置做了规定(b)修订了一些评定因素,具体有:①SMAW和GMAW方法堆焊附加金属的体积超过10%或GTAW、PAW堆焊增加和取消填金属(JB4708没有规定)②将变更焊丝(焊带)钢号以及焊剂牌号修改为变更型号或变更国产不锈钢焊丝标准牌号。
③取消了JB4708首层堆焊焊条直径的因素,增加SMAW首层堆焊电流比评定增10%以上的因素。
④除PAW方法外取消了其他堆焊方法摆动的因素。
9.关于复合材料的评定NB/T47014取消了不锈钢复合钢焊接工艺评定,增加了复合金属材料的焊接评定,其评定分两种情况:①复合厚度参与设计强度计算,其评定方法和JB4708附录A基本相同。
②复层厚度不参与设计强度计算,其评定方法可用基层材料焊接和耐蚀层堆焊两种形式对其进行评定,也可用上述①的方法进行评定。