ASME焊接文件的编制以及焊工的考核过程总结

ASME焊接文件的编制以及焊工的考核过程

1．当产品设计图纸完成以后，焊接工程师根据按照ASME规范编制的“压力容器质量手册”的要求编写焊接接头识别卡。根据设计图纸标明的按照ASME规范2017版第8.1篇(ASME SEC.ⅧDIV.12017EDITION)分类的A 类，B类，C类，D类焊接接头，给每个接头编号，规定每个接头所遵循的焊接工艺指导书(WPS)，材料类别号或者组别号，以及焊接方法和可行的焊接位置。

2．焊接工程师按照质量手册的要求参照焊接接头识别卡编写第零版焊接工艺指导书(WPS Rev.0)。

2．1WPS，以及后来的PQR，WPQ等等所有ASME文件的格式最好对照ASME规范2017版第九卷(ASME SEC.Ⅸ)末尾的附录中的样表的格式，WPS当中，必须包括对所有重要变素的描述，见QW252-260。

2．2WPS当中的变素按照ASME规范2017版第九卷(ASME SEC.Ⅸ2002EDITION)QW250的叙述。QW252(OFW)燃料氧气焊，QW253(SMAW)焊条电弧焊，QW254(SAW)埋弧焊，QW255(GMAW and FCAW)气体保护焊及药芯焊丝气体保护焊，QW256(GTAW)钨极氩弧焊，QW257(PAW)等离子焊，QW258(ESW)电渣焊，QW259(EGW)电气焊，QW260(EBW)电子束焊。

3．根据ASME规范2017版第8.1篇(ASME SEC.ⅧDIV.12017 EDITION)的UW-28的规定，对所遵循的每一项焊接工艺作出工艺评定(PQR)。

3．1焊接工艺评定的材料与设计图纸相同，SA662-C+SA662-C；SA662-C+SM-400。SA662-C按照ASME规范第九卷(ASME SEC.Ⅸ)中QW-420材料的分组，类别属于P-No.1，组别属于Group No.2，强度等级C,亦即最小抗拉强度70-90ksi，大约相当于485-600Mpa。钢号UNS No.K02007。

SM-400的性能接近20号钢。工艺评定用母材与评定母材的适用范围应遵循QW-424的规定，并体现在WPS中。焊接工艺评定是在ASME规范第九卷(ASME SEC.Ⅸ)QW－200各项条款的指导下进行的。

3．2焊接材料的选用，根据ASME规范2017版第8.1篇(ASME SEC.ⅧDIV.12017EDITION)的UCS-67的规定，焊接材料的MDMT(低温冲击试验温度)不应高于母材的MDMT。在表UCS-66中，设计厚度取0.4375英寸，材料SA662取曲线B，得出的低温冲击试验豁免温度是–13华氏度，由于产品的工作温度是100摄氏度以上，所以在焊接工艺评定中可以不进行冲击试验。但是焊接材料的低温冲击试验温度必须低于材料的豁免温度。所用的焊丝AWS A5.18ER70S-6和ER70S-G的冲击试验温度均为-29摄氏度，大约相当于-20华氏度。低于材料的豁免温度。符合ASME规范不进行冲击试验的豁免要求。

3．3焊材的分组遵循QW-430，焊丝AWS A5.18ER70S-6和ER70S-G 属于QW-432.1钢和合金钢范畴，属于F-6组，同组的还有SFA-5.2钎接填丝，SFA-5.9不锈钢焊丝，SFA-5.20药芯焊丝等。

3．4工艺评定试样遵循QW-450，评定的熔敷金属厚度分为10mm和20mm 两种。按照ASME规范第九卷(ASME SEC.Ⅸ)QW-451.1的叙述，可以分别覆盖20mm和40mm的厚度范围，但是由于采用的焊接方法是短路过渡气体保护焊(GMAW)，按照QW452.32的叙述，对于10mm钢板，不足1/2英寸，覆盖范围缩小到1.1倍母材厚度，亦即11mm。20mm的熔敷金属虽然超过1/2英寸，按照QW452.1，QW452.2和QW451.1，可以覆盖2倍厚度，即40mm。可是本公司的产品最厚的焊缝只有20mm，同时焊缝厚度超过38mm需要热处理，会有新的要求，所以仍然限制在1.1倍母材厚度22mm，没有超出ASME规范。

3．5焊接前的预热按照ASME规范第九卷(ASME SEC.Ⅸ)中QW-406的规定。同时，在公司的质量手册中“压力容器焊接控制及检验规程”也有明确

规定。始焊温度不低于16摄氏度。层间温度不高于250摄氏度。

3．6本公司的焊接工艺评定的试样，按照ASME规范第九卷(ASME SEC.Ⅸ)中QW-450的规定要进行拉伸试验和横向导向弯曲试验。10mm的试样为2个拉伸试样，2个面弯试样和2个背弯试样。20mm的试样则为4个侧弯试样。试样的加工符合ASME规范第九卷(ASME SEC.Ⅸ)中QW-462所给出的形状和尺寸。针对本公司的试样形状尺寸，板的缩截面拉伸试样遵循QW462.1(a)，管子的缩截面拉伸试样遵循QW462.1(b)和QW462.1(c)。横向导向弯曲试验的试样遵循QW462.3(a)，侧弯试样遵循QW462.2。试样从所焊接的试板上截取，取样的顺序遵从ASME规范第九卷(ASME SEC.Ⅸ)中的QW-463。弯曲试验所使用的夹具尺寸符合QW-466。

3．7按照QW-141.1的叙述，拉伸试样用于评定焊缝的极限强度，考察材料和焊材的性能。按照QW-141.2的叙述，导向弯曲试样用于评定焊缝的完好性和延展性。考察焊道的内部质量。亦即焊缝中不应存在气孔，夹渣，未熔合，裂缝等缺陷。拉伸试验按照QW-150进行，按照QW-153拉伸试验的合格标准和QW-153.1抗拉强度的叙述，试样抗拉强度不应小于母材规定的最小抗拉强度。实际的拉伸试样均未低于焊接母材的强度数据。导向弯曲试验按照QW-160进行。弯曲试验合格标准按照QW-163，弯曲后的试样在凸面上沿任何方向测量，在焊缝和热影响区内都不应有超过1/8英寸(3.2mm)的开口缺陷。但在试样的边角部位于试验过程中出现的开口缺陷除外，除非有证据表明开口缺陷是由于未熔合，夹渣或者其他内部缺陷造成的。实际的弯曲试样均符合ASME相关要求。工艺评定合格。

4．焊接工艺评定(PQR)的合格，说明第零版焊接工艺指导书可以作为正式受控文件指导生产。第零版焊接工艺指导书升级为第A版。亦即WPS Ver.A。WPS包含了重要变素，附加重要变素以及非重要变素。当重要变素和附加重要