[工学]NB-T47014承压设备焊接工艺评定讲稿

（4）受压元件母材表面堆焊、补焊；
一.承压设备焊接工艺评定标准
以后承压设备的对接焊缝、角焊缝焊接工艺评 定，耐蚀层堆焊的焊接工艺评定，换热管与管 板接头的焊接工艺评定，承压管道焊接工艺评 定，有色金属的焊接工艺评定都要求按 NB/T47014－2011标准进行。而出口的压 力容器产品或国外承包的工程则要求按国外标 准执行，如按ASME规范或EN288进行。
3.术语与定义
本标准共采用16个定义（术语）其中3.12 下转变温度和3.13上转变温度术语值得注 意：对于奥氏体金属由于在加热过程无相 变，因此不存在此相变温度。
上转变温度：加热期间完成奥氏体转变的相变温度。
下转变温度：加热期间开始形成奥氏体的相变温度。
面弯：弯曲试样受拉面为焊缝正面的弯曲。具有较大焊缝宽度的面为正 面，当两面焊缝宽度相等则先完成盖面层焊缝一侧为正面。
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。
1.范围
本标准规定了承压设备（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。
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。
中间热处理、消除焊接应力热处理等。究竟加热到多少温度才当作焊后热处理，
NB/T47015－2011标准4.6.1条规定，对于碳钢、低合金钢的焊件低于490℃的热过
程，高合金钢低于315℃的热过程，均不作为焊后热处理对待。
5.1.4.2 除5.1.4.1外，表1中各类别号的材料焊后热 处理类别(Fe-7、Fe-8)：
三.试件采用规则－焊接工艺评定试件分类对象
在说明焊接工艺评定试件分类对象前，首先要说 明焊接工艺评定的对象是焊缝而不是焊接接头。
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焊缝形式分为：对接焊缝，角焊缝，塞焊缝， 槽焊缝和端接焊缝共五种。
焊接接头形式分为：对接接头，T形接头，十 字接头，搭接接头，塞焊接头槽焊接头，角接接 头，端接接头，套管接头，斜对接接头，卷边接 头，锁底接头共12种。
焊接工艺评定
2012年10月
(3)监检人员应当对焊接工艺评定过程进行监督。
(四)焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告 (PQR)和焊接工艺规程(WPS)应当由制造（组焊） 单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准，经过 监检人员签字确认后存入技术档案。
(五)焊接工艺评定技术档案应当保存至该工艺评定 失效为止，焊接工艺评定试样应当至少保存5年。
5.1.2 金属材料及分类
根据金属材料的化学成份、力学性能和焊接性能将焊
制承压设备用母材进行分类、分组见表1
焊接工艺评定中金属材料分类、分组从来都是焊接工艺评定规则
中的重点内容。NB/T47014－2011根据金属材料的化学成份、力学
性能和焊接性能将压力容器焊接用母材进行分类、分组。
母材的分类、分组结果不仅直接影响到焊接工艺 评定质量与数量，而且与焊件预热、焊后热处理 的温度十分密切。从对接焊缝与角焊缝焊接工艺 评定的目的出发，焊接工艺评定标准中金属材料 的分类主要考虑焊接接头的力学性能前提下也充 分考虑到母材化学成分（与耐热、耐腐蚀等性能 密切相关），组织状态及焊接性能。具体说来是 将压力容器焊接用金属材料划分为十四类，其中 铁基材料划分为十类。
背弯：弯曲试样受拉面为焊缝背面的弯曲。
侧弯：弯曲试样受拉面为焊缝横截面的弯曲。
缺欠：在焊接接头与母材中，无损检测标准允许存在的不连续部位。
焊后热处理：能改变焊接接头的组织和性能或焊接残余应力的热过程。
4 总则
4.1 焊接工艺评定一般过程是:根据金 属材料的焊接性能，按照设计文件规定 和制造工艺拟定预焊接工艺规程，施焊 试件和制取试样，测定焊接接头是否符 合规定的要求，并形成焊接工艺评定报 告对预焊接工艺规程进行评价。
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。
a)不进行焊后热处理；
b) 在规定的温度范围内进行焊后热处理。
1.需要特别提出的是对于类别为Fe-8（奥氏体不锈钢）的材 料焊后热处理类别：
例如可以将众多的奥氏体不锈钢放在一个组内， 并规定“某一钢号母材评定合格的焊接工艺可以 用于同组别号的其它钢号母材”，这是因为：虽 然这些不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能不同，但当 通用焊接工艺评定因素和专用焊接工艺评定因素 中的重要因素、补加因素不变时它们的焊接接头 力学性能相同。
焊接工艺评定试件检验项目也只要求检验力学性 能（拉伸、弯曲、冲击）。
3）并评定承压设备制造、安装单位在限定条件 下焊成符合技术规定的焊接接头能力；
4）焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工 作状态，金属材料、焊接材料应符合相应标准 ，并由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本 单位设备焊接试件。
4.3焊接工艺评定及焊接工艺规程程序见下 图所示。
压力容器焊接工艺规程流程图
即要评定焊接工艺则首先要拟定“预焊接工 艺规程（pWPS）”，用“焊接工艺评定报 告（PQR）”来证明“预焊接工艺规程（ pWPS）”的正确性。在新标准中规定：焊 接工艺评定报告必须出具这两份文件。
4.2 焊接工艺评定条件要求：
1）焊接工艺评定应在本单位进行；
2）焊接工艺评定验证承压设备制造、安装单位 拟定焊接工艺规程的正确性；
焊条分类见表2；
气焊、气体保护焊、等离子弧焊用焊丝分类见表3 ；
埋弧焊用焊丝分类见表4；
埋弧焊用焊剂见表5。
1、填充金属是指在焊接过程中，对参与组成焊缝金属的 焊接材料的通称。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、熔咀等。
2、在NB/T47014表2至表5中已列出填充金属的分类及类 别。表2是“焊条分类”；表3是“气焊、气体保护焊、等 离子弧焊用焊丝和填充丝分类”；表4是“埋弧焊用焊丝 分类”；表5是埋弧焊用焊剂分类”。
5.焊接工艺评定因素及类别划分
5.1 各种焊接方法的通用焊接工艺评定因素及分类
5.1.1 焊接方法用分类
焊接方法的类别为：气焊（OFW）、焊条电弧焊（SMAW ）、埋弧焊（SAW）、钨极气体保护焊
（GTAW）、熔化极气体保护焊（含药芯焊丝电弧焊）（ GMAW、FCAW）、电渣焊（ESW）、等离子弧焊（PAW ）、磨擦焊（FRW）、气电立焊（EGW）和螺柱电弧焊 （SW）。(10)
3、填充金属分类原则
（1）焊条与焊丝分类，遵照标准中母材分类原则 ，力图使熔敷金属分类与母材分类相同。主要是 考虑熔敷金属的力学性能，也充分考虑其化学成 分。
（2）埋弧焊焊材包括焊丝和焊剂，对焊丝和焊剂 都进行分类。埋弧焊用焊丝和焊剂的分类原则仍 是遵照标准中母材分类原则，力图使熔敷金属分 类与母材分类相同。
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 QW-422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。
1.9 不符合本规程时的特殊处理规定
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。
三、NB/T47014－2011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
焊缝的定位焊缝都应做焊接工艺评定)
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。
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。
由于不锈钢埋弧焊焊剂主要是起保护作用，因此 不锈钢埋弧焊焊剂仅分为熔炼焊剂和烧结焊剂两 类。
5.1.4 焊后热处理及分类
5.1.4.1 类别号为Fe-1、 Fe-3、 Fe-4、
Fe-5A、 Fe-5B、 Fe-5C、Fe-6、 Fe-9B、Fe-10I、 Fe-10H的材料焊后热处理类别：
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。
a)不进行焊后热处理；
b)低于下转变温度进行焊后热处理；
C)高于上转变温度进行焊后热处理（如正火）
d)先在高于上转变温度，而后在低于下转变温度进行 焊后热处理（即正火或淬火后回火）；
e)在上下转变温度之间进行焊后热处理。
焊件在制造过程中,经常受到不同程度的加热，如热卷筒体、加热校圆、消氢、
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；
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.
本标准适用于气焊(OFW)、焊条电弧 焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、钨极气体保护 焊(GTAW)、熔化极气体保护焊(FCAW)、 电渣焊(ESW)、等离子弧焊(PAW)、摩擦焊 (FRW)、气电立焊(EGW)和螺柱电弧焊 (SRW)等焊接方法。
NB/T47014－2011标准中有五类焊接 工艺评定和一类附加评定，评定目的各不 相同，评定规则也不一样，在进行焊接工 艺评定和附加评定时应分别遵守相应的每 一项规定。
焊接接头的使用性能由焊缝的焊接工艺来决 定，因此焊接工艺评定试件分类对象是焊缝而不 是焊接接头，在标准中将焊接工艺评定试件形式 分为对接焊缝试件和角焊缝试件，并对它们的适 用范围作了规定。
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。(可以自己参照本标准编写)
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，这是从 力学性能准则出发的。