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焊接工艺评定实例

一、焊接工艺评定试验

焊接工艺评定试验项目和方法原则上要完全按照我国现行的焊接工艺评定标准进行，完成焊接工艺评定试验的企业单位不得任意增加或缩减试验项目，也不得任意改变试验方法，否则就失去了焊接工艺评定的合法性和合理性。

焊接工艺评定试板原则上要求无损探伤，焊接工艺评定试板不应存在不允许的焊接缺陷。如发现缺陷，则将该试板评为不合格，不得再取样，而是调整焊接参数，重新焊制焊接工艺评定试板。

（一）锅炉与压力容器焊接工艺评定试验项目

1.试验项目

锅炉与压力容器焊接工艺评定试验，按产品的接头形式分别以全焊透开坡口对接接头、局部焊透开坡口对接接头和角接接头来完成。特殊的接头如螺柱焊、耐蚀耐磨堆焊、衬里层接头及接触焊接头等按专门条款的规定进行。

当评定焊缝坡口形状和尺寸为重要参数的焊接方法时，试件的坡口形状和尺寸应符合产品图样或焊接工艺设计书的规定。焊接评定试板的检验项目按试件的形式有以下几种：

（1）开坡口对接接头试板。外观检查、拉伸、冷弯和缺口冲击韧度试验。

（2）角接接头试板。外观检查、宏观金相检验。

（3）不锈耐蚀堆焊层试件。外观检查、表面渗透检验，冷弯、化学成分分析。

（4）硬质合金堆焊层试件。外观检查、表面着色检查、表面层硬度测定、宏观金相检验、堆焊层化学成分分析。

（5）螺柱焊试件。外观检查、锤击试验或弯曲试验、扭转试验、宏观金相检验。

2.焊接工艺评定试验方法

焊接工艺评定中使用的力学性能试验方法包括拉伸、弯曲、缺口冲击、扭转和剪切试验等。

（1）拉伸试验。按GB2651—1989《焊接接头拉伸试验方法》和GB285 2—1989《焊接及熔敷金属拉伸试验方法》进行。

（2）弯曲试验。按GB2653—1989《焊接接头弯曲及压扁实验方法》进行。

（3）冲击试验（缺口韧性试验）。按GB2650—1989《焊接接头冲击试验方法》进行。

（4）角焊缝试样的宏观试验。宏观试片受检面经机械加工和磨光后，选用适当的腐蚀剂浸蚀，直至清楚地分辨出焊缝及热影响区。

（5）螺柱焊缝的检验。螺柱焊缝的工艺评定，每次应焊10个试验螺柱焊缝，其中5个作锤击试验或弯曲试验，另5个作扭转试验。具体评定要求参见有关手册。

（6）电阻焊缝的检验。电阻焊缝的焊接工艺评定试件作宏观金相检验和力学性能检验。金相试验时将焊缝横向剖开、抛光并腐蚀、显露焊缝金属的轮廓，用10倍的放大镜检查。电阻焊缝的力学性能检验主要有剪切试验和剥离试验。

（7）着色试验。耐蚀和耐磨堆焊层焊接工艺评定试样表面，在焊后状态首先应作着色检验，检验方法和程序按GB150—1998标准进行。如对一些特殊用途的产品以及耐磨堆焊层，要求作硬度试验的，可参照GB1654—1989《焊接接头及堆焊金属硬度试验方法》进行。

（8）化学成分分析。耐蚀和耐磨堆焊层焊接工艺评定试件，应作化学成分

分析。

对于产品技术条件中明确规定耐蚀性要求的焊件，焊接工艺评定的试板还应作晶间腐蚀试验。具体的试验方法、评定准则见附录表24。

（二）钢结构的试验项目

1.试验项目

钢结构焊接工艺评定试验项目包括目视检查、无损检验、弯曲试验、拉伸试验（含全焊缝金属拉伸试验）、冲击试验（对产品接头提出冲击韧度要求时）、宏观金相检验。

焊接工艺评定试件，可分为全焊透开坡口对接焊试件、局部焊透开坡口对接焊试件以及角接缝试件，在以上三种试件中还可以成板材试件和管材试件，对于槽焊缝和塞焊缝的工艺评定试验则采用模拟试件。

而钢结构焊接工艺评定试验方法包括试件焊缝的目视检查、无损检测、力学性能试验（包括背弯、面弯和侧弯以及拉伸试验）、宏观金相检验、冲击试验、重复检验等。参照锅炉与压力容器焊接工艺评定时执行的有关标准进行。

2.评定——角接焊工艺评定

钢结构产品的角接，可以直接采用如图16-3和图16-4所示的角接试件进行工艺评定。

试样的形式和数量见表16-2，试板的最小壁厚为3.2mm。

按每份焊接工艺规程和产品结构焊接时的位置，焊接一个角焊缝T形接头试件，其中一条试验焊缝是最大尺寸的单层角焊缝，另一条是最小尺寸的多层角焊缝。试件焊后经目视检查合格后，垂直于焊接方向将试件剖开，制备宏观金相试片，每块试片只检验其中一个剖面。剩下的两块试板沿整个角焊缝纵向弯断，检查断裂表面。如果断在母材金属上，不能认为焊缝金属不合格。试验前，可采用有关措施保证断于焊缝。T形接头角焊缝试验的合格标准参见GB5117—1995《碳钢焊条》和GB5118—1995《低合金钢焊条》等。

如拟采用的焊接材料不能免除焊接工艺评定，又不是按法规要求经过工艺评定的焊接材料，则应使用图16-5所示的试板形式作验证试验，试板可在平板对接位置焊接，试板长度应足以取出所要求数量的试样，并按图16-5截取试样。

焊接试板的焊接参数应尽量接近产品角焊缝的焊接参数。

表16-2 角接工艺评定试样形式和数量以及所评定的厚度范围

①对于4F和5F焊接位置，要求4个剖面。②当采用非法规认可的焊接材

料时需作焊接材料评定。

从开坡口对接焊试板中取出两个侧弯试样和一个全焊缝金属拉伸试样，合格标准参见有关国标。

二、压力容器的焊接工艺评定实例

按《压力容器安全监察规程》和GB/150—1998《钢制压力容器》的要求，压力容器施焊前应按《压力容器焊接工艺评定》标准的规定进行相应的焊接工艺评定。

压力容器结构及焊缝布置如图16-6所示。

其中A类、B类为纵环缝，必须进行焊接工艺评定；管接头与筒体连接的D 类焊缝，无论是组合焊缝还是角焊缝，也需进行焊接工艺评定。此外，接管与法兰及端盖焊接等C类焊缝均需经焊接工艺评定合格后才能投入生产。其中壳体环缝的焊接工艺评定书样本见表16-3。