钢制压力容器焊接工艺评定

钢制压力容器焊接工艺评定目 录JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定标准释义一、前 言 2二、标 准 原 理 3三、范 围 8四、术 语 9五、总 则 10六、对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规则 12七、耐蚀堆焊工艺评定规则 30八、试验要求和结果评价 31九、附录A 不锈钢复合钢焊接工艺评定 41十、型式试验评定方法 43十一、焊接工艺评定一般过程 45十二、附录B“焊接工艺指导书”和 “焊接工艺评定报告”表格 47JB/T47092000钢制压力容器焊接规程标准释义一、前 言 65二、焊接材料 66三、焊接评定 77四、焊接工艺 79五、焊后热处理 83六、焊接返修 94七、附录A 不锈钢复合钢焊接规程 99八、附录B 接头焊接工艺规程表格推荐格式 101JB47442000钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验标准释义JB 4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定标准释义一、前 言JB 7081992钢制压力空器焊接工艺评定发布之日起便结束了我国压力容器行业各方面没有一致认可的焊接工艺评定标准的忆局面，它的实施为确保压力容器焊接质量起到了积极推动作用。JB 47081992起草于1987年，当时国内焊接工艺评定刚刚起步，各方面军对焊接工艺评定的认识并不完全相同。各压力容器制造单位的焊接技术力量悬殊很大，一、二类压力 容器制造单位中焊接专业人员普遍缺乏，制订标准时充分考虑了面临的实际情况，而在相应条款中做出规定。10多年来压力容器待业发生了巨大变化，数以10万计的评定项目提高了压力容器工作者对焊接工艺的认识，压力容器制造、安装单位的焊接技术素质普遍有了很大提高，国内近100家压力容器制造单位取得了美国机械工程师学会的授权证书及钢印，具有国际权威性的规范ASME锅炉及压力容器规范在国内越来越普及，影响极深。全国压力容器标准化技术委员会充分考虑到JB47081992实施以来的重大变化，在1998年就将修订JB47081992列入了计划。标准起草单位充分调研了标准的实施情况认真对比ASME锅炉及压力容器规范第IX卷焊接和钎焊评定(1995年版)，严格按照修订标准程序，逐步提出讨论稿、征求意见稿、送审稿、报批稿。本标准的修订原则是：在JB47081992实施后国内焊接工艺评定实践基础上，根据我国压力容器法规及标准规定，从实际出发积极参照采用ASME锅炉及压力容器规范第IX卷焊接和钎焊评定，肯定合理条款，修正错误内容，增加相关章节，以使修改后的标准能切实有效保证压力容器焊接接头使用性能，力求其技术要求不低于美国同类标准化，在国内同类标准在国内同类标准中处于领先水平。由于压力容器焊接工艺评定标准的专业性与实践性都有非常强，真正认识与理解焊接工艺评定标准也绝非易事，需要认真学习相关性专业知识和进行焊接工艺评定实践。本“标准释义”拟从焊接工艺评定标准原理，焊接、压力容器等相关知识，焊接工艺评定实践国内外同行标准对比以及压力容器法规 等到方面介绍和解释标准主要条款和修订本内容，从标准起草人角度出发将标准内容交待清楚，以便于读者认识、理解、招待本标准，标准起草人提请读者重视阅读“标准原理”一章，这是本标准的指导思想与理论基础。本“标准释义”由合肥通用机械研究所戈兆文，国家质量技术监督局锅炉压力容器安全监察局张建荣编写。本“标准释义。由全国压力容器标准化技术委员会秘书长寿比南审校。本“标准释义”中的黑体字为标准条文。二、标 准 原 理焊接是制造压力容器的重要工艺，焊接质量在很大程度上决定了制造质量。压力容器焊接质量 包括诸多方面的内容：焊缝外观、焊接缺陷、焊接变形与应力、焊接接头的使用性能（力学性能、弯曲性、耐腐蚀性能、低温性能、高温性能等）和焊接接头外型尺寸等，焊接工艺能否保证产品的焊接质量，焊前需要在试件上进行验证，这就是广义的焊接工艺评定概念，严格来说，焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行曲的试验过程及结果评价，1. 压力容器产品焊接的基础质量是焊接接关的使用性能和焊接缺陷，当进行耐蚀堆焊时，堆焊层的化学成份是保证耐蚀性能的基础。JB47082000钢制压力容器焊接工艺评定针对焊接接关的使用性能、难以检测的焊接缺陷，和堆焊层化学成分，分别制订了焊接工艺评定方法。认真执行JB 4078，有利于编制正确的焊接工艺，保证压力容器的焊接质量。焊制压力容器是由母材和焊接接头构成的焊接接关的使用性能从根本上决定了压力容器的质量。焊接工艺能否保证压力容器焊接工艺正确性的判断准则，焊接工艺评定过程是按照所拟定的焊接工艺（指导书）根据标准的规定焊接试件和制取试样、检验试样，测定焊接接关是否具月所要求的使用性能，经焊接工艺评定后应提出“焊接工艺评定报告”用以证明所拟定的焊接工艺的正确性，从中可见，将焊接接头的使用性能当作压力容器焊接工艺评定的目标是制订焊接工艺评定标准的核心思想，确保焊接接头使用权性内部能的焊接工艺评定是本标准主体内容，占了标准的大部分篇幅，在标准释义中对标准原理 的叙述也是以此为主要内容。要求截面全焊透的T形接头和角妆接头（如人孔、接管），当无法检测焊缝缺陷而制造单位又没有足够的能力确保焊透时，则需要焊接工艺和焊工技能来保证，焊制产品前在型式试验件上对将要施行的焊接工艺进行验证性试验，经解剖试验确认，这也是焊接工艺评定，此时焊接工艺（指导书），根据规定焊接度件和制取度栗、检测度样是否全焊透，经焊接工艺评定 后应提出“焊接工艺评定报告”用以证明所拟定的焊接工艺的正确性，从中可见，将焊接接头是否全焊透当作焊接工艺评定的目标，这方面内容是在删除JB 47081992组合焊缝评定条款后新增加的要求，原意是从焊接工艺角度出发确保焊接接头的全焊透，国内没有经验，国外也没有可以参照的标准，故只在标准文中4。3作了原则规定，而将具体评定方法写在标准释义内作为推荐。耐蚀堆焊工艺通用否保证堆焊层的化学成分符合规定，焊前需要在试件上进行验证，堆焊层的化学成分是验证所拟定的焊接工艺正确性的判断准则。以焊接条件的变更是否引起了堆焊层化学成分的变化作为判断准则，并据制订堆焊工艺评定规则，堆焊工艺评定过程是按照所拟定的焊接工艺（指导书），根据标准的规定焊接试件和制取试样、检验试样，测定堆焊层是否具有所要求的化学成分，经焊接工艺评定后应提出“焊接工艺评定报告：”用以证明人所拟定的焊接工艺正确性，由此可见，将确保堆层化学成分当作堆焊工艺评定目标是制订耐用蚀堆焊工艺评定规则的核心思想。不论焊接工艺评定目标如何，若要评定焊接工艺则首先要拟定：“焊接工艺指导书”的正确性， “焊接工艺评定报告”来证明“焊接工艺指导书” 在本标准中规定，经焊接工艺评定后必须出具这两份文件，有人认为“焊接工艺评定要与实际生产条件相同，否则如何指导生产？”这是将焊接工艺评定当作实际生产条件的机械重复，并没有抓住焊接工艺评定当作“见证件？或“模拟件”是正确认识焊接工艺评定的最大思想障碍。“焊接工艺评定是选择最佳焊接工艺”的看法是极其幼稚的，首先是目标不清楚，“最佳是人什么？是使用性能还是应力变形即使有目标的“最佳”也是有条件的，一份“焊接工艺评定报告”可以编制多份“焊接工艺指导书”那么“最佳期”是指哪个焊接接头呢？2焊接工艺评定的目的在于验证焊接工艺指导书的正确性，焊接工艺正确与否的标志在于焊接接头的使用性能是否符合要求，若符合 要求，则证明所拟定的焊接工艺是正确的当用于焊接产品时，则产品焊接接头的使用性能同森严可以满足要求。（1）焊接工艺评定合格只说明将来施焊产吕的焊接接头使用权性能符合要求，单凭评定合格的焊接工艺并不能确保压力容器焊接质量全都符合要求，更谈不上确保 它众志成城安全可靠使用，确保压力容器焊接质量和安全可靠使用是一整套复杂的系统工程。（2）“通过焊接工艺评定确定了焊接工艺规范”的提法是不全面的，比如说产品在某一焊后热下的焊接工艺经评定合格，只能说明在该 焊后热处理规范下，产品焊接接头的使用性能是符合要求的，但最终确定焊后热处理规范，还必须测定焊接残余应力和观察金相组织后综合评定，因此，焊接工艺评定只是确定焊接工艺规范的一个方面，不是全部内容，只通过焊接工艺评定是不能最终确定焊接工艺规范的。焊接接头的使用性能是设计的基本要求，通过拟定正确的焊接工艺保证焊接接头获得所要求的使用性能3焊接工艺（指导书），是由具有一定专业知识和相当实践经验的焊接工艺人员，根据钢材的焊接性能，结合产品特点.制造工艺条件和管理情况来拟定的，焊接工艺评定的基础是钢材的焊接性能。焊接性能与焊接性是两个概念，不能混淆，焊接性能包括焊接性。钢材焊接性能试验一般包括下述内容：首先根据钢材焊接特点 出发，选择与其相适应的焊接方法；通过试验确定若干适用的焊接方法 ，当焊接方法 2确定后，依据焊缝金属性能不在钢材性能原则进行焊接材料的或研制：在某种焊接材料后，着手进行焊接工艺试验，确定适合的焊接规范参数。在确定焊接方法.焊接材料和焊接规范参数过程中，主要进行焊接性试验，即焊接接头的结全性能和使用性能试验。钢材焊接性能试验主要解决钢材如何焊接问题，但不能回答在具体工艺条件下焊接接头的使用性能是否满足要求这个实际问题，这只有领先焊接工艺评定来完成。钢材焊接性能是钢制压力容器焊接工艺评定的基础.前提没有充分掌握钢材的焊接性能就很难处拟定出完整的焊接工艺进行评定，这里着重强调：对钢制压力容器焊接工艺评定 的监督检查，道德是检验焊施焊单位掌握钢材焊接性能的程度，对于那些耐蚀钢、耐热钢,低温钢制压力容器更应如此。焊接工艺评定与钢材焊接性能试验是两个相互关联，又有区别的概念，它们之间不能互相代替，钢材焊接性能试验是重要的，但不要时接工艺评定的单位一定要进行完整的焊接性能试验，更没有要求评定前都相应进行一次焊接性试验。拟定的“焊接工艺指导书”与产品特点.制造条件及人员素质有关，单位都不完全一样，因此，焊接工艺评定应在本单位进行，不允许“照抄”或“输入”外单位的焊接工艺评定。4于压力容器用途广泛，服役条件复杂，因而焊接接头的使用性能也是多种多样的当某一焊接条件产生变化，焊接条件与接头使用性能之间对应变化规律并没有完全掌握。目前对焊接条件变更引起焊接接头力学性能（ 拉伸 .弯曲. 冲击）改变的规律掌握得比较充分，因而将焊接条件变更是否影响焊接接头力学性能，作为是否需要重新评定焊接工艺的判断准则，从而制订钢制压力容器焊接工艺评定标准，确定评定规则。焊接接头的力学性能是压力容器设计基础，是基本使用性能，以力学性能作为判断准则也是恰当的。当按照焊接接头力学性能准则评定焊接工艺时，如果产品有其他使用性能要求，则由焊接工艺人员按照理论知识和科学实验结果来选择条件并规定焊接工艺适用范围，需要重复的是，以焊接接头力学性能作为判断准则制订焊接工艺评定标准不是不考虑其他使用性能，而是目前没有条件制订以各种使用性能作为判断准则的焊接工艺评定标准，可以这样讲，钢制压力容器焊接工艺评定标准确保焊接接头力学性能符合要焊工艺评定标准班接头型式试验耐蚀堆焊工艺评定除外）。标准中规定的评定规则、参数划分、钢材分类分组、替代等，是围绕焊接接头力学性能这个准则，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他钢号母材”，这是因为，虽然这些不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能不同，但当重要因素不变时它的焊接接头力学性能相同。焊接工艺试件检验项目也只要求检验力学性能（拉伸.弯曲.冲击）。如果要增加检项目如不锈钢要求检验晶间腐蚀，则不仅要给出相应的检验方法、合格指标，还要给增加晶间腐蚀检验后评定合格的焊接工艺适用范围，原来的评定规则、参数划分、钢材分类分组、厚度替代等等不一定都能适用。例如，不锈钢焊接工艺评定增加晶间腐蚀检验，那么评定合格的焊接工艺不能再用“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他钢号母材、这条评定规则。5接工艺试件分类对象，也就是说如何评定焊接工艺。在说明焊接工艺评定试件分类 对象 之前，首先要说清“焊缝” 这两个不同概念。 “焊缝”是指焊件经焊接后所形成的结合部分，而“和焊接接头”则是由或以上零件要用焊接组合或已经焊全的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合区甚至母材等不同部位的相互影响。焊缝形式分为：对接焊缝、角焊缝、 塞焊缝、槽焊缝，共5种。焊接接头形式分为：对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头塞焊中接接头、槽焊接头、接接头、端接接头、套管接、斜对接接头、卷边接头、锁底接头，共有12种。从焊接角度来看，任何结构的压力容器都是由种种不同的焊接接头和母材构成的，而不管是何种焊接接头都是焊缝连接的，焊缝是组成不同形式的基础。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 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。没有对塞焊缝、槽焊缝、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（1）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： 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确接头，尽管接头形式不同，连接它们的焊缝是可以相同的。 不管焊件接头如何，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。 对接焊缝试件评定合格的焊接工艺可以用于焊件种种接头的对接头缝；角焊缝试件评定合格的焊工艺可以用于焊件种种接头图1 在确定审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焊缝；评定非受压角焊缝焊缝焊接工艺时，可仅采用角焊缝试件。（2）图2所示的T形接头是用对接和角接的组合焊缝连接的，不能称之为“全焊透的角焊缝”，否则就要犯概念性的错误了，全焊透的角焊缝隙在第八章试验要求和结果评价中有专门说明。如图2所示的焊接接头按设计要求分为截面全焊或未焊透两种情况，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。T 型接头 T型接头对接和角接的组合焊缝 对接和角接的组合焊缝 （截面全焊透） （截面未全焊透） 图26.接工艺评定与焊工技能考试，对于压力容器的合格焊缝而言，一是接头性能应符合要求，二是焊缝没有超标缺陷，这就很好地说明了焊接工艺评定与焊工技能考试之间的关系。焊工技能考试的目的是要求焊工按照评定合格的焊接工艺焊出没有超标缺陷的焊缝，而焊接接头的使用性能由评定合格的焊接工艺来保证，进行焊接工艺评定是，要求焊工技能训练以排除焊工操作因素干扰，进行焊工技能评定时，则要求焊接工艺正确以排除焊接工艺不当带来的干扰，应当在焊工技能考试范围内解决的问题不要放到焊接工艺评定中来。总之，焊接工艺评定在于确定焊接接头的使用性能，而不在于确定焊工的操作技能。本标准是钢制压力容器焊接工艺评定的基础性和通用性标准，对于压力容器特殊结构（如多层压力容器，列管式换热器中列管板焊接等），摧残使用条件压力容器（如低温压力容器）塞焊缝、槽焊缝的焊接工艺评定，还应考虑特殊技术要求作出相应规定，或另行制订标准。三、范 围 1范围本标准规定了工艺评定规则、试验方法和合格指标。本标准适用于钢制容器的气焊.焊条电弧焊.埋弧焊.熔化极气体保护焊.钨极气体保护焊.电渣焊.耐蚀堆焊等焊接工艺评定。本标准只是钢制容器的气焊接工艺评定方法标准，并没有规定压力容器上哪些焊缝的焊接工艺要通过评定，哪些焊缝不评定，这方面内容请遵照1999年版容器安全技术监察规程第66规定“压力容器产品施焊前，制造单位应对受压元件间的对接焊接头和要求全焊透的T形接头，受压元件与承载的非受压元件这间全焊透的T形或角接接头，以及受元件的耐腐蚀堆焊层都应进行焊接工艺评定、。JBT47092000钢制压力容器焊接规程4.1条又具体化为施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按JB4708标准评定合格。a) 受压元件焊缝；b) 与受压元件相焊的焊缝；c) 熔入永久焊缝内的定位焊缝；d) 受压元件母材表面堆焊、补焊；e) 上述焊缝的返修焊缝。范围中的焊接方法包括气焊、焊条电焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、电渣焊，其中熔化极气体保护焊的接区用所有气体。手持焊条运行的施焊方法 原焊接术语定为手工电弧焊（可简称手时局，GBT33751994焊接术语中改为焊条电弧焊。焊接电流类别（直流、交流）极性（正极性、反极性）以及焊接电源种类（变压器、发电机、硅 整流、逆变焊机务的改变不能称为焊接方法改变。四、术 语 国内目前尚无压力容器术语标准，在修订本标准时又离不开术语，有些术语在其他 行业术语标准中也没有，例如“焊接工艺评定”、 “焊接工艺指导书、 “焊接工艺评定报告”、“下转变湿度”、“上转变湿度”、“ 横向弯曲”、 “纵向弯曲”、 “面弯”、“背弯”、“侧弯”、在本标准修订时就增加了第3章术 ，分别给它们作了定义，以便在本标准中有一个统一的概念，有些术语在其他行业术语标准虽然有其定义，但不能完全表达钢制压力容器焊接工艺评定内容，例如“试件、 焊件、焊后热处理，在本标准中重新作了规定，只有接头，术语因为重用频繁，不少压力容器同仁经学与焊缝混淆，故从GBT33751994焊接术语中借来，但在前面加上焊接，二字。本标准在国内首次提出“焊接工艺评定” 术语，这是焊接工艺评定通用术语，指为使焊接接头达到某一目标，产品施焊前寻所拟定的焊接工艺进行验证性试验。JB 47082000中主要包含了以下三个方面的工艺评定：5对接焊缝、角焊缝焊 工艺评定规则接接头使用性能符合规定要求的评定，这部分内容国内外都有相应标准；6耐蚀堆焊缝焊接工艺评定规则层化学成分符合规定要求的评定，国内外也有相应标准；4、3型式试验时接工艺评定头和角接接头达到全焊透的评定，国内外都没有相应标准。当然，我们还可以从其他目标出发，制订焊接工艺评定规则，不同目的焊接工艺评定标准有不同的判断准则、评定规则、试验方法与合格指标。在“焊接工艺评定”术语中强调了焊接工艺评定的目的是“验证”。而试件焊接工艺是由焊 工艺人员“所拟定”也就是说，如果要评定某一焊件的焊接工艺就必须由焊接工艺人员根据自己的知识和实践编制、拟定聘时接工艺（指导书）进行评定，只有评定合格的焊接工艺（指导书）用于焊件，才能使焊件接接头性能达到预定的目标。“焊件”试件、术语强调包括“母材和焊接接头两部分”。比如说 焊件厚度则表明包括焊件母材厚度和焊缝金属厚度，否则应称“焊平材厚度”或焊件焊缝金属厚度。面弯、术语中突出双面焊时当两面焊缝宽度相等则先完成盖面层焊缝一侧为正面，。焊缝宽度相等可以用坡口表面最大距离稳固衡量。五、总 则 4.1焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接之前 完成。此段文字很少，却是钢制压力容器焊接工艺评定标准的基础，4。1包含了下列三重意思：“焊接工艺评定”与“焊接性能试验”是两个不同概念，不能相互代替，负材的焊接性能是焊接工艺评定基础，或前提。“焊接性能”与“焊接性”概念不同。“焊接性”的术语标准是指“材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力”。“焊接性能”虽没有术语标准，它却包含了材料焊接性能分析，对焊接方法的适应性，与之相匹配焊接材料选用、焊接工艺调整和焊接性的全部内容。本标准强调了“以可靠的钢材焊接性能为依据”，并没有要求进行焊接工艺评定试验的单位亲自从头到尾做出钢材焊接性能全部试验，钢材的焊接性能可以通过调研、查找资料、咨询及必要的试验获得，但真实性必须可靠。有人以为钢制压力容器焊接工艺评定哈蟆施焊试件并通过了拉伸、弯曲、冲击试验即可施焊产品，产品焊接质量便于工作得到保证，这是十分错误的，本标准只对焊接接头的力学性能与弯曲性能和堆层焊层化学成分负责，并不对焊接接头的耐腐蚀性、抗裂性、回火脆化、低温冲击韧性、再热功当量裂纹、高温蠕变等等使用性能与焊接缺陷敏感性负责，对钢制压力容器焊接工艺评定的监督检查，应首先对施焊单位掌握钢材焊接性能的程度进行测定检验，尤其对耐蚀钢、耐热钢、低温钢、标准抗拉强度下限值大于540Mpa的高强钢更应如此，强调焊接工艺评定应在产品焊接之前完成。4.2焊接工艺评定一般过程是：拟定焊接工艺指导书、施焊试件和制取试样、检验试件和试样、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定。焊接工艺评定难施焊单位拟定的焊接工艺的正确性，并评定施焊单位能力焊接工艺评定有一两个功能，其一是难施焊单位拟定的焊接工艺的正确性，其二是评定施焊单位焊制焊接接头的使用性能符合设计院要求的能力，焊接工艺评定可以作为施焊单位技术储备的标志之一。4.3对于截面全焊透的T形接头和角接接头，当无法检测 内部缺陷，而制造单位又没有足够的能力确保焊透时，还应增加制作型号式试验件进行焊接工艺评定，经解剖试验确认方能允许施焊产品。原JB4708_1992中组合焊缝试件（图4、图5）评定主要针对压力容器入孔、接管类焊接接头的未焊透等焊接缺陷，所编制的评定方法与以焊接接头力学性能为目标的焊接工艺评定规则根本不相容，故在标准修订时删除了组合焊缝评定条文，建立了型式试验件评定原则。制造单位焊制截面全焊透焊接接头能力可从下列条件来判断：截面全焊透焊接接头的施焊工艺条件（如坡口、焊材尺寸、焊接电流等）有没有产生易造成未焊透的改变；类似焊接接头发生质量事故的分析结果。人孔、接管类焊接接头未焊透是最主要、最危险的焊接缺陷。未焊透与坡口、焊材尺寸及焊接电流等施焊工艺条件有关，当然也与焊工技能密切相关。我们试图以确保不生产未焊透为目标编制焊接工艺评定方法，补充在标准释义的第九章型式试验件评定方法中，向读者推荐。人孔、接管类焊接接头大都由对接焊缝与角焊缝构成的组合焊缝所连接，当进行焊接工艺评定时则应有：对接焊缝试件的评定应以确保接头的力学性能；对接焊缝试件评定合格的焊接工艺也适用于角焊缝；当无法检测内部缺陷，而制造单位又没有足够的能力确保焊接质量（指未焊透）时应增加制作型试验条件进行评定。4.4焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件。焊 材必须符合相应标准，指国家标准、行业标准中任一级标准即可。本条中的“本单位技能熟练的焊接人员”、“使用本单位焊接设备”和4.2条中“验证施焊单位拟定的焊接工艺”这三条限定了焊接工艺评定需在本单位进行，不允许“借用”、“输入”或“交换”。六、对接焊缝、角焊缝焊接工艺评定规则5.1评定对接焊缝隙焊接工艺时，采用对接焊缝隙试件，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压力容器上焊缝接其受力性质可分为受压焊缝和受力焊缝，受压焊缝为承受因压力而带来的作用的焊缝，而受力焊缝则承受非压力（如支撑力、重力等。）而产生的力作用的焊缝。对接焊缝试件合格的焊接工艺亦适用于角焊缝、，其含意为既适用于受压角焊缝焊接工艺时，才可仅采用角焊缝试件。品进行焊接工艺评定时，不管压力容器是由何种形式的焊接接头构成，只看是何种焊缝隙形式连接。只要是对接焊缝连接则取对接焊缝试件，只要是角焊缝连接则取角焊缝试件。角焊缝主要承受剪切力，JIS B82701993压力容器中规定剪切应力最大值为基本许用力的80%，所以，对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于焊件角焊接。5.1.1 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。5.1.2 管与板角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于板材的角焊缝，反之亦可。对接焊缝试件与角焊缝试件与焊件安装时间关系与管材直径无关，只与（管壁）厚度有关。5.2焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素。5.2.1重要因素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素。5.2.2补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺因素。当规定进行冲击试验时，需增加补加因素。5.2.3次要因素是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。焊接接头的力学性能包括抗拉强度与冲击韧性，而弯曲性能除有力学性能性质则，还表现为工艺性能。按照制订本标准时的重新评定焊接工艺判断准则，将焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素，详见标准正文。当规定进行冲试验中，需增加补加因素。国内压力窗口容器标准或法规中都没有规定在何种情况下要进行冲击试验。ASME锅炉压力容器规范第VIII卷第一分卷中根据钢材强度级别及交货状态，最低设计温度和焊接件的控制厚度，绘制了冲击试验豁免曲线，作为焊接接头是否需要规定进行冲击试验的依据目前国内缺少相当数量的工程失效实例脆断分析和对压力容器用钢韧性追踪考察报告，没有规定进行冲击试验的条件原劳动部锅炉压力容器安全监察局曾以劳锅局字1993 13号文下发“关于压力容呀产品焊接试板问题补充的通知”，其中第七条对压力容器安全技术监察规程第71条1款规定产品焊接试板要进行“必要的冲击韧性试验”。所谓必要的是指：压力容器安全技术监察规程GB150钢制压力容器、压力容器产品专项标准规定要做冲击韧性试验的；压力容器产品设计图样的规定要做冲击韧性试验的。按压力容器产品所选用的材料，其材料标准规定要做冲击韧性试验的可见该通知中姑进行冲击韧性试验的条件作了规定，在国内压力容器法规和标准标准没有正式规定之前，各评定单位暂以劳锅局字1993 13号文作为确定冲击韧性试验的依据。5. 3.12 各种焊接方法的焊接工艺评定重要因素、补加因素 和次要因素 变更或增加补加因素 要不要重新评定焊接工艺，要看焊件是否要求冲击试验来决定，当规定冲击试验时，补加因素当作重要因素对待；当不规定冲击试验时，补加因素 当作次要因素 对待。在表1看到某些焊接条件同时列入补加因素与次要因素 中， 这是因为当规定冲击试验时，它们是补加因素；当不规定冲击试验时，它们为次要因素。1接头坡口形式与尺寸对各种焊接方法而言都不得是次要因素，它的变更 对焊接接头力学性能和弯曲性能无明显影响，但坡口形式与尺寸对焊缝抗裂性、生产效率、焊接缺陷、劳动保护却有很重要作用。2填充材料作为焊缝隙填充金属包括焊条、焊丝、焊剂、填充金属、熔嘴、附加金属粉等，熔敷焊缝金属成分主要由它们和母材来决定。ASME锅炉压力容器规范第IX卷中列有工艺评定中焊缝隙金属成分类别，即A编号，并有相应的评定规则，我国的钢材和焊材的合金化体系与美国差别较大，况且国内压力容器行业影响很大，焊材牌号编制比较切合我国合金体系的实际。我国焊材基本上与钢材使用性能相适应，不同牌号焊材性能差别很大，有焊材牌号 作为焊接工艺评定因素具有简便特点，但也有局限性，焊材牌号编制方法不是标准随着技术与市场经济发展，在焊材牌号前后加上代号或化学成分符号，使牌号复杂化。将牌号作为焊接工艺评定因素时不考虑阿拉伯数字的代号（耐用消费品蚀层堆焊除外）。（1）我国焊条分类对照如表1所示，焊条和药芯焊丝牌号编制方法如下述：碳钢焊条和低合金高强钢焊条牌号表示方法a )牌号前加“J”字表示为碳钢焊条或低合金高强钢焊笨拙类别代号。b )类别代号后头两位数字，表示焊缝金属抗拉强度等级，其系列如表2表1国家标准 焊接材料产品样本GB/T51171995碳钢焊条 碳钢焊条（用“J”表示）GB/T51181995碳钢焊条 低合金高强钢焊条（用“J”表示） 钼和铬耐热钢焊条（用“R”表示） 低温钢焊条（用“W”表示）GB/T9831995碳钢焊条 不锈钢焊条（用“G”或“A”表示）表2牌号 焊缝金属抗拉强度等级，MPa(kgf/mm2)J42 420（43）J50 490（95）J55 540（55）J60 590（60）J70 690（70）J75 740（75）c)类别代号后第三位数字，表示药皮类型和焊接电源类，见表3d)焊条有特殊性能和用途的，则在牌号后面加注起主要作用的元素或代表主要用途的符号，见表4表3牌号 类及类型 焊接电源种类0 不属已规定的类型 不规定1 氧化钛型 直流或交流2 氧化钛钙型 直流或交流3 钛铁矿型 直流或交流4 氧化铁型 直流或交流5 纤维素型 直流或交流6 低氢钾型 直流或交流7 低氢钠型 直流8 石墨型 直流或交流9 盐基型 直流表 符号 含义 管道焊接（只有J420G） 立向下焊 盖面 重力 底层焊 超低氢 低尘 耐吸潮 具有较高的低温冲击韧性（只有J506G） 高韧性超低氢 具有较高的低温冲击韧性、低氢 高韧性 管子用立向下焊 低温高韧性注：牌号后加起主要作用的化学元素符号略去。铬和铬钼耐热钢焊条牌号表示方法a)牌号前加“”字，表示钼和铬钼耐热钢焊条的类别代号b)类别代号后第一位数字，表示焊缝金属主要化学成分等级，按表5规定编排表5牌号 焊缝金属主要化学成分等级R1 含Mo量约为0。5%R2 含C r量约为0。5%，含Mo量约为0。5%R3 含C r量约为含1%-2%，含Mo量约为0.5%R4 含C r量约为含2。5%为含Mo量约为1%R5 含C r量约为5%含Mo量约为0.5%R6 含C r量约为7%含Mo量约为1%R7 含C r量约为9%含Mo量约为1%R8 含C r量约为11%含Mo量约为1%c)类别代号后第二位数字，表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的不号，对同一药皮类型焊条，可有10个牌号，按0、1、2、9顺序编排。d)类别代号后第三位数字，表示药皮类型和焊接电源种类，见表3。低温钢焊条牌号表示方法a)牌号前加“W”字，表示低温钢焊条的类别代号。b) 类别代号后第一、第二数字，表示低温钢焊条工作温度等级，按表6编排。c) 类别代号后第三位数字，表示药皮类型和焊接电源种类，见表3表6牌号 低温温度等级W70 70W90 90W10 100W19 196W25 253不锈钢焊条牌号表示方法a)牌号前加“”或“”字各表示不锈钢焊条的类别代号。b)类别代号后第一位数字，表示焊缝金属主要化学成分组成等级，按表规定编排。表牌号 焊缝金属主要化学成分组成等级 含C r量约为 含C r量约为 含C r量约为。（超低级） 含C r量约为含i量约为 含C r量约为i量约为 含C r量约为i量约为 含C r量约为i量约为 含C r量约为i量约为 含C r量约为i量约为 铬锰氮不锈钢 含C r量约为i量约为 持发展c)类别代号后第二位数字，表示同一焊缝金属主要化学成分组成等级中的不同牌号。对同一药皮类型焊条，可有个牌号，按、顺序排列。d)牌号第三位数字，表示药皮类型和焊接电源种类，见表(2)我国药芯焊丝牌号表示方法如下：a) 牌号第一个字母“”表示药芯焊丝，第二个字母及后第一、第二、第三位数字与焊条编制方法相同。b) 牌号“”后的数字，表示焊接时的保护方法，见表。表牌号 焊接时的保护方法 气保护 自保护 气保护自保护两用 其他保护形式c)药芯焊丝有特殊性能和用途时，则在牌号后面加注起主要作用元素或主要用途的字母。填充金属指气焊或钨极气体保护焊时送入热源（或电弧）熔化成焊缝金属一部分的丝、棒或板边料。附加的填充金属指埋弧焊或熔化极气体保护焊时除当作电极的熔化金属丝（带）外，伸入电弧熔化成焊缝金属一部分的丝、棒或板边料。预置填充金属指焊前预先放在坡口内的丝、棒、条或粉，能改变焊缝金属成分。3焊接位置焊接位置也是焊接工艺评定因素，立焊分为向上立焊和向下立焊两种。向上立焊虽然电流减少，但焊接速度也降低很多，线能量大大增加，焊接接头冲击韧性可能要变更，故需重新评定。当没有冲击试验要求时改变焊接位置不需重新评定，故焊接工艺评定试件位置通常位天平焊，在表1中接头这一类中取消面焊时的 钢垫板都是次要因素，有人认为，焊接位置改变、取消面焊时的钢垫板或焊接衬垫，增加了焊接难度，因而要求重新评定，这个问题的实质是混淆了焊接工艺评定与焊工技能评定这两个概念，焊接工艺评定的目的在于评定出合格的焊接工艺，焊接接头的使用性能要符合要求；焊工考试的目的在于考出合格的焊工，能够焊出没有超标缺陷的焊缝，应当在焊工技能考试范围解决的问题不要硬拉到焊接工艺评定中去解决，能不能焊好其他位置的焊缝，能不能焊好取消钢垫板的单面焊是焊工技能问题，不能通过焊接工艺评定去解决，而要通过焊工培训提高操作技能去解决，4电特性表1特性中单独的变更电流值或电压值只是次要因素，将焊接速度考虑进来的焊接线能量则成了补加因素。当规定冲击韧性试验时，增加线能量要重新评定焊接工艺，但若经过高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体母材经固常人咱昌的除外。线能量是指每条焊道的线能量，当规定进行冲击试验时每条焊道的线能量都应严格控制。5.3.1.2 各种焊接方法的焊接工艺评定重要因素、补加因素和次要因素见表1。a）当变更任何一个重要因素时都需要重新评定焊接工艺。b)当增加或变更任何一个补加因素时，则可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行试验。c)当变更次要因素时不需要重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺指导书。当变更次要因素时，不需要重新评定焊接工艺，而不是不要评定焊接工艺，但需要重新编制“焊接工艺指导书”。例如当重要因素、补加因素不变时，对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于角焊缝焊件，其含意是，用对接焊缝试件的“焊接工艺评定报告”来重新编制角焊缝焊件的“焊接工艺指导书”。此时，角焊缝焊件的焊接工艺已由对接焊缝试件评定报告评定过了不需要重新评定，更不是不要评定。依据该份对接焊缝试件“焊接工艺评定报告”还可以编制焊工考试的“焊接工艺指导书”等等。因此可以看出，依据一份评定合格的“焊接工艺评定报告”可以重新编制出多份焊件的焊接工艺指导书。5.3.1.3 当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法或重要因素、补加因素不同的焊接工艺时，可按每种焊接方法或焊接工艺分别进行评定；亦可使用两种或两种以上焊接方法、焊接工艺焊接试件，进行组合评定。例如，某压力容器产品纵焊缝拟采用氩弧焊打底，后用焊条电弧焊填充至1/3坡口深度，最后用埋弧焊填满坡口，可以用下列方式评定：1 分别评定拟定三份焊接工艺指导书在3个试件上评定（每个试件一种焊接方法）。2 组合评定拟定一份焊接工艺指导书（包含三种焊接方法）在1个试件上评定（三种焊接方法）。3 混合评定拟定二份焊接工艺指导书，其中一份指导书中包含两种焊接方法，另一份指导书中只有一种焊接方法。焊接2个试件，其中1个试件上有两个焊接方法，另1个试件上只有一个焊接方法。5.3.2 母材本标准根据母材的化学成分、力学性能和焊接性能对母材进行分类分组（见表2）。表2中所列钢号都是GB 150中的钢号。为了减少焊接工艺评定数量，依照焊接工艺评定标准原理，从钢材的化学成分、使用性能和焊接性能出发，将它们分类分组并规定出替代规则。分类分组不能作为压力容器钢材代用的依据。表2类别号顺序与蒸气锅炉安全技术监察规程附件I焊接工艺评定中钢材分类一致，主要为了方便既制造锅炉又制造压力容器的单位。锅炉不使用低温钢和不锈钢，所以放在类别号的最后。5.3.2.3 未列入表2的钢号评定规则a)已列入国家标准、行业标准的钢号，根据其化学成分、力学性能和焊接性能确定归入相应的类别、组别中，或另分类别、组别；未列入国家标准、行业标准的钢号，应分别进行焊接工艺评定。b)国外钢材首次使用时应按每个钢号（按该国标准规定命名）进行焊接工艺评定。当已掌握该钢号焊接性能，且其化学成分、力学性能与表2中某钢号相当，且某多号已进行过焊接工艺评定时，该进口钢材可免得焊接工艺评定。可在本单位的技术文件中将此国外钢材归入某钢号所在类别、组别内。未列入表2的钢号有两种情况：一是国外材料，二是新材料或未列入GB 150等标准的材料。压力容器安全技术监察规程第22条规定，压力容器受压元件采用国外材料应符合下列要求：1应选用国外压力容器规范允许使用材料，其使用范围应符合材料生产国相应规范和标准的规定，并有该材料的质量证明书。2制造单位首次使用前，应进行焊接工艺评定和成型工艺试验，并对化学成分、力学性能进行复验满足技术要求后，才能投料制造。3技术要求一般不得低于国内相应材料的技术指标。4国内首次使用且屈服点规定值大于或等于490MPa的材料，应按本规程第7条规定办理批准手续。国内材料生产单位生产国外牌号的材料时，应完全按照该牌号的国外标准规定的冶炼方法进行生产，力学性能和弯曲性能试验的试样形式、尺寸、加工要求、试验方法等验收要求也应执行国外标准，批量生产前应通过产品鉴定并经国家安全监察机构批准，可按本条规定办理批准手续。改革开放以来，国内压力容器已使用不少国外钢材，也进行了若干焊接工艺评定，在辽宁省劳动厅锅炉处支持下，辽宁省压力容器学会进行了大量深入有效工作，将国外钢材按JB 4708表2进行分类分组（见表9）供有关单位编制国外钢材分类分组的技术文件时参考。按照压力容器安全技术监察规程第22条和本标准5.3.2.3的规定，表9不能作为国外钢材免做焊接工艺评定的依据。表9序号 国外钢号 相当我国钢号 类（组）别 国外相应标准l SM41B Q235A I l JIS G31062 St35 20 I l DLN16293 St45 20 I l DLN24484 STB42(STB410) 20 I l JIS G34615 STS42 20 I l JIS G34556 HII 20g I l DLN171557 St52.4 16Mn I l DLN16298 St45.8 20 I l KLN171759 SS41 Q235A I l JIS G310110 SB42 20g I l JIS G310311 RSt37 2 Q235A I l DLN1710012 STS38 20 I l JIS G 3455续表9序号 国外钢号 相当我国钢号 类（组）别 国外相应标准13 SA516Gr60 20R I l ASTM A51614 Ast41 20R I l DLN1713515 Ast41N 20R I l DLN1715516 SB42N 20R I l JIS G310317 SB46 20R I l JIS G310318 SB46N 20R I l JIS G310319 A333Grl Q235A I l ASME20 STPG38 20 I l JIS G345421 SS40 Q235A I l JIS G310122 SM53C 16Mn l JIS G310623 SPV36N 16MnR l JIS G311524 SPV36 16MnR l JIS G 311525 19Mn5 16MnR l DLN1717526 19Mn6 16MnR l DLN1715527 SA516 70 16MnR l ASTM A51628 A48CPR 16MnR l NFA35 60329 SPV355N 16MnR l JIS G311530 SA516Gr70 16Mn l ASME31 SM50B 16Mn l JIS G310632 SPV32 16MnR l JIS G315533 SA662GrC 16MnR l ASTM A66234 SM50B l 16Mn l JIS G311535 610A 07MnNiCrMoVDR VI 3 Kawasaki, Japan36 6l0LT CF 07MnNiCrMoVDR VI 3 Kawasaki, Japan37 l3CrMo44 15CrMoR VI 1 DIN1715538 15Mo3 15Mo VI 1 DIN1715539 SCMV2 15CrMo VI 1 JIS G410940 SA387Gr11L2 15CrMo VI 1 ASME42 SA387Grl2CL2 15CrMo VI 1 ASME42 SA387Grl2CL2N 15CrMo VI 1 ASME43 STBA22 15CrMo VI 1 JIS G3462续表9序号 国外钢号 相当我国钢号 类（组）别 国外相应标准44 SA387Gr22CL2N 12Cr2MolR VI 2 ASME45 SA622C 16MnDR VI l ASME46 TTSTE355 16MnDR VI l DINTTSTE35547 SLA33 16MnDR VI l JIS G312648 SLA37 16MnDR VI l JIS G312649 SLA33BQ 16MnDR VI l 35050 SA350LF2 16MnD VI l ASME SA3505l 32l LCrl8Ni9Ti VII l ASTM A24052 304 0Crl9Ni9 VII l ASTM A24053 304L 00Crl9Nill VII l ASTM A24054 X2CrNil89 00Crl8Nil0 VII l DIN1744055 SUS321 lCrl8Ni9Ti VII l JIS G346356 SUS321TB lCrl8Ni9Ti VII l JIS G346357 SUS32lTP lCrl8Ni9Ti VII l JIS G345958 AISI32l lCrl8Ni9Ti VII l AISI59 AISI304 0Crl9Ni9 VII l AISI60 SUS304 0Crl8Ni9 VII l JIS B82436l SUS304L 00Grl8Ni9 VII l JIS G430362 A240 304 0Gr18Ni9 VII l ASME63 A204 304L 00Crl8Ni9 VII l ASME64 316 0Crl7Nil2Mo2 VII 2 JIS G430465 316L 00Crl7Nil4Mo2 VII 2 ASME66 X2GrNiMol8 2 00Crl7Nil4Mo2 VII 2