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1、火力发电厂锅炉、压力容器 焊接工艺评定规程 SD 34089 中华人民共和国能源部 关于颁发火力发电厂锅炉、压力容 器焊接工艺评定规程的通知 能源基1989906号 为了适应水利电力焊接技术的发展，保证锅炉、压力容器和受压管道的焊接质 量，我部委托东北电力试验研究院编写了火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评 定规程，现予以颁发，其编号为SD34089。本规程自1990年1月1日起执 行。执行中有什么问题请告我部和编写单位。 一九八九年九月十五日 1总则 1.1本规程适用于电力系统使用手工电弧焊、气焊、钨极氩弧焊、埋弧焊及其组合 方法，制作、安装、检修火力发电厂锅炉、压力容器、承压管道、承重钢结构
2、及焊 工技术考核前的焊接工艺评定(以下简称“评定”)。 1.2“评定”是在焊接性试验基础上，在产品制造工艺设计之后进行的生产前工艺 验证试验。 “评定”是根据本规程的规定，焊接试件，检验试样，考察焊接接头性能是否 符合产品技术条件，以此评定所拟定的焊接工艺是否合格。 2一般要求 2.1“评定”人员的资格 2.1.1主持“评定”工作的人员必须是从事焊接技术工作的工程师或焊接技师。 2.1.2工艺试件的焊制应由理论水平和实际操作技能较高、有丰富经验的焊工担 任。 2.1.3对工艺试件进行无损探伤的人员应具有劳动部门颁发的级及以上的资格证 书；进行其他检验的人员应由有关部门进行资格认定。 2.1.4
3、对试验结果进行综合评定的人员应是焊接工程师。 2.2钢材、焊接材料 2.2.1“评定”用钢材、焊接材料均应有出厂合格证，并符合相应标准，且与实际 焊接生产相类同。 2.2.2在制定“评定”方案前，应确定“评定”用钢材的焊接性能。 2.2.3钢材、焊条和焊丝在使用前如发生怀疑时应进行主要元素的化验。 2.3焊接设备 “评定”用焊接设备应处于正常工作状态，仪表、气体流量计等应合格。 3基本规定 3.1凡未做过“评定”的钢材(符合表2注、的除外)，必须进行“评定”。 3.2“评定”参数分为重要参数、附加重要参数和次要参数。 重要参数是指影响焊接接头机械性能(冲击韧性除外)的焊接条件。 附加重要参数是
4、指影响焊接接头冲击韧性的焊接条件。 次要参数是指不影响焊接接头机械性能的焊接条件。 各种焊接方法的重要参数、附加重要参数汇总于表1。 3.3已进行过“评定”，但改变第3.3.1条第3.3.13条中任何一个重要参数的类 别或超出规定的适用范围时，均应重新进行“评定”。 3.3.1钢材 3.3.1.1钢材的分类见表2。 3.3.1.2未列入表2的钢材，若其化学成分、机械性能和焊接性能与表2中某钢号 相似，可以划入相应的类级中，并报省电力锅炉监察部门备案，否则应另外分类。 3.3.1.3国外钢材按每个钢号进行分类。对于常用的国外钢材，推荐按附录B(参考 件)划分类级，可与国内相应类级的钢材等同对待。
5、 表1 各种焊接方法的重要参数和附加重要参数 注：符号为改变的类别(或条件)； 符号为超出的适用范围； 符号为添加或取消； 符号为该焊接方法的重要(或附加重要)参数。 表2 钢 材 的 分 类 注：钢材级别按1、2、3、顺序逐级升高。同类别号中高级别钢材的“评 定”适用于低级别钢材。 同级别钢材的“评定”可互相替代。 3.3.1.4不同类别钢材组成的焊接接头，即使两者分别进行过“评定”，仍应进行 “评定”。 3.3.2母材厚度和焊缝金属厚度 3.3.2.1已进行“评定”的对接接头工艺试件厚度，适用于焊件母材厚度的范围 见表3。 3.3.2.2采用组合焊接方法(或工艺)进行“评定”时，每种焊接方
6、法(或工艺)的焊缝 金属厚度为w，适用于焊件焊缝金属厚度的范围见表4。 3.3.2.3采用气焊时，适用于焊件母材的最大厚度为工艺试件厚度。 3.3.2.4单道焊或多道焊时，若任一焊道的厚度大于13mm，则适用于焊件母材的 最大厚度为1.1。 表3 试件对焊件母材厚度适用范围 mm 表4 试件对焊件焊缝金属厚度适用范围 mm 3.3.2.5相同厚度的对接接头工艺试件所评定的母材厚度适用于该范围内不同厚度 母材的焊件。 3.3.2.6除气焊外，若工艺试件经超过临界温度(Ac1)的焊后热处理，则适用于焊件 母材的最大厚度为1.1。 3.3.2.7若管状对接接头工艺试件的直径小于或等于140mm，壁厚
7、大于或等于20 mm，则适用于焊件母材的厚度为工艺试件的厚度。 3.3.2.8采用埋弧焊方法进行双面焊，而每侧为单道焊，且工艺试件厚度超过50mm 时，则适用于焊件母材的厚度为工艺试件的厚度。 3.3.2.9已进行“评定”的角焊缝工艺试件的母材厚度和焊缝金属厚度适用于焊件 母材厚度和焊缝金属厚度的范围分别与表3和表4相同，试件厚度按下列要求计 算： a.板-板角焊缝试件厚度为图3中腹板的厚度。 b.管板角焊缝试件厚度为管壁厚度。 c.管座角焊缝试件厚度为支管壁厚。 3.3.3管径 对应于已进行“评定”的管状对接接头工艺试件的管子外径D0，适用于焊件 管径的范围下限为0.5 D 0，上限不规定。
8、 3.3.4焊接位置 工艺试件的焊接位置适用于焊件位置的范围见表5。 表 5 试件对焊件焊接位置适用范围 注：直径小于或等于60mm管子的气焊、钨氩弧焊，除对焊接胡数有特殊要求的 焊接位置外，仅对固定位置进行“评定”，评定结果适用于焊件的所有焊接位置。 在重要参数不变的情况下，板状对接接头的“评定”透用于管状对接接头， 反之亦然。 管子全位置自动焊时，采用管状工艺试件进行“评定”，不能用板状工艺试 件代替。 3.3.5焊接方法 3.3.5.1手工电弧焊、气焊、钨极氩弧焊、埋弧焊各为一类。 3.3.5.2当焊件的同一接头使用多种焊接方法(或工艺)焊接时,可按焊缝金属厚度或 母材厚的适用范围对每一
9、种焊接方法(或工艺)分别评定，也可以将焊接方法(或工艺) 组合起来评定。组合评定后用于焊件时，可以采用其中的一种或多种焊接方法(或 工艺)，但每一种焊接方法(或工艺)的焊缝金属厚度应在评定的各自透用范围内。 3.3.6 焊条、焊丝 3.3.6.1 焊条的娄类见表6。焊丝的分类见表7。 表6焊条 的 分 类 注：焊条级别按1、2、3、顺序逐级升高。同类别焊条中，对高级别焊条 的“评定”可适用于低级别焊条。 同级别焊条中，酸性焊条经过“评定”，可免做碱性焊条的“评定”。 表7 焊 丝 的 分 类 注：焊丝级别按1、2、3、顺序逐级升高。同类别焊丝中，高级别焊丝的 “评定”可适用于低级别焊丝。 3.
10、3.6.2未列入表6和表7中的焊条和焊丝，若其化学成分、机械性能和工艺性能 与表中某型号、牌号相似，可以划入相应的类级中，并报省电力锅炉监察部门备 案，否则应另外分类。 3.3.6.3国外焊条、焊丝按每个型号、牌号分类。经试验验证其成分和性能与表6 或表7中某焊条或焊丝相似时，可划入相应的类级，并报省电力锅炉监察部门备案， 与国内焊条、焊丝等同对待。 3.3.7焊剂 3.3.7.1焊剂分类见表8。 3.3.7.2使用混合焊剂时，按混合比例分类。 3.3.8可燃气体 表8 焊 剂 的 分 类 按可燃气体的气体类型分类。 3.3.9保护气体 3.3.9.1按保护气体的成分分类。 3.3.9.2保护
11、气体的流量不得超过原评定流量范围的10%。 3.3.9.3添加或取消背面保护气体。 3.3.10衬垫 衬垫分为使用或不使用。若使用，其材质按表2分类。 3.3.11填充金属 3.3.11.1添加或取消填充金属。 3.3.11.2添加或取消预置填充金属。若添加则按化学成分分类。 3.3.11.3添加或取消附加填充金属(包括粉末状)。若添加则按化学成分分类。 3.3.12预热 除气焊外，预热温度比所评定的预热温度范围不得超过50。 3.3.13后热、焊后热处理 3.3.13.1易产生延迟裂纹的钢材应后热。 3.3.13.2焊后热处理分为实行或不实行。 3.3.13.3若实行焊后热处理，则： a.奥
12、氏体不锈钢按固溶热处理和稳定化热处理分类。 b.其他类钢按退火、回火、正火、正火+回火等热处理的种类分类。 在热处理温度下，其累计保温时间不得少于原评定所用时间的80%。 3.4要求做冲击韧性试验的焊件，如与做过的某个“评定”重要参数相同，只是增 加或改变下列一个或几个附加重要参数，则可按原“评定”的重要参数，加上增加 或改变的焊接条件，焊一个作为补充评定的试件，此试件仅做冲击韧性试验。 3.4.1当焊件母材厚度范围下限超出下列规定范围时，6mm的管材在工艺试件上切取3个。 6)纵向弯曲试验时，取面弯、背弯试样各2个。 表10 角接接头、T形接头的评定项目和试样数量 4.2试样的切取 4.2.
13、1板状对接接头工艺试件的试样切取部位见图1。 4.2.2管状对接接头工艺试件的试样切取部位见图2。 4.2.3T形接头工艺试件的试样切取部位见图3，将试件两端各弃去25mm后五等 分切开。 4.2.4管板和管座角接接头工艺试件的试样切取见图4。 4.3试样形状及尺寸见附录A(补充件)。 图1 板状对接接头试样切取部位 (a)横向弯曲时；(b)纵向弯曲时 *当进行侧弯试验时，作为侧弯试样；试件尺寸根据实际需要确定 图2 管状对接接头试样切取部位 1拉伸试样；2面弯试样；3背弯试样；4冲击试样； 5金相试样；6折断试样；、水平固定焊 时的钟点记号；当进行侧弯试验时，2、3试样作为侧弯试样 图3 T
14、形接头试样切取部位12图4 角接接头试样的切取 (a)管板角接接头；(b)管座角接接头 5试验方法及评定标准 若产品图纸和技术条件没有规定，则试样的合格标准按本规程执行。在排除人 为因素影响后，按规程的每项试验都达到合格标准，才认为“评定”合格。 5.1工艺试件焊缝外观检查 5.1.1对接接头焊缝余高不应低于母材；T形接头和角接接头焊角高度分别为：T 形接头不小于腹板的厚度，管板角接接头不小于管壁的厚度，管座角接接头不小于 支管管壁的厚度。 5.1.2焊缝及热影响区表面无裂纹、气孔、弧坑和夹渣。 5.1.3焊缝咬边深度应不超过0.5 mm。 5.2焊缝无损探伤 5.2.1管状试件的射线探伤按S
15、D143电力建设施工及验收技术规范(钢制承压管道 对接焊缝射线检验篇)的规定进行，焊缝质量不低于级。板状试件的射线探伤 按GB3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级的规定进行，焊缝质量不低于 级。 5.2.2管状试件的超声波探伤按SDJ67电力建设施工及验收技术规范(管道焊缝超 声波检验篇)的规定进行，焊缝质量不低于级。板状试件的超声波探伤按JB1152 锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤的规定进行，焊缝质量不低于级。 5.2.3同一焊接接头要求进行射线和超声波两种检验时，按各自标准均符合要求 者，方认为接头无损检验符合要求。 5.2.4渗透探伤按JB741钢制焊接压力容器技术条件的规定
16、进行。 5.3断口检查 5.3.1断口检查时，如试样断于母材，则该试验无效，须另外补做试样，重新折断 进行检查。 5.3.2断口检查时，用不大于10倍的放大镜检查焊缝断口。 5.3.3断口检查的合格标准见表11。 5.4拉伸试验 拉伸试验按GB2651焊接接头拉伸试验法的规定进行。其合格标准为： 5.4.1焊接接头的抗拉强度应不低于母材抗拉强度规定值的下限。 5.4.2异种钢材焊接接头的抗拉强度应不低于较低抗拉强度母材规定值的下限。 5.4.3按技术条件规定，选用室温强度低于母材的焊缝金属，其焊接接头的抗拉强 度应不低于焊缝金属抗拉强度规定值的下限。 表11 断口检查的合格标准 注：对于板状试
17、件，表中径向、轴向、周向分别为焊缝的厚度、宽度、长度方 向。 5.4.4如需分层进行拉伸试验时，每片试样的试验结果均应符合合格标准。 5.5弯曲试验 弯曲试验按GB2653焊接接头弯曲及压扁试验法的规定进行。其合格标准 为：弯曲试样冷弯到表12规定的角度后，其拉伸面上不得有长度大于1.5mm的横 向裂纹或缺陷，或长度大于3mm的纵向裂纹或缺陷。试样的棱角开裂不计，但确 因夹渣或其他焊接缺陷引起的试样棱角开裂，则应算其裂纹长度。 5.6冲击试验 冲击试验按GB2650焊接接头冲击试验法的规定进行。其合格标准为：三 个试样的冲击韧性平均值应不低于母材规定平均值的下限，其中只允许有一个试样 的冲击韧
18、性值稍低，但不低于规定平均值的70%。 5.7金相检验 5.7.1宏观检验的合格标准为： 5.7.1.1没有裂纹、疏松、未熔合。 5.7.1.2双面焊对接接头、衬垫焊接头、要求焊透的角接接头以及钨极氩弧焊打底 的接头没有未焊透。 5.7.1.3单面焊无衬垫管状对接接头的未焊透不超过表11的规定。 5.7.1.4焊缝的气孔和夹渣不超过表11的规定。 表12 弯曲试验的要求 注：衬垫焊接头弯曲角度按双面焊的规定。 异类钢接头弯曲角度按低塑性侧钢种的规定。 a为试样厚度。 5.7.2微观检验的合格标准为： 5.7.2.1没有裂纹。 5.7.2.2没有过烧组织。 5.7.2.3没有淬硬性马氏体组织。
19、5.7.2.4高合金钢没有网状析出物和网状组织。 5.8硬度试验 焊缝表面硬度试验的合格标准为：焊缝和热影响区的硬度一般不超过母材布氏 硬度加100。 含铬量小于2%的钢，HB250； 含铬量大于或等于2%的钢，HB300。 5.9晶间腐蚀试验 晶间腐蚀试验按GB1223不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法的规定进行， 并按设计要求进行评定。 6评定程序和报告 6.1“评定”任务 由“评定”单位的主管部门或其指定单位根据图纸和有关技术要求下达焊接 工艺评定任务书。 6.2“评定”方案 接受“评定”的单位(或部门)根据任务书的要求由焊接工程师编制焊接工艺 评定方案，作为进行“评定”的依据。 6.2.1
20、对“评定”用钢材应做焊接性试验，以确定钢材的抗裂性能(有可靠数据者可 不做)。 6.2.2“评定”方案可根据实践经验和有关技术数据拟定。 6.3焊制“评定”用工艺试件 在“评定”主持人的监督下，按“评定”方案规定的焊接工艺焊制试件。 6.3.1焊制试件前，应检查评定用钢材、焊接材料的材质证件或复验证件。 6.3.2检查焊接设备、调节控制装置(仪表和气体流量计等)是否处于完好状态。 6.3.3按“评定”方案的规定调整好工艺规范。 6.3.4施焊过程中，按“评定”方案的要求严格控制并记录各规范参数(有条件的单 位应采用自动记录装置)。 6.4试样制备及检验 在“评定”主持人的监督下对工艺试件进行外
21、观检查和无损检验，符合要求后 按本规程的规定进行试样的制备和检验。 6.5“评定”报告 根据各项检验的原始报告，由负责“评定”的焊接工程师做综合评定，并填写 “焊接工艺评定报告”。 6.5.1“评定”报告经评定单位审批后，报上级主管单位备案。 6.5.2原始记录资料应加强管理，试验报告应作为技术档案长期保存，试样应保存 至“评定”报告批准为止。 6.6焊接工艺卡 由施焊单位根据已批准的“评定”报告，结合施焊工程任务编制“焊接工艺 卡”，作为指导焊接工程的技术准则。 可根据一份或多份“评定”报告编写一份焊接工艺卡，也可根据一份“评定” 报告编写多份焊接工艺卡。 6.7表格推荐格式 焊接工艺评定任
22、务书、焊接工艺评定方案、焊接工艺评定报告、焊接工艺卡的 推荐格式见附录C(参考件)。 附录A 焊接接头各项检验的试样形状及尺寸 (补 充 件) A1机械性能试样的形状及尺寸 A1.1拉伸试样 A1.1.1接头拉伸试样的形式分为板形(条形)、圆形和整管三种。根据板状及管状对 接接头的截面尺寸和试验要求予以选用。 A1.1.2板状对接接头板形拉伸试样的尺寸及表面粗糙度，应符合图A1和表A1的 规定。 图A1 板状对接接头板形拉伸试样 (a)板形试样；(b)带肩板形试样；(c)厚板带肩板形试样 表A1 板状对接接头板形拉伸试样的尺寸 mm 注：hk焊缝宽度(应在最大焊缝一侧测定)，mm。 a试样厚度
23、，mm。 h单向过渡和夹持部分总长度，根据试验机夹具而定，mm。如果试验 机的功率不允许进行全厚度试样的拉伸试验时，可沿工艺试件厚度方向切取多片试 样且包括每一种焊接方法(或工艺)的焊缝金属。 A1.1.3圆形试样的尺寸及表面粗糙度应符合图A2和表A2的规定。 图A2 板状、管状对接接头圆形拉伸试样 (a)双肩圆形试样；(b)单肩圆形试样 表A2 圆形拉伸试样的尺寸mm A1.1.4对外径大于30mm的管状对接接头工艺试件，可剖管切取纵向板形试样，其 尺寸及表面粗糙度应符合图A3和表A3的规定。如试验机条件允许时，也可用整 根工艺试件进行试验。 图A3 管状对接接头板形拉伸试样 (a)板形试样
24、；(b)带肩板形试样 a*加工后厚度 表A3 外径大于30 mm的管状对接接头 拉伸试样的尺寸mm 注：D0大于108mm、a大于10mm的管状接头，其试样形状也允许采用本 规程规定的其他试样形式。 A1.1.5试样焊缝余高应以机械方法去除，使与母材齐平，试样尖锐棱边应修成半径 不大于1mm的圆角。在去除焊缝余高之前，允许对试样进行冷校直。 A1.2弯曲试样 A1.2.1板状、管状对接接头横向面弯、背弯试样的尺寸及表面粗糙度，应符合图 A4和表A4的规定。 图A4 板状、管状对接接头横向面弯、背弯试样 表A4 板状、管状对接接头横向面弯、 背弯试样的尺寸mm 注：d弯轴直径，mm。 A1.2.
25、2板状、管状对接接头横向侧弯试样的尺寸及表面粗糙度，应符合图A5和表 A5的规定。 图A5 板状、管状对接接头横向侧弯试样 表A5 板状、管状对接接头横向侧弯试样的尺寸mm A1.2.3板状对接接头纵向面弯、背弯试样的尺寸及表面粗糙度应符合图A6和表 A6的规定。 图A6 板状对接接头纵向面弯、背弯试样 表A6 板状对接接头纵向面弯、 背弯试样的尺寸mm 注：当板厚允许时，纵向面弯和背弯试样可沿试件同一厚度方向切取。 A1.2.4试样焊缝余高应以机械方法去除，试样的拉伸面应齐平，并保留母材原始表 面。 A1.2.5试样中部L/3长度内的尖锐棱边应锉圆，并符合相对应表中的r值。 A1.3冲击试样
26、 A1.3.1冲击试样的形式和尺寸应符合图A7的规定。采用何种形式试样，由技术条 件规定。 图 A7 冲击试样 (a)V形缺口试样；(b)U形缺口试样 A1.3.2焊缝金属试样的缺口轴线应当垂直于焊缝表面，热影响区试样的缺口轴线， 在技术条件未规定时，也应垂直于焊缝表面。 A2宏观金相试样 宏观金相试样的尺寸见图A8。 A3断口试样 断口试样见图A9。 图 A8 宏观金相试样 (a)对接接头；(b)T形接头 工艺试件厚度；b取1020mm； L应包括焊缝、热影响区和母材 图 A9 断口试样 (a)管子外径小于或等于60mm时；(b)板件及管子外径大于60mm时 b一般取2，且10mmb30mm 附录B 常用国外钢材类级划分推荐表 (参 考 件) 续表 续表 附录C 焊接工艺评定任务书、评定方案、 评定报告和焊接工艺卡推荐格式 (参 考 件) 焊接工艺评定任务书、焊接工艺评定方案、焊接工艺评定报告和焊接工艺卡推 荐格式如表C1表C4。 表C1 焊接工艺评定任务书 编号： 表C2 焊接工艺评定方案 编号： 续表 表C3 焊接工艺评定报告 编号： 续表 续表 续表 续表 表C4 焊接工艺卡 续表 续表 _ 附加说明： 本规程由原水利电力部焊接标准化委员提出。 本规程由东北电业管理局焊接工艺评定规程编写小组起草并负责解释。 本规程主要起草人：王瑞林、李方、王世江、徐兴汉、王文波。 42