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1、NBT47014-2011承压设备焊接工艺评定 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1、国内实施的焊接工艺评定标准在锅炉、压力容器和压力管道行业内实施的焊接工艺评定标准：（1）JB 4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定；（2）JB/T 4734-2002铝制焊接容器附录B“铝容器焊接工艺评定”；（3）JB/T 4745-2002钛制焊接容器附录B“钛容器焊接工艺评定”；（4）JB/T 4755-2006铜制压力容器附录B“铜制压力容器的焊接工艺评定
2、”；（5）JB/T 4756-2006镍及镍合金制压力容器附录B“镍及镍合金制压力容器的焊接工艺评定”；（6）GB151-1999管壳式换热器附录B“换热管与管板接头的焊接工艺评定”；（7）GB150-1998钢制压力容器附录C“低温压力容器”；（8）蒸汽锅炉安全技术监察规程附录“焊接工艺评定”；（9）DL/T 868-2004焊接工艺评定规程；（10）GB 50236-1998现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范；（11）SY/T 4103-1995钢质管道焊接及验收；（12）SY/T 0452-2002石油天然气金属管道焊接工艺评定。上述锅炉、压力容器和压力管道行业中主要的焊接工艺评定
3、标准，除SY/T 4103外，都是参照采用ASME锅炉压力容器规范第卷“焊接和钎接评定”，ASME 的权威性与广泛性一直为世界各国所公认。近些年来，欧洲标准EN 288金属材料的焊接工艺规程及评定，后来发展为ISO 9956金属材料焊接工艺规程和评定，现又改为ISO 15609，逐渐被国标认可。由于我国承压设备行业的设计、制造、安装、检验和使用标准大多参照ASME锅炉压力容器规范，对欧盟发布的97/23/EC承压设备指令以及EN 13445非火焰接触压力容器则处于开始认识阶段。因此JB 4708修订过程中，从中国实际情况出发参照ASME不仅是合适的，也是合理的。2、统一承压设备焊接工艺评定标准
4、所面临的问题（1）产品类别增加到锅炉、压力容器、压力管道；金属材料类别增加到钢、铝、钛、铜和镍；焊接方法要增加等离子弧焊、气电立焊和摩擦焊。（2）基本概念 1、什么是焊接工艺评定？什么是NB/T 47014中的焊接工艺评定？2、焊接工艺评定流程；3、焊接接头抗拉强度合格指标；4、焊接接头冲击试验温度；（3）弯曲试样的试验参数及试样加工要求；（4）换热管与管板的焊接工艺评定。3、与JB4708相比，NB/T47014的主要变化：1）适用范围从压力容器扩大到锅炉、压力容器、压力管道；2）增加焊接工艺规程流程图、母材、填充金属和焊接方法的补充规定、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
5、焊接工艺附加评定和焊接工艺评定常用英文缩写及代号等6个附录。3）增加等离子弧焊、气电立焊、螺柱电弧焊和摩擦焊等焊接方法的焊接工艺评定；4）增加钛材、铝材、铜材和镍材的焊接工艺评定；5）增加填充金属（焊条、焊丝、焊剂）分类及焊接工艺评定规则；6）增加了焊接工艺评定术语的内容，将焊接工艺指导书变更为预焊接工艺规程；7）增加了焊接工艺附加评定、焊接作业指导书、螺柱电弧焊及缺欠术语；8）撤销JB4708-2000中的附录A不锈钢复合钢焊接工艺评定；9）变更JB4708-2000标准的编写结构，将焊接工艺评定因素及类别划分集中成一章；各类焊接工艺评定都按评定规则、评定方法、检验要求和结果评价的程序编写；
6、10）撤销型式试验件焊接工艺评定；11）增加锅炉、压力管道用金属材料、并划分类别、组别；12）依据GB150-1998的变更，撤销和增加了部分压力容器钢材并重新划分类别、组别；13）撤销了JB4708-2000表1中填充金属类中焊条、焊剂、焊丝有关牌号、钢号评定规则；14）撤销JB4708-2000表1中填充金属类中焊条、焊剂、焊丝有关牌号、钢号评定规则，撤销了JB4708-2000中对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定中的电渣焊相关的焊接工艺评定因素，增加若干条款，修订了表6；15）增加等离子弧焊、摩擦焊时的母材评定规则；16）修订两项试件厚度与焊件厚度覆盖规定；17）修订拉伸试验判定依据及合格指标
7、；18）变更外径不大于100mm的管状试件弯曲试样宽度；19）修订厚度方向上取冲击试样位置的规定；20）、修订堆焊金属重新评定的堆焊工艺因素；21）、增加等离子焊堆焊重新评定的堆焊工艺因素；22）、增加管状堆焊试件并规定取样位置；23）增加管状堆焊试件并规定取样位置。4、术语4.1 预焊接工艺规程（pWPS)为进行焊接工艺评定所拟定的焊接工艺文件。即JB4708-2000中的焊接工艺评定指导书。4.2 焊接工艺规程（WPS）根据合格的焊接工艺评定报告编制的，用于产品施焊的焊接工艺文件。4.3 焊接作业指导书（WWI）与制造焊件有关的加工和操作细则性作业文件。焊工施焊时使用的作业指导书，可保证施
8、工时质量的再现性。4.4 焊接工艺规程和焊接作业指导书的区分焊接工艺规程和焊接作业指导书的区分从概念上可以看出，焊接工艺规程是根据合格的焊接工艺评定报告编制的，只保证焊接接头的力学性能和弯曲性能符合NB/T47014的规定，而焊接接头的力学性能和弯曲性能只是焊接质量的一个方面，此外，尚有诸如焊缝外观、焊缝内外缺陷、应力与应变，施工方便、合理性、经济性等一系列涉及到焊接生产、管理质量等众多方面问题，这显然是焊接工艺规程所不具备的，这只有待于焊接作业指导书来完成。编制焊接作业指导书的主要依据之一便是评定合格的焊接工艺规程。4.5 焊接工艺附加评定为使焊接接头的附加特性（如换热管和管板的角焊缝厚度）
9、符合规定，对拟定的焊接工艺规程进行验证性试验及结果评价。焊接工艺评定主要是评定的焊接接头的力学性能，但对于一些特殊形式的焊缝如角焊缝、角接接头对接焊缝、组合焊缝及其他无法进行内部质量检测的焊缝，主要靠焊接工艺保证焊接质量，对该类焊缝的焊接工艺进行评定即属于焊接工艺附加评定。4.6 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。该术语来自GB/T3375。5、总则5.1 承压设备的焊接工艺评定，除遵守本标准规定外，还应符合锅炉、压力容器和压力管道产品相关标准、技术文件的要求。即NB/T47014只是承压设备行业通用性、技术性和基础性，不能代替所有的产品标准，但应以此标准为基础。5.2
10、 评定合格的焊接工艺是指合格的焊接工艺评定报告中，所列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和补加因素。重点说明什么是合格的焊接工艺。6、焊接工艺评定因素及类别划分6.1 焊接方法及分类中，增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊合螺柱电弧焊。等离子弧焊：英文缩写PAW，是将电弧压缩，利用等离子枪产生的高温、高电离度、高能量密度的等离子弧，对被焊构件进行加热实现连接的熔焊方法。特点：1）生产效率高 能量密度大、电弧方向性强、熔透能力强，在不开坡口、不加填充焊丝的情况下，可一次焊透810mm厚的不锈钢板；与钨极氩弧焊同属于钨极气体保护焊，但其焊接速度要快得多；2）焊接质量高，工件上受热
11、区域小，热影响区窄，焊接薄板时变形小；3）电弧稳定，电弧挺度好，弧长波动对电弧影响较小。气电立焊：厚板立焊时，在接头两侧使用成形器具(固定式或移动式冷却块)保持熔池形状，强制焊缝成形的一种电弧焊。气电立焊是由普通熔化极气体保护焊和电渣焊发气电立焊是由普通熔化极气体保护焊和电渣焊发展而形成的一种熔化极气体保护电弧焊方法。其展而形成的一种熔化极气体保护电弧焊方法。其优点是：生产率高，成本低。与窄间隙焊的主要优点是：生产率高，成本低。与窄间隙焊的主要区别在于焊缝一次成形，而不是多道多层焊。区别在于焊缝一次成形，而不是多道多层焊。摩擦焊：在压力作用下，通过待焊工件的摩擦界面及其附近温度升高，材料的变形
12、抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎，伴随着材料产生塑性流变，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。摩擦焊相较传统熔焊最大的不同点在于整个焊接过程中，待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点，即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。相对传统熔焊，摩擦焊具有焊接接头质量高能达到焊缝强度与基体材料等强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好，可实现异种材料焊接等。螺柱焊：螺柱焊（螺柱焊（stud welding）是将螺）是将螺柱一端与板件（或管件）表面接触，通电柱一端与板件（或管件）表面接触，通电引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压力引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压力完成焊接的方法
13、。电弧螺柱焊用圆柱头焊完成焊接的方法。电弧螺柱焊用圆柱头焊钉适用高层钢骨结构建筑、工业厂房建筑、钉适用高层钢骨结构建筑、工业厂房建筑、公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、公路、铁路、桥梁、塔架、汽车、能源、交通设施建筑、机场、车站、电站、管道交通设施建筑、机场、车站、电站、管道支架、起重机械及其它钢结构等。支架、起重机械及其它钢结构等。6.2 金属材料及分类6.2.1 分类原则根据金属材料的化学成分、力学性能和焊接性能将焊制承压设备用母材进行分类。6.2.2 增加了锅炉用钢、管线钢及有色金属 关于管线钢，执行标准为GB/T9711.1石油天然气工业输送钢管 交货技术条件 第1部分：A级钢管如L
14、245 L295等。GB/T9711.2石油天然气工业输送钢管 第2部分 B级钢管L245NB L360QB等。该标准为石油天然气工业输送钢管交货技术条件，执行该标准的钢管在制造过程中焊接如何进行工艺评定，未查到相关的规定，但对于交货验收时发现的焊缝缺陷允许采用埋弧焊、熔化极气体保护焊或碱性焊条手工电弧焊进行补焊，补焊时应按GB/T9711第一部分附录B进行补焊工艺验证，而该补焊工艺验证的要求与NB47014的要求完全不同，整体要求高一些，对于该类钢管施工焊接按哪个标准进行焊接工艺评定一直存在争议。根据NB47014总则4.1的规定，NB47014作为焊接工艺评定具备通用性、技术性和基础性，还
15、应符合产品相关标准、技术文件的要求。通过比较两个标准，在最基础的母材分类分组方面，两者基本一致，而其他方面的要求均高于NB47014，因此，GB/T9711标准中的钢管在焊接施工时，应按其附录B补焊工艺验证的要求进行焊接工艺评定。6.2.3 金属材料分类说明金属材料（母材）分类、分组主要考虑 焊接接头的力学性能 的前提下，也充分考虑到母材化学成分和焊接性能。分类原则和做法力图按照ASME 的规定，母材分组原则与ASME 有很大区别。Fe-1类为强度钢，按其抗拉强度级别分为：40kgf/mm2 50kgf/mm2 55kgf/mm2 60kgf/mm2，共四组。Fe-3类为含Mo量等于或大于0.
16、3%的强度钢，按其抗拉强度级别分为：40kgf/mm2 50kgf/mm2 60kgf/mm2 三组。Fe-4类按化学成分Cr小于2%分类，依Cr-Mo含量的公称成分分为两组：1Cr-0.5Mo 1Cr-0.5Mo-V。Fe-5A类按化学成分Cr、Mo含量分类，典型成分为21/4Cr-1Mo(12Cr2Mo)Fe-5B类按化学成分Cr等于或大于5%分类，其中Cr公称成分5%为一组，9%为另一组。Fe-6类为马氏体不锈钢Fe-7类为铁素体不锈钢,按Cr含量分为两组Fe-8类为奥氏体不锈钢，按Cr、Ni配比高低不同分成两组：18-8型、25-13型和25-20型Fe-9B类为含镍3%的低温钢，不分
17、组Fe-10I为高铬钢，Cr含量为27%Fe-10H为奥氏体与铁素体双相不锈钢及高铬钢NB/T47014仍未对材料何时需要进行冲击试验作出规定，是否要进行冲击试验，依据原劳动部锅炉压力容器安全监察局曾以劳锅局字199313号文下发“关于压力容器产品焊接试板问题补充规定的通知”1、容规、GB150、压力容器产品专项标准规定要做冲击韧性试验的；2、压力容器产品设计图样规定要做冲击韧性试验的；3、按压力容器产品所选用的材料，其材料标准规定要做冲击试验的。关于奥氏体不锈钢低温冲击试验奥氏体不锈钢是否进行冲击试验，GB150中有相应的规定：GB150 4.1.7款规定：钢材使用温度下限，除奥氏体不锈钢及
18、本章有关条文另行规定者外，均为高于-20。钢材使用温度低于或等于-20时，应按附录C的规定进行夏比（V型缺口）低温冲击试验。奥氏体钢的使用温度高于或等于-196时，可免做冲击试验。附录C1.4规定：铬镍不锈钢低温容器，在设计温度高于或等于-196时，且满足下列各项要求时，可不遵循本附录的规定：a)母材应为含碳量小于或等于0.10%符合本标准的铬镍奥氏体不锈钢；b)焊接材料和工艺应符合JB/4709的要求；c)设计温度低于-100时，应按JB4708进行焊缝金属的低温夏比(V形缺口）冲击试验，且符合C2.1.7的要求。6.2.4 填充金属及分类说明 填充金属包括焊条、焊丝、填充丝、焊带、焊剂、预
19、置填充金属、金属粉、板极、熔嘴等。分类原则 熔敷金属力学性能 熔金属化学成分 熔敷金属金相组织6.2.5 焊条与焊丝分类，遵循焊接工艺评定原则，使熔敷金属分类与母材相同；埋弧焊焊材包括焊丝、焊剂两部分，这两部分都要进行分类。焊丝分类的原则是当施焊后成为熔敷金属时应与母材分类相同。当焊丝牌号在同一类别中改变时，则焊剂牌号也可能随之改变。JB4708-2000中规定，焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）焊接工艺评定时按其牌号进行分类。如焊条牌号后头两位数字作为焊条电弧焊的重要因素。牌号只是焊材厂对不同种类、特性的产品的代号，与型号不同，焊材牌号不是标准规定的代号，同一焊材，其成分、性能完全相同，而在国内不
20、同厂家或国外不同国家可能有若干不同牌号，以牌号作为焊材分类依据是比较原始、简单的做法，大大增加了焊接工艺评定数量。但是，单纯用型号分类在我国也不适用，因为冶金部门编制的焊接用钢丝标准都以牌号作为代号，国内尚无统一的钢焊丝的型号分类标准。我国借鉴JIS B8285压力容器焊接工艺评定依据母材分类原则对焊材进行分类。6.2.7 焊后热处理分类与JB4708-2000相比没有变化6.3 每种焊接方法的专用焊接工艺评定因素及分类 该部分增加了等离子焊、气电立焊、螺柱焊与摩擦焊的焊接工艺评定因素及分类。6.3.1不同焊接方法专用焊接工艺评定因素变化 1、焊条电弧焊由于焊条牌号这一工艺因素转变为通用工艺因
21、素，只剩下一条重要因素：预热温度比已经评定合格值降低50以上。补加因素为：1）焊条的直径改为大 于6mm；2）从评定合格的位置改为向上立焊；3）道间最高温度比经评定记录值高50以上；4）改变电流种类或极性；5）增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值；6）由每面多道焊改为每面单道焊。其中因素3）将原来的层间温度改变为道间温度；因素6）为新增加的补加因素；原来的补加因素由非低氢型焊条改变为低氢型焊条根据NB/T47014中6.1.3填充金属的评定规则确定。2、埋弧焊重要因素为：1）改变混合焊剂的混合比例；2）添加或取消附加的填充丝；与评定值比，其体积改变超过10%；3）预热温度比已经
22、评定合格值降低50以上；4）若焊缝金属合金含量主要取决于附加填充金属时，当焊接工艺改变引起焊缝金属中重要合金元素超出评定范围；其中变化：a、药芯焊丝牌号、焊丝钢号、焊剂牌号转变为通用工艺因素；b、增加了2）中体积改变超过10%作为重要因素；c、因素 4）为新增重要因素。注：JB4708中焊接牌号为重要因素，NB47014中将焊剂牌号在表5中改变为焊剂型号、类型，但未提出焊剂型号变化时的类别评定规则。补加因素为：1）道间最高温度比经评定评定记录值高50 以上；2）改变电流种类或 极性；3）增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值；4）由每面多道焊改为每面单道焊；5）机动焊、自动焊时，
23、单丝焊改为多丝焊，或反之。补加因素变化不大，只有因素1）中道间温度和层间温度的区分；因素5）中，明确埋弧焊机动焊和自动焊的概念。3、熔化极气体保护焊重要因素：1）添加或取消附加的填充丝；与评定值比，其体积改变超过10%；2）实芯焊丝、药芯焊丝、金属粉之间变更；3）若焊缝金属合金含量主要取决于附加填充金属时，当焊接工艺改变引起焊缝金属中重要合金元素超出评定范围；4）预热温度比已评定合格值降低50以上；5）改变单一保护气体种类；改变混合保护气体规定配比；从单一保护气体改用混合保护气体或反之；增加或取消保护气体；6）当类别号为Fe-10I、Ti-1、Ti-2、Ni-1Ni-5时，取消焊缝背面保护气体
24、，或背面保护气从惰性气体改变为混合气体；7）当焊接Fe-10I、Ti-1、Ti-2类材料时，取消尾部保护气体；尾部保护气体从惰性气体改变为混合气体；或尾部保护气体流量比评定值减少10%或更多；8）从喷射弧、熔滴弧或脉冲弧改变为短路弧或反之。主要变化：a、药芯焊丝牌号（只考虑类别代号后头两位数字）、焊丝钢号转变为通用工艺因素；b、因素1）中增加与评定值比，其体积改变超过10%这一限制条件。c、因素2）原为药芯焊丝和实芯焊丝之间变更，新标准增加金属粉；d、因素3）为新增加；因素6）、7）为根据新增金属增加的重要因素。关于熔化极气体保护焊 熔化极气体保护焊是利用焊丝与工件间产熔化极气体保护焊是利用焊
25、丝与工件间产生的电弧作热源将金属熔化的焊接方法。生的电弧作热源将金属熔化的焊接方法。焊接过程中，电弧熔化焊丝和母材形成的焊接过程中，电弧熔化焊丝和母材形成的熔池及焊接区域在惰性气体或活性气体的熔池及焊接区域在惰性气体或活性气体的保护下，可以有效地阻止周围环境空气的保护下，可以有效地阻止周围环境空气的有害作用。有害作用。熔化极气体保护焊当用Ar、Ar-He等惰性气体作为保护气体时，称MIG焊。（Metal Inert Gas arc welding）。当用Ar+O2、Ar+CO2、Ar+CO2+O2或者CO2作为保护气体时，则称MAG焊（Metal Actiue Gas arc welding）
26、。关于混合气体：在气体保护焊初期，使用的主要是单一气体，以后在不断的科学试验和生产实践中，发现一种气体中加入一定量另一种气体或二种气体之后，可以分别在细化熔滴、减少飞溅、提高电弧的稳定性、改善熔深以及提高电弧温度等方面获得满意的结果。熔化极气体保护焊的补加因素：1）从评定合格的焊接位置改变为向上立焊；2）道间最高温度比经评定合格值降低50以上；3）改变电流种类和极性；4）增加线能量或单位长度焊道熔敷金属体积超过评定合格值；4）由每面多道焊改为每面单道焊；5）机动焊、自动焊时，单丝焊改为多丝焊，或反之；a、原补加因素由具有较低冲击吸收功的药芯焊丝代替具有较高冲击吸收功的药芯焊丝由于转变为通用工艺
27、因素，其判定准则按照6.1.3.2 b）：当用冲击试验合格值较低的填充金属替代较高的填充金属（若冲击试验合格指标较低时仍可符合本标准或设计文件规定的除外。b、其他因素没有大的改变，因素5）明确了机动焊、自动焊概念。根据特种设备焊接操作人员考核细则A2 术语手工焊焊工用手进行操作和控制工艺参数而完成的焊接，填充金属可以由人工送给，也可以由焊机送给。机动焊焊工操作焊机进行调节与控制工艺参数而完成的焊接。自动焊焊机自动进行调节与控制工艺参数而完成焊接焊机操作工操作机动焊、自动焊设备的焊工。、钨极气体保护焊重要因素：）增加或取消填充金属；2）实芯焊丝、药芯焊丝、金属粉之间变更；3）预热温度比已评定合格
28、值降低50以上；4）改变单一保护气体种类；改变混合保护气体规定配比；从单一保护气体改用混合保护气体或反之；增加或取消保护气体；5）当类别号为Fe-10I、Ti-1、Ti-2、Ni-1Ni-5时，取消焊缝背面保护气体，或背面保护气从惰性气体改变为混合气体；6）当焊接Fe-10I、Ti-1、Ti-2类材料时，取消尾部保护气体；尾部保护气体从惰性气体改变为混合气体；或尾部保护气体流量比评定值减少10%或更多；7）对于纯钛、钛铝合金，在密封室内焊接改变为密封室外焊接。主要变化：1）因素2）增加了金属粉；2）因素5）、6）、7）根据新增金属材料种类相应增加的重要因素。补加因素：1）从评定合格的焊接位置改
29、变为向上立焊或向下立焊；2）道间最高温度比评定记录值高50以上；3）改变电流种类或极性；4)增加线能量或单位长度焊道熔敷金属体积超过评定合格值；4）由每面多道焊改为每面单道焊；5）机动焊、自动焊时，单丝焊改为多丝焊，或反之；主要变化：1）用具有较低冲击吸收功的药芯焊丝代替具有较高吸收功的药芯焊丝转变为通用工艺因素，且不仅限于药芯焊丝；2）原层间温度改为道间温度；3）明确了机动焊、自动焊。5、等离子弧焊新增焊接方法，其重要因素为：1）增加或取消填充金属；2）实芯焊丝、药芯焊丝、金属粉之间变更；3）预热温度比已评定合格值降低50以上；4）当类别号为Fe-10I、Ti-1、Ti-2、Ni-1Ni-5
30、时，取消焊缝背面保护气体，或背面保护气从惰性气体改变为混合气体；5）当焊接Fe-10I、Ti-1、Ti-2类材料时，取消尾部保护气体；尾部保护气体从惰性气体改变为混合气体；或尾部保护气体流量比评定值减少10%或更多；6）改变喷嘴和保护气体的流量和组成；7）对于纯钛、钛铝合金，在密封室内焊接改变为密封室外焊接；8）若焊缝金属合金含量主要取决于附加填充金属时，当焊接工艺改变引起焊缝金属中重要合金元素超出评定范围。关于填充金属和附加填充金属填充金属：指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、棒或边料。附加填充金属：指埋弧自动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
31、入电弧熔化成焊缝金属一步分的丝、棒或板边料，能改变焊缝金属。因此，对于钨极气体保护焊和等离子弧焊增加或取消填充金属为重要因素，对于埋弧焊和熔化极气体保护焊，添加或取消附加填充金属为重要因素。补加因素：1）改变坡口形式；2）从评定合格的位置改变为向上立焊；3）道间最高温度比经评定合格值降低50以上；4）改变电流种类和极性；5）增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值；6）由每面多道焊改变为每面单道焊；7）机动焊、自动焊时，单丝焊改为多丝焊，或反之；7）填丝焊改为小孔焊，或反之，或改为两者兼有。关于填丝焊和小孔焊小孔焊即穿孔型等离子焊，利用等离子弧能量密度和等离子流力大的特点，可在适当
32、参数条件下实现熔化穿孔型焊接，熔化金属被排挤在小孔周围，随着等离子弧在焊接方向移动，熔化金属沿电弧周围熔池壁向熔池后方移动，利用熔化金属的表面张力使工件背面成型。填丝焊即熔入型等离子弧焊接，当等离子弧的离子气流量减小、穿孔效应消失时，等离子弧仍可进行对接、角接焊，这种熔入型等离子弧焊接方法基本上跟钨极氩弧焊相似，优点是焊速较快。6、螺柱电弧焊主要由螺柱焊电源和焊枪组成.电弧螺柱焊的基本原理是在待焊螺柱与工件间引燃电弧，当螺柱与工件被加热到合适温度时，在外力作用下，螺柱送入工件上的焊接熔池形成焊接接头。根据焊接过程中所用焊接电源的不同，传统电弧螺柱焊可以分为普通电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱焊两种
33、基本方法重要因素1）改变螺柱焊端部的尺寸和形状；2）改变电弧保护套圈型号或焊剂型号；3）与评定试件相比，增加焊接位置；4）预热温度比已评定合格值降低50以上；5）改变单一保护气体种类；改变混合保护气体规定配比；从单一保护气体改用混合保护气体或反之；增加或取消保护气体；6）与评定值相比，改变电弧时间超过0.1s；7）与评定值相比改变电流超过10%；8）改变焊接电源类型；9）改变螺柱焊枪型号；与评定变化值相比，提升高度变化超过0.8mm；补加因素：1）改变电流种类和极性。当一般情况下螺柱焊无法进行冲击试验，此时改变电流种类和极性可做为次要因素。条文解释6、对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定6.1 各种焊
34、接方法的通用评定规则6.1.1 焊接方法的评定规则 改变焊接方法，需要重新进行焊接工艺评定。6.1.2 母材的评定规则6.1.2.1 类别的评定规则（螺柱焊、摩擦焊除外）a)母材类别号改变，需要重新进行焊接工艺评定；b)等离子弧焊使用填丝工艺，对Fe-1Fe-5A类别母材进行焊接工艺评定时，高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺，适用于该高类别号母材与低类别号母材相焊；c)采用焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊或钨极气体保护焊，对Fe-1Fe-5A类别母材进行焊接工艺评定时，高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺，适用于该高类别号母材与低类别号母材相焊；注：b）、c）两项评定规则的前提是焊接材料类别
35、不变，且c)项规定的范围比JB4708扩大。原-1（09MnD）、-2（16MnDR）与类材料在NB47014中已合并为Fe-1组。d)除b）、c）外，当不同类别号的母材相焊时，即使母材各自的焊接工艺都已评定合格，其焊接接头仍需重新进行焊接工艺评定；e)当规定对热影响区进行冲击试验时，两类（组）别号母材之间相焊，所拟定的预焊接工艺规程，与他们各自相焊评定合格的焊接工艺相同，则这两类（组）别号母材之间相焊，不需要重新进行焊接工艺评定。两类（组）别号之间相焊，经评定合格的焊接工艺，也适用于这两类（组）别号母材各自相焊。6.1.2.2 组别评定规则（螺柱焊、摩擦焊除外）a)除下述规定外，母材组别号改
36、变时，需重新进行焊接工艺评定；b)某一母材评定合格的焊接工艺，适用于同类别号同组别号的其他母材；c)在同类别号中，高组别号母材评定合格的焊接工艺适用于该高组别号母材与低组别号母材相焊；d)组别号为Fe-1-2的母材评定合格的焊接工艺，适用于组别号为Fe-1-1的母材。6.1.3 填充金属的评定规则6.1.3.1 下列情况，需重新进行焊接工艺评定：a)变更填充金属类别号当用强度级别高的类别填充金属代替强度级别低的类别填充金属焊接Fe-1、Fe-3类母材时，可不需重新进行焊接工艺评定。b)埋弧焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊的焊缝金属合金含量，若主要取决于附加填充金属时，当焊接工艺改变引起焊缝金属
37、中重要合金元素成分超出评定范围；c)埋弧焊、熔化极气体保护焊时，增加或取消附加填充金属或改变其体积超过10%。注：b)、c)两项的规定，分别与表6（p28）填充金属10）、6）意义相重复，没有必要单独作为通用评定规则。6.1.3.2 在同一类别填充金属中，当规定进行冲击试验时，下列情况为补加因素：a)用非低氢型药皮焊条代替低氢型（含E10、E11）药皮焊条；b)当用冲击试验合格指标较低的填充金属替代较高的填充金属（若冲击试验合格指标较低时仍可符合本标准或设计文件规定的除外）。6.1.3.3 Fe-1类钢材埋弧多层焊时，改变焊剂类型（中性焊剂、活性焊剂），需重新进行焊接工艺评定。在ASME第IX
38、里的定义里有中性、活性、合金焊剂三种，对中性，活性在第II，C篇里5.17附录中用华尔指数表示，华尔指数为35或更小，为中性焊剂。本标准中引用的概念是GB/T12470中的附录 GB/T12740-2003 焊剂根据生产工艺不同分为熔炼焊剂、粘结焊剂和烧结焊剂。按照焊剂中添加脱氧剂、合金剂分类，可分为中性焊剂、活性焊剂和合金焊剂。不同类型焊剂可以通过相应牌号及制造厂的产品说明书予以识别。中性焊剂是指在焊接后，熔敷金属化学成分与焊丝化学成分不产生明显变化的焊剂，中性焊剂用于多道焊，特别适用于焊接厚度大于25mm的母材。中性焊剂有以下特点：1）由于中性焊剂不含或含有少量脱氧剂，所以在焊接过程中只能
39、依赖于焊丝提供脱氧剂。如果单道焊或焊接氧化严重的母材时，会产生气孔和焊道裂纹。2）电弧电压变化时，中性焊剂能维持熔敷金属的化学成分稳定。某些中性焊剂在电弧区还原，释放出的氧气与焊丝中碳化合，降低熔敷金属中的含碳量。某些中性焊剂含有硅酸盐，在电弧高温区还原成锰、硅，即使电弧电压变化很大时，熔敷金属的化学成分也是相当稳定的。3）熔深、热输入量和焊道数量等参数变化时，抗拉强度和冲击韧性等力学性能会发生变化。4）尽管焊剂在锰和硅方面可以是中性，但在活泼的合金元素方面可能不是中性的了，最显著的是Cr。某些而不是全部中性焊剂会减少焊缝金属的Cr含量（与焊丝中的相比）。此时，焊丝中Cr含量应该比熔敷金属中含
40、量稍高。活性焊剂：是指加入少量锰、硅脱氧剂的焊剂，提高抗气孔能力和抗裂性能。活性焊剂主要用于单道焊，特别是对被氧化的母材，活性焊接的焊接特点如下：1）由于含有脱氧剂，那么熔敷金属中的锰、硅将随电弧电压的变化而变化。由于锰、硅增加将提高熔敷金属的强度，降低冲击韧性，因此在适用活性焊剂进行多道焊时，应严格控制电弧电压。2）活性焊剂中，更活泼的焊剂具有较强的抗氧化性能，但在多道焊时，会产生较多的问题。合金焊剂：指使用碳钢焊丝，其熔敷金属为合金钢的焊剂，焊剂中添加较多的合金成分，用于过渡合金，多数合金焊剂为粘结焊剂和烧结焊剂。焊剂中性指数：是测量焊剂中性的一种简便方法。用来表示焊丝-焊剂组合焊接碳钢时
41、，与焊缝金属中Mn、Si含量有关的指数，它不适用于合金焊剂。评价焊剂中性指数时，焊剂中性指数不能大于40，焊剂中性指数越小，则焊剂越呈中性。在ASME第IX里的定义里有中性、活性、合金焊剂三种，对中性，活性在C篇里5.17附录中用华尔指数表示，华尔指数为35或更小，为中性焊剂 6.1.4 焊后热处理的评定规则6.1.4.1 改变焊后热处理类别，需重新进行焊接工艺评定。热处理类别按照条文5.1.4.1、5.1.4.2进行分类即：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
42、火）e)在上下转变温度之间进行焊后热处理。除上述热处理之外，其他类别号的材料焊后热处理类别：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 如不锈钢的固溶和稳定化处理。6.1.4.2 除气焊、螺柱电弧焊、摩擦焊外，当规定进行冲击试验时，焊后热处理的保温温度或保温时间范围改变后要重新进行焊接工艺评定。试件的焊后热处理应与焊件在制造过程中的焊后热处理基本相同，低于下转变温度进行焊后热处理时，试件的保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%。注：该条款的制订主要考虑在低于下转变温度进行热处理时，主要指的是去应力退火，退火保温时间越长，焊件的抗拉强度越低，因此只有保证试件一定的保
43、温时间，该焊接工艺评定才具有代表性，因此在进行焊接工艺评定时，低于下转变温度的焊后热处理时间应充分考虑不同部件的热处理规范，保温时间尽可能长一些。该条所指的焊后热处理指的是490A1温度区间进行的热处理。6.1.5 试件厚度与焊件厚度的评定规则6.1.5.1对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围，按表7或表8的规定。6.1.5.2 用焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、等离子弧焊和气电立焊等焊接方法完成的试件，当规定进行冲击试验时，焊接工艺评定合格后，若T6mm时，适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为试件厚度T与16mm两者中的较小值，当T6mm时，适用于焊件母材厚度的最小值为
44、T/2。如，试件经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体材料焊后经固溶处理时，仍按表7或表8规定执行。表表7 7 对接焊缝试件厚度与焊件厚度规定对接焊缝试件厚度与焊件厚度规定（试件进行横向拉伸和横向弯曲试验）（试件进行横向拉伸和横向弯曲试验）试件母材厚度(T)适用于焊件母材厚度的有效范围适用于焊件焊缝金属厚度（t)的有效范围最小值最大值最小值最大值1.5T2T不限2t1.5T101.52T不限2t10T2052T不限2t20T3852T不限2t(t20)20T3852T不限2T(t20)38T1505200a不限2t(t20)38T1505200a不限200a15051.33Ta不限2t(t20)
45、15051.33Ta不限1.33Taa 限于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊，其余按表9、表10或2T、2t。表7使用说明：如下图所示：焊接工艺评定试件T=24mm，GTAW打底2mm，SMAW填充22mm，材质为Q345R242根据表7，该试件母材厚度为24mm，属于20T38，GTAW焊缝金属t=2mm，SMAW焊缝金属t=22mm，该焊接工艺评定为组合评定，需要进行冲击试验。则GTAW焊接方法，适用于焊件母材厚度范围为：最小值16mm，最大值48mm；适用于焊件焊缝金属厚度有效范围为：最小值不限，最大值4mm；SMAW焊接方法，适用于焊件母材厚度范围为：最小值16mm
46、，最大值48mm；适用于焊件焊缝金属厚度有效范围为：最小值不限，最大值48mm当GTAW打底焊为6mm时，则SMAW填充焊18mm246则此时，GTAW焊接方法适用8于焊件母材厚度的有效范围为：最小值16mm，最大值48mm；适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围为：最小值不限，最大值12mm；SMAW焊接方法适用于焊件母材厚度的有效范围为：最小值16mm，最大值48mm；适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围为：最小值不限，最大值36mm。6.1.5.2的规定与JB4708-2000标准相比，发生了变化，在执行过程中需引起注意：JB4708规定，当进行冲击试验时，当T8时，适用于焊件母材厚度有效范围最小
47、值一律为0.75T；而新标准中规定，同样情况下，当T6mm时，最小值为试件厚度T与16mm两者中的较小值。当T6mm时，无法制备51055小尺寸冲击试样时，允许不做冲击试验，但下限值的规定仍按进行冲击试验对待。新旧标准适用于焊件母材厚度下限值比较 试件厚度JB4708下限值NB47014下限值21.5141.5261.53868107.510129121410.5141612161813.5162015162216.5162418162619.5166.1.5.3 当厚度大的母材焊件属于表9所列的情况时，评定合格的焊接工艺适用于焊件母材厚度的有效范围最大值按表9规定。6.1.5.4当试件符合表
48、10所列的焊接条件时，评定合格的焊接工艺适用于焊件的最大厚度按表10的规定。6.1.5.5对接焊缝试件评定合格的焊接工艺用于焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限；角焊缝试件评定合格的焊接工艺应用于非受压角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限。表表9 9 焊件在所列条件时试件母材厚度与焊件母材厚度规定焊件在所列条件时试件母材厚度与焊件母材厚度规定序号焊件条件试件母材厚度T适用于焊件母材厚度的有效范围最小值最大值1焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊用于打底焊，当单独评定时13按表7、表8或6.1.5.2中相关规定执行按继续填充焊缝的其余焊接方法的焊接工艺评定结果确定2部分焊
49、透的对接焊缝试件38不限3返修焊、补焊38不限4不等厚对接焊缝试件，用等厚的对接焊缝试件来评定6（不锈钢、Ni等母材，不规定冲击试验）不限（厚边母材厚度）38（除上述以外的母材）不限（厚边母材厚度）关于表9如何执行第1条关于打底焊 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，可以用以下方式评定：1、分别评定 拟定一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）在一个试件上评定（三种焊接方法）。3、混合评定 拟定2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
50、指导书中只有一种焊接方法。焊接两个试件，其中1个试件上有两种焊接方法，另1个试件上只有一种焊接方法。产品焊缝形式埋弧焊焊条电弧焊氩弧焊81220401）组合评定埋弧焊焊条电弧焊氩弧焊4610 试件用三种焊接方法完成20 母材 焊缝金属最小值最大值最小值最大值埋弧焊 1540 不限20焊条电弧焊 15 40 不限 12氩弧焊 15 40 不限 8 组合评定适用母材及焊缝金属有效范围2）、分别评定拟定三份焊接工艺指导书，焊接3块试件，评定焊接工艺。试件母材厚度和焊缝金属厚度适用于焊件的有效范围按表7规定见下表，满足了压力容器纵缝焊接接头母材和焊缝金属厚度要求。20埋弧焊试件206焊条电弧焊试件20