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1、 焊接工艺评定 在焊接产品制造过程中，产品的焊接工艺是否合理、先进，关系到产品的质量。通过金属焊接性试验或根据有关焊接性能的技术资料，可以制定产品的焊接工艺，然而，这样制定的焊接工艺不能直接用于焊接施工。为了确保产品的质量，在正式焊接施工之前，还必须进行焊接工艺评定。不仅如此，对于已经评定合格并在生产中应用的很成熟的工艺，若因某种原因需要改变一个或一个以上的焊接工艺参数，也需要重新进行焊接工艺评定。n n 世界上许多国家，对于重要的焊接结构都制定了焊接工艺评定标准或法规，我国也制定了一些焊接产品的焊接工艺评定标准，如NB/T47014-2011（JB/T4708）承压设备焊接工艺评定、蒸汽锅炉
2、安全技术监察规程中的附录“焊接工艺评定”、JGJ81-2002建筑钢结构焊接工艺规程中的第五章“焊接工艺试验”、SY/T0452-2002石油天然气金属管道焊接工艺评定等，这些标准由于是针对不同的产品或者制定的部门不同，在一些细节上有一些差异，但其基本要求都是相同的。n n一、焊接工艺评定概述一、焊接工艺评定概述n n1 1基本概念基本概念n n 焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接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的试验过程及结果评价工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。n n NB/T47014NB/T47014承压设备焊接工艺评定承压设备焊接工艺评定对焊接对焊接
3、工艺评定的定义：为使焊接接头的力学性能、弯工艺评定的定义：为使焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分符合规定，对预焊接曲性能或堆焊层的化学成分符合规定，对预焊接工艺规程（工艺规程（pWPSpWPS）进行验证性试验和结果评价的）进行验证性试验和结果评价的过程过程n n 通过焊接工艺评定应该得到指导生产的焊接通过焊接工艺评定应该得到指导生产的焊接工艺，它是制定焊接工艺规程的重要依据。所以工艺，它是制定焊接工艺规程的重要依据。所以凡是重要的焊接结构如锅炉、压力容器、压力管凡是重要的焊接结构如锅炉、压力容器、压力管道、桥梁、重要的建筑结构等，在制定焊接工艺道、桥梁、重要的建筑结构等，在制定焊接
4、工艺规程之前都要进行焊接工艺评定。规程之前都要进行焊接工艺评定。n n2 2焊接工艺评定的目的焊接工艺评定的目的是验证施焊单位拟定焊接工是验证施焊单位拟定焊接工是验证施焊单位拟定焊接工是验证施焊单位拟定焊接工艺的正确性，并评定施焊单位的能力艺的正确性，并评定施焊单位的能力艺的正确性，并评定施焊单位的能力艺的正确性，并评定施焊单位的能力 n n 焊接工艺评定有以下几个目的：焊接工艺评定有以下几个目的：n n1 1）评价施工单位能否焊出符合有关要求的焊接接头）评价施工单位能否焊出符合有关要求的焊接接头n n 在焊接工艺评定标准中都有明确规定：对于焊接工艺在焊接工艺评定标准中都有明确规定：对于焊接工
5、艺评定的试件，要由本单位操作技能熟练的焊接人员施焊，评定的试件，要由本单位操作技能熟练的焊接人员施焊，且焊接工艺评定要在本单位进行；同时，要求焊接工艺评且焊接工艺评定要在本单位进行；同时，要求焊接工艺评定的试验条件必须与产品的实际生产条件相对应，或者符定的试验条件必须与产品的实际生产条件相对应，或者符合替代规则，且所使用的焊接设备、仪器处于正常的工作合替代规则，且所使用的焊接设备、仪器处于正常的工作状态。因此，焊接工艺评定在很大程度上能反映出施工单状态。因此，焊接工艺评定在很大程度上能反映出施工单位所具有的施工条件和施工能力。位所具有的施工条件和施工能力。n n2 2）验证施焊单位所拟订的焊接
6、工艺是否正确，也就是说）验证施焊单位所拟订的焊接工艺是否正确，也就是说按照事先所拟订的焊接工艺指导书所焊接的接头是否具有按照事先所拟订的焊接工艺指导书所焊接的接头是否具有所要求的使用性能。所要求的使用性能。n n 焊接过程是特殊过程。承压设备焊接的结果不容易经焊接过程是特殊过程。承压设备焊接的结果不容易经济的通过检验和试验完全验证，有些问题要在承压设备使济的通过检验和试验完全验证，有些问题要在承压设备使用后才能暴露出来。例如没有制造过低温承压设备的单位用后才能暴露出来。例如没有制造过低温承压设备的单位在焊制前不弄清低温钢的焊接性能，不掌握焊接线能量对在焊制前不弄清低温钢的焊接性能，不掌握焊接线
7、能量对低温钢的低温冲击韧性的影响，焊接工艺错误的选用了过低温钢的低温冲击韧性的影响，焊接工艺错误的选用了过大的焊接线能量，又没焊接工艺的正确性作验证性试验，大的焊接线能量，又没焊接工艺的正确性作验证性试验，就会使焊件的低温冲击韧性不能满足使用要求。这个问题就会使焊件的低温冲击韧性不能满足使用要求。这个问题在制造过程中，尽管通过焊缝外观检查、无损检测、压力在制造过程中，尽管通过焊缝外观检查、无损检测、压力试验和密封性试验，也不可能暴露的，可能直到承压设备试验和密封性试验，也不可能暴露的，可能直到承压设备在低温的使用状态下脆断，才暴露出来。对产品焊接试板在低温的使用状态下脆断，才暴露出来。对产品焊
8、接试板作低温力学性能试验，可在承压设备使用前暴露出过大的作低温力学性能试验，可在承压设备使用前暴露出过大的焊接线能量的焊接工艺，会使焊件低温冲击韧性不足的问焊接线能量的焊接工艺，会使焊件低温冲击韧性不足的问题，但这时产品已经投料制造，生米已做成熟饭，会造成题，但这时产品已经投料制造，生米已做成熟饭，会造成不应有的损失。承压设备焊接过程中拟定的焊接工艺是否不应有的损失。承压设备焊接过程中拟定的焊接工艺是否正确要预先验证，焊接工艺要在施焊前评定合格或要在合正确要预先验证，焊接工艺要在施焊前评定合格或要在合格的焊接工艺评定覆盖范围之内。在产品施焊前就确认焊格的焊接工艺评定覆盖范围之内。在产品施焊前就
9、确认焊接工艺能保证焊接接头的使用性能。接工艺能保证焊接接头的使用性能。n n 焊接工艺评定又是压力容器制造安装单位的技术资源焊接工艺评定又是压力容器制造安装单位的技术资源和技术储备，是各单位焊接技术和焊接质量控制水平和能和技术储备，是各单位焊接技术和焊接质量控制水平和能力的标志，也是获得优良焊接质量的保证力的标志，也是获得优良焊接质量的保证。焊接工艺评定。焊接工艺评定越多，用不同的焊接方法焊接不同的材料、不同的厚度，越多，用不同的焊接方法焊接不同的材料、不同的厚度，不同的热处理方法焊制不同的承压设备的能力就越强。例不同的热处理方法焊制不同的承压设备的能力就越强。例如，没有做过尿素高压设备带极堆
10、焊焊接工艺评定的单位，如，没有做过尿素高压设备带极堆焊焊接工艺评定的单位，就不能证明它具有做尿素高压设备带极堆焊的能力，没进就不能证明它具有做尿素高压设备带极堆焊的能力，没进行过纤维素焊条或药芯焊丝气体保护焊向下焊接工艺评定行过纤维素焊条或药芯焊丝气体保护焊向下焊接工艺评定的单位，就不能证明它具有焊接长输管线的能力。的单位，就不能证明它具有焊接长输管线的能力。焊接工焊接工焊接工焊接工艺评定也是对施焊单位能力的评定艺评定也是对施焊单位能力的评定艺评定也是对施焊单位能力的评定艺评定也是对施焊单位能力的评定。这种能力同样也是要。这种能力同样也是要预先鉴定的。焊接工艺指导书要由本单位的焊接工程师根预先
11、鉴定的。焊接工艺指导书要由本单位的焊接工程师根据本单位具体条件来拟定，要由本单位技能熟练的焊接人据本单位具体条件来拟定，要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，试验的数据要由本单位员使用本单位焊接设备焊接试件，试验的数据要由本单位焊接工程师整理成焊接工艺评定报告并作出结论。不允许焊接工程师整理成焊接工艺评定报告并作出结论。不允许引用外单位的焊接工艺评定报告，也不允许由外单位代替引用外单位的焊接工艺评定报告，也不允许由外单位代替进行焊接工艺评定。进行焊接工艺评定。n n3焊接工艺评定试验的特点n n 焊接工艺评定试验是与金属焊接性试验、产品焊接试板试验、焊工操作技能评定试验不相同
12、的试验。n n3 31 1焊接性能试验焊接性能试验焊接性能试验焊接性能试验n n3.1.13.1.1焊接性能焊接性能焊接性能焊接性能就是金属材料对焊接加工的适就是金属材料对焊接加工的适就是金属材料对焊接加工的适就是金属材料对焊接加工的适应性应性应性应性。即材料在限定的施工条件下焊接符合设计。即材料在限定的施工条件下焊接符合设计要求的构件，并满足预期服役要求的能力。要求的构件，并满足预期服役要求的能力。n n 施工条件：施工条件：施工条件：施工条件：包括母材和焊材的牌号和制造或安包括母材和焊材的牌号和制造或安装单位的设备条件、工艺条件、焊接环境（温度、装单位的设备条件、工艺条件、焊接环境（温度、
13、湿度、风力等）；湿度、风力等）；设计要求设计要求设计要求设计要求包括焊缝尺寸，形位包括焊缝尺寸，形位偏差、焊缝的内外缺陷、焊接接头性能和制造技偏差、焊缝的内外缺陷、焊接接头性能和制造技术条件；服役要求则包括服役条件下焊接接头结术条件；服役要求则包括服役条件下焊接接头结合性能、具体工况介质条件下焊接接头使用性能合性能、具体工况介质条件下焊接接头使用性能及使用环境下结构抗断裂能力。及使用环境下结构抗断裂能力。n n 焊接性能受材料、焊接方法、构件类型及使焊接性能受材料、焊接方法、构件类型及使焊接性能受材料、焊接方法、构件类型及使焊接性能受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素影响用要求四个因素
14、影响用要求四个因素影响用要求四个因素影响。n n焊接性能试验包括焊接焊接性能试验包括焊接工艺性能工艺性能工艺性能工艺性能试验和焊接接头试验和焊接接头使用性能使用性能使用性能使用性能试验。试验。n n焊接工艺性能试验：主要指焊接裂纹敏感性试验、焊接工艺性能试验：主要指焊接裂纹敏感性试验、焊接气孔敏感性试验；焊接气孔敏感性试验；n n焊接接头使用性能：包括力学性能、耐腐蚀性能、焊接接头使用性能：包括力学性能、耐腐蚀性能、抗疲劳性能、抗断裂性能。抗疲劳性能、抗断裂性能。n n目的目的目的目的1 1：通过焊接性能试验可以了解焊接方法、通过焊接性能试验可以了解焊接方法、通过焊接性能试验可以了解焊接方法、
15、通过焊接性能试验可以了解焊接方法、焊接工艺对金属材料的适应性焊接工艺对金属材料的适应性焊接工艺对金属材料的适应性焊接工艺对金属材料的适应性。如一般的钢材只。如一般的钢材只要有足够的脱氧剂，在碱性或酸性的熔渣、惰性要有足够的脱氧剂，在碱性或酸性的熔渣、惰性气体甚至活性气体的气体甚至活性气体的CO2CO2气体保护下也能顺利的气体保护下也能顺利的进行焊接，并可获得优良的焊接接头。而钛在高进行焊接，并可获得优良的焊接接头。而钛在高温时会剧烈的与氧、氮反应，又不能用一般的脱温时会剧烈的与氧、氮反应，又不能用一般的脱氧剂还原，不宜用氧化性的气体或熔渣保护下进氧剂还原，不宜用氧化性的气体或熔渣保护下进行熔化
16、焊，只适用于惰性气体保护的熔化焊或在行熔化焊，只适用于惰性气体保护的熔化焊或在真空条件下焊接。真空条件下焊接。n n 目的2：通过焊接性能试验可以了解焊接焊接性能试验可以了解焊接材料的匹配性材料的匹配性。如做直Y坡口焊接裂纹试验，可以作为母材与焊条组合的裂纹试验，选用焊接材料。n n目的3：通过焊接性能试验可以合理的选可以合理的选择焊接工艺参数择焊接工艺参数，如通过焊接热模拟试验，测定与实际焊接热循环相当的加热冷却条件下对钢材的组织与性能的影响，可以合理的选择预热温度、层间温度、焊接线能量等焊接工艺参数。n n 做焊接性能试验时要根据金属材料的特做焊接性能试验时要根据金属材料的特点，要有针对性
17、点，要有针对性。奥氏体不锈钢从凝固到冷却至室温都保持奥氏体组织，不发生马氏体转变，没有冷裂纹倾向。n n 有些制造安装单位对奥氏体不锈钢做焊接热影响区最高硬度试验或斜外坡口焊接裂纹试验，那就多此一举了。n n3.1.23.1.2焊接性能试验与焊接工艺评定的区别焊接性能试验与焊接工艺评定的区别焊接性能试验与焊接工艺评定的区别焊接性能试验与焊接工艺评定的区别n n3.1.2.1 3.1.2.1 焊接性能试验与焊接工艺评定焊接性能试验与焊接工艺评定有不同的有不同的有不同的有不同的目的和任务目的和任务目的和任务目的和任务。n n 焊接性能试验主要解决金属材料如何焊接问焊接性能试验主要解决金属材料如何焊
18、接问焊接性能试验主要解决金属材料如何焊接问焊接性能试验主要解决金属材料如何焊接问题题题题，但不能回答在具体工艺条件下焊接接头的使，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，这只有依靠用性能是否满足要求这个实际问题，这只有依靠工艺评定来完成。工艺评定来完成。n n 按按标准进行的焊接工艺评定只考虑了常规的标准进行的焊接工艺评定只考虑了常规的标准进行的焊接工艺评定只考虑了常规的标准进行的焊接工艺评定只考虑了常规的力学性能力学性能力学性能力学性能，对焊接过程中母材的马氏体组织、魏，对焊接过程中母材的马氏体组织、魏氏组织、低熔点杂质在晶界的聚集，晶间贫铬的氏组织、低熔点杂质
19、在晶界的聚集，晶间贫铬的发生，发生，相的析出等组织变化和裂纹敏感性、热影相的析出等组织变化和裂纹敏感性、热影响区软化或脆化、耐蚀性能、回火脆性等性能都响区软化或脆化、耐蚀性能、回火脆性等性能都要靠焊接性能试验来了解。要靠焊接性能试验来了解。n n3.1.33.1.3焊接性能试验与焊接工艺评定有不同的内容焊接性能试验与焊接工艺评定有不同的内容焊接性能试验与焊接工艺评定有不同的内容焊接性能试验与焊接工艺评定有不同的内容。n n3.1.3.13.1.3.1金属材料焊接性能试验一般包括下列内容：金属材料焊接性能试验一般包括下列内容：n nA.A.首先根据化学成分，金相组织和性能进行焊接首先根据化学成分
20、，金相组织和性能进行焊接性分析，预计焊接特点并性分析，预计焊接特点并提出相应措施与办法提出相应措施与办法；n nB.B.从金属材料焊接特点出发，选择与其相适应的从金属材料焊接特点出发，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。焊接方法；通过试验确定若干适用的焊接方法。当焊接方法确定后，依据焊缝性能不低于母材性当焊接方法确定后，依据焊缝性能不低于母材性能的原则进行焊接材料的筛选或研制；在选定某能的原则进行焊接材料的筛选或研制；在选定某种焊接材料后着手进行焊接工艺试验，确定适合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。的焊接规范参数。n nC.C.在确定焊接方法、焊
21、接材料、焊接规范参数过在确定焊接方法、焊接材料、焊接规范参数过程中，主要进行焊接性试验，即焊接接头工艺性程中，主要进行焊接性试验，即焊接接头工艺性能和使用性能试验。能和使用性能试验。n n3.1.3.2焊接工艺评定试验的内容焊接工艺评定试验的内容:n n 对拟定的焊接工艺通过焊接试件、加工试样、进行各种检验、检测和理化试验，对焊接工艺的正确性和覆盖范围作出结论。n n 金属材料的焊接性能试验常常是在材料开发时就已经由开发单位进行，承压设备制造安装单位认为有必要金属材料焊接性试验时，也必须在焊接工艺评定之前进行。n n n n 焊接性能试验是重要的。对金属材料焊接性焊接性能试验是重要的。对金属材
22、料焊接性能的掌握，可以参考开发新材料的单位提供的技能的掌握，可以参考开发新材料的单位提供的技术资料，可以借鉴其他单位的经验，重要的试验术资料，可以借鉴其他单位的经验，重要的试验可以重复验证或新做。但不要求进行焊接工艺评可以重复验证或新做。但不要求进行焊接工艺评定的单位一定要进行完整的焊接性能试验，更没定的单位一定要进行完整的焊接性能试验，更没有要求每次评定前都相应进行一次焊接性能试验。有要求每次评定前都相应进行一次焊接性能试验。拟定的拟定的“预焊接工艺规程预焊接工艺规程”与产品特点、制造条与产品特点、制造条件及人员素质有关，每个单位都不完全一样，因件及人员素质有关，每个单位都不完全一样，因此，
23、焊接工艺指导书应在本单位进行，不允许此，焊接工艺指导书应在本单位进行，不允许“照抄照抄”或或“输入输入”外单位的焊接工艺评定。外单位的焊接工艺评定。n n 焊接性能试验是对金属材料焊接性能的了解，焊接性能试验是对金属材料焊接性能的了解，条件性非常强，条件性非常强，焊接性能试验标准不规定合格指焊接性能试验标准不规定合格指标；而焊接工艺评定有明确的合格指标标；而焊接工艺评定有明确的合格指标。n n 焊接工艺评定与钢材焊接性能试验是两个关联、又有焊接工艺评定与钢材焊接性能试验是两个关联、又有所区别的概念，他们之间不能互相代替。所区别的概念，他们之间不能互相代替。n n3.1.43.1.4焊接性能试验
24、与焊接工艺评定的联系焊接性能试验与焊接工艺评定的联系焊接性能试验与焊接工艺评定的联系焊接性能试验与焊接工艺评定的联系n n焊接性能试验是焊接工艺评定的前提和基础，焊接性能试验是焊接工艺评定的前提和基础，焊接性能试验是焊接工艺评定的前提和基础，焊接性能试验是焊接工艺评定的前提和基础，是拟定预焊是拟定预焊接工艺规程的依据，接工艺规程的依据，n n没有充分掌握金属材料的焊接性能试验就很难拟定出完整没有充分掌握金属材料的焊接性能试验就很难拟定出完整的焊接工艺评定。如果未弄清金属材料焊接性能就拟定预的焊接工艺评定。如果未弄清金属材料焊接性能就拟定预焊接工艺规程，采用的焊接工艺参数和焊接工艺措施往往焊接工
25、艺规程，采用的焊接工艺参数和焊接工艺措施往往不能有的放矢地解决金属材料焊接性能方面问题，容易产不能有的放矢地解决金属材料焊接性能方面问题，容易产生焊接焊接缺陷，不能保证焊接接头的使用性能。通过焊生焊接焊接缺陷，不能保证焊接接头的使用性能。通过焊接性能试验，摸清金属材料的焊接性能，才可以保证焊接接性能试验，摸清金属材料的焊接性能，才可以保证焊接接头满足预期的使用要求，焊接工艺评定试验才容易合格。接头满足预期的使用要求，焊接工艺评定试验才容易合格。对母材的焊接性能掌握的越透彻、越全面，编制焊接工艺对母材的焊接性能掌握的越透彻、越全面，编制焊接工艺指导书就越有针对性和指导作用，焊接工艺就更完善、更指
26、导书就越有针对性和指导作用，焊接工艺就更完善、更合理、更先进，焊接的效果就越好。合理、更先进，焊接的效果就越好。n n 在在19801980年前后，我国从国外进口了一批牌号为年前后，我国从国外进口了一批牌号为SM53CSM53C的低合金钢。从所提供的化学成分和机械性能来看，与国的低合金钢。从所提供的化学成分和机械性能来看，与国产的产的16MnR16MnR很相近，当时许多压力容器制造单位未经焊接很相近，当时许多压力容器制造单位未经焊接性能试验甚至未作焊接工艺评定就将性能试验甚至未作焊接工艺评定就将SM53CSM53C作为作为16MnR16MnR的的替代品制造压力容器，用焊接替代品制造压力容器，用
27、焊接16MnR16MnR的焊接工艺来焊接的焊接工艺来焊接SM53CSM53C。在制造过程中和制成压力容器后，发现产生许多。在制造过程中和制成压力容器后，发现产生许多冷裂纹。当时化工部对这个问题很重视，召集有关专家和冷裂纹。当时化工部对这个问题很重视，召集有关专家和各厂焊接工程技术人员开会研究分析，弄清了各厂焊接工程技术人员开会研究分析，弄清了SM53CSM53C的碳、的碳、锰、硅、硫、磷与锰、硅、硫、磷与16MnR16MnR相近，但这种钢在日本是用回收相近，但这种钢在日本是用回收的废钢冶炼的，不但有微量铬、钼、镍、铜、钒、硼，而的废钢冶炼的，不但有微量铬、钼、镍、铜、钒、硼，而且还有锌、锡等，
28、杂质种类和含量较多，尽管单个元素含且还有锌、锡等，杂质种类和含量较多，尽管单个元素含量不高，但碳当量偏高，冷裂纹的敏感性较高，只适于焊量不高，但碳当量偏高，冷裂纹的敏感性较高，只适于焊制一般钢结构，不宜用于焊制安全性能要求高压力容器。制一般钢结构，不宜用于焊制安全性能要求高压力容器。相当一部分相当一部分SM53CSM53C制作的压力容器停用，造成了不小的损制作的压力容器停用，造成了不小的损失。失。n n3.2与产品焊接试板试验相比，焊接工艺评定试验不是在焊接施工过程中进行的，而是在施工之前在做施工准备过程中进行的。n n 而产品焊接试板试验则是在施工过程中进行，而且这种试板的焊接是与产品的焊接
29、同步进行的，通过产品焊接试板试验可以检验实际产品的焊接质量。n n3.33.3焊接工艺评定与焊工技能评定的关系焊接工艺评定与焊工技能评定的关系n n 焊工技能评定和焊接工艺评定都是对焊接过程能力预焊工技能评定和焊接工艺评定都是对焊接过程能力预先进行的鉴定，都是焊接过程质量控制的重要环节。先进行的鉴定，都是焊接过程质量控制的重要环节。前者前者前者前者是对焊工技能的预先鉴定是对焊工技能的预先鉴定是对焊工技能的预先鉴定是对焊工技能的预先鉴定，鉴定的依据是，鉴定的依据是特种设备焊接特种设备焊接操作人员考核细则操作人员考核细则，后者是对所拟定的预焊接工艺规程后者是对所拟定的预焊接工艺规程后者是对所拟定的
30、预焊接工艺规程后者是对所拟定的预焊接工艺规程的正确性的预先鉴定的正确性的预先鉴定的正确性的预先鉴定的正确性的预先鉴定，鉴定的依据是焊接工艺评定标准。，鉴定的依据是焊接工艺评定标准。二者鉴定的目的不同、对象不同、内容不同，鉴定的方法二者鉴定的目的不同、对象不同、内容不同，鉴定的方法也不同。应当在焊工技能评定范围内解决的问题，不要硬也不同。应当在焊工技能评定范围内解决的问题，不要硬拉到焊接工艺评定中来，焊接工艺评定在于确定焊接工艺拉到焊接工艺评定中来，焊接工艺评定在于确定焊接工艺能否保证焊接接头的使用性能，而不在于确定焊工的操作能否保证焊接接头的使用性能，而不在于确定焊工的操作技能。例如，手工焊改
31、变焊接位置，要求焊工有不同的操技能。例如，手工焊改变焊接位置，要求焊工有不同的操作技能，要重新做技能评定；焊接工艺改变焊接位置（除作技能，要重新做技能评定；焊接工艺改变焊接位置（除其他位置改为向上立焊以外），对焊接接头的力学性能没其他位置改为向上立焊以外），对焊接接头的力学性能没有什么影响，则不需重新评定。焊工中断承压设备焊接工有什么影响，则不需重新评定。焊工中断承压设备焊接工作作6 6个月以上，操作技能会疏荒，要通过重新考试来评定个月以上，操作技能会疏荒，要通过重新考试来评定焊工的操作技能；焊接工艺评定不管多长时间，只要符合焊工的操作技能；焊接工艺评定不管多长时间，只要符合标准，则仍然有效。
32、标准，则仍然有效。n n 焊接工艺评定与焊工技能评定相互焊接工艺评定与焊工技能评定相互也有联系也有联系。焊接工艺评定试板要由本单位熟练焊工熟练焊工来焊接，以免因焊工操作技能不熟练而影响焊接工艺评定的结果。焊工操作技能评定考试要有评定合格的焊接工艺，以免焊接工艺不正确而影响焊工操作技能评定的结果。n n3.4焊接工艺评定只是回答焊接接头的使用性能是否符合设计要求这个问题，不能解决消除应力、减少变形、防止焊接缺陷等许多的焊接质量问题。n n二、焊接工艺评定的程序二、焊接工艺评定的程序n n 根据金属材料的焊接性能，按照设计文件规根据金属材料的焊接性能，按照设计文件规定和制造工艺（拟订焊接工艺评定任
33、务书）拟订定和制造工艺（拟订焊接工艺评定任务书）拟订预焊接工艺规程、施焊试件和制取试样，检测焊预焊接工艺规程、施焊试件和制取试样，检测焊接接头是否符合规定的要求，并形成焊接工艺评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。定报告对预焊接工艺规程进行评价。n n1 1拟订焊接工艺评定任务书拟订焊接工艺评定任务书n n 通过对产品图纸的工艺性审查，由焊接技术通过对产品图纸的工艺性审查，由焊接技术人员统计焊接结构中应进行焊接工艺评定的所有人员统计焊接结构中应进行焊接工艺评定的所有焊接接头的类型及各项有关数据，如材质、板厚、焊接接头的类型及各项有关数据，如材质、板厚、管子
34、直径与壁厚、焊接位置、焊接方法、坡口形管子直径与壁厚、焊接位置、焊接方法、坡口形式及尺寸等，根据设计图纸要求所执行的焊接工式及尺寸等，根据设计图纸要求所执行的焊接工艺评定标准并结合本单位已有的合格的焊接工艺艺评定标准并结合本单位已有的合格的焊接工艺评定确定出需进行焊接工艺评定的项目，避免重评定确定出需进行焊接工艺评定的项目，避免重复评定或漏评。复评定或漏评。n n2 2拟定预焊接工艺规程拟定预焊接工艺规程n n在进行焊接评定试件之前，焊接技术人员应拟定预焊接工在进行焊接评定试件之前，焊接技术人员应拟定预焊接工艺规程（艺规程（pWPSpWPS）。）。n n焊接工艺评定的基础是材料的焊接性能，要进
35、行焊接工艺焊接工艺评定的基础是材料的焊接性能，要进行焊接工艺评定，首先要拟定预焊接工艺规程（评定，首先要拟定预焊接工艺规程（pWPSpWPS），由具有一），由具有一定专业知识和相当生产实践经验的焊接技术人员，依据所定专业知识和相当生产实践经验的焊接技术人员，依据所掌握的材料的焊接性能，结合产品设计要求与制造厂焊接掌握的材料的焊接性能，结合产品设计要求与制造厂焊接工艺和设施，拟定出供评定使用的预焊接工艺规程工艺和设施，拟定出供评定使用的预焊接工艺规程（pWPSpWPS），金属材料的焊接性能是承压设备焊接工艺评），金属材料的焊接性能是承压设备焊接工艺评定的基础、前提。没有充分掌握材料的焊接性能就很
36、难拟定的基础、前提。没有充分掌握材料的焊接性能就很难拟定出正确的焊接工艺，并进行评定。因此焊接工艺评定应定出正确的焊接工艺，并进行评定。因此焊接工艺评定应以可靠的材料焊接性能为依据，并在产品焊接前完成。以可靠的材料焊接性能为依据，并在产品焊接前完成。n n预焊接工艺规程应包括以下内容：预焊接工艺规程应包括以下内容：n n1 1）预焊接工艺规程的编号和日期；）预焊接工艺规程的编号和日期；n n2 2）相应的焊接工艺评定报告的编号；）相应的焊接工艺评定报告的编号；n n3 3）焊接方法及自动化程度；）焊接方法及自动化程度；n n4 4）焊接接头形式、有无焊接衬垫及其材料牌号；）焊接接头形式、有无焊
37、接衬垫及其材料牌号；n n5 5）用简图表明被焊工件的坡口、间隙、焊道分布和顺序；）用简图表明被焊工件的坡口、间隙、焊道分布和顺序；n n6 6）母材的钢号、分类号；）母材的钢号、分类号；n n7 7）母材、焊缝金属的厚度范围，以及管子的直径范围；）母材、焊缝金属的厚度范围，以及管子的直径范围；n n8 8）焊接材料的类型、规格和熔敷金属的化学成分；）焊接材料的类型、规格和熔敷金属的化学成分；n n9 9）焊接位置，立焊的焊接方向；）焊接位置，立焊的焊接方向；n n1010）焊接预热温度、最高道间温度和焊后热处理规范等；）焊接预热温度、最高道间温度和焊后热处理规范等；n n1111）每层焊缝的
38、焊接方法、焊接材料的牌号和规格、焊接）每层焊缝的焊接方法、焊接材料的牌号和规格、焊接电流种类、极性和焊接电流范围、电弧电压范围、焊接速电流种类、极性和焊接电流范围、电弧电压范围、焊接速度范围、导电嘴至工件的距离、送丝速度范围、喷嘴尺寸度范围、导电嘴至工件的距离、送丝速度范围、喷嘴尺寸及喷嘴与工件角度、保护气体、气体种类、保护气体的成及喷嘴与工件角度、保护气体、气体种类、保护气体的成分和流量；分和流量；n n1212）施焊技术：有无摆动、摆动方法、清根方法、有无锤）施焊技术：有无摆动、摆动方法、清根方法、有无锤击等；击等；n n1313）编制人和审批人的签字和日期。）编制人和审批人的签字和日期。
39、n n3焊接试件的准备n n试件的材质必须与所生产的结构材质相同。试件的类型根据所统计的焊接接头的类型需要来确定，试件的坡口加工按相应的焊接方法来确定。n n试件的下料尺寸满足试样的要求。n n4 4焊接设备及工艺装备的准备焊接设备及工艺装备的准备n n 焊接工艺评定所用的焊接设备与结构施焊时焊接工艺评定所用的焊接设备与结构施焊时所用的设备相同，如直流电焊机、交流电焊机、所用的设备相同，如直流电焊机、交流电焊机、埋弧自动焊机及钨极氩弧焊机等。要求焊机的性埋弧自动焊机及钨极氩弧焊机等。要求焊机的性能稳定，调节灵活。焊机上应装有经校验准确的能稳定，调节灵活。焊机上应装有经校验准确的电流表、电压表。
40、使用本单位焊接设备施焊试件。电流表、电压表。使用本单位焊接设备施焊试件。n n 焊接工艺装备是为了焊接各种位置的各种试焊接工艺装备是为了焊接各种位置的各种试件方便而制作的支架，将试件按要求的焊接位置件方便而制作的支架，将试件按要求的焊接位置固定在支架上进行焊接，有利于保证试件的焊接固定在支架上进行焊接，有利于保证试件的焊接质量。一般支架可自行制作。质量。一般支架可自行制作。n n5试件的焊接n n 焊接工艺评定试件的焊接是关键环节，施焊焊接工艺评定试件的焊工应是本单位技能熟练的焊工。除要求焊工认真操作外，尚应有专人做好施焊记录。记录内容主要是：试件名称编号、接头型式、焊接位置、焊道层次、焊接电
41、流、电弧电压、焊接速度或一根焊条焊缝长度与焊接时间等等。n n 施焊记录是现场焊接的原始资料，也是编制焊接工艺评定报告的重要依据，故应妥善保存。n n6 6试件的检验试件的检验n n试件焊完后，应进行外观检查和无损检测，结果试件焊完后，应进行外观检查和无损检测，结果应符合相应焊接工艺评定标准的要求。无损检验应符合相应焊接工艺评定标准的要求。无损检验部门提供无损检验报告。部门提供无损检验报告。n n7 7试样的机加工试样的机加工n n试样的数量、尺寸按相应焊接工艺评定标准的要试样的数量、尺寸按相应焊接工艺评定标准的要求执行。求执行。n n8 8试样的性能试验试样的性能试验n n试样的常规力学性能
42、试验包括拉伸、弯曲、冲击。试样的常规力学性能试验包括拉伸、弯曲、冲击。n n当设计图纸或所执行的施工标准有特殊要求时，当设计图纸或所执行的施工标准有特殊要求时，还可能进行硬度、高温拉伸、断口、金相、化学还可能进行硬度、高温拉伸、断口、金相、化学分析等试验。各项试验都应有试验报告。分析等试验。各项试验都应有试验报告。n n9 9编制焊接工艺评定报告编制焊接工艺评定报告n n各项试验报告汇集之后，即可编制焊接工艺评定报告。各项试验报告汇集之后，即可编制焊接工艺评定报告。n n焊接工艺评定报告的内容主要有：焊接工艺评定报告的内容主要有：n n1 1）焊接工艺评定报告编号；）焊接工艺评定报告编号；n
43、n2 2）相应的预焊接工艺规程的编号；）相应的预焊接工艺规程的编号；n n3 3）焊接方法；）焊接方法；n n4 4）焊缝形式、坡口型式及尺寸，焊接规范和操作方法；）焊缝形式、坡口型式及尺寸，焊接规范和操作方法；n n5 5）工艺试件母材的钢号、分类号、厚度、直径；）工艺试件母材的钢号、分类号、厚度、直径；n n6 6）焊接材料的类型、牌号、规格；）焊接材料的类型、牌号、规格；n n7 7）焊接位置；）焊接位置；n n8 8）预热温度、道间温度；）预热温度、道间温度；n n9 9）焊后热处理温度和保温时间；）焊后热处理温度和保温时间；n n1010）各条焊道实际的焊接参数和施焊技术；）各条焊道
44、实际的焊接参数和施焊技术；n n1111）焊接接头外观和无损探伤的检查结果；）焊接接头外观和无损探伤的检查结果；n n1212）焊接接头拉伸、弯曲、冲击韧性的试验报告编号和试验结果；）焊接接头拉伸、弯曲、冲击韧性的试验报告编号和试验结果；n n1313）焊接工艺评定的结论；）焊接工艺评定的结论；n n1414）焊工姓名和钢印号；）焊工姓名和钢印号；n n1515）编制人和审批人的签字和日期。）编制人和审批人的签字和日期。n n根据上述内容，各施焊单位可以自行设计一个符合本单位情况的报告表。根据上述内容，各施焊单位可以自行设计一个符合本单位情况的报告表。n n 焊接工艺评定结论为“合格者”，即可
45、将全部评定用资料汇总做为一份完整的评定材料存档保存，供编制焊接工艺规程时应用。如评定结论为“不合格”者，应分析原因，提出改进措施，修改焊接工艺指导书，重新进行评定直到合格为止。n n三、焊接工艺评定规则n n1焊接工艺因素n n 为减少焊接工艺评定的数量，制定了焊接工艺评定规则，当变更焊接工艺评定因素时，要充分注意和遵守相关的各项评定规则。NB/T47014标准将各种焊接方法中影响焊接接头性能的焊接工艺评定因素划分为通用通用焊接工艺评定因素和专用专用焊接工艺评定因素；其中专用焊接工艺评定因素又分为重要因素、补加因素和次要因素。n n n n 重要因素是指影响焊接接头力学性能和弯曲性重要因素是指
46、影响焊接接头力学性能和弯曲性能（冲击韧性除外）的焊接工艺评定因素。能（冲击韧性除外）的焊接工艺评定因素。n n 补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺评定因素，当规定进行冲击试验时，需增加补艺评定因素，当规定进行冲击试验时，需增加补加因素。加因素。n n 次要因素是指对要求测定的力学性能和弯曲性次要因素是指对要求测定的力学性能和弯曲性能无明显影响的焊接工艺评定因素。能无明显影响的焊接工艺评定因素。n n 各种焊接方法通用的焊接工艺评定因素包括：各种焊接方法通用的焊接工艺评定因素包括：焊接方法及分类，金属材料及分类分组，填充金焊接方法及分类，金属材料及
47、分类分组，填充金属及分类，焊后热处理及分类。属及分类，焊后热处理及分类。n n NB/T47014NB/T47014标准列出了标准列出了“各种焊接方法的专各种焊接方法的专用焊接工艺评定因素用焊接工艺评定因素”（表（表6 6），包括：接头、填，包括：接头、填充金属（除类别以外因素）、焊接位置、预热、充金属（除类别以外因素）、焊接位置、预热、后热、气体、电特性、技术措施等。后热、气体、电特性、技术措施等。n n2评定规则n n所有的焊接工艺评定标准对焊接工艺评定规则都做了规定，这些评定规则包括焊接方法、母材类别、试件厚度与焊件厚度、填充金属类别、焊后热处理类别、焊件厚度有效范围等。n n1 1）焊
48、接方法）焊接方法n n不同焊接方法的焊接热源不同（如气焊的火焰、不同焊接方法的焊接热源不同（如气焊的火焰、埋弧焊的电弧、电渣焊的熔渣电阻热）、热源的埋弧焊的电弧、电渣焊的熔渣电阻热）、热源的能量密度不同（如钨极氩弧焊能量密度小，等离能量密度不同（如钨极氩弧焊能量密度小，等离子弧焊能量密度大）、子弧焊能量密度大）、n n 不同焊接方法的焊接热循环不同（电弧焊冷不同焊接方法的焊接热循环不同（电弧焊冷却速度快，气焊、电渣焊冷却速度慢），却速度快，气焊、电渣焊冷却速度慢），n n 用不同焊接方法焊接同一材料时，因其焊接热用不同焊接方法焊接同一材料时，因其焊接热过程不同，对焊接接头的力学性能有明显的影响
49、，过程不同，对焊接接头的力学性能有明显的影响，改变焊接方法需要重新评定。改变焊接方法需要重新评定。n n2 2）母材类别和组别）母材类别和组别n n 为了减少焊接工艺评定数量，依据焊接工艺为了减少焊接工艺评定数量，依据焊接工艺评定标准原理，从母材的化学成分、力学性能和评定标准原理，从母材的化学成分、力学性能和焊接性能出发，将它们分类分组并规定出替代原焊接性能出发，将它们分类分组并规定出替代原则。母材的分类分组结果不仅直接影响到焊接工则。母材的分类分组结果不仅直接影响到焊接工艺评定的数量和质量，而且与焊件预热、焊后热艺评定的数量和质量，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
50、焊接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，对焊接工艺评定标准中金工艺评定的目的出发，对焊接工艺评定标准中金属材料的分类，在主要考虑焊接接头的力学性能属材料的分类，在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、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。耐腐蚀等性能密切相关）、组织状态及焊接性能。n n3 3）试件厚度与焊件厚度（均包括母材和焊缝金属）试件厚度与焊件厚度（均包括母材和焊缝金属厚度）厚度）n n 实践证明，利用焊缝试件按照有关标准评定合实践证明，利用焊缝试件按照有关标准评定合格的焊接工艺，不仅