新焊评标准举例.docx

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新焊评标准举例

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一、焊接工艺评定因素划分有不同

为了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焊接工艺评定因素和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。

NB/T47014标准将各种焊接工艺评定因素分类、分组并制定相互替代关系、覆盖关系等。

重要因素是指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。

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，需增加补加因素。

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。

NB/T47014标准中焊接工艺评定因素分类见图4-1。

将焊接方法类别、金属材料类别、填充金属类别、焊后热处理类别、试件厚度与焊件厚度的规定做为通用焊接工艺评定因素。

各种焊接方法专用焊接工艺评定因素分为重要因素、补加因素和次要因素，NB/T47014标准表6以分类形式列出了“各种焊接方法的焊接工艺评定因素”，包括：

接头、填充金属（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，详见NB/T47014标准表6。

而JB4708-2000标准在焊接工艺因素划分方面则比较含糊。

图4-1NB/T47014标准中焊评因素分类

中国NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准和美国ASME锅炉和压力容器规范第Ⅸ卷相比较，对于焊接工艺评定因素的划分有所不同。

美国标准将每一种焊接方法的焊接工艺评定因素直接划分为重要因素、补加因素和次要因素，并按每一种焊接方法的所有焊接工艺评定因素纳入一张表格之中，请见图14。

而中国《承压设备焊接工艺评定》标准则将焊接工艺评定因素划分为通用的和专用，将专用再划分为重要因素、补加因素和次要因素，请见图5。

例如：

当通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加

因素不变的情况下，母材为Q345R评定合格的对接焊缝焊接

工艺适用于母材Q245R。

二、压力容器哪些焊缝需要进行焊评（焊接工艺评定范围）的规定有所不同

1、《容规》4.2.1款

（1）压力容器施焊前，受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面的补焊和堆焊，以及上述焊缝的返修焊缝都应当进行焊接工艺评定或者具有经评定合格的焊接工艺评定（WPS）支持。

2、NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》的3.4.1条：

压力容器焊接工艺评定的适用于下述压力容器的焊缝

（1）受压元件焊缝；

（2）与受压元件相焊的焊缝；

（3）上述焊缝的定位焊缝；

（4）受压元件母材表面堆焊、补焊；

3、JB/T4709-2000的4.1条：

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。

按照NB/T47015，压力容器受压元件的所有定位焊缝都需经评定合格。

因此，在编制用于碳素钢和低合金钢的SAW焊接工艺卡时，当采用SMAW进行定位焊，必须列出SMAW所引用的PQR。

但对不熔入永久焊缝内的定位焊缝（如定位焊缝在背面，背面施焊前进行清根处理，将背面所有定位焊缝全部清除），可不需要持证焊工。

这是因为，NB/T47015的3.4.2条：

施焊下列各类焊缝的焊工应按照TSGZ6002规定考核合格：

（1）受压元件焊缝；

（2）与受压元件相焊的焊缝；

（3）熔入上述永久焊缝内的定位焊缝；

（4）受压元件母材表面堆焊、补焊。

NB/T47015的3.4.2条与TSGZ6002-2010“特种设备焊接操作人员考核细则”第三条的规定一致。

七、焊评举例

1、Q345R/12mm/对接焊缝/AW/SMAW/E5015的焊接工艺评定在其他通用焊评因素和专用焊评因素中重要因素、补加因素不变情况下能否覆盖16MnDR/20mm/对接焊缝/AW/SMAW/E5015-G的焊接工艺？

为什么？

答：

能覆盖。

（1）因为Q345R与16MnDR都属于同一类别同一组别的母材、Fe-1-2，因此母材的类别和组别无变化；

（2）焊材E5010和E5015-G也属于同一类别代号、FeT-1-2，因此焊材的类别也无变化；（3）Q345R、12mm的评定焊件母材的覆盖范围为12-24mm范围内能覆盖20mm的16MnDR。

2、16MnDR/32mm/对接焊缝/AW/SMAW/E5015-G的焊接工艺评定在其他通用焊评因素和专用焊评因素中重要因素、补加因素不变情况下能否覆盖Q345R/16mm/对接焊缝/AW/SMAW/E5015的焊接工艺？

为什么？

答；能覆盖。

（1）因为16MnDR与Q345R都属于同一类别同一组别的母材、Fe-1-2，因此母材的类别和组别无变化；

（2）焊材E5015-G和E5015也属于同一类别代号、FeT-1-2，因此焊材的类别也无变化；3、16MnDR、32mm的评定焊件母材的覆盖范围为16-64mm范围内能覆盖20mm的Q345R。

3、S30408/12mm/对接焊缝/AW/SMAW/E308-15的焊接工艺评定在其他通用焊评因素和专用焊评因素中重要因素、补加因素不变情况下能否覆盖S31603/5mm/对接焊缝/AW/SMAW/E308L-16的焊接工艺？

为什么？

答、能覆盖。

（1）因为S30408与S31603都属于同一类别同一组别的母材、Fe8-1，因此母材的类别和组别无变化；

（2）焊材E308-15和E308L-16也属于同一类别、FeT-8因此焊材的类别也无变化；3、S30408、12mm的评定焊件母材的覆盖范围为5-24mm范围内能覆盖5mm的S31603。

4、Q345R/16mm/对接焊缝/SR/SAW/F5A0-H10Mn2（H10Mn2-HJ350）/每面单道的焊接工艺评定在其他通用焊评因素和专用焊评因素中重要因素、补加因素不变情况下能否覆盖Q345R/30mm/对接焊缝/SR/SAW/F55A0-H08MnMOA（H08MnMOA-HJ350）/每面多每面单道的焊接工艺评定？

为什么？

答、能覆盖。

（1）因为同为Q345R都属于同一类别同一组别的母材、Fe-1-2，因此母材的类别和组别无变化；

（2）焊材F5A0-H10Mn2（H10Mn2-HJ350）与焊材F55A0-H08MnMOA（H08MnMOA-HJ350）相比较属于强度级别低的类别代号填充金属，前者类别代号为：

FeMS-1-2和FeG-2，后者为FeMS-1-3和FeG-3，因此按照NB/T47014中6.1.3.1a）可不从新进行焊评；（3）Q345R、16mm的评定焊件母材的覆盖范围为16-32mm范围内能覆盖30mm的Q345R；（4）每面单道的焊接工艺评定可以覆盖每面多单道的焊接工艺。

因此从以上的分析中可以看出：

已有的焊接工艺评定能否适用，则应考虑

1、母材的类别号是否改变，若改变，有可能需重新评定；

2、母材的组别号是否改变，若改变，有可能需重新评定；

3、焊材的类别代号是否改变，若改变，有可能需重新评定；

八、焊接材料的评定规则有所变更

1、焊条

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类别母材时，可不需要重新进行焊接工艺评定。

例1、采用母材Q245R（Fe-1-1）、SMAW方法、焊接材料

J427（FeT-1-1）评定合格的焊接工艺，当其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下施焊时改用J507（FeT-1-2）。

若焊接工艺评定按照标准NB/TB47014，因为是用强度级

别高的类别号填充金属（J507—FeT-1-2）代替强度级别低的类别号填充金属（J427—FeT-1-1）则不需重新进行焊评，只需重新编制WPS或WWI。

例2、当采用母材Q345R（Fe-1-2）、SMAW方法、焊接材料J507（FeT-1-2）评定合格的焊接工艺，当其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下施焊时改用J557（FeT-1-3）。

若焊接工艺评定按照标准NB/TB470146.1.3.1款a），因为是用强度级别高的类别号填充金属（J557—FeT-1-3）代替强度级别低的类别号填充金属（J507—FeT-1-2）则不需重新进行焊评，只需重新编制WPS或WWI。

例3、当16MnDR母材（Fe-1-2）、SMAW方法、焊接材料J507RH（FeT-1-2）评定合格的焊接工艺，当其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下改用J507（FeT-1-2）施焊Q345R（Fe-1-2）。

是否可以？

焊接工艺评定按照标准NB/T47014，因为16MnDR

和Q345R在NB/T47014已划为同一类别号和组别号（Fe-1-2）的母材，按照6.1.2.2条b）的“组别评定规则”（标准P36）因此不需重新进行焊评。

而J507RH（FeT-1-2）和J507（FeT-1-2）是同一类别号填充金属，未变更填充金属类别，也不需要重新评定。

又因为按照NB/T470146.1.3.2条：

“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）”，虽然J507的冲击功比J507RH低，但仍能满足Q345R要求，符合6.1.3.2b）条的要求，所以也不需要重新评定。

因此只需在改变焊条牌号后重新编制WPS或WWI就可以了。

例4、与例3相比，Q345R、SMAW评定合格的焊接工艺也可用于16MnDR、SMAW，这时只须将J507改为J507RH即可。

例5、S30408（06Cr19Ni10）/SMAW/E308-15（A107）或E308-16（A102）/1G/对接焊缝评定合格的pWPS可覆盖：

1、S30403（022Cr19Ni10）/SMAW/E308L-15（A007）或E308L-16（A002）/1G/对接焊缝的焊接工艺评定；

2、S31608（06Cr17Ni12Mo2）/SMAW/E316-15（A207）或E308L-16（A202）/1G/对接焊缝的焊接工艺评定；

3、S31603（022Cr17Ni12Mo2）/SMAW/E306L-15（A027）或E306L-16（A022）/1G/对接焊缝的焊接工艺评定；

因为S30408、S30403、S31608、S30403母材都属于同类同组：

Fe-8-1；而上述所有焊条都属于同类别：

FeT-8。

2、焊丝、焊剂

例1、当采用母材厚度38mm、Q345R（Fe-1-2）、SAW方法、焊接材料：

H10Mn2（FeMS-1-2）——HJ431（FeG-2，F5A0-H10Mn2）评定合格的焊接工艺，施焊60mm的Q345R时，在其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下施焊时改用H08MnMoA（FeMS-1-3）-HJ431（FeG-3，F55A0-H10MnMoA）。

若焊接工艺评定按照标准NB/TB470146.1.3.1款a），

因是用强度级别高的类别号填充金属H08MnMoA（FeMS-1-3）代替强度级别低的类别号填充金属H10Mn2（FeMS-1-2），则不需重新进行焊评，只需重新编制WPS或WWI。

例2、当采用母材Q345R（Fe-1-2）、SAW方法、焊接材料：

H10Mn2（FeMS-1-2）-HJ431（FeG-2，F5A0-H10Mn2）评定合格的焊接工艺，在其他通用焊评因素和专用焊评因素中的重要因素、补加因素不变的情况下施焊时改用H10Mn2（FeMS-1-2）-HJ350（FeG-2，F5A0-H10Mn2）。

若焊接工艺评定按照标准NB/TB470146.1.3.1款a），因HJ431和HJ350与H10Mn2相配合这两种焊剂属于同一类别代号的焊剂（FeG-2），且焊剂型号均为NB/T47018.4F5A0-H10Mn2，因此用HJ350代替HJ431不需重新进行焊评。

例3

八、对接焊缝焊接工艺评定试件厚度与焊件厚度的规定发生变化

1、取消了JB4708中表3、表4，Rm≥540MPa和Ⅳ-2（Cr-Mo钢）组材料的特殊要求（当母材厚度T≥8mm，适用于焊件母材厚度覆盖范围：

0.75T～1.5T）；

2、母材厚度复盖范围：

将JB4708的表5、6、7、8变

更为NB/T47014的表7、8、9、10；

3、NB/T47014的6.1.5“试件厚度与焊件厚度评定规则”以及表7“对接焊缝试件厚度与焊件厚度规定”采用ASMEⅨ卷相关条文和数据，发生较大的变化；

4、原JB4708的6、表7、表8与NB/T47014的表8、

表9、表10相对应，无变化。

见教材P31、P32。

九、焊接工艺评定试件的力学性能和弯曲性能试验变化

1、拉伸试验（P42、P43）

（1）试样母材为同一金属材料代号时，每个（片）试样的抗拉强度应不低于“本标准规定的母材抗拉强度的最低值”，而不是JB4708-2000所要求的不低于“母材钢号标准规定值的下限值”；

钢质母材规定的抗拉强度的最低值，等于其标准规定的

抗拉强度的下限值；

（2）试样母材为两种金属材料代号时，每个（片）试样的抗拉强度应不低于本标准规定的两种母材抗拉强度的最低值中的较小值。

（3）若规定使用室温抗拉强度低于母材的焊缝金属，

则每个（片）试样的抗拉强度应不低于焊缝金属规定的抗拉强度的最低值。

（4）上述试样如果断在焊缝或熔合线以外的母材上，其抗拉强度值不得低于本标准规定的母材抗拉强度的最低值的95%，可认为试验符合要求。

而不再是JB4708-2000所要求的“单片试样其最低值不得低于母材钢号标准规定值下限的95%（碳素钢）或97%（低合金钢和高合金钢）”。

（5）分层取样后，拉伸试样合格指标不再是JB4708-2000所规定的取平均值，而应是每个（片）试样抗拉强度不低于本标准规定的母材抗拉强度的最低值。

（6）P44图4紧凑形板接头带肩板形拉伸试样中W≥20mm代替原JB4708-2000图6的W≥25mm。

（7）标准P426.4.1.5.1取样和加工要求的b）、c）。

2、弯曲试验（标准P45、P46）

焊接接头弯曲试验按GB/T2653-2008“焊接接头弯曲试验方法”和NB/T47014标准表13“弯曲试验条件及参数”规定测定焊接接头的完好性和塑性。

（1）弯曲试样最大厚度，对于钢材、镍材和部分铝材为10mm，对于部分铝、铜材为3mm；为此建议：

钢弯曲试样，试样厚度＜10mm的可采用面、背弯试样；试样厚度≥10mm时应全部采用侧弯试样。

（2）弯曲试验结果与表面加工粗糙度有关，只有表面加工质量一致，试验结果才有可比性；

除NB/T47014标准表13序号1～4所列的母材类别外，对于断后伸长率A，标准规定值下限小于20％的母材，若按表13序号5规定的弯曲试验不合格，而其实测值小于20%，则允许加大弯心直径重新进行试验，此时弯心直径等于S（200-A）/2A（A为断后伸长率的规定值下限乘以100），支座间距等于弯心直径加（2S+3）mm；

（3）弯曲角度应以试样承受载荷时测量为准；

（4）横向试样弯曲试验时，焊缝金属和热影响区应完全位于试样的弯曲部分内；组合评定时，应进行侧弯试验[标准P40表113）]。

（5）合格指标：

对接焊缝试件的弯曲试样弯曲到规定的角度后，其拉伸面上的焊缝和热影响区内，沿任何方向不得有单条长度大于3mm的开口缺陷，试样的棱角开口缺陷一般不计，但由未熔合、夹渣或其他内部缺欠引起的棱角开口缺陷长度应计入。

若采用两片或多片试样时，每片试样都应符合上述要求。

3.冲击试验及合格指标（标准P48、P49）

（1）冲击试样的取样位置见NB/T47014的图10（标准P48），试样纵轴线应垂直于焊缝轴线，缺口轴线垂直于母材表面，焊缝区试样的缺口轴线应位于焊缝中心线上，热影响区试样的缺口轴线至试样纵轴线与熔合线交点的距离k＞0，且应尽可能多的通过热影响区。

冲击试样的取样位置（标准P48的图10“冲击试样位置图”中的）C1、C2按材料标准的规定执行。

当材料标准没有规定时，T≤40mm时，则C1≈0.5～2mm；T＞40mm时，则C2=T/4。

GB3531-2008规定冲击试样的取样位置：

T≤40mm时，则C1≈0.5～2mm；T＞40mm时，则C2=T/4；

GB713-2008规定冲击试样的取样位置：

T≤40mm时，则C1≈0.5～2mm；T＞40mm时，则C2=T/4；

GB19189-2011规定冲击试样的取样位置：

T≤25mm时，则C1≈0.5～2mm；T＞25mm时，则C2=T/4；

GB24511-2009无此规定，因为GB24511-2009的所有牌号的不锈钢都不需要进行冲击试验。

因此，对于焊缝金属需要进行冲击试验的奥氏体不锈钢，冲击试样的取样位置C1、C2按材料标准没有规定时处理：

T≤40mm时，则C1≈0.5～2mm；T＞40mm时，则C2=T/4。

（2）冲击试样的形式、尺寸和试验方法按照GB/T229的规定。

当试件尺寸无法制备标准试样（宽度为10mm）时，则应依次制备宽度为7.5mm或5mm的小尺寸冲击试样；

（3）冲击试验温度应不高于钢材标准规定的冲击试验温度；

（4）钢质焊接接头每个区3个标准试样为一组的冲击吸收功平均值应符合设计文件或相关技术文件规定，且不应低于NB/T47014标准表14（标准P49）中“钢材及奥氏体不锈钢焊缝的冲击功最低值”的规定值，至多允许一个试样的冲击吸收功低于规定值，但不得低于规定值的70％。

NB/T47014表14“钢材及奥氏体不锈钢焊缝的冲击功最低值”

材料类别

钢材标准抗拉强度下限值

Rm（MPa）

3个标准试样冲击功平均值

KV2（J）

碳钢和低合金钢

≤450

≥20

＞450-510

≥24

＞510-570

≥31

＞570-630

≥34

＞630-690

≥38

奥氏体不锈钢焊缝

-

≥31

对于碳素钢和低合金钢，GB4708规定：

每个区3个试样为一组的常温的冲击吸收功平均值符合图样或相关技术文件规定，且不得小于27J，至多允许1个试样的冲击吸收功低于规定值，但不低于规定值的70%。

（5）含镁量超过3％的铝镁合金母材，试验温度应不高于承压设备的最低设计金属温度，焊缝区3个标准试样为一组的冲击吸收功平均值，应符合设计文件或相关技术文件规定，且不应小于20J，至多允许一个试样的冲击吸收功低于规定值，但不得低于规定值的70％。

（6）宽度为7.5mm或5mm的小尺寸冲击试样的冲击功指标，分别为标准试样冲击功指标的75%或50%。

（7）冲击试验温度

通常讲的“常温”没有标准规定的范围，不规范。

在GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》（2008年6月1日实施）中提出了“室温冲击试验”这个概念，该标准规定，“对于试验温度有规定的，应在规定温度±2℃范围内进行。

如果没有规定，室温冲击试验是在23℃±5℃（18-28℃）范围进行”。

NB/T47014标准要求，焊接工艺评定试件冲击试验温度不高于钢材标准规定的温度；对于含镁量超过3％的铝镁合金，试验温度不高于承压设备的最低设计金属温度，不仅合理而且操作性强。

对于原以20R、16MnR或者Q245R、Q345R等钢材（钢材标准规定冲击试验温度：

对于GB6654-1996，为20℃；对于GB6654-1996第2号修改单为0℃；对于GB713-2008为0℃）为母材，按照JB4708—2000标准进行对接焊缝焊接工艺评定，并以“常温”或“室温”进行冲击试验的，当冲击吸收功满足NB/T47014标准规定的合格指标时，可不增焊冲击韧性试件进行焊接接头0℃冲击试验，原有焊接工艺评定仍然继续有效，适用于温度范围：

≥0℃。

这是因为此类钢材的焊接接头在0℃的冲击吸收功与0℃～35℃的冲击吸收功变化不大，无大的差别。

但如果设计文件或者用户要求焊接工艺评定要做小于0℃的冲击试验时，则应按照要求进行小于0℃的冲击试验。

注：

在GB/T229-1994《金属夏比缺口冲击试验方法》中也提出了“室温冲击试验”这个概念，该标准规定，“室温冲击试验是在10℃～35℃范围进行，对试验温度要求严格的试验应在20℃±2℃进行”。

按照JB4708—2000标准进行对接焊缝焊接工艺评定，并以“常温”或“室温”进行的冲击试验，冲击试验温度绝大多数在10℃～35℃范围内。

十、熔化极气体保护焊（GMAW）中熔滴过渡方式

1、喷射过渡

2、短路过渡

十一、取消了型式试验件