承压设备焊接工艺评定文档格式.docx

1、但对焊接材料、焊接工艺评定、焊接试验等方面，目前相关标准过于复杂，统一承压设备焊接材料、焊接工艺评定和产品焊接试件的力学性能检验标准，是国家的重要技术管理决策，它对实现承压设备生产与国际接轨，加强承压设备的安全监察，提高承压设备安全可靠性，确保承压设备的制造（安装）焊接质量将起到重要作用。（二）相关术语及其定义1气焊：利用气体火焰作热源的焊接方法。2电弧焊：是利用电弧作为热源的熔焊方法，简称弧焊。3焊条电弧焊：用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。4埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧进行的焊接方法。5气体保护焊（气体保护电弧焊）：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊。按电极特点有钨极气体保护

2、焊和熔化极气体保护焊，按保护气体可分为氩气保护焊、二氧化碳气体保护焊等。6等离子弧焊：利用等离子弧作为热源的熔焊方法。7电渣焊：利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的方法。根据使用的电极形状可分为丝极、板极和熔嘴等多种电渣焊。8气电立焊：用于容器纵缝立焊的熔化极气体保护和电渣焊结合的电弧焊方法。9螺柱焊：将螺柱一端与板件（或管件）表面接触，通电引弧，待接触面熔化后，给螺柱一定压力完成焊接的方法。NB/T47014-20113.17 螺柱电弧焊：金属螺柱（或类似零件）的端部与工件表面在电弧和外压力作用下，熔化的两部分互相融合的焊接方法。焊接时不使用填充金属，保护气体、焊剂可用可不用。10摩

3、擦焊：利用焊件表面相互摩擦所产生的热，使端面达到热塑性状态，热后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。11机械焊（机械化焊接）：焊炬、焊枪或焊钳由机械装备夹持并要求随着观察焊接过程而调整设备控制部分的焊接方法。12自动焊：用自动焊接装置完成全部焊接操作的焊接方法。13焊接性能：材料在限定的施工条件下，焊接成符合设计规定的构件，并满足服役要求的能力。焊接性能受材料、焊接工艺、构件类型及使用要求四个因素的影响。14焊接工艺评定：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。15焊接工艺附加评定：为使焊接接头附加特性符合规定，对拟定的焊接工艺规程进行验证性试验及结果评价。16焊接工艺评定

4、报告（PQR）：记载验证性试验及其检验结果，对拟定焊接工艺指导书进行评价的报告。17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。18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。19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，可保证施工时质量的再现性。20道间温度（俗称层间温度）：多层多道焊时，在施焊后继焊道（每一次熔敷所形成的一条单道焊缝）之前，其相邻焊道应保持的温度。GB50236-20112.0.8 道间温度 多道焊缝及相邻母材在施焊下一焊道之前的瞬时温度。21缺欠：在焊接

5、接头与母材中，无损检测标准允许存在的不连续部位。二承压设备焊接工艺评定NB/T47014-2011焊接工艺评定是焊接质量保证体系中重要环节之一。早在2001年3月原全国压力容器标准化技术委员会和原全国锅炉标准化技术委员会的联席会议上，就提出在修订JB 47082000钢制压力容器焊接工艺评 定时，要与国际通用标准接轨，并结合中国法规和国内实际情况参照采用ASME锅炉压力容器规范，适当吸收欧洲标准中的有关条款，编制适用于锅炉、压力容器和压力管道三类承压设备产品的统一焊接工艺评定标准。并使修改后的标准无论是内容还是格式都是先进、合理的，为被承压设备法规引用做好技术上准备。同时在修订标准时，要树立经

6、济观点，努力提高中国企业竞争力。因而在固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009明确规定：压力容器的焊接工艺评定应当符合JB 4708 的要求。此前，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主要有：（1）JB 47082000钢制压力容器焊接工艺评定；（2）JB/T 47342002铝制焊接容器附录B“铝容器焊接工艺评定”；（3）JB/T 47452002钛制焊接容器附录B“钛容器焊接工艺评定”；（4）JB/T 47552006铜制压力容器附录B“铜制压力容器的焊接工艺评定”；（5）JB/T 47562006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

7、艺评定”；（6）GB 1511999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）GB 1501998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 8682004焊接工艺评定规程；（10）GB 502361998现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范；（11）SY/T 41032006钢质管道焊接及验收；（12）SY/T 04522002石油天然气金属管道焊接工艺评定。上述焊接工艺评定标准中，除SY/T 4103参照API标准修改制订外，都是参照ASME锅炉压力容器规范第卷“焊接和钎接评定”（以下简称ASME ）制订的。

8、ASME 的权威性与广泛性一直为世界各国所公认，近年来欧洲标准EN 288金属材料的焊接工艺规程及评定也被各国所认可，后来发展成为ISO 9956金属材料焊接工艺规程及评定，现又改为ISO 15609。新的承压设备焊接工艺评定标准经国家能源局批准发布实施，标准编号为NB/T47014-2011。与2000年版JB 4708相比，修订后的NB/T47014-2011增加了下列内容：a） 适用范围从压力容器扩大到包括锅炉与压力管道在内的承压设备；b） 适用金属材料从钢扩大到铝、钛、铜、镍；c） 焊接方法增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱焊；d） 评定类别增加了复合金属材料、换热管与管板、螺柱

9、电弧焊以及管与板（管）。1 范围本标准规定了承压设备（锅炉、压力容器、压力管道）的对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定、耐蚀堆焊工艺评定、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焊接工艺附加评定以及螺柱电弧焊工艺评定的规则、试验方法和合格指标。本标准适用于气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、电渣焊、等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊等焊接方法不适用于气瓶。4 总则4.1 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。4.2 焊接工艺评定一般过程是：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定

10、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，并形成焊接工艺评定报告对预焊接工艺规程进行评价。4.3 焊接工艺评定应在本单位进行。焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，金属材料、焊接材料应符合相应标准，由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位设备焊接试件。4.4 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重要因素、补加因素。4.5 焊接工艺规程程序见附录A。5 焊接工艺评定因素及类别划分5.1 各种焊接方法的通用焊接工艺评定因素及分类5.1.1 焊接方法及分类焊接方法的类别为：气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体

11、保护焊、熔化极气体保护焊（含药芯焊丝电弧焊）、电渣焊、等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊。5.1.2 金属材料及分类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、分组见表1。5.1.3 填充金属及分类5.1.3.1 填充金属包括焊条、焊丝、填充丝、焊带、焊剂、预置填充金属、金属粉、板极、熔嘴等。5.1.3.2 焊条分类见表2；气焊、气体保护焊、等离子弧焊用焊丝和填充丝分类见表3；埋弧焊用焊丝分类见表4；埋弧焊用焊剂分类见表5。5.1.4 焊后热处理及分类5.1.4.1 类别号为Fe-1、Fe-3、Fe-4、Fe-5A、Fe-5B、Fe-5C、Fe-6、Fe-9B

12、、Fe-10I、Fe-10H的材料焊后热处理类别：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（即正火或淬火后回火）；e） 在上下转变温度之间进行焊后热处理。5.1.4.2 除5.1.4.1外，表1中各类别号的材料焊后热处理类别：b） 在规定的温度范围内进行焊后热处理。5.2 每种焊接方法的专用焊接工艺评定因素及分类。5.2.1 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。a） 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。b） 补

13、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。c） 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。5.2.2 每种焊接方法的专用焊接工艺评定因素及分类见表6。6 对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定6.1 各种焊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

14、，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；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）别号母材之间相焊，经评定合格的焊接工艺，也适用于这两

15、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。6.1.2.3 摩擦焊时母材的评定规则：a） 当母材公称成分或抗拉强度等级改变时，要重新进行焊接工艺评定；b） 若两种不同公称成分或抗拉强度等级的母材组成焊接接头，即使母材各自的焊接工艺都已经评定合格，其焊接接头仍需

16、重新进行焊接工艺评定。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中重要合金元素超出评定范围；c）埋弧焊、熔化极气体保护焊时，增加、取消附加填充金属或改变其体积超过10%。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

17、；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。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。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，试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%。

18、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规定。6.1.5.2 用焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、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。6.1.5.3 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

19、的有效范围最大值按表9规定。6.1.5.4 当试件符合表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。表7 对接焊缝试件厚度与焊件厚度规定（试件进行拉伸试验和横向弯曲试验） 单位为mm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1.5T2T不限2t1.5T101.510T20520T382t（t20）2T（t20）38T150200 a200 a（t20）1501.33T a1.33T a（t20）a 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8 对接焊缝试件厚度与

20、焊件厚度规定（试件进行拉伸试验和纵向弯曲试验） 单位为mm10表9 焊件在所列条件时试件母材厚度与焊件母材厚度规定 单位为mm序号焊件条件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部分焊透的对接焊缝焊件383返修焊、补焊4不等厚对接焊缝焊件，用等厚的对接焊缝试件来评定6（类别号为Fe-8、Ti-1、Ti-2，Ni-1，Ni-2，Ni-3，Ni-4，Ni-5的母材，不规定冲击试验）（厚边母材厚度）38（除类别号为Fe-8、Ti-1、Ti-2，Ni-1，

21、Ni-2，Ni-3，Ni-4，Ni-5的母材外） 表10 试件在所列焊接条件时试件厚度与焊件厚度规定 单位为mm试件的焊接条件适用于焊件的最大厚度母材焊缝金属除气焊、螺柱电弧焊、摩擦焊外，试件经超过上转变温度的焊后热处理1.1T按表7、表8中相关规定执行。试件为单道焊或多道焊时，若其中任一焊道的厚度大于13mm气焊短路过渡的熔化极气体保护焊，当试件厚度小于13mm短路过渡的熔化极气体保护焊，当试件焊缝金属厚度小于13mm1.1t6.1.5.5 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用于非受压焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限。6.

22、2 各种焊接方法的专用评定规则6.2.1 当变更任何一个重要因素时，都需重新进行焊接工艺评定。6.2.2 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，增焊冲击韧性用试件进行试验。6.2.3 当增加或变更次要因素时，不需重新评定，但需重新编制预焊接工艺规程。6.3 评定方法6.3.1 试件形式：试件分为板状与管状两种，管状指管道和环。6.3.1.1 试件形式示意如图1。摩擦焊试件接头形状应与产品规定一致。b） 管状对接焊缝试件d） 管与板角焊缝试件e） 管与管角焊缝试件图1 对接焊缝和角焊缝试件形式6.3.1.2 评定对接焊缝预焊接工艺规程时，采用对接焊缝试件，对接焊缝试件评定合

23、格的焊接工艺，适用于焊件中的对接焊缝和角焊缝。评定非受压角焊缝预焊接工艺规程时，可仅采用角焊缝试件。6.3.2 板状对接焊缝试件评定合格的焊接工艺，适用于管状焊件的对接焊缝，反之亦可。任一角焊缝试件评定合格的焊接工艺，适用于所有形式的焊件角焊缝。6.3.3 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（或焊接工艺）焊接试件，进行组合评定。组合评定合格的焊接工艺用于焊件时，可以采用其中一种或几种焊接方法（或焊接工艺），但应保证其重要因素、补加因素不变。只需其中任一种焊接方法（或焊接工艺）所评

24、定的试件母材厚度，来确定组合评定试件适用于焊件母材的厚度有效范围。焊接方法试件母材厚度试件焊缝金属厚度适用焊件母材厚度适用焊件焊缝金属厚度氩弧焊4552006焊条电弧焊21200埋弧焊6.3.4 试件制备6.3.4.1 母材、焊接材料和试件的焊接必须符合拟定的预焊接工艺规程的要求。6.3.4.2 试件的数量和尺寸应满足制备试样的要求，试样也可以直接在焊件上切取。6.3.4.3 对接焊缝试件厚度应充分考虑适用于焊件厚度的有效范围。6.4 检验要求和结果评价6.4.1 对接焊缝试件和试样的检验6.4.1.1 试件检验项目：外观检查、无损检测、力学性能试验和弯曲试验。6.4.1.2 外观检查和无损检

25、测（按JB/T 4730）结果不得有裂纹。6.4.1.3 力学性能试验和弯曲试验a） 力学性能试验和弯曲试验项目和取样数量除另有规定外，应符合表11的规定；表11 力学性能试验和弯曲试验项目和取样数量试件母材的厚度Tmm拉伸试验，个弯曲试验2），个冲击试验4）、5），个拉伸1）面弯背弯侧弯焊缝区热影响区4）T1.53）T201） 一根管接头全截面试样可以代替两个带肩板形拉伸试样。2） 当试件焊缝两侧的母材之间、或焊缝金属和母材之间的弯曲性能有显著差别时，可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验。纵向弯曲时，取面弯和背弯试样各2个。3） 当试件厚度T10mm时，可以用4个横向侧弯试样代替2个面弯和2个背弯试样。组合评定时，应进行侧弯试验。4） 当焊缝两侧母材的代号不同时，每侧热影响区都应取3个冲击试样。5） 当无法制备5mm10mm55mm小尺寸冲击试样时，免做冲击试验。b） 当规定