附录E级钢焊修工艺评定及焊工评定论述.docx

1、附录E级钢焊修工艺评定及焊工评定论述附录5 铁道货车铸钢件焊修评定方法1、范围本附录规定了B级、B+级、C级和E级等铁道货车用铸钢件焊修工艺评定和焊修操作评定（以下简称操作评定）的基本方法。适用于铸钢件生产过程中采用焊条电弧焊（焊接代号111）、气体保护的药芯焊丝电弧焊（焊接代号为13）进行缺陷焊修的工艺评定和操作评定。2、规范性引用文件下列文件的最新版本适用于本附录。GB/T 3375 焊接术语GB/T 16672 焊缝工作位置倾角和转角的定义GB/T 19866 焊接工艺规程及评定的一般原则GB/T 19867.1 电弧焊焊接工艺规程GB/T 19869.1 钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试

2、验GB/T 228 金属拉伸试验方法GB/T 229 金属夏比缺口冲击试验方法GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T 5118 低合金钢焊条GB/T 25774.1 焊接材料的检验 第1部分：钢、镍及镍合金熔敷金属力学性能试样的制备及检验GB/T 2649 焊接接头机械性能试验取样方法GB/T 2650 焊接接头冲击试验方法GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法GB T 2652 焊缝及熔敷金属拉伸试验法GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法GB/T 15169 钢熔化焊焊工技能评定方法GB/T 985气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口形式和尺寸GB/T 5185 焊接及

3、相关工艺方法代号GB/T 19418 钢的弧焊接头 缺陷质量分级指南GB/T 3323 金属熔化焊焊接接头射线照相部批铸钢件产品图样及技术条件增加药芯焊丝材料标准3、术语本附录除采用GB/T 3375和GB/T 19866等国家标准中的有关术语外，本标准还采用了下列定义。3.1 焊修工艺评定焊修工艺评定（以下简称工艺评定）是通过焊接接头力学性能、无损检测等试验，证实拟定的焊修工艺规程（即焊修工艺预规程 pWPS）正确性和合理性的试验过程和结果评价。3.2焊修操作评定焊修操作评定（以下简称操作评定）是通过采用规定的焊修工艺焊接的接头质量检测，证实焊修操作质量满足产品技术要求的试验过程和结果评价。

4、3.3评定因素a) 关键因素 影响焊修接头力学性能(冲击韧性除外)的焊修工艺因素;b) 重要因素 影响焊修接头冲击韧性的焊修工艺因素;c) 次要因素 不影响焊修接头力学性能的焊修工艺因素；3.6 试板 用以焊制试件的铸造板材。3.7 试件 按照焊修工艺预规程制成的用于焊修工艺评定或焊修操作评定试验的焊件。3.8 试样 按规定从试件上切取的用于试验的样品。4、总则4.1 铸钢件生产企业（以下简称生产企业）应在铸钢件焊修工艺实施之前完成工艺评定和操作评定。4.2 工艺评定和操作评定由生产企业组织完成，不得将评定用试板的铸造、焊接和试件的热处理等关键工作委托给其它单位完成，生产企业对整个工艺评定和操

5、作评定结果负责。4.3 工艺评定采用的试板在评定试验施焊时的热处理状态，应与铸件制造工艺流程规定焊修时的铸件热处理状态一致。试件的焊后热处理工艺应与铸件制造工艺流程规定的焊后热处理工艺一致（表面淬火及后续的马氏体低温回火除外）。试件应与铸件在相同的热处理炉中进行热处理。4.4 操作评定采用的试板在评定施焊时的热处理状态为：正火和正火+回火钢采用铸态试板，调质钢采用调质热处理试板。试件焊后热处理：正火或正火+回火钢采用正火或正火+回火热处理，热处理工艺与铸件最终热处理工艺相同；调质钢采用回火处理，回火处理工艺与铸件焊后整体去应力回火工艺相同。4.5 工艺评定、操作评定应采用化学成分合格、基尔试棒

6、最终热处理后力学性能和金相组织检验合格的试板。试板毛坯可采用与铸件一致的铸造方法单独制取，也可从铸件上截取。应保证试板内部组织的致密性，从铸件上截取试板毛坯时，应避开热切割产生的热影响区。4.6 焊修材料应符合GB/T 5118、GB/T药芯焊丝，熔敷金属试件分别按铸件最终热处理、铸件整体去应力回火两种工艺热处理后，检测抗拉和屈服强度、延伸率和低温冲击吸收功。熔敷金属检验试件（至少2件）依据GB/T 25774.1和本附录图1制作，试件分别经过最终热处理、回火；最终热处理和回火工艺与铸钢件最终热处理和整体去应力回火工艺相同。试样按照GB/T 25774.1和本附录图1制取，并按GB/T 265

7、2和GB/T 2650测试抗拉和屈服强度、延伸率和低温冲击吸收功。两种热处理状态的熔敷金属的上述力学性能值，均不得低于铸件材料技术条件的相应规定值。图1.熔敷金属力学性能试样制取示意图4.6 评定使用的焊接设备、工器具，应处于正常工作状态，各种仪表应予校准。4.7 评定检验的每个检验项目均应合格。4.8 工艺评定报告、操作评定记录及其检测报告应及时建档，妥善保存。5、工艺评定基本要求5.1 制定铸钢件焊修工艺预规程（pWPS），应考虑产品图样及其技术条件、制造工艺流程及表5等相关因素。5.2 首次工艺评定或重新工艺评定时，应对关键因素、重要因素和次要因素进行全面评定。5.3 试板的坡口应在确定

8、的焊前热处理之后，采用机加工方法开制。机加工后坡口不得存在铸造缺陷。5.4入炉热处理的试件最高温度不得高于540。5.5从经过热处理的试件上制取试样，进行相关检验。5.6编写完成工艺评定报告（PQR）。 5.7 工艺评定采用全熔透（CJP）试板坡口对接焊接头。试件施焊必须由技术熟练、经验丰富的焊工施焊，以排除人为因素的影响。5.8工艺评定试板的坡口形式和尺寸，以及试件组对尺寸，应符合图2的规定（注：在焊修工艺规程中，应注明焊修坡口面角度和底部间隙）。焊前将两试板连同焊接衬垫一起，可预置一定角度的反变形量，以便焊后获得平直的试件。图2规定的试板长度和宽度尺寸为最小尺寸，允许根据实际情况增加试板长

9、度和宽度。注： a 50mm舍弃区段 b = 6t 350mmc = 3t 150mm d = b2a 检测区段e = 520，或f = 515mmg =310 mmt 10mm图2.试板及组对尺寸5.9 工艺评定选择的各种试板厚度应能覆盖产品的全部壁厚，覆盖范围见表1。表1 工艺评定试板厚度覆盖铸件厚度范围及试验内容试板厚度t（mm）覆盖厚度范围试 验 内 容 及 数 量最小最大横向拉伸侧弯横向面弯横向背弯10t205mm2t2（4）2220t305mm2t24t300.5t2t或200 mm最大者24注： 板厚为10mmt20mm的接头弯曲试验，可在侧弯试验与面弯+背弯试验中任意选择一种。

10、采用侧弯试验时，试样数量为4个。5.10 焊接接头中的焊接衬垫可采用材质相同或相近的钢板、干燥的陶瓷垫板，如果产品技术条件允许，也可以采用铜板。衬垫厚度=610mm，宽度=坡口根部宽度+（2030）mm，长度=试板长度+两端裕量。焊接衬垫应在试件后续热处理前去除干净，且背面成形良好。5.11 试板组对时，定位焊位置应避开检测区。5.12焊接位置应按GB/T 16672的规定，选择全熔透平板坡口对接焊（）的平焊（PA）、横焊（PC）或向上立焊（PF）位置。5.13 试件按照焊修工艺预规程连续焊接完毕，施焊条件应与生产条件一致。试件经热处理、目视检查及无损探伤检查合格后，按照图3所示的取样位置要求

11、，采用锯削加工的方式从试件上截取试样。图3.工艺评定试件取样位置示意图5.14 试板制取、焊接、试件热处理、取样、制样等全部工作应在铸钢件生产企业指定考官的现场监督下完成。6、操作评定基本要求6.1 焊修工艺评定合格后，生产企业按照已评定合格的焊修工艺规程组织操作评定。6.2焊工必须具有焊工基本技能合格证，并通过铸钢件焊修的操作评定后，方可从事与资格相符的焊修作业。完成本附录工艺评定试验施焊的焊工，如果工艺评定合格，可不另行评定考试视同通过本附录规定的操作评定。6.3 操作评定的主要因素焊接方法铸件材质等级（材料等级及牌号）焊修部位的厚度焊接材料类型电流的种类焊接位置（一般选择平焊（PA）、横

12、焊（PC）和向上立焊（PF）三种位置进行评定）接头细节。6.4 操作评定根据表6规定的主要因素和覆盖范围选择和组合。6.5 操作评定按照GB/T 15169的规定进行评定。6.6 操作评定用试板各尺寸、焊接位置及试样取样位置，如图4所示。允许焊前将两试板连同焊接衬垫一起预置一定角度的焊接反变形量，以便焊后获得平直的试件。操作评定焊修部位厚度认可范围及试验内容，如表2所示。图4.操作评定试件尺寸、焊接位置及取样位置示意图表2 操作评定焊修部位厚度覆盖范围及试验内容试板厚度t（mm）覆盖的最大厚度试 验 内 容 及 数 量侧弯横向面弯横向背弯10t202t（2）11t20不限2注： 板厚为10 m

13、mt20mm的接头弯曲试验可在侧弯试验与面弯+背弯试验中选择一种。采用侧弯试验时试样数量为2个。6.8 试板组对时，定位焊位置应避开检查区。但检查长度范围内的根部焊道和盖面焊道上至少有一次停弧和起弧，其位置应在焊接时在试板上面或下面作好永久性标记，以便制取试样。试件热处理前，应将焊接衬垫去除干净。7、评定试样的试验检测7.1 一般要求7.1.1 所有试验检测都应在试件完成第5条或第6条规定的热处理后进行。试验检测分为非破坏性检查（外观目视检查、无损探伤）和破坏性检测（横向拉伸、弯曲、断裂试验、宏观腐蚀检查、金相检验）；破坏性检测在非破坏性检查合格之后进行。7.1.2 试样的制备应不影响母材和焊

14、缝金属的性能。7.1.3 试样制备的全过程都应在试样两端或不影响试验结果的位置作出清晰醒目的永久或半永久性标记。在制备破坏性试验的试样时，还应采用宏观腐蚀方法识别焊缝和确定焊缝中心等相关位置，以保证准确地制样和识别试样在试件中的位置和方向，并防止制样加工过程中混样、混向。7.1.4 破坏性试验前对试样焊缝及附近进行宏观腐蚀，以便准确地确定试验位置，保证试验的准确性。7.2 工艺评定试验检测7.2.1 试验检测项目焊修工艺评定的试件必须经过以下的试验检测，见表3。表3. 焊修工艺评定试件试验检测项目检 测 项 目数 量试验方法及标准外观目视检查100%GB/T 19418，B级射线检测100%GB/T 3323,级湿法磁粉探伤100%焊后48小时探伤无裂纹横向拉伸2个（组）GB/T 2651，产品技术条件的有关规定横向侧弯,或横向面弯+背弯侧弯：4个（组）面弯+背弯：各2个（组）GB/T 2653，冷弯120焊缝区V形缺口低温冲击功2个（3个）GB/T 2650，铸件材料技术规范宏观腐蚀（试样不抛光）2个（3个）GB/T 226热影响区同母材焊缝区符合GB/T 19418，B级金相检查2个夹杂物等级符合产品技术条件的规定；无过烧和淬硬性马氏体等异常金相组织。注： 当试件厚度t50mm时，增加1组焊缝冲击试样,见第7.2.2（5）条之规定。 见第7.2.2（4）和