合金钢焊接工艺评定

第一篇：合金钢焊接工艺评定

焊接工艺评定规则

目次

1.总则

2.引用的标准、法规

3.焊接工艺评定的程序及要求

4.焊接工艺评定失败的处理

5.焊接工艺评定的保存

6.附录

《焊接工艺评定》管理规则

1.总则

1.1根据〈蒸气锅炉安全技术监察规程〉(以下简称“蒸规”)及其附录Ⅰ的

要求，本规则规定了在安装、改造、维修施工中，制作“焊接工艺评定”时所应遵守的程序和各部门、各职能人员的职责。

1.2本规则同时规定了“焊接工艺评定”完成后的保管和应用。

1.3“焊接工艺评定”是评定本单位是否具有焊出合格接头的能力;同时也验证施工中制定的焊接工艺是否正确。因此，评定试件应由本单位熟练焊工焊接。不允许借用其他单位的焊工，更不允许借用其他单位的焊接工艺评定。

1.4“指导书”、“评定报告”、“施焊记录”填写时应字迹工整、清楚，需要修改的地方，修改人应签上时间、姓名和数量。不许随意涂改。

2.引用的标准、法规

下列文件中的条款通过本管理规则的引用而成为本规则的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规则。

《蒸气锅炉安全技术监察规程》

JB/T 3375《锅炉用材料入厂验收规则》

JB/T 4730.1~4730.3《承压设备无损检测》

第一部分通用要求

第二部分射线检测

第三部分超声检测

JB/T 2636《锅炉受压元件焊接接头金相和断口检验方法》

GB 228《金属拉伸试验方法》

GB /T229《金属夏比冲击试验方法》

GB 232《金属弯曲试验方法》

3. 焊接工艺评定的程序及要求

3.1在编制施工方案时,应根据图纸及〈蒸规〉和附录Ⅰ的要求，首先审查已作过的“焊接工艺评定”是否能在母材和焊材的分类、母材和熔敷金属厚度、焊接方法、予热、焊后热处理等方面完全覆盖。 如不能则应重新制作“焊接工艺评定”。

3.2首先由焊接技术人员编写“焊接工艺指导书”。指导书是评定工作的依据，应该根据本单位人员、设备的具体条件编写。

3.2.1编写指导书时,在母材的选择上,在同类钢号中应尽量选择有冲击值的母材。在评定时可作冲击试验。以便扩大评定的应用范围。

3.2.2在选择母材厚度时,不必完全按施焊工件的厚度选择，而应与以前所作的同类评定统筹

考虑，在完好衔接的同时，应选覆盖范围最大的母材厚度，尽量减少工艺评定的数量。

3.2.3在制订工艺参数时,应根据计算或正确的试验数据,给出一个范围值。焊工在施焊时，可以根据自己的习惯方便选择。

3.2.4“焊接工艺指导书”经焊接责任工程师审核通过后，作为技术准备工作交付生产部门实施。

3.3试件的准备

3.3.1评定用母材、焊材应有原始质量证明书。如是复印件，应盖有销售单位的质量检验章。

3.3.2评定用母材、焊材还应经检验部门按JB/T3375《锅炉用材料入厂验收规则》进行复验。复验的结果应符合相关材料标准并给出复检号和材质传递卡。

3.3.3试件下料可以用机械方法,也可以用气割。如用气割下料，应在坡口侧予留10~15mm余量，以便在加工坡口时去掉热影响区。

3.3.4下料后,下料人员应移植材检号。同时将材料的型号、规格一并移植，且在“材质传递卡”上签字，经检查员签字确认后转坡口加工。

3.3.5按“焊接工艺指导书”规定的坡口型式、尺寸，用机械的方法加工。经检查员检查合格后转试件焊接。

3.4试件焊接

3.4.1焊前,应按着指导书规定的温度和保温时间,对焊条、焊剂进行烘干，并填写烘干记录;对焊丝除油污。

3.4.2严格遵守指导书规定的组对间隙和点固焊的技术要求,尤其是高合金刚和不锈钢。

3.4.3焊接时,焊工对焊接参数可在规定的范围内自行调整。如果感到给出的某项参数不适合，可提出修改。但必须经工艺人员同意后方可改动。

3.4.4在试件焊接时，应派人现场对各层、道的实际焊接参数记录在“施焊记录表”上，记录人应当签字。

3.4.5焊后，焊工应清除焊渣、飞溅并打上评定编号。对多件的评定，还应分别打上试件编号。交检查员对外观进行检查，外观的合格标准按《蒸规》第五章

(三)的规定。外观合格后由检查员开具“无损检测委托单”转探伤室。

3.5无损检测

3.5.1探伤室接到委托单后，应按着要求完成的日期安排探伤。

3.5.2射线探伤按《承压设备无损检测》标准中的JB/T4730.1通用要求和

JB/T4730.2射线检测,Ⅱ级合格;超声探伤按JB/T4730.1通用要求、JB/T4730.3超声检测，Ⅰ级合格。

3.5.3探伤后，将底片、探伤报告转交技术部门;试件转给生产部门，准备取样。

3.6检测试样的截取

3.6.1各检测试样的数量按《蒸规》的表1-4规定。试样的截取部位按《蒸规》第13条的图1-

2、图1-3的规定。

3.6.2取样时，可以用机械的方法，也可用气割。气割时，应根据试件厚度，在每侧予留10~15mm的余量(以便去除热影响区)然后再用机械的方法,将试件加工到规定尺寸;但在管子上取样时，尽可能用机械的方法一次取样到位。

3.6.3取样后，应在试样上用钢印移植评定编号和试样编号，并填写加工委托单转加工单位。余料，如果评定编号取掉，应重新移植后，由生产部门妥善保存，以备复验时再取样。

3.7试样的加工

3.7.1试样的样式和加工尺寸及加工的技术要求见后面的附录。

3.7.2对于用气割截取的试样，应从两侧等距加工到试样尺寸，以便去掉两侧因气割而产生的热影响区。不允许从单边加工到试样尺寸。

3.7.3试样加工时，如将编号加工掉，加工部门应重新移植。

3.7.4试样加工后，必须经检查员对试样各尺寸、粗糙度及平行度、垂直度等检验合格并确认编号移植无误，再由原委托部门转理化检验。

3.8机械性能检验

3.8.1拉力试验按GB228《金属拉伸试验方法》进行。合格标准：接头的抗拉强度不低于母材规定的下限值。

3.8.2弯曲试验按GB232《金属弯曲试验方法》进行。弯曲角度、弯轴直径按《蒸规》第101条表5—1。合格标准：试样上任何方向最大缺陷的长度均

不大于3mm为合格。(不是缺陷的棱角开裂不计)

3.8.3冲击试验按GB/T229《金属夏比冲击试验方法》进行。合格标准：每个部位的三个试样冲击功平均值不低于母材的规定值(无规定值时为不低于27J)。其中只允许有一个试样的冲击功不低于上述值的70%。

3.8.4金相检验的方法与合格标准按JB/T2636《锅炉受压元件焊接接头金相和断口检验方法》的规定。

3.8.5各相机械性能检验合格后，检验部门应出具检验报告。连同被检试样一并转交委托单位。

3.9评定报告的填写

3.9.1焊接工艺评定各项检验合格后，焊接技术人员应对各项检验报告，母材、焊材的质量证明书及施焊记录、指导书等各种资料进行认真复核。看是否齐全和正确。

3.9.2将指导书与施焊记录上的各工艺参数对比，接近的参数可以稍作调整或直接采用;对于相差较大的参数依据实焊数据，用理论检验它是否能获得合格的质量，从而给出一个合理的数值范围，填写进评定报告。

3.9.3在对各项数据确认后，焊接技术人员应按报告的内容逐项填写。在不需填写的空白格内，用斜杠“/”划掉。然后，将“焊接工艺指导书”、“焊接工艺评定报告”、“施焊记录”各项检验报告及材质证明书一并装订成册。提交焊接责任工程师审核。

3.9.4焊接责任工程师应对以下内容进行审核：

a.各项资料是否齐全，评定用母材、焊材是否符合要求。

b.书面填写的是否清洁，字迹是否工整、清楚，有无涂改。

c.各项数据是否正确，各职能人员的签字及日期是否齐全、正确。

d.各项检验试样的数量、尺寸及弯曲、断裂的部位是否符合要求。以上内容审核无误后，焊接责任工程师签字确认并提交总工程师(或技术负责人)审批。

3.9.5总工程师(或技术负责人)对焊接责任工程师的审核认为有不符合国家标准、法规和厂规的地方，可返回给焊接责任工程师处理;如无异议，应签字批准生效。

4 焊接工艺评定失败的处理

4.1外观检验不合格时，如是手工焊，可由原施焊焊工进行返修;如果是机械化焊接，则不能返修，应作失败处理。

4.2探伤不合格的试件,不允许返修, 应作失败处理。

4.3机械性能检验中某项性能被判定不合格时,不允许用加倍取样的办法复试，应作失败处理。

4.4评定失败时，评定负责人应召集参加评定人员及检验人员，认真分析不合格原因，提出改进措施，再按上述程序重新评定，直至合格。

5.焊接工艺评定的保存

5.1焊接工艺评定生效后,各种资料的原件应交档案室(或资料室)登记存档。保存期限至该项评定废止。(废止的审批按工艺文件管理程序)

5.2可以将“指导书”、“评定报告”复印后交技术部门或施工部门使用。但复印前，必须经焊接责任工程师的批准，否则，将追究擅自复印者的违纪责任。

5.3“焊接工艺评定”的原始资料一般不许外借。只有当主管部门检查或公司换(取)安装、维修资格证等，需要审查评定资料时，方可经总工程师(或技术负责人)的批准外借。经手人应负责资料的齐全和不受损坏，用后要及时交回。保管人员要任真检查交回的资料是否齐全、完整无损。

5.4评定的各项检验试样应随评定报告一同交档案室或指定的库房保管。保管员应将试样刷上清漆防锈，同时将试样附上标签。标签的内容应标出评定编号、焊接方法、材质、规格和各项试样数量。其保存期限至该评定废止。

6.附录：试样加工图

第二篇：电站阀门用高合金耐热钢焊接工艺的分析

1 概述

随着我国经济的高速发展，社会用电需求量不断增加，火力电站建设也在飞速发展。在火力发电汽轮机组中，超(超)临界汽轮机具有效率高、煤耗低和污染物排放量低等优点，被国内外火力发电厂大量而广泛地采用。超(超)临界汽轮机(1000MW)主蒸汽参数为压力25MPa，再热蒸汽温度600℃。火电机组主蒸汽管道、再热蒸汽管道热段的使用材料由珠光体耐热钢的10CrMo910(DIN17175)、ASTMA335-P22发展到使用X20CrMoV121(DIN17175)、ASTMA335-P9

1、10Cr9Mo1VNb(GB5310-1995)等含有马氏体的铁素体耐热钢。与珠光体耐热钢管对焊连接的电站阀门铸件是选用ZG20CrMoV、ZG15CrMo1V、WC

6、WC9材料，通过机组常年运行证明，这些材料是完全可以满足各方面技术性能要求的。1984年，ASME和ASTM将P91引入标准后，国际上P91材料在火电厂大容量机组的主蒸汽管道、再热蒸汽热段管道逐步被广泛应用。P91材料的开发成功，使珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间增加了新材料，填补了火电厂蒸汽管道在590～650℃温度范围内的材料空缺，使超临界机组和超超临界机组的发展有了相应的材料基础。P91钢相比珠光体耐热钢主要是减小了管道壁厚，如主蒸汽管道、再热蒸汽管道壁厚减小约一半，电站阀门受压件壁厚减小40%以上，产品自重减小65%以上，提高发电效率8%左右。

早在70年代初，美国开始着手研究9Cr-1Mo钢，且在不断改进，直到1983年研制出改进型的9Cr-1Mo钢，这是一种在9Cr-1Mo的基础上加一定量的Nb、V、N等元素的合金。同年P91钢被美国材料试验学会(ASTM)和美国机械工程师学会(ASME)正式接受为锅炉管道用材料。其材料级别为ASTM213-T91和ASME/SA335-P91。随着P91材料的广泛应用，我国的相关标准也进行了相应的补充和完善。如JB/T5263-2005中电站阀门铸钢件材料增加了C12A，GB5310-2008中增加了10Cr9Mo1VNbN和10Cr9MoW2VNbBN等。

低合金耐热钢(15CrMo、20CrMo、12CrMoV、WC

6、WC9等)在我国应用比较广泛，其焊接性良好，只要采取合适的预热温度和焊后消除应力热处理，可以得到满足要求的优质焊缝。而P91/F9

1、P92/F92材料合金元素较高，焊接性明显下降。电站阀门主要零部件采用C12A、P91/F9

1、P92/F92材料给阀门制造中的焊接工序带来一定难度，选用合适的焊接工艺方法，适宜的填充材料，合理的焊接工艺规范是电站阀门制造的重要环节。本文仅就这类材料的铸件补焊、结构焊接及耐磨堆焊等实施要点加以阐述。 2 铸件的补焊

在JB/T5263-2005和ASTMA217标准中均明确了可以采用补焊的方法对C12A铸件的缺陷进行修复，并规定了具体的要求。

①补焊前应根据合同、图样或工艺要求对铸件进行磁粉、渗透、射线或超声波检测，对检测到的缺陷应进行清除，清除后方可对铸件实施补焊。

②铸件的补焊应在铸件热处理前按有关补焊工艺进行。

③补焊时应选用焊缝金属与母材成分一致或相近的、力学性能等级相同的焊条进行补焊。

④当补焊是用来修补铸件的水压试验泄漏或修补处的凹坑深度超过铸件壁厚的20%或25mm(1in.)两者中的较小值，或者该凹坑的面积超过65cm2(10in.2)时。补焊后应进行消除应力热处理，并明确记录焊后热处理工艺。补焊后应对补焊部位采用检验铸件的相同标准进行射线检验。

⑤铸件同一部位缺陷的补焊次数不得超过2次。 表1为ASTMA217-2002和JB/T5263-2005中C12A材料的化学成分与力学性能的比较。由表1可以看出，JB/T5263-2005中C12A铸件的化学成分、力学性能与ASTMA217-2002中C12A铸件的要求基本一致，只是S的含量有些偏差。

表1 C12A铸钢件化学成分及力学性能

C12A铸件的补焊一般采用焊条电弧焊的方法。由于细晶粒钢的晶粒长大的驱动力较大，必然导致焊接热影响区(HAZ)晶粒严重粗化和软化，这将影响整个接头性能与母材性能相匹配性。焊接冷裂纹是焊缝在焊后冷却过程中，在Ms点以下的温度范围内形成的一种裂纹，危害性极大。

为获得与母材相等性能的焊接接头，需要对焊接材料、焊接方法及焊接工艺进行合理选择。防止晶粒粗化和软化的措施是控制焊接线能量，一般焊接线能量不超过20kJ/cm。铸件焊后热处理是消除较大缺陷补焊后造成的内应力的有效方法，是电站阀门铸钢件在长期使用中保持稳定的组织状态的必要手段，有助于控制铸件内在质量。选择合适的焊接材料也是非常重要的，国内焊条牌号R717和符合美国AWSSFA5.5中的E9015-B9电焊条均能满足要求。 3 轧锻件结构焊接

阀门的结构焊接是指阀门主体(阀体)与接管、阀体与阀座的连接焊缝或其他阀件之间的连接焊缝。电站阀门的结构焊接与铸件补焊相比，结构焊接增加了P91/F9

1、P92/F92等锻件材料，铸件补焊注重于补焊部分与原材料的均质性，而结构焊接更注重于连接焊缝的力学性能满足于使用要求。

由于铸件补焊受补焊位置所限只能采用焊条电弧焊，而结构焊接是设计的焊缝结构，可采用熔化极(GMAW)气体保护焊、非熔化极(GTAW)气体保护焊及埋弧自动焊(SAW)等高效率的焊接方法。

表2中10Cr9Mo1VNbN、10Cr9MoW2VNbBN钢管材料与F9

1、F92锻件材料的化学成分和力学性能的对比，其化学成分基本一致。GB5310给出了冲击韧性指标，而ASTMA182无此项要求。

表2 10Cr9Mo1VNbN等锻件材料的化学成分和力学性能

在10Cr9Mo1VNbN类钢的焊接中，首先考虑的是焊缝金属与母材的一致性。一般说，在所有冷却条件下，10Cr9Mo1VNbN类钢焊缝金属组织均为马氏体(或少量的铁素体)，其焊态硬度可达450HV。因此，应特别注意焊缝氢致裂纹的产生。所以，焊接过程中选择正确的预热温度和层间温度。对一些厚大工件，可采用手工钨极氩弧焊封底+焊条电弧焊+埋弧自动焊的组合工艺方法，并注意焊接要点的控制。

①钨极氩弧焊封底焊时，采用ER90S-B9焊丝，工件预热≥160℃。为保证封底焊透、成型好、不氧化，焊接时背面应充氩气保护。焊后缓冷至室温进行渗透检查。

②封底焊后，采用焊条电弧焊焊2～3层以便采用埋弧自动焊。焊条电弧焊施焊时，采用E9Mo-15或E9015-B9电焊条，工件预热≥205℃。施焊时，层间清理焊渣，并控制层间温度在205～300℃之间。

③埋弧焊接时，采用ER90S-B9焊丝。施焊过程中应控制层间温度，当工件温度低于205℃时，必须加热至205～300℃之间方可施焊。

当10Cr9Mo1VNbN类钢的焊接完成后，由于工序的限制，往往不能立即进行焊后热处理，为了保证扩散氢有足够的时间逸出，避免裂纹产生，焊后应立即进行焊缝消氢热处理，温度为375±5℃，保温2h，缓冷至室温。焊缝冷却到室温，消除焊缝中未转变的奥氏体，使奥氏体-马氏体转变充分。因为转变的奥氏体内能滞留相当量的扩散氢。

同时，残余奥氏体不受回火处理的影响，而在冷却后转变成新的未经回火的马氏体。此外，如果最终热处理温度选择不当，会引起冲击韧性下降。对于10Cr9Mo1VNbN类钢的焊缝，焊后消除应力热处理温度为740～760℃。

表3 10Cr9Mo1VNbN类钢焊接用焊条、焊丝的化学成分 Wt%

4 密封面耐磨堆焊 4.1 堆焊材料

电站阀门密封面常用堆焊材料有司特立合金(stellite)、D547Mo、SF-5T及SF-6T等。

司特立合金是国内外阀门密封面较为常用的堆焊材料，是以钴为基本成分，加入铬、钨等元素组成的合金。合金的组织一般是奥氏体加碳化物加共晶组织，根据成分不同可以是亚共晶、共晶或过共晶组织。具有优良的耐腐蚀、耐磨损、耐冲蚀和高温抗蠕变性能，满足了作为阀门密封面的使用性能的需要。

司特立合金的组织与含碳量密切相关，当含碳量较低时，其组织是由树枝状结晶的铬、钨初晶和奥氏体与铬、钨复合碳化物的共晶体组成。随着含碳量的增加，奥氏体数量减少，共晶体增多，这种组织属于亚共晶型。当含碳量较高时，则显现为过共晶组织，由粗大的一次铬、钨复合碳化物加固溶体与碳化物的共晶体组成。通常司特立合金可以通过调整碳和钨的含量来改变其硬度和韧性，以适应不同的用途。由于司特立合金作为阀门密封面材料具有耐冲蚀、耐腐蚀、耐擦伤、耐磨损和高温红硬性等一系列优良使用性能，长期以来应用在电站阀门密封面上，实现了其安全性、可靠性要求。 D547Mo焊条是在D5

57、D547等焊条的基础上发展起来的，D547Mo焊条适用于温度低于570℃、压力小于14MPa、介质为过热蒸汽的电站阀门密封面堆焊。其合金组成除采用一定量的硅元素强化外，还加入钼、钨、钒和铌等元素进行强化。钼、钨、钒和铌等元素能提高堆焊金属的热硬性，具有较强的时效硬化作用，同时钼还能改善材料的耐蚀性，铌可提高材料的抗晶间腐蚀性能。D547Mo焊条堆焊金属具有良好的高温抗擦伤、抗腐蚀等性能，有较高的高温硬度和良好的热稳定性和抗热疲劳性。堆焊金属时效硬化效果显著，随着时效时间的增加，硬度和抗擦伤性能有进一步提高。

SF-5T是一种新型电站阀门用堆焊焊条，其合金组织以铬和锰为基础，加入钨、钼、钒和硼元素强化。金相组织是以奥氏体为基体并含有少量的铁素体，第二相硬质项是Fe2B和Cr2B以骨络状或网状分布的共晶硼化物，并有一定量的条状M23(C、B)6碳硼化物和豆状碳化物分布在晶界，形成耐磨骨架。合金中钨、钼和钒元素提高了堆焊层的红硬性和高温二次硬化效应。适用于介质温度低于500℃、压力小于6.4MPa的阀门密封面堆焊。 SF-6T也是一种新型电站阀门用堆焊焊条，其合金组织以碳、铬、锰为基础，加入钼、硼元素强化。金相组织是以奥氏体为基体，二次相是碳化物、硼化物硬质项，碳化物类型为M23C

6、M7C

3、和M7(C、B)3碳硼化物，呈片状分布在枝晶间形成耐磨骨架。硬质相占焊层平均面积的13.5%，堆焊层高温组织稳定。硬质相的数量、结构、形态及分布对提高堆焊合金的各种高温使用性能和抗裂性起决定性作用。适用于介质温度低于555℃、压力小于17.0MPa的阀门密封面堆焊。

表4 电站阀门密封面材料堆焊金属化学成分 Wt%

常用工艺方法有焊条电弧焊(SMAW)、钨极气体保护焊(GTAW)、埋弧焊(SAW)和等离子弧焊(PAW)等。堆焊金属的稀释率是评价堆焊层质量的重要指标。稀释率大，基体材料混入焊层熔敷金属的量多，改变了堆焊合金的化学成分，严重影响堆焊合金的性能，如硬度、耐蚀性、耐磨性和耐热性等。由于各种堆焊工艺方法的特点不同，亦产生不同的稀释率，且不同的堆焊材料堆焊在不同的基体母材上，由稀释率所产生的作用也不尽相同。欲获得低稀释率或无稀释率的表面工作层，则需根据堆焊材料和堆焊方法，合理地选择堆焊层数和厚度。 4.2 堆焊工艺

(1)焊前准备

工件表面粗糙度Ra值应在12.5μm以下，并应严格清除表面的水、锈及油等污物，基体不得有裂纹、气孔或包砂等缺陷，棱角处应倒成圆角。焊前应根据基体材料和工件的刚度进行预热。在基体表面堆焊奥氏体不锈钢过渡层，加工平整后再进行耐磨堆焊，以提高抗裂性，避免产生裂纹。

(2)操作要点

尽量采用平焊位置。焊条摆动幅度不宜过大，一般不超过焊条直径的3倍。为减小基体熔深，堆焊时尽量采用规定电流的下限。多层堆焊，控制每层堆焊厚度在2mm左右，须堆焊3层以上。各层须用砂轮或钢丝刷进行清渣处理，并控制层间温度不低于预热的温度。堆焊结束时，逐渐熄灭电弧，以免在熄弧处熔池金属急冷而产生“火口”裂纹。焊后应进行消除应力热处理，或缓冷处理。

(3)堆焊返修

如堆焊层有局部“缺肉”等缺陷，可以局部补焊，但需按堆焊工艺(包括焊前预热、焊后处理等)进行补焊。如堆焊层有裂纹或缺陷面积较大，可将堆焊层全部加工去除，重新堆焊。同一部位缺陷补焊次数不得超过两次。 5 结语

电站阀门高温耐热钢的焊接无论是铸件毛坯的补焊还是轧锻件的结构焊以及密封面堆焊，在焊接实施前均应进行焊接工艺评定。为验证所拟定的焊接工艺的正确性所进行的验证过程及结果的评价，工艺评定应根据图样的规定或技术规格书的要求按照相应的标准进行。评定合格的工艺评定报告是编制指导生产的工艺文件依据之一，并作为产品的交工验证文件备查。

堆焊工艺评定的一般过程是编制焊接工艺评定指导书，按照拟定的工艺参数堆焊工艺评定试件，试件外观和无损检验，试件破坏性检验(化学成分、金相检验及硬度检验等)，检验结果评价，编制工艺评定报告。任一焊接工艺评定标准，都规定了所作的工艺评定可以有条件的覆盖一定范围，包括基体材料、填充材料以及焊接参数中的一些非重要变素等，当产品工件的基体材料或焊接工艺方法及一些焊接参数的改变超出了工艺评定标准规定的范围时必须重新进行工艺评定。

参考文献：http:///

第三篇：如何做好焊接工艺评定--转

焊接工艺评定的程序是：编制和下达焊接工艺评定任务书—编制焊接工艺评定方案—焊制试件和检验试件—编制焊接工艺评定报告—根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书(或称焊接工艺卡)

一、编制和下达焊接工艺评定任务书

任务书的主要作用是下达评定任务，因此，其主要的内容应为：评定目的、评定指标、评定项目和承担评定任务的部门及人员的资质条件等。

(一)评定指标的确定

根据规程和钢材的理论基础知识(焊接性)等，确定各项技术指标。按照《焊接工艺评定规程》 DL/T869的规定，要求焊缝金属的化学成分和力学性能(强度、塑性、韧性等指标)应与母材相当或不低于母材相应规定值的下限。

(二)评定项目的确定

根据工程的实际工作情况要求，按规程适用范围做好项目的相关覆盖，确定好评定项目。 焊接工艺评定的项目确定应从以下几方面来考虑： 1.钢材

焊接工程应用的钢材品种和规格繁多，如每种均进行“评定”，不但复杂且数量很多，为减少评定数量，且又能取得可靠的工艺，将钢材按其化学成分、冶金性能、焊后热处理条件、力学性能、规格、设计和使用条件等因素综合考虑.划分成类级别进行评定。按规程要求可以进行替代覆盖。 (1) 钢材类级别划分

电力工业火力发电厂常用钢材按类级别划分，它们的划分方法是：按用途划分成A、B、C等三个类别，而级别则以力学性能、化学成分和组织类型综合划分为I、Ⅱ、Ⅲ三个级别。几个规程钢材类别划法已统一，具体是：

1)碳素钢及普通低合金钢为一类，代号为“A”。其级别为：碳素钢(含碳量≤0.35%)代号为：A I。 普通低合金钢(6 s≤400MPa)代号为：AⅡ。 普通低合金钢(6 s>400MPa)代号为AⅢ。

2)热强钢及合金结构钢为一类，代号为“B”。其级别为： 珠光体钢代号为：B I 贝氏体钢代号为：BII 马氏体钢代号为：BⅢ

3)不锈钢为一类，代号为;“C”。其级别为： 马氏体不锈钢代号为：C I 铁素体不锈钢代号为：CⅡ 奥氏体不锈钢代号为：CⅢ

(2)钢材类级别在“评定”中的基本规定 1)首次应用的钢材，必须进行“评定”。

2)“评定”用的钢材与实际(工程)应用的钢材应相同。

3)同类同级，但不同牌号钢材的“评定”工艺，可以相互替代。

4)同类别中，高级别钢材的“评定”工艺适用于低级别钢材，反之不可。

5)高类别“评定”合格的工艺，在一定条件下可以替代低类别钢材，但其工艺必须以代替钢材类级别的评定条件和工艺参数施焊，否则不可。

6)对B类马氏体钢和不锈钢，由于其合金含量比较前述钢材已经达到几倍关系，因此，简单的替代关系不再适用。

7)常用的国外钢材，根据化学成分按国内钢材类级划分，可与国内相应类级的钢材同等对待。划分不上的要进行工艺评定。 (3)异种钢的划分 异种钢焊接接头的含义是：

异种钢焊接接头钢材组合基本上分为两大类：一类为金属组织类型相同化学成份不同，如低碳钢与低合金钢的焊接接头，

它们均属珠光体组织类型，且物理性能差别较小，仅是化学成分不同;另一类为金属组织类型和化学成分都不相同而物理性能差别较大，如低合金珠光体钢与高合金马氏体钢或奥氏体不锈钢的焊接接头。

异种钢焊接接头的主要特征是：其形成的焊接接头存在着化学成分、金相组织、力学性能和焊接残余应力分布等的不均匀性，而焊接过程就需针对这些问题，采取必要的工艺措施加以解决。

DL/T752-2001《火力发电厂异种钢焊接技术规程》中对异种钢接头是根据钢材供货金相组织形态划分的，以电力工业常用钢材及其钢材组合形式，分为3类6组: 1)A类异种钢接头

焊接接头一侧为奥氏体钢，另一侧为其它组织钢材。具体类型有：A+M、A+B、A+P等3组。 2)M类异种钢接头

焊接接头的一侧为马氏体钢，另一侧为其它组织钢材，具体类型有：M+B、M+P等2组。 3)B类异种钢接头

焊接接头的一侧为贝氏体钢。另一侧为珠光体铜。具体类型有：B+P只一组。 2.评定试件厚度

(1)对接焊缝适用于焊件厚度

1)评定试件厚度为1.5≤δ<8(mm)时，适用于焊件厚度的范围规定是：下限值为1.5mm，上限值为2δ，且不大于12mm。

2)评定试件厚度为8≤δ≤40(mm)时，适用于焊件厚度的范围规定是：下限值0.75 δ，上限值1.5δ。评定试件当厚度大于40mm，上限值不限。 (2)角接焊缝适用于焊件厚度

已进行评定的角接接头厚度δ，适用于焊件厚度的范围与对接接头厚度规定相同，但试件厚度按下列规定计算：

1)板一板角焊缝试件厚度为腹板的厚度。 2)管板角焊缝试件厚度为管壁厚度。 3)管座角焊缝试件厚度为支管壁厚度。

此外，埋弧焊双面焊、小径厚壁等要仔细查规程，按规程执行。 3.焊接方法

各种焊接方法应单独“评定”，不得互相代替。

采取一种以上焊接方法组合形式的“评定”，其中每种焊接方法可单独“评定”，亦可组合“评定”。应用时每种焊接方法的焊缝金属厚度，应在各自“评定”的适用范围内。例如：采用氩弧焊焊接根层(厚度3mm)，焊条电弧焊填充和盖面工艺(厚度共8mm)进行焊接工艺评定(其他条件)。这属于2种焊接方法组合评定。则评定合格的焊接工艺除组合工艺有效外，还适用于： (1)氩弧焊单独焊接

评定焊缝金属厚度为3mm，其适用厚度范围为(1.5～6)mm。 (2)焊条电弧焊单独焊接

评定焊缝金属厚度为8mm，其适用厚度范围为(6～12)mm。

上述Ds/Ws焊缝焊接工艺也可单独进行氩弧焊、焊条电弧焊焊接工艺评定合格后，组合使用。 气焊焊接方法的“评定”，适用于焊件的最大厚度与“评定”试件厚度相同。 4.试件的类型

(1)板状试件“评定”合格的工艺适用于管状试件，反之亦可。但要考虑各种焊接位置。例：板平立仰可以代替水平固定管，板垂直可以代替垂直管。 (2)对接试件的“评定”，适用于角接试件。 (3)全焊透试件的“评定”，适用于非全焊透试件。

(4)板状角焊缝试件评定合格的焊接工艺，适用于管与板或管与管的角焊缝，反之亦可。 5.焊接材料

(1) 焊条、焊丝、焊剂等焊接材料，随着焊接过程的进行要熔化，并以填充金属形式熔入焊缝金属中，是焊缝金属的主要组成部分，选定和改变它们对焊接接头的焊缝金属性能有极大影响，但是它们品种繁多，给“评定”带来很大困难。为减少评定数量，合理进行“评定”，因此，焊接材料的选择与钢材的选用原则一样，按类级别划分，(规程有表可查)以利于“评定”工作进行。

(2) 对于国外的焊条、焊丝和焊剂，可在应用前查询有关资料或经试验验证，确认符合要求后方可使用。其化学成分、力学性能与国内焊材表中某种相近。可划入相应类级别中，与国内焊材等同对待。未列入焊材表中的焊条、焊丝和焊剂，如化学成份、力学性能、工艺特性与表中某种相近，可划入相应类级中，可以应用。不能划入者，应另行“评定”。

(3)各类别的焊条、焊丝应分别评定。同类别而不同级别者，高级别的评定可适用于低级别;在同级别焊条中，经酸性焊条评定者，可免做碱性焊条评定。 (4)填充金属由实芯焊丝改变为药芯焊丝，或反之。 (5)改变可燃气体或保护气体种类， 取消背面保护气体。 (6)异种钢焊接的材料选择应该遵照DL/T752的规定原则 。

(7)对于国外材料，尤其是高合金钢用焊接材料，应该充分掌握该材料的基本性能，一些重要的与产品使用性能直接相关的指标应该通过试验取得验证后才能使用。 6.管子试件直径

一般规程中对管子直径的“评定”没有严格规定，电力工业中因各种管子规格繁多，考虑到工艺上差异较大故作出如下规定：

(1)当“评定”试件管子外径Do≤60mm、采用氩弧焊焊接方法时，其工艺适用于焊件管子的外径不规定。

2)其它管径的“评定”，适用于焊件管子外径的范围为：下限0.5D0，上限不规定。 7.试件的焊接位置

电力工业针对行业特点，对“评定”的焊接位置和适用范围做了专门规定，(见规程上表)有如下情况时，还应遵循下列规定：

(1)在立焊位中，当根层焊道从上向焊改为下向焊或反之，应重新评定。

(2)直径由≤60mm管子的气焊、钨极氩弧焊，除对焊接工艺参数有特殊要求外，一般仅对水平管进 行“评定”，即可适用于焊件的所有焊接位置。

(3)管子全位置自动焊时，必须采用管状试件进行“评定”，不可用板状试件“评定”替代。 8.预热与层间温度

评定试件预热温度超过拟订的参数时，应该重新评定： (1)评定试件预热温度降低超过50℃;

(2)有冲击韧性要求的焊件，层间温度提高超过50℃。 9.焊后热处理

(1)中间需要进行检验和不能一次将试件焊完，要进行后热处理。

(2)焊后热处理和焊接操作完成间隔一定时间再焊后热处理的间隔时间应严格按照各类钢材的热处理规范要求进行并符合DL/T 819 和DL/T 868的规定。

如P91马氏体钢要求焊接工作完成后，待焊缝冷却至100℃后奥氏体全部转变为马氏体再升温进行焊后热处理。

10.焊接规范参数和操作技术

当焊接规范参数和操作技术出现变化时，应按其参数类型重新评定或变更工艺指导书。 (1)气焊时，火焰性质的改变;

(2)自动焊时，改变导电咀到工件间的距离; (3)焊接速度变化范围比评定值大10%; (4)从单面焊改变为双面焊 ; (5)从手工焊改为自动焊 ; (6)多道焊改变为单道焊， 等等。

可以根据以上几个方面要求或其它特殊条件综合考虑来如何确定焊接工艺评定的项目。

二、编制焊接工艺评定方案

以低合金耐热钢10CrMo910 Φ273?8和 高合金耐热钢P91 Φ325?0钢为例介绍编制工艺评定方案的方法。

(1)编制工艺评定方案的基础要求 1) 复核焊条、钢材材质单

复核焊条、钢材材质单，其技术指标应符合相关标准的规定，必要时进行化学成分、机械性能复验。 2)判断钢材焊接性

①低合金耐热钢10CrMo910 Φ273?8的焊接性可以采用斜Y型焊接冷裂纹试验方法直接判断钢材焊接性，也可采用国际焊接协会推荐的碳当量公式间接判断钢材焊接性。在有可靠的钢材焊接性评价资料的基础上，确认该钢材的焊接性能，以便确定焊接时的其他工艺参数和预热、热处理规范。 国际焊接协会推荐的碳当量公式为：

Cqe=C+Mn/6+Si/6+Cr/5+Mo/5+V/5+Ni/15+Cu/15 用碳当量公式来计算时，应以当次炉批号的材质单的化学成分来计算。

②P91高合金钢采用插销冷裂纹试验和斜Y型焊接冷裂纹试验判断钢材焊接性，确定焊接时的其他工艺参数。其碳当量公式不适合P91高合金耐热钢判断钢材的焊接性。 3)了解钢材焊接特点

了解钢材焊接特点，焊接时针对钢材焊接特点来确定工艺要求。

①低合金耐热钢10CrMo910的焊接特点是：具有一定的淬硬倾向容易产生焊接冷裂纹。 ②高合金钢P91焊接特点是：容易产生焊接冷裂纹、焊缝韧性低、热影响区软化及Ⅳ型裂纹。 (2)工艺条件的确定

1)选择焊接材料和确定焊接方法。

①低合金耐热钢10CrMo910一般焊丝选择TIG-R40 ，焊条选择 E6015-B3 ;焊接方法选择氩弧焊打底其余焊条电弧焊。

②高合金钢P91焊丝、焊条有很多国家生产，通过生产实际应用采用德国的蒂森焊丝、焊条效果很好;焊接方法选择氩弧焊打底其余焊条电弧焊。 2)设计接头型式、坡口尺寸。

接头型式和坡口尺寸的设计原则是：在保证融合良好的情况下，填充金属越少越好。一般采用双V型或综合型。

3)确定焊接线能量和其它焊接参数。

焊接线能量：由焊接能源输入给单位长度焊缝上热能称为焊接线能量。主要参数有：焊接电压U;焊接电流I和焊接速度V。

焊接线能量与焊接方法有关，焊接方法不同焊接线能量大小不同，氩弧焊小，次之焊条电弧焊，埋弧焊最大。焊接线能量影响焊接头的冲击韧性。

在工艺评定中如何确定焊接线能量，我们可以根据焊接CCT曲线合理都推断出最佳焊接线能量也就是最佳的焊接工艺参数，通过CCT曲线选择合适的t8/5，如果提高焊接热输入量，加大焊接线能量，延长t8/5的冷却时间可以提高接头的抗冷裂性，但对于某些合金钢，过高的热输入量可明显降低接头的冲击韧性、强度、硬度和蠕变强度。 ①以10CrMo910钢为例，根据其化学成分可以估算出其碳当量，焊接性较差，在一定的应力下容易产生冷裂纹。

对10CrMo910钢我们希望得到的组织为贝氏体加少量马氏体。在10CrMo910钢CCT曲线上可以看到，符合这一条件的冷却曲线在第5条到第7条之间，相应的在20秒到109秒之间，此时出现的贝氏体含量10%到98%，其余为马氏体组织。冷却速度过快， t8/5时间过短，容易形成过多的马氏体组织，应力大，容易产生焊接裂纹;其热影响区硬度值在此区间内为380HV～420HV.金相组织比较均匀细小，综合性能较好，则我们可以根据相关的线算图上求得Emax=46KJ/cm, Emin=14KJ/cm。 根据实际焊接情况：

水平固定焊接选用E=33KJ/cm 垂直固定焊接选用E=22KJ/cm。

评定时，水平固定焊接选用Emax=38KJ/cm, Emin=30KJ/cm 垂直固定焊接选用Emax=25KJ/cm, Emin=20KJ/cm 在评定时，Emax和Emin合格，在这个范围之内就合格。 根据E=IU/V公式，再计算焊接速度， V=IU/E U：焊接电压

I：焊接电流 保证焊接质量金属融化(根据焊条直径选择) 我们能计算出最慢的速度和最快的速度。 V：焊接速度等于焊接长度/焊接时间，它是控制焊接线能量关键指标，用焊接的长度长短来控制焊接每一层的焊缝厚度，焊接长度愈短，焊缝愈厚，焊接线能量就大。反之，焊接长度愈长，焊缝愈薄，焊接线能量就小。所以，用焊接速度——焊接长度——焊缝厚度来控制焊接线能量具有可操作性，要求每位焊接工程师在进行焊接工艺评定方案时，给出焊接每一层或每一道的焊缝厚度，新的焊接工艺规程在工艺参数上就是这样规定的，

② P91等高合金钢更要严加控制焊接线能量，没有10CrMo910钢工艺规范范围，必须采用小焊接线能量才能保证冲击韧性。 4)确定焊接规范参数： ①焊道和焊层的确定。

10CrMo910钢壁厚28mm，大约要焊接7～8层左右，对于P91钢大约焊接9层。

②焊接电流、焊接电压确定。焊接电流大小保证熔合良好，不产生未焊透，未熔合，夹渣等缺陷。 ③焊接速度即单层焊道厚度的确定。

焊接工程师最后给到焊工应该是给到一根焊条焊接的长度，做试验来确定。一根焊条焊接的长，线能量就小，一根焊条焊接的短，线能量就大。 5)确定焊接位置。板可以代替管，管可以代替板。

6)确定焊接过程保护方式。 10CrMo910钢不用内壁充氩。 7)操作技术施焊过程的要求。

8)预热、层间温度、后热和焊后热处理规范及要求。 预热温度的确定可以根据： ①被焊钢材的含碳量和合金含量 ②焊件的结构形状和接头的拘束度 ③焊接材料的扩散氢含量 ④焊件和周围的环境温度

⑤其中理论公式有日本有伊藤公式，它与碳当量、扩散氢含量和壁厚有关。 Pw=Pcm+H/60+δ/600

Pcm=C+Mn/20+Si/30+Cr/20+Mo/15+V/10+Cu/20+5B (%) H：扩散氢含量，低氢型焊条大约3ml/100g δ：壁厚

层间温度不应高出预热温度。层间温度直接影响冲击韧性。 焊后热处理规范也可以参照厂家提供的资料和规程规定。 P91钢焊接完成后，要进行后热处理。

通常焊接低合金热强钢充分注意了预热温度和层间温度不得低于工艺评定规定的温度，但对其上限一般未予充分的注意和限制，认为预热温度和层间温度高一些对防止裂纹会更安全些。但是，预热温度和层间温度高增加了1100度粗晶区的停留时间，降低接头的冲击韧性。对于P91这类新型热强钢来说应必须严格限制其预热温度和层间温度不能超过工艺评定规定的温度，过高的预热温度和层间温度不仅对防止裂纹来说没有必要，反而有可能使焊缝韧性和接头蠕变强度达不到要求。

这就需要我们焊接工程技术人员制定焊接工艺评定方案时要充分注意到与以往常规不相同的这一点。 (3)试件的检验项目要求

以任务书的评定目的为准，以使用条件应达到的标准来确定检验项目，一般均强调进行力学性能试验。电力工业针对发电设备的工况条件对检验项目做出了具体规定。 (4)资质

参与编制、审核和批准工艺方案的人员资质条件，必须与规程规定相符。

三、焊制试件和试件检验

(1)焊制试件必须在有效的监督下，严格按工艺评定方案的要求及规定进行。

(2)施焊过程中对每一步骤都应有专人认真记录，应配备能保存记录数据的参数记录仪记录，记录要妥善保存，以备审定。

(3)检验项目必须齐全，按有关规程要求进行。 主要检验项目有： 1)焊缝外观检查

焊缝金属的余高不应低于母材，咬边的深度和长度不超过标准，焊缝表面没有裂纹、未熔合、夹渣、弧坑和气孔。

2)焊缝的无损探伤检查：

管状试件的射线探伤按DL/T821的规定进行，焊缝质量不低于Ⅱ级标准。

无损探伤检验与焊接接头力学性能是没有关联的，但“评定”中对焊接缺陷状况的了解却很必要，同时也考虑到在切取试片时应予避开，为此列入检验项目中是应该的。而断口检查主要目的是检查焊缝金属断面宏观焊接缺陷，属于焊工操作技能测定范围，不能直接用于测定力学性能，故取消。 3)拉伸试验 (尺寸试样)

①试样的余高以机械方法去除，与母材平齐。

②试件的厚度：厚度小于30mm时可用全厚度试件，厚度大于30mm时可加工成两片或多片试样。 ③每个试样的抗拉强度不低于母材的下限。

④异种钢试样的抗拉强度不低于较低一侧母材下限。

⑤两片或多片试样进行拉伸试验，每组试样的平均值不超过母材规定值的下限。 4)弯曲试验

①弯曲试样可分为横向面弯(背)，纵向面弯(背)，横向侧弯。

②T小于10时， T=t;T大于t时， t=10。试样的宽度：40、20、10(单位：mm)。 ③试样的余高以机械方法去除，保持母材原始表面，咬边和焊根缺口不允许去除。 ④横向侧弯表面存在缺陷应以较严重一测为拉伸面。

⑤影响弯曲试验的三个主要因素是：试样的宽与厚之比、弯曲角度和弯轴直径。SD340-89规程的弯曲试验方法和相关的规定未与材料本身延伸率相对应，因此，试样弯曲外表面伸长程度对部分钢材已超过了伸长率规定的下限值，故不尽合理。

为使弯曲试验对塑性测定更趋于合理，新规程做了如下规定：弯曲试验方法按GB/T232金属弯曲试验方法进行。 弯曲试验条件规定为：

试样厚度≤10，弯轴直径(D)4t。支座间距(Lmm)6t+3，弯曲角度180度。

对于标准和技术条件规定延伸率下限值小于20%的钢材，若弯曲试验不合格，而实测值延伸率<20%，则允许加大弯轴直径进行试验，弯曲到规定角度后，每片试样的拉伸面上，在焊缝和热影响区内任何方向上都不得有长度超过3mm的开裂缺陷，棱角上的裂纹除外，但由于夹渣缺陷所造成的开裂应计入。 5)冲击试验

对承压、承重部件只要具备做冲击试样条件者，均应进行冲试验，因此，当满足下列条件时要做： ①当焊件厚度如不足取样(5?0?5mm)时，则可不做。 ②当焊件厚度≥16mm时，需做冲击试验， 10?0?5mm. ③评定合格标准：三个试样平均值不应低于相关技术文件规定的下限，其中一个不得低于规定值的70%。 6)金相检验

管板角接，同一切口不得有两个检验面。 7)硬度试验

焊缝和热影响区的 硬度不应低于硬度值的90%，不超过母材布氏硬度加100HB，且不超过下列规定：

合金总含量小于3%时，硬度小于等于270HB 合金总含量等于3~10时，硬度小于等于300HB 合金总含量大于10时， 硬度小于等于350HB P91钢220~240为最佳

(4)以上试样的制备、切取和评定按有关标准进行。 (5)检验后必须由具备相应资质条件的人员出具正式报告。 (6)检验程序和要求必须符合规程规定。

四、编制焊接工艺评定报告

焊接工艺评定报告是其企业技术储备的重要资料。这些技术储备重要资料要以技术档案资料方式保存在企业的档案之内。当单位预计或遇到需要完成的焊接工程时，应该首先从自己的技术档案查询。如果没有这一工程任务所必须具备的焊接工艺评定文件，或虽然有近似的焊接工艺评定文件，然而根据本标准发现其适用范围与将面临的焊接工程不符合/或不可覆盖，单位应该安排进行焊接工艺评定工作。

焊接工艺评定报告是工艺评定最后的成果，是评定全过程的总结，是焊接技术文件的重要组成部分，是指导焊接工作的基本文件。根据试件焊制时的各项数据和检验的各项原始报告和记录，由负责评定工作的焊接工程师做出综合评定结论并填写《焊接工艺评定报告》。

焊接工艺评定报告必须以认真、严肃的态度进行编制，内容应全面和完整，结论应准确、可靠，不得任意编造、弄虚作假，综合评定结论是工艺评定过程所取得的各项数据的汇总和对评定的总体评价以及指导焊接工作的依据，因此，编写综合评定结论时，必须通过对评定各环节所积累的数据和资料进行认真分析、归纳和总结，提出满足使用条件要求的各项工艺数据和相应条件。 完成评定后资料应汇总，评定资料应建档保存。

焊接工艺评定审查报告焊接工艺评定报告编制之后,应进行审核,除自己初审之外还应组织专门审核会,对全部资料、评定试件、评定试样、评定结论进行审查,还要编制审查工艺评定报告,批准后方可应用于实际焊接工作中。 评定审查报告应包括的内容：

审查范围和项目、审查过程情况、审查的依据、要点和结论。

完整的焊接工艺评定资料应包括：评定任务下达指令书、评定任务书、评定编号法、焊接性评价资料(或焊接工艺设计资料)、评定工艺方案、焊制试件过程的详细记录、评定各项检查、检验和试验的原始报告、评定工艺报告、评定审查报告等。

五、根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书

焊接作业指导书是指导实际焊接工作的文件之一，是焊工实际施焊时不可缺少的技术依据，结合施焊工程或焊工培训需要，按工程或培训项目，分项编制《焊接工艺指导书》。对于受监督的重要焊接结构，每一份焊接工艺指导书必须有相应的焊接工艺评定报告作为支持，根据已评定合格的焊接工艺评定报告来编制焊接工艺指导书。 编写方法和注意的问题：

(1)应以焊接工艺评定资料为依据，以实际施焊项目需要为目的进行编制。

(2)编制中可根据一份评定报告编制多份作业指导书，也可以根据多份评定报告编制一份作业指导书，视具体需要确定。

(3)焊接作业指导书应按部件类型、项目、规格、焊接位置等编写，应简捷明了，不宜过繁。 (4)《焊接工艺指导书》的编制，必须由应用部门焊接专业工程师主持进行。焊接作业指导书仅限于编制部门应用，其它单位如需用时，应根据本单位具体情况重新编写，不得直接引用。

(5)《焊接工艺指导书》应在工程施焊或焊工培训考核之前发给焊工，并进行详细技术交底。以要求其在实际工作中认真执行。

规则

一、 进行焊接工艺评定工作的依据

如何正确的理解焊接工艺评定的实质、内容、试验程序、检验过程、结果评定及适用范围，合理合法执行相关标准进行焊接工艺评定， 必须清楚进行焊接工艺评定工作的依据。首先应以《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《压力容器安全技术监察规程》、《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612—199

6、电力行业《焊接工艺评定规程》 DL/T 869—2004等规程作为焊接工艺评定工作的主要依据，在焊接工艺评定过程中还要始终严格执行其他各有关规程。其主要规程有：GB50236—98和一些行业标准JB4708—2000、电力行业《焊接技术规程》 DL/T 868—2004以及一些相关检验规程和其他焊接技术规程等，这些规程分别对焊接工艺评定工作都做了具体的要求，对指导各企业正确实施焊接工艺评定起到了重要作用。

二、焊接工艺评定的适用范围 焊接工艺评定的适用范围是：

(1)焊接工艺评定适用于锅炉、管道、压力容器和承重钢结构等钢制设备的制作、安装、检修的焊接工作以及焊工培训和焊工技术考核，在这些工作实施前都要进行的焊接工艺评定，来确定所拟订的焊接工艺的正确性。

(2)焊接工艺评定适用于焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、埋弧焊等焊接方法。

(3)从事制造、安装或检修工作的企业。

(4)焊接工艺评定是具有针对性的，各种产品的技术条件要求是不同的，如果产品是压力容器，则其工艺评定的试验结果应该符合压力容器的技术条件标准的要求;如果产品是承重钢结构，则其工艺评定试验结果应该符合该承重钢结构的技术条件的标准要求等，焊接工艺评定工作就是以满足产品的技术条件作为焊接工艺评定试验合格标准的首要要求，

三、焊接工艺评定特点 焊接工艺评定的特点是：

(1)焊接工艺评定是解决任一钢材在具体条件下的焊接工艺问题，而不是选择最佳工艺参数，具有一定的范围，供大多数人接受。

(2)焊接工艺评定是解决在具体工艺条件下的使用性能问题，但不能解决消除应力、减少变形、防止焊接缺陷产生等涉及到的整体质量问题。

(3)焊接工艺评定要以原材料的焊接性能为基础，通过焊接工艺评定可靠的技术条件试验，去指导生产，避免了把实际产品当试验件的弊病。

(4)焊接工艺评定试验过程中应该排除人为因素，不要把焊接工艺评定与焊工技能评定混为一谈。主持焊接工艺评定工作的人员应该有能力分辨出产生缺陷的原因是焊接工艺问题还是焊工的技能问题，如果是技能问题应通过焊工培训来解决。

(5)现有的焊接工艺评定规程所规定需要进行的试验，主要是焊接接头的常温力学试验。即通过了外观检验、无损检测和常温力学试验，一般认为就通过了焊接工艺试验。对于电力行业高温、高压管道的新钢种这个结果是不完全可靠，还要考虑接头的高温持久试验、蠕变试验、应力腐蚀等试验。

四、焊接工艺评定条件

(1)电力工业发电设备中需以焊接方法实现联接的任何钢材，均应进行焊接工艺评定。 (2)评定前应了解其钢材的焊接性。钢材技术参数、焊接裂纹敏感性等。 (3)所有应用的各种焊接材料均应进行焊接工艺评定。 (5)所有应用的焊接方法均应进行焊接工艺评定。

(6)影响焊接接头力学性能的焊接条件和影响焊接线能量的工艺规范参数均应进行焊接工艺评定。

五、焊接工艺评定解决的问题 焊接工艺评定可以解决的问题是：

(1)验证施焊单位是否具有焊接工艺评定的能力以及所拟定的焊接工艺方案是否正确，能否达到产品技术条件所要求的质量标准，是焊接工艺实行的可靠依据。 (2)根据焊接工艺评定报告制订焊接作业指导书指导实际焊接工作。

六、焊接工艺评定的规定

(1)焊接工艺评定应以规程或技术标准的规定为依据进行。

(2)焊接工艺评定的钢材和所选定的焊接材料应有可靠的质量证明资料和焊接性评价资料。 (3)焊接工艺评定应在焊接性评价资料的基础上，制订评定工艺方案之后，于正式施焊产品之前所进行的工作。

(4)所用的设备、器具和测定仪器等应处于正常工作状态和检定周期内。

(5)焊接工艺评定试件的焊制，应由本单位技术熟练的焊工担任，并应进行测量记录。 (6)参与焊接工艺评定的人员其资质条件应符合有关规程的要求。

(7)工艺评定试验的合格标准应符合产品技术条件的规定。若产品技术条件没有规定合格标准，则试验包括力学试验、弯曲试验及产品技术条件规定的其他试验，其合格标准按规程执行。 (8)焊接工艺评定全过程的技术资料积累，应完整齐全。

概念：

一、焊接工艺评定概念

焊接工艺评定工作是整个焊接工作的前期准备。焊接工艺评定工作是验证所拟定的焊件及有关产品的焊接工艺的正确性而进行的试验过程和结果评价。它包括焊前准备、焊接、试验及其结果评价的过程。焊接工艺评定也是生产实践中的一个重要过程，这个过程有前提、有目的、有结果、有限制范围。所以焊接工艺评定要按照所拟定的焊接工艺方案进行焊前准备、焊接试件、检验试件、测定试件的焊接接头是否具有所要求的使用性能的各项技术指标，最后将全过程积累的各项焊接工艺因素、焊接数据和试验结果整理成具有结论性、推荐性的资料，形成“焊接工艺评定报告”。

二、焊接工艺评定的意义 焊接工艺评定是保证锅炉、压力容器和压力管道焊接质量的一个重要环节。焊接工艺评定是锅炉、压力容器和压力管道焊接之前技术准备工作中一项不可缺少的重要内容，是国家质量技术监督机构进行工程审验中必检的项目，是保证焊接工艺正确和合理的必经途径，是保证焊件的质量，焊接接头的各项性能必须符合产品技术条件和相应的标准要求的重要保证，因此，必须通过相应的实验即焊接工艺评定加以验证焊接工艺正确性和合理性，焊接工艺评定和还能够在保证焊接接头质量的前提下尽可能提高焊接生产效率和最大限度的降低生产成本，获取最大的经济效益。

三、焊接工艺评定目的 焊接工艺评定的目的是：

(1)是锅炉、压力容器和压力管道及设备制造、安装、检修等生产过程和焊工培训教学应遵循的技术文件。

(2)是焊接质量管理所要执行的关键环节或重要措施。 (3)是反映一个单位施焊能力和技术水平高低的重要标志。 (4)是行业和国家相关的规程所做规定的必须进行的项目。

四、焊接工艺评定的历史和发展

80年代以后，电力系统高温、高压机组不断涌现，尤其近年来超临界、超超临界机组的不断出现，新钢种、新材料的不断出现;国家和行业的标准如《蒸汽锅炉安全监察规程》、《压力容器安全监察规程》和《电力工业锅炉压力容器监察规程》等规程都严格规定要进行焊接工艺评定;而在机组的安装、设备的检修实际工作中也都不同程度出现了由于焊接工艺不当影响焊接质量，并造成了一定的损失。在这种形势下，为了适应电力工业焊接技术发展要求，出版了第一本电力行业的焊接工艺评定规程《火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程》，规程编号为SD340-89。

SD340-89出版后，我们电力行业的焊接工作者做了大量的基础工作，当时的东北电管局和华北电管局等地都由上级主管部门专项拨款，按照这一规程进行了系统的、规范的焊接工艺评定，做到了材质按级按类覆盖、规格尺寸按壁厚和管径分别覆盖、规范参数按大小线能量覆盖和焊接方法的覆盖，完善了电力工业的焊接工艺、焊接技术管理的基础工作，彻底扭转了过去只注重焊工技艺操作水平的外观和无损探伤合格，不管其焊接热输入量的大小和焊接工艺影响焊接质量、焊接接头性能，认识到整体的焊接工艺实施才是保证焊接质量、满足使用要求的重要条件。

该规程实施十几年来，我们电力行业焊接工作者积累了丰富的经验，对焊接工艺评定的涵义、内容以及实施的工作程序有了更深一层的理解。火力发电厂超临界、超超临界机组不断发展，原有的低碳钢的水冷壁、低合金钢的过热器、再热器、联箱以及蒸汽管道已经满足不了要求，越来越多的高合金钢的新材料T

23、T9

1、P9

1、 T9

2、P9

2、T1

22、P1

22、E9

11、E1

22、NF

12、TP347HFG、super304H、HR3C、NF707等钢材的出现使焊接工艺评定工作的难度也越来越大，，对焊接工艺评定可靠性的要求越来越高，材料的焊接制约着超临界、超超临界机组材料的使用和发展，每一种新材料的出现必须首先要经过我们的焊接工艺评定合格才能应用机组设备中。由此看出焊接工艺评定合格与否制约着高合金钢技术的发展和超超临界机组的发展。

第四篇：铝合金焊接缺陷

上海承久金属制品有限公司关于铝合金焊接缺陷分析

1.铝合金焊接缺陷的种类?

铝及其铝合金MIG焊时，罕见的焊接缺陷可分为外部缺陷和内部缺陷两大类 外部缺陷位于焊缝外表面，罕见的有表面气孔、裂纹、咬边、未焊透和烧穿等;

内部缺陷位于焊缝的内部，需要用破坏性试验或无损探伤等方法才干发现，如内部气孔、裂纹、 夹渣及未熔合等。

2.铝合金MIG焊焊接缺陷发生的原因

1气孔 焊接时熔池中的气孔在凝固时未能逸出而留下来所形成的空穴称为气孔。

MIG焊接过程中，气孔是不可防止的只能尽量减少它存在培训的过程中，仰角焊、立向上焊气孔傾向尤为明显，根据DIN30042规范规定，单个气孔的直径最大不能超过0.25(为板厚)密集气 孔的单个直径最大不超过0.25+0.01(为板厚)氢是铝及铝合金熔化焊产生气孔的主要原因。氮不溶于液态铝，铝又不含碳，因此铝合金中不会发生氮气孔和一氧化碳气孔;氧和铝有很大的亲和力，总是以氧化铝的形式存在所以也不会发生氧气孔;氢在高温时大量的溶于液态铝，但几乎不溶于固态铝，所以在凝固点溶于液体中的氢几乎全部析出，形成气泡。但铝和铝合金的比重轻，气泡在熔池中的上升的速度较慢，加上铝的导热能力强凝固，有利于气泡的浮出，故铝和铝合金易产生气孔，氢气孔在焊缝内部一般呈白亮光洁状。氢的来源比较多，主要来自弧柱气氛中的水、焊丝以及母材所吸附水分对焊缝气孔的发生经常占有突出的地位。 一：防止措施

1厂房环境湿度>70% 及空气的对流

空气中的湿度影响弧柱气氛。MIG焊接时，焊是以细小熔滴形式通过弧柱而落入熔池的由于弧柱温度最高，熔滴比外表积很大，故有利于熔滴金属吸收氢，发生气

孔的倾向也更大些。弧柱中的氢之所以能够形成气，与它铝合金中的溶解度变化有。如前段所说，凝固点时氢的溶解度从0.69突降到0.036ml/100g相差约20倍(钢

中只相差不到2倍)这是氢容易使焊缝产生气孔的重要原因之一。控制了弧柱气氛中的水分后，母材和焊丝所带的氧化膜所吸附的水分成为生成焊缝气孔的主要原因

另外，维护气体流量缺乏或过量也会引起气孔的呈现。维护气体流量缺乏不能排除弧柱气氛中的空气，空气中的水分将分解成氢进入熔池中发生氢气孔;反之维护气体流量过

大又会将空气卷入弧柱区和熔池，同样会使焊缝气孔趋势增。提前送气和焊后延时送气的时间设置对焊接接头气孔的发生也有很大关系。 2.母材的清洁

母材外表通常会有少量油脂、灰尘等杂。通过经焊前母材清理和未经清理的焊缝对，清理过的焊缝气孔明显少于未经清理的焊缝气孔。因此如果焊前没有仔细清理母材表面，发生气孔的倾向将加大。 二夹渣：

焊后残留在焊缝中的熔渣称为夹渣。夹渣会降低焊接接头的塑性韧性，还会引起应力集中，根据DIN30042规范规定，夹渣是绝对不允许存在通过培训，得出这样一个结论，夹渣大多出现在厚板多层焊，比方T10BWPCT10BWPF位置试板焊接，夹渣是其主要的缺陷。发生夹渣的原因主要是焊接之前没有对前一道焊缝进行仔细的清理，焊层或焊道中仍存在熔渣或氧化物，焊接时用高的行走速度的时候，熔池金属和熔渣得到热量缺乏，熔池冷却速度过快，使得熔渣来不及上浮就已经凝固，焊缝中形成夹渣。另外焊丝过长和焊嘴角度过大致使维护气体效果降低也会引起夹渣。

第五篇：合金钢连铸工艺的特点分析

合金钢连铸工艺与碳钢相比有以下特点：

(1)根据所浇钢种的需要，对钢液的纯净度、成分和浇注温度，尤其是微量元素含量的控制，都要求达到规定值。为此特殊钢连铸必须配备炉外精炼设备。

(2)结晶器应采用高频率、小振幅的振动。

(3)选用性能良好的保护渣和全过程的保护浇注，保证铸坯质量。

(4)最好使用大容量、深熔池，并砌有挡墙、坝的中间罐，充分发挥中间罐的冶金功能。

(5)应选用合适的耐火材料，以减少消耗和提高钢的纯净度。

(6)采用结晶器液面自动控制，减少液面波动。

凝固沟在结晶器内钢液液面起伏的情况下才会出现。液面上升时，不但振痕间距增加，振痕深度增加，而且还产生弯月面的溢流，形成凝固沟。 冷轧薄板表面的主要缺陷是裂缝。裂缝来源于结晶器保护渣、夹杂物和氩气气泡被裹在凝固沟的下方。为了减少裂缝，不但要减少振痕深度，还要清除凝固沟。 消除凝固沟的主要措施是控制钢液液面起伏。除此之外的影响因素有：

(1)负滑脱时间：负滑脱时间长，凝固沟深度增加。或者说，结晶器超前量越大，容易形成凝固沟。

(2)非正弦振动:采用非正弦振动振痕深度减少，凝固沟减少。

(3)结晶器电磁制动：结晶器电磁制动可以将结晶器液面起伏控制在很小的范围内。 红外摄像机对准结晶器内钢水液面及铜管内壁，得到钢水液面的热信号。二次仪表根据热信号的强度判断出钢水液面的高度。系统由红外镜头、工控机组成。红外镜头安装于中包平台上，不受溢钢、漏钢事故的影响，安装方便，无需停止浇铸操作;实际显示结晶器内的钢水影像，图像直观，可在操作室或厂长办公室监视现场作业。抗干扰能力强，不受烟雾、水气、电磁辐射等干扰，适用于不加保护渣的任何类型的铸机。