WI03-11焊接工艺评定规则.docx

焊接工艺评定规则
WI03-11
1、 总则
1.1、 适用范围
本规则适用于钢制压力容器的气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、电渣焊、耐蚀层堆焊等的焊接工艺评定。
1.2、 编制依据
本规则的编制依据为JB4708-99《钢制压力容器焊接工艺评定》。
2、 一般要求
2.1、焊接工艺评定程序：
拟定焊接工艺指导书→施焊试件→检验试件，制取试样→检验试样→提出焊接工艺评定报告→比较验证焊接工艺的正确性。
2.2、焊接工艺评定所用的设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应的标准，由厂焊接技能熟练的焊工焊接试件，焊接试件过程在厂进行。
2.3、评定对接焊缝或工艺时，采用对接焊缝试件；对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝；评定非受压角接焊缝工艺时，可仅采用角接焊缝试件。（焊缝的分类方法见GB/T3375-94）。
2.4、焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素。各种焊接方法的重要因素、补加因素和次要因素参见JB4708-99，表1。
2.5、钢制压力容器上的以下焊缝的焊接工艺必须按本工艺评定规则评定合格。
2.5.1、受压元件之间的对接焊缝接头和要求全焊透的T形焊接接头；
2.5.2、受压元件与承载的非受压元件全焊透的T形或角接焊接接头；
2.5.3、受压元件的耐腐蚀堆焊层。
3、 焊接工艺评定规则
3.1、一般规则：
3.1.1、改变焊接方法，需重新评定。
3.1.2、当变更任何一个重要因素时都需要重新评定焊接工艺。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试件进行试验。当变更次要因素时不需要重新评定焊接工艺，但需重新编制焊接工艺指导书。
3.1.3、当同一条焊缝使用两种焊接方法或两种以上焊接方法（或焊接工艺）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。
组合评定合格后用于焊接试件时，可以采用其中一种或几种焊接方法（或焊接工艺），但是，要保证每一种焊接方法（或焊接工艺）所熔敷的焊缝金属厚度都在已评定的各自有效范围之内。
3.1.4、为了减少焊接工艺评定数量，根据JB4708-99表2的材料划分，对国外进口钢材用于压力容器受压元件焊接的实践经验，特对母材进行分类分组，详见表3.1.3

表3.1.3
类别号
组别号
钢号
相应标准号
Ⅰ
Ⅰ-1
Q215-A·F
GB912,GB3274
Q215-A
GB912,GB3274
Q215-B
GB912,GB3274
Q235-A·F
GB912,GB3274
Q235-A
SS400,Rst37-2,
SM41B
GB912,GB3274
JIS G3101,DIN17100,JIS G3106
Q235-B
GB912,GB3274
Q235-C
GB912,GB3274
10
GB711,GB3087,GB6479,GB8163,GB9948
15
GB711
20
ST20,S20C,ST45,STS42
GB711,GB3087,GB8163,GB9948,
GOST8731,JIS G4051,DIN1629,
JIS G3455
20G
SB42
GB5310,GB6479
JIS G3103
20g
GB713
20R
SPV235
GB6654
JIS G3115
Ⅱ
Ⅱ-1
35
JB4726
16Mn
SM50B,SM490A,SM490B,SM490AW
GB6479,JB4726
JIS G3106
16MnR
SPV32,SPV36,SPV355
GB6654
JIS G3115
15MnNbR
GB150,GB6654
Ⅱ-2
15MnV
GB6479
15MnVR
GB6654
20MnMo
JB4726
10MoWVNb
GB6479
Ⅲ
Ⅲ-1
15MnVNR
GB6654
07MnCrMoVR
GB150
13MnNiMoNbR
GB6654
Ⅱ-1
18MnMoNbR
GB6654
20MnMoNb
JB4726
表3.1.3（续）
类别号
组别号
钢号
相应标准号
Ⅳ
Ⅳ-1
09CrCuSb
GB150
12CrMo
GB6479,GB9948
12CrMoG
GB5310
15CrMo
GB6479,GB9948,JB4726
15CrMoR
GB6654
15CrMoG
GB5310
14Cr1Mo
JB4726
14Cr1MoR
GB150
12Cr1MoV
JB4726
12Cr1MoG
GB5310
Ⅳ-2
12Cr2Mo
GB6479
12Cr2Mo1
JB4726
12Cr2Mo1R
GB150
12Cr2MoG
GB53110
Ⅴ
Ⅴ-1
1Cr5Mo
GB6479,JB4726
Ⅵ
Ⅵ-1
09MnD
GB150
16MnD
JB4727
16MnDR
GB3531
20MnMoD
JB4727
15MnNiDR
GB3531
09Mn2VDR
GB3531
Ⅵ-2
09MnNiD
JB4727
09MnNiDR
GB3531
Ⅵ-3
07MnNiCrMoVDR
GB150
08MnNiCrMoVD
JB4727
10Ni3Movd
JB4727
Ⅶ
Ⅶ-1
1Cr18Ni9Ti
GB150，JB4728
0Cr18Ni9
SUS304
GB4237，GB13296，GB/T14976，JB4728
JIS G4305
0Cr18Ni10Ti
SUS321
GB4237，GB13296，GB/T14976，JB4728
JIS G4305
00Cr19Ni10
SUS304L
GB4237，GB13296，GB/T14976，JB4728
JIS G4305
Ⅶ-2
0Cr17Ni12Mo2
SUS316
GB4237，GB13296，GB/T14976，JB4728
JIS G4304
0Cr19Ni13Mo3
SUS317
GB4237，GB13296，GB/T14976
JIS G4304
0Cr18Ni12Mo2Ti
GB4237，GB13296，GB/T14976
00Cr17Ni14Mo2
SUS316L
GB4237，GB13296，GB/T14976，JB4728
JIS G3105
00Cr19Ni13Mo3
SUS317L
GB4237，GB13296，GB/T14976
JIS G3105
Ⅷ
Ⅷ-1
0Cr13
SUS410
GB4237，GB/T14976，JB4728
JIS G4305
0Cr13Al
GB4237
3.1.4.1、当重要因素和补加因素不变时，一种母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其它母材。
3.1.4.2、组别号为Ⅵ-1母材的评定适用于组别号为Ⅱ-1的母材。
3.1.4.3、在同类别号中，高组别号母材的评定适用于该组别号母材与低组别号母材所组成的焊接接头。
3.1.4.4、除3.1.4.2和3.1.4.3规定外，母材组别号改变时，需重新评定。
3.1.4.5、当不同类别号的母材组成焊接接头时，即使母材各自都已评定合格，其焊接接头仍然需重新评定。但类别号为Ⅱ（或组别号为Ⅵ-1）的同钢号母材的评定适用于该类别号（或该组别号）母材与类别号为Ⅰ的母材所组成的焊接接头。
3.1.5、改变焊后热处理类别，需重新评定焊接工艺；除气焊外，当规定进行冲击试验时，焊后热处理的温度和时间范围改变后需重新评定焊接工艺，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，试件加热温度范围不得超过相应标准或技术文件规定。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%。否则，重新进行焊接工艺评定
注：焊后热处理类别如下：
类别号为Ⅶ的母材分为不进行焊后热处理和进行焊后固溶或稳定化热处理；
除类别号为Ⅶ以外的母材分为不进行焊后热处理；低于下转变温度进行焊后热处理；高于上转变温度进行焊后热处理；先在高于上转变温度，继之在低于下转变温度进行焊后热处理；在上下转变温度之间进行焊后热处理。
3.1.6试件厚度与焊件厚度
评定合格的对接焊缝试件的焊接工艺适用于焊件厚度和有效范围:若试件母材为Ⅳ-2组和标准抗拉强度下限值大于540Mpa的碳锰低合金钢按表3.1.6-1和表3.1.6-2的规定；除此之外，按表3.1.6-3、3.1.6-4规定。
3.1.6.1、对于焊条电弧焊、埋弧焊，钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊，当焊件规定进行冲击试验时，试件评定合格后当T≥8mm时适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为0.75T；按表3.1.6-3、表3.1.6-4规定的母材，如试件经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体母材焊后经固熔处理时除外。
3.1.6.2、当焊件属于表3.1.6-5所列的情况时，试件评定合格后用于焊件母材厚度的有效范围最大值按表3.1.6-5规定。
3.1.6.3、当焊件属于表8所列的情况时，试件评定合格后用于焊件的最大值按表3.1.6.6规定。
表3.1.6-1 单位: mm
试件母材厚度T
适用于焊件母材厚度的有效范围
最小值
最大值
T<1.5
T
2T
1.5≤T<8
1.5
2T，且不大于12
T≥8
0.75T
1.5T
表3.1.6-2 单位: mm
试件焊缝金属厚度t
适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围
最小值
最大值
t<1.5
不限
2t
1.5≤t<8
不限
2t，且不大于12
t≥8
不限
1.5t
注：t系指同一种焊接方法（或焊接工艺）在试件上所熔敷的焊缝金属厚度。

表3.1.6-3 单位:mm
(试件进行力学性能试验和横向弯曲试验)
试件母材其厚度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的有效范围
最小值
最大值
最小值
最大值
<1.5
T
2T
不限
2t
1.5≤T≤10
1.5
2T
不限
2t
10<T<38
5
2T
不限
2t
≥38
5
200*
不限
2t(t<20)
≥38
5
200*
不限
200*(t≥20)
注：*限于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊的多道焊。
表3.1.6-4 单位:mm
(试件进行力学性能试验和纵向弯曲试验)
试件母材其厚度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的有效范围
最小值
最大值
最小值
最大值
<1.5
T
2T
不限
2t
1.5≤T≤10
1.5
2T
不限
2t
>10
5
2T
不限
2t
表3.1.6-5 单位: mm
序号
焊件情况
试件母材厚度T
适用于焊件母材厚度的有效范围
最小值
最大值
1
打底焊（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）
≥13
*
按继续填充焊缝的其余评定结果确定
2
部分焊透的对接焊缝焊件
≥38
*
不限
3
返修焊、补焊
≥38
*
不限
4
不等厚对接焊缝焊件，用等厚的对接焊缝试件来评定
类别号为Ⅶ母材，不规定冲击试验≥6
*
（厚边母材厚度）不限
除类别号为Ⅶ母材外≥38
*
（厚边母材厚度）不限
注：*根据试件或焊件情况，按表3.1.6-1、表3.1.6-2、表3.1.6-3、表3.1.6-4、表3.1.6-5及3.1.6.1条中相关规定执行。
表3.1.6-6
序号
试件的焊接条件
适用于焊件的最大厚度
母材
焊缝金属
1
除气焊外，试件经超过临界温度的焊后热处理
1.1T
*
2
试件为单道焊或多道焊时，若其中任一道的厚度大于13mm
1．1T
*
3
气焊
T
*
4
电渣焊
1.1T
*
5
当试件厚度大于150mm时，若采用焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊（熔滴呈短路过渡除外）、钨极气体保护焊的多道焊
1.33T
1.33t
6
短路过渡的熔化极气体保护焊，当试件厚度小于13mm
1.1T
*
7
短路过渡的熔化极气体保护焊，当试件焊缝金属厚度小于13mm
*
1.1t
注：*根据试件或焊件情况，按表3.1.5-1、表3.1.5-2、表3.1.5-3、表3.1.7、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。
3.1.8、角焊缝试件评定合格的焊接工艺用于非受压角焊缝焊件时，焊件厚度的有效范围不限。
3.1.9、板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺用于管材的对接焊缝，反之亦可。
3.1.10、板材角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管与板的角焊缝，反之亦可。
3.1.11、组合评定合格后，当作单一焊接方法（或焊接工艺）评定试件确定适用于焊件母材厚度有效范围。
3.2、耐蚀层堆焊的评定规则
3.2.1、对各种堆焊方法，凡属于下列情况之一，均需重新评定。
3.2.1.1、改变堆焊方法；
3.2.1.2、当试件基层厚度T小于24mm时，评定合格的焊接工艺适用于焊件基层厚度大于或等于T，试件厚度T大于或等于24mm时，评定合格的焊接工艺适用于焊件基层厚度大于或等于24mm.
3.2.1.3、耐蚀堆焊重新评定焊接条件见表3.2.1.3。
表3.2.1.3 耐蚀堆焊重新评定焊接条件
类别
堆焊条件
气
焊
焊条电弧 焊
埋
弧
焊
熔化极气体保护焊
钨极气体保护焊
电
渣
焊
堆焊层厚度
堆焊层规定厚度低于已评定最小厚度
-
7
7
7
7
7
母材
改变基层钢材的类别号*
7
7
7
7
7
7
基层钢的厚度超出3.2.1.2规定
7
7
7
7
7
7
填充金属
变更焊条牌号（只考虑类别代号后两位数字）
-
7
-
-
-
-
当堆焊首层时变更焊条直径
-
7
-
-
-
-
增加或取消附加的填充金属
-
-
7
7
-
7
变更焊丝（或钢带）钢号
-
-
7
7
7
7
变更焊剂牌号或变更混合焊剂的混合比
-
-
7
-
-
7
实心焊丝变更为药心焊丝，或反之
-
-
-
7
7
-
焊接位置
除横焊、立焊或仰焊位置的评定适用于平焊位置外，改变评定合格的焊接位置
-
7
-
7
7
-
预热
预热温度比评定值降低50℃以上，或超过评定记录的最高层间温度
-
7
7
7
7
7
焊后热处理
改变焊后热处理类别，或在焊后热处理温度下的总时间增加超过评定值的25%
-
7
7
7
7
7
气体
变更保护气体种类，变更混合保护气体配比，取消保护气体。
-
-
-
7
7
-
电特性
变更电流的种类或极性
-
7
7
7
7
7
堆焊首层时，线能量或单位长度焊道内熔敷金属的体积增加超过评定值的10%
-
7
7
7
7
7
技术措施
多层堆焊变更为单层堆焊，或反之
-
7
7
7
7
7
取消焊接熔池磁场控制
-
-
7
-
-
7
变更同一熔池的电极数量
-
-
7
7
-
7
增加或取消电极摆动
-
-
7
7
7
7
备注：符号“7”表示该焊接方法为评定因素；
符号“*”当堆焊条件不变时，在Ⅱ-1组基层钢号上评定合格的堆焊工艺可用于Ⅰ类母材。
4、试件、试样和检验
试样的制备，试样的加工要求及试验合格指标见JB4708-99《钢制压力容器焊接工艺》中的第7条。
5、 工艺评定技术指导书及试样的保管
5.1 焊接工艺评定完成后，工艺评定报告和焊接工艺指导书应经焊接责任工程师审核，质保工程师批准后存入技术档案。
5.2 焊接工艺评定试样应设专柜保管。
5.3 焊接工艺评定试样及有关工艺评定技术档案的保存至工艺评定失效为止。

附加说明：本规则编制人：祁东军
本规则审核人：田晓华
本规则审批人：许烨烨