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ASME焊接规范第九卷


ASME焊接规范

一、ASME BPV规范卷册的简介 及规范各卷的关系
(一)ASME BPV规范各卷名称如下: 第I卷 动力锅炉建造规则 第II卷 材料 A篇——铁基材料标准 B篇——非铁基材料标准 C篇——焊条、焊丝和填充金属材料标准 D篇——性能(分为美国习惯单位和公制两篇,使用企业在一个质保 体系中只能使用其中的一篇) 第III卷 核设施

部件建造规则 分卷 NCA——第1册和第2册 总要求 第1册 分卷 NB—— 1级部件 分卷 NC—— 2级部件 分卷 ND—— 3级部件 分卷 NE—— MC级部件 分卷 NF—— 支承件 分卷 NG—— 堆芯支承结构 分卷 NH—— 高温1级部件

第III卷附录: 第2册 混凝土反应堆压力容器和安全壳规范 第3册 废核燃料和高位放射性材料和废料的贮存和运输包装用 安全容器系统 第IV卷 采暖锅炉建造规则 第V卷 无损检测 第VI卷 采暖锅炉维护和运行推荐规则 第VII卷 动力锅炉维护推荐指南 第VIII卷 压力容器建造规则 第1册 第2册——另一规则 第3册——高压容器建造规则 第IX卷 焊接和钎接工艺、焊工、钎接工及焊接和钎接操作工 评定标准 第X卷 纤维增强塑料压力容器 第XI卷 核动力厂部件在役检验规则 第XII卷 移动式压力容器

(二)ASME BPV规范各卷的关系 第I、III、IV、VIII、X和XII卷是各种锅炉/容器的建 造规则(第XII卷包括使用规则); 第VI和VII卷是锅炉的维护和运行推荐规则或指南; 第XI卷是核动力厂部件的在役检验规则; 第II、V、和IX卷是通用标准,主要是为建造卷服务 的,是锅炉/容器建造中使用材料,进行焊接和无损检测时 必须要参照的标准,建造卷可能全部引用,也可能只引用 其中的某一部分或对其作出补充规定。 在后面会介绍第VIII卷各册使用第IX卷焊接评定的情况。

二、

第IX卷介绍

(一) ASME锅炉及压力容器规范第IX卷的内容 ASME第IX卷的内容:是关于焊工、焊机操作工、钎 接 工、钎机操作工的评定,以及按照ASME锅炉及压力容器 规范和ASME B31压力管道规范所采用的焊接或钎接工艺 评定及操作工的技能评定。 。 第IX卷建立焊接和钎接的基本准则,在编制焊接和钎 接工艺评定及技能评定的要求时是应当遵守的。 焊接工艺规程(WPS)和工艺评定记录(PQR)的目 的是决定结构中焊件具有要求的使用性能。执行焊接工艺 评定的焊工和焊机操作工应当是技术熟练的工人。 我们这里主要介绍ASME第IX卷的焊接部分

(二) 第IX卷的结构
分为两篇—焊接篇和钎接篇。 每一篇再分章,焊接篇分成五章,钎接篇分成四章: 1) 一般要求(焊接篇第I章,钎接篇第XI章):包括位置、 各种试验的类型和目的以及合格标准等。 2) 工艺评定(焊接篇第II章,钎接篇第XII章):主要以 表格形式列出指定焊接或钎接方法工艺评定的重要变素、附 加重要变素和非重要变素的条款号,假如任一重要变素的变 化超出了规定范围,则要对工艺进行重新评定,当有冲击韧 性要求时,附加重要变素作为重要变素看待;而非重要变素 的变化仅需修改工艺规程。 3)技能评定(焊接篇第III章,钎接篇第XIII章);列出指 定焊接和钎接方法技能评定重要变素的条款号,主要以表格 形式列出。

4) 资料(焊接篇第IV章,钎接篇第XIV章)包括变素的 具体描述,以分类的形式列出,分类如接头、母材、填充 金属、位置、预热、焊后热处理、气体、电特性和焊接技巧 (焊接)。各种变素的应用只提供在焊接篇第II章、钎接篇 第XII章(对于工艺评定)或焊接篇第III章、钎接篇第XIII 章(对于技能评定)中有关焊接/钎接方法引用时才使用, 否则就会被错用。 此两章包括对母材和填充材料所指定的P-No.、和F-No 、 供制造商参考的A-No. 此两章还包括评定的厚度/直径范围/位置范围。 此两章给出试件方位、取样方法、试验夹具尺寸的简图。 QW-470叙述侵蚀方法和侵蚀剂。 QW/ QB -492给出焊接/钎接术语的定义。

焊接篇还有第V章《标准焊接工艺规程》(SWPS), 该章给出了可以不经过评定而使用的标准焊接工艺规程, 但第一次使用的单位在使用前还要焊接一个验证试件进行 试验,且仅限于产品卷不要求冲击试验的情况,《标准焊接 工艺规程》适用的母材限于P-No.1和P-No.8 焊接方法限于 SMAW、GTAW和FCAW /GMAW。 目前共列出33种不同的SWPS, 需要《SWPS》的 单位,请按第IX卷附录E中你所选中的《SWPS》编号与 AWS联系购买,由于涉及知识产权,必须具有原件。 《标准焊接工艺规程》也是要定期更新的,并不是购买 后就永远有效。在2009增补中就对1997前的《标准焊接工 艺规程》进行了更新。

(三 ) 第IX卷中使用的焊接方法:
OFW (oxyfuel gas welding ) (氧-燃料气焊)、 SMAW (shielded metal-arc welding ) (手工电弧焊) SAW (submerged-arc welding ) (埋弧焊) GMAW (gas metal-arc welding ) (熔化极气体保护焊)、 FCAW (flux-cored arc welding ) (药芯焊丝弧焊) GTAW (gas tungsten arc welding ) (钨极气体保护焊)、 PAW(plasma arc welding ) (等离子弧焊) ESW (electroslag welding ) (电渣焊) EGW (electrogas welding ) (气电立焊) EBW(electron beam welding ) (电子束焊) FRW (friction welding ) (摩擦焊) LBW (laser beam welding ) (激光焊)

RW (resistance welding ) (电阻焊) RSW (resistance spot welding ) (电阻点焊) RSEW (resistance seam welding ) (电阻缝焊)和 (flash welding )(闪光焊) 对于这些焊接方法都规定了工艺评定和技能评定的各类变素。 还对下列几种焊接工艺规定了专门的工艺评定和技能评定的 各类变素: 螺柱焊( stud welding ) 耐蚀层堆焊(corrosion resistant weld metal overlay) 表面加硬层金属堆焊(hand-facing weld metal overlay) 管子与管板的焊接(tube-to-tubesheet welding)和 回火焊道焊接(temper bead welding)(P144) 这些工艺所允许使用的焊接方法请见QW-252~QW-264、 QW-288和QW-290。
要注意的是在产品卷中所规定的焊接方法不完全与第IX卷一致。

(四 )第IX卷中用代号介绍(ASME BPV规范的产品卷也用) 1) P-No.(QW-200.3、420)—为母材指定P-No.是为了减少焊接和钎接 工 艺评定的数量,而对具有冲击韧性要求的铁基金属母材,在P-No.下再指定组 号。这种分组是根据母材的特性,例如成分、焊接性、可钎接性和力学性能等 进行类比来进行。这种分组并不意味着对于评定试验中所采用某一母材可以不 加区别地用别的一些母材来代替,而不从冶金性能、焊后热处理、设计、力学 性能和使用要求等观点来考虑其适配性,具体的分类分组见QW/QB-422。目 前对于铁基金属(钢及钢合金),P-No.从P-No.1~ P-No.15E ,其中没有PNo.2,但是P-No.5和P-No.9又分成A、B、C三个,P-No.10又分成A、B、 C、H、I、K六个,P-No.11又分成A、B二个,因此目前共有22个P-No.。 要特别注意P-No.5 A与P-No.5B或P-No.5C是不同的P-No.,其它的A、B、 C 等分类也是一样)。铁基金属在P-No.下又指定了Gr.No.。 钢及钢合金的材料标准号是以SA开头,非铁基金属的材料标准号是以SB开头。

对于非铁基金属的P-No.如下: 铝及铝合金,P-No.从P-No.21~ P-No.26; 铜及铜合金,P-No.从P-No.31~ P-No.35; 镍及镍合金,P-No.从P-No.41~ P-No.49; 钛及钛合金,P-No.从P-No.51~ P-No.53; 镐及镐合金,P-No.从P-No.61~ P-No.62.

在QW/QB-422表中,材料是以其标准号的自然顺序号来排列的,SA 在 前面,SB在后面。如果已经知道材料的标准号,要想知道其对应的 P-No.和Gr. No.查QW/QB-422比较方便;但如果要想知道在同一P-No.和 Gr. No.中有多少材料,则查附录D比较方便。 顺便说一下,在ASTM和ASME体系中,同一成分的材料,其制品形式不同, 就有不同的材料标准号,举例来说,公称成分为9Cr-1Mo-V的材料,如是锻件, 则是SA-182和SA-336 ,如是管道管件,则是SA-234 ,如是无缝公称管,则是 SA-335 ,如是锻造公称管,则是SA-369 ;如是熔焊管,则是SA-691;如是无 缝 管,则是SA-213。但它们的UNS No.都是K90901。 2) F-No.—是对焊条和焊丝根据其所有特性的分类,它基本上能决定 焊工采用给定焊条能否焊出满意的焊缝的能力。分组的目的在于减少焊 接 工艺评定和技能评定的数量(QW-432)。
3) A-No.—工艺评定用铁基焊缝金属化学成分的大致分类,分组的 目 的在于减少焊接工艺评定的数量(QW-442)。

4) 钢及钢合金的焊条的F-No. (QW-432) (F-No.1~ FNo.5),主要决定于焊条药皮类型和适用范围。分成5类如 下:
F-No.1:EXX20(高氧化铁药皮;位置限为平焊,位置为横焊时,限角焊缝; 电流为交流或直流正接, 即工件接正极) EXX22 (高氧化铁药皮;仅用于单道焊, 位置限为平焊和横焊; 电流为交流或直流正接) EXX24 (铁粉、二氧化钛药皮;位置限为平焊,位置为横焊时,限角 焊缝;电流为交流或直流) EXX27 (高氧化铁+铁粉药皮;位置限为平焊,位置为横焊时,限角 焊缝;电流为交流或直流正接) EXX28 (低氢钾+铁粉药皮;位置限为平焊,位置为横焊时,限角焊 缝;电流为交流或直流正接) F-No.2: EXX12 (高二氧化钛钠药皮;全焊接位置;电流为交流或直流正接) EXX13 (高二氧化钛钾药皮;全焊接位置;交流或直流正或反接) EXX14 (二氧化钛+铁粉药皮;全焊接位置; 交流或直流正或反接) EXX19 (氧化铁+二氧化钛钾药皮;全焊接位置; 交流或直流正或 反 接)

F-No.3: EXX10 (高纤维素钠药皮;全焊接位置;电流为直流反接) EXX11 (高纤维素钾药皮;全焊接位置;电流为交流或直流反接)
F-No.4: EXX15(低氢钠药皮;全焊接位置;直流反接) EXX16(低氢钾药皮;全焊接位置;交流或直流反接) EXX18(低氢钾、铁粉药皮;全焊接位置; 交流或直流反接) EXX18M(低氢、铁粉药皮,全焊接位置;直流反接) EXX48(低氢钾、铁粉药皮;焊接位置不限,包括立向下) EXX17(焊条药皮为EXX16的变型,用大量的Si取代Ti;全焊接位置, 但焊条直径小于4.8mm的,不适用于立/仰焊位置;交流或直流正接)
请注意大多数焊条都含有铁粉,铁粉含量高时,则不适用于全位臵.

F-No.5:为奥氏体和双相钢焊条,包括EXX15、 EXX16、 EXX17。
注意在AWS标准的不锈钢焊条中凡是属于F-No.5的没有酸性药皮焊条。不锈钢酸 性焊条药皮焊条纳入F-No.1,EXXX(X)-25、 EXXX(X)-26

F-No.6:铁基金属及其合金的焊丝、焊棒(不包括表面加硬层金属堆焊) 。
(要注意,在ASME和AWS中,焊丝和焊剂的牌号是连在一起不可分割的).

5) 其它合金的焊条及焊丝的F-No.如下: F-No.21~25:铝及铝合金的焊条及焊丝。 F-No.31~37:铜及铜合金的焊条及焊丝。 F-No.41~46:镍及镍合金的焊条及焊丝 F-No.51~56:钛及钛合金的焊条及焊丝。 F-No.61:锆及锆合金的焊丝。 F-No.71~72:表面加硬层金属堆焊的焊条及焊丝。

(五)部分术语 (QW/QB-492)
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手工焊(manual welding) —全部以手进行操作和控制的焊接。(注意手工 电弧焊另有定义) 半自动弧焊(semiautomatic arc welding)—采用只控制填充金属送进的焊 机进行电弧焊,焊接的推进由手工控制。 机动焊(machine welding)—由焊机操作工通过目视观察对由机械装置夹持 的焊嘴、焊枪或电极夹进行手工调节控制、使用设备进行的焊接, 自动焊(welding automatic) —采用施焊时,无需焊机操作工调节控制的设 备进行的焊接。这类焊机可以执行也可不执行装卸工件的工作。 手工电弧焊(shielded metal-arc welding )(SMAW)——以涂料焊条和 工件之间的电弧加热金属,从而达到结合的一种弧焊方法。以涂料的分解物 对电弧进行保护。施焊时无需外加压力,填充金属取自焊条。 焊工(welder) —进行手工焊或半自动焊操作的工人。

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焊机操作工(welding operator—操作机动焊或自动焊设备的人。

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反极性(reverse polarity )——直流弧焊中导线的接法使工件为焊 接电弧的负极,而电极为正极,其同义词为“直流电极接正”。 正极性(straight polarity )——直流弧焊中导线的接法使工件为焊 接电弧的正极,而电极为负极,其同义词为“直流电极接负”。

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焊道(weld bead)——一条焊道熔敷的焊缝,参见“直进焊道”和 “横摆焊道”。
焊层(layer)——由一个或多个焊道在同一厚度上形成的焊缝金属层。 见图QW/QB-492.1和 QW/QB-492.2。 短路过渡(熔化极气体保护电弧焊)[shart cir-cuiting transfer (gas metal-arc welding)]——从熔化电极熔化的金属,在重复短 路期间熔敷的一种金属过渡形式,参见“熔滴过渡”和“喷射过渡”。 熔滴过渡(电弧焊)[globular transfer(arc welding)]——金属过 渡的类型之一,其中熔化的填充金属是以大滴状穿越电弧的。

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药芯焊丝弧焊(flux-cored arc welding) —采用连续送进的填充金属极和焊 接熔池之间的电弧进行焊接的气体保护熔化极弧焊方法,本法所用保护气体来 自管状焊丝内部的焊剂,可带有也可不带有外部供应的、起补充保护作用的气 体,焊接时无需施加压力。
脉冲喷射焊(pulsed sprayr welding) ——使电流脉冲化,以便在平均电流 不大于熔滴--喷射过渡临界电流值的条件下获得喷射型金属过渡的一种弧焊方 法。 回火焊道焊接(temper bead welding) ——熔敷焊道于特定的位置或焊缝 表面,目的在于影响热影响区或先前熔敷的焊缝金属的冶金性能。该焊道可高 于、齐平或低于周围的母材表面,如高于母材表面,该焊道可覆盖全部或部分 熔敷焊缝金属,在随后的焊接中可以除去或不除去。 耐蚀层堆焊(corrosion resistant weld metal overlay) ——在母材表面熔 敷一层或多层焊缝金属以求改善表面的抗蚀性能。此熔敷层可在最小设计厚度 水平以上,作为总体壁厚中的非结构部分。 表面加硬层堆焊(hand-facing weld metal overlay) ——在母材表面熔敷一 层或多层焊缝金属以求改善表面的耐磨性能。此熔敷层可在最小设计厚度水平 以上,作为总体壁厚中的非结构部分。 层间温度(interpass temperture)——是指即将焊接之前,在焊接接头中的 最高温度;或者对多道焊而言,是指在下一道即将开焊之前,在前一层熔敷焊 缝金属相应区段中的最高温度。

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(六)第IX卷焊接的一般要求 1)一般概念 (1) 焊接工艺规程(WPS):是用于为焊工或焊机操作工按规范要求制 造产品提供指导的书面文件。它们应是按规范规定进行过评定,得到PQR 支持的文件;或是规范允许的AWS的标准焊接工艺规程。 (QW-200.1) WPS的推荐表格见QW-482,它适用于SMAW、SAW、GMAW、 FCAW和GTAW。(但要注意该推荐表格并没有包含上述焊接方法的全部 三类变素,因此使用时一定要注意在每类变素下都有一栏“其它”,要把 没有包含的变素填写进去)。 一份完整的WPS应述及在WPS中所采用的、对每一种焊接方法而言的 所有重要变素、非重要变素和当需要时的附加重要变素。(目前的问题往 往是变素没有列全) (2) 重要变素—工艺评定中的重要变素是指影响焊缝力学性能(缺口韧 性除外)的焊接条件的某一变化。)(QW-401.1)

指定焊接方法已评定合格的焊接工艺中任一重要变素的改变超出规定时, 要求对该工艺进行重新评定。 技能评定中的重要变素是指影响焊工熔敷优质焊缝金属能力的焊接条件 的某一变化。 (QW-401.2) 已评定合格的焊工施焊工件时,当任一重要变素的改变超出评定范围时, 要求对该焊工资格进行重新评定。(QW-351、361)

(3) 附加重要变素—工艺评定中的附加重要变素是指影响焊缝缺口韧 性的焊接条件的某一变化。 (QW-401.3) 如果一种焊接工艺已经过评定,除缺口韧性外,其它各项要求均能 满足,则此时仅需按同一工艺,采用同样的重要变素,但增加所需的各 种附加重要变素,增做一个试件,其长度足够切取缺口韧性试样即可。 如果一种焊接工艺已经过评定,且满足包括缺口韧性在内的所有要 求,但其中有一个或多个附加重要变素有所改变,则此时仅需按同一工 艺,采用新的附加重要变素,增做一个试件,其长度足够切取缺口韧性 试样即可。如过去评定的焊接工艺,其焊缝金属的缺口韧性值是合格 的,则根据需要,仅需从热影响区切取缺口韧性试样供做试验。 (QW401.3)
(4) 非重要变素—工艺评定中的非重要变素是指不影响焊缝力学性能 的焊接条件的变化。 (QW-401.4) 非重要变素的改变不要求对该工艺进行重新评定,而仅需对WPS进 行修改而已。 一份WPS可以有多份PQR,反之一份PQR也可以支持多份WPS (QW-200)。

(5)工艺评定记录(PQR):是工艺评定试件焊接时所用焊接变素的 实际记录,它同时尚有试样的试验结果。记载下来的变素一般应在实际 焊接生产所用焊接变素的窄小范围之内。 (QW-200.2) 一份完整的PQR,对每一种焊接方法,应记载下用于试件焊接时的 全部重要变素,试件焊接时的非重要变素和其它变素记载与否,视制造 者的选择而定。所有被记载下来的变素,都应当是用于试件焊接时的实 际变素(包括变素的范围)。不得记载焊接时不予控制的变素。在做焊 接工艺评定时,不希望使用生产所用变素的全范围,或其极限值,除非 由于某一特定的重要变素或当需要时的附加重要变素的原因而需要这样 做时。 制造商要对PQR进行确认。这项工作不允许转包给别人去做,其目 的是制造商对试件焊接时变素记录真实性的确认,是对力学性能试验结 果符合第IX卷要求的确认。 PQR原则上不允许修改,但允许对其进行编辑上的更改或补充,编 辑上的更改是指诸如母材或填充金属的P-No.、F-No.或A-No.的误用; 补充是指诸如由于规范的修改而引起的变化。 PQR的推荐表格见QW-483,它要求至少包括焊接时实际采用的全 部变素。

(6)制造商或承包商的责任 QW-201 不允许制造商或承包商外包试件的焊接。但是,只 要制造商或承包商承担以下分包工作的责任,则允许对以下各工序 中的一种或全部进行外分包:焊接试件的准备、从完成的焊缝切取 焊接试样的加工、无损检测、力学性能试验等。 规范认为一个制造商或承包商是作为按本规范要求对焊接生产 负有操作控制责任的组织,假如在某组织内存在着两家或多家以上 不同名称的公司能对同一焊接工艺评定进行有效操作控制,这种一 个组织包括几个公司的情况,应在《质量控制体系》、《质量保证 程序》中予以说明,在这种情况下,如满足第IX卷的其它所有要求, 则不要求进行重复的工艺评定。 QW-201.1 规范认为制造商或承包商对原工艺评定期间拥有的 转为不同拥有者的PQR和WPS,同样可保持有效操作管理。当制 造商或承包商或其一部分被一新的业主所拥有时,在满足下列条件 时,其原来的PQR和WPS可被新业主使用而无需重评: (a)新业主对这些WPS和PQR负责; (b)这些WPS反映了新业主的名字; (c)其质量控制体系/质量保证程序反映了这些PQR是源于先前 的制造商或承包商。

2) 焊接方位(P 128)

(1) 坡口焊缝焊接位置:(板)(QW-121) 1G—平焊位置:板处于水平面内,焊缝金属在板的上方熔敷。允许 焊缝轴线倾斜15? ,焊缝面转角±30 ? 。
2G—横焊位置:板处于垂直平面内,焊缝轴线是水平的。允许焊缝 轴线倾斜15? ,焊缝面转角+60 ? 、-10? 。 3G—立焊位置:板处于垂直平面内,焊缝轴线是垂直的。允许焊缝 轴线倾斜10? 时,焊缝面转角360 ? ;允许焊缝轴线倾斜10?~75? 时,焊 缝 面转角±80 ? 。 4G—仰焊位置:板处于水平面内,焊缝金属从板的下方向上熔敷。 允许焊缝轴线倾斜10? 时,焊缝面转角±80 ? 。 详见QW-461.1、461.3图示。 要注意与国内标准不同,其包括的范围涉及360 ? ,因此实际上不存 在“特殊位臵”

(2) 坡口焊缝焊接位置(管子): (QW-122) 1 G—平焊位置:管子轴线水平,焊接时管子转动,焊缝金属从上面 熔敷。 2 G—横焊位置:管子轴线垂直,焊缝轴线处于水平面内,焊接时管 子不转动。 5 G—多位置:管子轴线水平放置,焊缝坡口在垂直面内,焊接时管 子不转动。 6 G—多位置:管子轴线与水平面成45? 倾斜角,焊接时管子不转动。 详见QW-461.4图示, (3) 角焊缝焊接位置(板) : (QW-131) 1 F—平焊位置:平板所处位置应使熔敷焊缝轴线是水平的,而焊缝 厚度是垂直的。 2 F—横焊位置:平板所处位置应使熔敷焊缝轴线是水平的,并且位 于水平板的上面,靠着垂直板面。 3 F—立焊位置:平板所处位置应使熔敷焊缝的轴线是垂直的。 4 F—仰焊位置:平板所处位置应使熔敷焊缝轴线是水平的,并且位 于水平板的下面,靠着垂直板面。 详见QW-461.5图示。

(4) 角焊缝焊接位置:(管子)(QW-132) 1 F—平焊位置:管子轴线与水平面成45? 倾斜角,焊接时管子旋转, 焊缝金属从上面熔敷。在熔敷处焊缝轴线是水平的,而焊缝厚度是垂直 的。 2 F—横焊位置:管子轴线是垂直的,熔敷焊缝位于水平面上,并与 垂直表面相连。焊接时焊缝轴线是水平的,管子不转动。 2 FR—横焊位置:管子轴线是水平的,熔敷焊缝的轴线在垂直面上, 焊接时管子转动。 4 F—仰焊位置:管子轴线是垂直的,焊缝被熔敷位于一个管子的下 端面,并与另一个管子的垂直圆柱面相连。焊接时焊缝轴线是水平的, 管子不转动。 5 F—多位置:管子轴线是水平的,熔敷焊缝的轴线在垂直面上,焊 接时管子转动。 详见QW-461.6图示。 要注意的是2 F被很多人看成平焊位臵,因为国内标准就是这样规定 的,这是最可能造成分派焊工焊接容器上的接管、补强圈等角焊缝焊接 时错误地使用只有1G或1F资格的焊工施焊,这是不允许的。也就是说, 施焊容器上的接管和补强圈,至少要有2G或2F(不包含坡口部分时) 资格的焊工;如果接管和补强圈直径大到使焊缝处于爬坡位臵,而又不 能使壳体转动到平位臵,则可能还要3G资格的焊工。

3) 试验和检验的类型和目的(QW-140)
(1)力学性能试验(QW-141) ① 拉伸试验:板厚度不大于25mm或管子直径不大于76mm的,采 用全截面试样;对于管子厚度不大于25mm的采用全壁厚试样;对于板 或管子厚度大于25mm的,可采用全截面或全壁厚试样,也可采用尽可 能少的多个试样,但此时全厚度的多个试样按一个计算。 (QW-151) ——拉伸试验合格标准(QW-153) a)母材的规定最低抗拉强度; b)如母材是由两种规定最低抗拉强度不同的材料构成,则取较小 值; c)焊缝金属的规定最低抗拉强度,此条适用于有关卷允许使用室 温强度低于母材的焊缝金属; d)如果试样断在焊缝界面以外的母材上,只要强度低于母材规定 最低抗拉强度的量不超过5 %,可认为试验满足要求。 ②导向弯曲试验:分为横向面弯、横向背弯、横向侧弯以及纵向面 弯、纵向背弯5种,根据试样的尺寸和材料性能而定,横向面弯和背弯 用于试件厚度10mm以下,要求全截面试样;横向侧弯用于试件厚度 10mm或以上,当不能制备全截面试样时,全截面的多个试样按一个计 算;纵向面弯和纵向背弯用于当焊缝金属与母材之间弯曲性能显著不同 的情况下。 (QW-160)

——导向弯曲试验合格标准(QW-153) 试验后弯曲试样的焊缝和热影响区应全部在试样受弯范围 内。 导向弯曲试样在弯曲后的凸面上沿任何方向测量,在焊缝 和热影响区内都不得有超过3mm的开口缺陷。但在试样的边 角部位于试验中出现的开口缺陷除外,除非有确切的证据表明 它们是由于未熔合、夹渣或其它内部缺陷所造成时方应予以考 虑。 拉伸试验和导向弯曲试验用于坡口焊缝工艺评定,进行了 板材坡口焊缝的工艺评定,在重要变素和当需要时,附近重要 变素完全相同的情况下,适用于板材、管子的坡口焊缝和角焊 缝。注意评定的厚度范围在QW-451.1表中和表下的注中有附 加限制。所需的试验项目和数量见表QW-451.1 、451.2。 导向弯曲试验用于坡口焊缝技能评定,通过了板材坡口焊 缝的技能评定的焊工,在重要变素范围内只能焊接位置为F且 管子外径73mm及以上的管子和板材,但当通过管子外径小于 25mm坡口焊缝的技能评定的焊工,除了坡口厚度限制外,可 以在重要变素范围内焊接任何直径的管子和板材的坡口焊缝和 角焊缝。所需的试验项目和数量见表QW-452.1~452.3。

③角焊缝试验:工艺评定角焊缝试验的试件及取样见QW462.4(a)(板)和QW-462.4(d)(管子),技能评定的 角焊缝试验的试件及取样见QW-462.4(b)(板)和QW462.4(c)(管子)。 角焊缝试验的合格标准见QW-183(宏观检验,工艺评定) 或QW-182(断裂试验,技能评定)。 ④ 缺口韧性试验:按产品规范的要求进行,可包括焊缝和 热影响区的夏比V缺口试验和落锤试验。对于5G和6G位置的 试样取样位置按QW-463.1(f)的规定,其余全部按有关产 品规范的要求进行。

⑤ 其它试验和检验 a)射线透照检测:工艺评定不要求进行射线透照检测。在焊工和焊接操作 工的技能评定中,除了特殊焊接方法(表面堆焊、复合材料和衬里接头的焊接及 电阻焊)外,都可以使用射线透照检测代替力学性能试验,具体规定见QW-304 (焊工)和QW-305(焊接操作工)。但一旦选择使用射线透照检测进行技能评 定,则当初次评定失败而进行复试时,仍必须使用射线透照检测进行技能评定复 试。 射线透照检测的方法按ASME规范第V卷第II章,其合格标准按QW-191.2.2。 (QW-191) b)渗透检测:用于耐蚀层堆焊的工艺评定试验。其合格标准按QW-195.2. (QW-195) c)外观检测:用于焊工和焊接操作工的技能评定试件的检验。要求全焊透 和全熔合(QW-194) d)金相检测:用于电阻焊缝试验(QW-196)。 e)宏观检测:主要用于角焊缝的工艺评定(QW-181、183及螺柱焊试验 (QW-192.4)和激光焊试验(QW-197、QW-198)。 f)扭转试验:用于螺柱焊试验(QW-192.3)。 g)弯曲和锤击试验:用于螺柱焊试验(QW-192.2)。 h)剥离试验:用于点焊和凸焊试验(QW-196.2.2)激光焊试验(QW197.2.2)。 i)切片试验:用于闪光焊试验(QW-199.1.3)。 还有一些专门为某一工艺规定的试验方法,如电阻缝焊和管子与管板的焊接 。

4)试验用试件( QW-211) 试件可以是板材、管材或其它制品。板材的焊接评定也 适用于管材的焊接评定,反之亦然。试件的尺寸必须足以 切取所需要的试样。 也就是说,板材或管子坡口焊缝的工艺评定可以在重要 变素和当需要时,附近重要变素完全相同的情况下,适用 于全部板材、管子的坡口焊缝和角焊缝 ,而不受直径的限 制。 ( QW-451.4) 板材或管子角焊缝的工艺评定均可在重要变素和当需要 时,附近重要变素完全相同的情况下,适用于全部板材、 管子的角焊缝 ,而不受直径和焊缝尺寸的限制。(QW202.2 、 QW-451.3 ) 通过板材角焊缝的技能评定的焊工,在重要变素范围 内只能焊接管子外径73mm及以上的管子和板材,但当通 过管子外径小于25mm角焊缝的技能评定的焊工,可以在 重要变素范围内焊接等于或大于评定用管子直径和板材的 角焊缝。 (QW-303.2、QW-452.4)

(七)第IX卷的焊接工艺评定 1)工艺评定的原则:
(1)先要确定产品需要那些焊接方法/工艺和涉及哪些材料/规格。 (2)确认哪些焊接方法/工艺和哪些材料/规格是原来没有评定过的。 (3)确定是采用单独焊接方法/工艺进行评定还是采用组合评定。 (4)确定需要评定的焊接方法/工艺的数量,并指定焊接人员编制评定 用的WPS,在确定焊接变素时要考虑使评定的范围尽可能大。 (5)确定试件形式和尺寸,指定有关人员准备试件。 (6)确定进行评定试件焊接的焊工或焊机操作工,由于工艺评定同时 可以进行技能评定,应尽量安排尚无此项资格的焊工或焊机操作工进行评 定试件的焊接。 (7)在选择手工电弧焊的焊条时,要选择AWS标准的焊条。

QW-200.4 焊接工艺的组合 (a)在一个产品接头上可采用有不同重要变素、附加重要变素或 非重要变素的一个以上的WPS。每个WPS可包括一种或更多的焊接 方法、填充金属或其它变素的组合。 当采用规定有不同焊接方法、填充金属或其它重要变素或附加 重要变素的多个WPS于一个接头上时,每种焊接方法、填充金属或 一组变素和那些应被遵守的范围所评定的母材厚度范围和熔敷焊缝 金属的最大厚度范围应按QW-451确定。或者,使用多个WPS时, 限于根部焊道的评定可按照QW-200.4(b)。 当一个WPS采用不同焊接方法、填充金属或一组变素时,每种 焊接方法、填充金属或一组变素在满足下列条件时,可以单独或以 不同的组合使用: (1)采用与所应用的焊接方法、填充金属或一组变素相关的重要 变素、非重要变素和要求的附加重要变素; (2)对于应用的每种焊接方法、填充金属或一组变素,母材和熔 敷焊缝金属的厚度范围应满足QW-451的规定。 (b)对于钨极气体保护焊(GTAW)、手工电弧焊(SMAW)、 熔化极气体保护焊(GMAW)、等离子弧焊(PAW)和埋弧焊 (SAW)或这些焊接方法的组合,某一焊接方法所记录的试件厚度 不小于1/2in.(13mm)的PQR,可与一个或几个使用其它焊接方法 且有更大母材厚度的PQR组合使用。此时,记录于第一个PQR的焊 接方法可用作熔敷根部焊道,其熔敷金属厚度上限为PQR记录值的 2t (短路型的GMAW,见QW—404.32),其母材的最大厚度取决 于组合使用的其它PQR所支持的WPS的规定,此规定应符合QW— 451.1和QW-451.2注(1)的要求。

2) 以SMAW的工艺评定为例,其变素包括(QW-253):
(1) 重要变素:(注意条文可能与原文不同,但含意相同,为易于 理解) a) QW- 403.8:母材厚度变化超过QW- 451.1的评定范围,但 QW-202.4(b)允许除外(即:对于不同母材厚度的接头,其较薄一 侧母材厚度应在QW- 451.1的评定范围内,较厚一侧母材厚度也应在 QW- 451.1的评定范围内,但如评定试件厚度为38mm或更厚时,则 较厚一侧母材最大厚度不限。因而不同母材厚度的接头可能要一个以 上的评定)。 b) QW- 403.9:当任一焊道厚度大约13mm,评定的最大厚度为 试件厚度的1.1倍。 c) QW- 403.11:对于WPS中规定的母材,工艺评定应采用符合 QW- 424要求的母材。(用一张表来表示) d) QW- 404.4:F-No.的改变或改变为QW- 432表中未列出的任何 其它填充金属。 e) QW -404.5:铁基金属熔敷焊缝金属的化学成分,从,从QW442中某一A-No.改变为另一A-No.。但对A-No.1的评定也适用于 ANo.2,反之亦然。(注意焊缝金属化学成分可以焊材制造厂的质量证 明书为依据)

f) QW -404.30:熔敷焊缝金属厚度的变化超过QW-451的范围。 g) QW -406.1:评定过的预热温度降低55℃以上,在WPS中应规定(开始)焊接 的最低温度。 h) QW -407.1: 下列每一种都需有单独的工艺评定: (a)对于P-No.1~P-No.6和P-No.9~P-No.15F材料,应用以下焊后热处理 (PWHT)条件: (1)不作PWHT; (2)PWHT在低于下转变温度进行; (3)PWHT在高于上转变温度进行(如正火); (4)PWHT先在高于上转变温度进行,继之在低于下转变温度进行(即正火 或淬火后继之以回火); (5)PWHT在高于上转变温度、下转变温度之间进行。 (b)对于其它材料,应用以下的PWHT条件: (1)不作PWHT; (2)PWHT在指定的温度范围内进行。 i) QW- 407.4:工艺评定试件PWHT温度高于上转变温度时,则评定产品焊缝最 大厚度为试件厚度的1.1倍。 j) QW-410.64 对于采用P-No.11A和 P-No.11B母材制造的容器或容器的零部件, 其厚度小于16mm者,如坡口的制备在制造中采用热过程方法,则试件的坡口制备 亦应采用此法。坡口制备应包括采用热过程方法做背面清根、背面开槽或清除不良 焊缝金属。 (原来QW-213的规定)

(2) SMAW 的附加重要变素: a) QW -403.5:焊接工艺评定应使用与产品焊接相同的母材(包括 型号和等级);或对于铁基材料,使用与产品焊接有相同P-No.和组号 的母材(见见QW/QB-422所列);或对于非铁基材料,使用与产品焊 接有相同P-No.和UNS No. 的母材(见QW/QB-422所列)。 对于在QW/QB-422中所列的铁基材料,应对每种不同P-No.和组号的 组合进行工艺评定,即使这二种母材各自已分别进行过工艺评定,┅ b) QW- 403.6:评定的母材最小厚度为试件厚度T或16mm,取两 者中较小值。但如试件厚度小于6mm,则评定的最小厚度为1/2 T。但 当被评定的WPS需经高于上转变温度的PWHT时,不受本条款约束。 c) QW -404.7:焊条公称直径变化大于6mm时。但当被评定的 WPS需经高于上转变温度的PWHT时,不受本条款约束。 d) QW -404.12:SFA标准中焊条型号的改变或改变到非SFA标准 中的焊条。(有一些例外,如扩散氢等级、低氢型药皮类型等) e) QW -405.2:从任一焊接位置改变为上坡焊的位置。通过上坡 焊位置(如在3G、5G或6G位置)评定者,亦通过了全部焊接位置的评 定。在上坡焊时,从无摆动的直道焊改变为摆动焊(要重新评定)。但 当被评定的WPS需经高于上转变温度的焊后热处理或当奥氏体材料焊 后经固溶化退火,不受本条款约束。

f) QW -406.3:最大层间温度比PQR记录值高55℃以上。但当被评 定的WPS需经高于上转变温度的PWHT时,不受本条款约束。 g) QW -407.2:PWHT温度和时间区间的变化。 工艺评定试件的PWHT应当和焊缝在产品中受到的热处理基本上相 当,在热处理温度下累计时间不得少于产品所用时间的80 %,但可在一 次热循环中完成。 h) QW -409.1:热输入的增加,或单位长度内熔敷焊缝金属体积的 增加超过评定值。增加量的计算: 热输入(J/mm)=电压(V)× 电流(A)× 60 / 焊接速度(mm/min.) i) QW -409.4:交流变为直流,或反之;在采用直流焊接时,从电 极接负极(正极性)改为电极接正(反极性),或反之。 经 高于上转变温度的PWHT时,不受本条款约束。

j) QW -410.9:每面多道焊改为每面单道焊,但当被评定的WPS需

(3) SMAW 的非重要变素:
a) QW- 402.1:坡口形式的改变。 b) QW- 402.4:单面焊坡口焊缝衬垫的取消。双面焊坡口焊缝按 有衬垫考虑。 c) QW- 402.10:规定的坡口根部间距的改变。 d) QW- 402.11:增加或取消非金属的或非熔化的金属成型块。 e) QW- 404.6:WPS中指定的一种或几种焊条公称直径的改变。 f) QW- 404.33:SFA标准填充金属型号的改变或对于非AWS填充 金属型号,其制造厂商品名称的改变。当焊条有尾缀,(如表示防潮、超 低氢等)且已规定于WPS中时,则只能使用该种填充金属。 g) QW- 405.1:对已经过评定的焊接位置增加其它的焊接位置。 h) QW- 405.3:对任何一道立焊缝的焊接方向,从向上焊改为向 下焊,或反之,则需重评,但盖面焊道除外;如第二面焊接前清根到露 出优良的焊缝金属,则根部焊道的方向为向上或向下均可。 i) QW- 406.2:当焊接完成,在未进行所需的PWHT前,预热保持 时间的变化或降低后热温度。

j) QW- 409.4:交流变为直流,或反之;在采用直流焊接时,从电 极接负极(正极性)改为电极接正(反极性),或反之。 k) QW- 409.8:电流范围的改变,或除SMAW和GTAW外电压范围 的改变。可用送丝速度范围的改变代替电流范围的改变。 l) QW- 410.1:从直进焊法改为横向摆动焊法或反之。 m) QW- 410.5:焊前清理和层间清理方法的改变。 n) QW- 410.6:背面清根方法的改变。 o) QW- 410.9:每面多道焊改为每面单道焊。 p) QW- 410.25:从手工焊或半自动焊改为机动焊或自动焊,或反之。 (这一条不通,本来说的是手工电弧焊,何来半自动焊、机动焊或 自动焊?) q) QW- 410.26:对焊缝锤击的有无。

3) 工艺评定举例: (1)客户要求下列产品的工艺评定: a)材料为CF8M(SA351)、LCC (SA352)和WCC(SA216), 工件为各种阀门铸件。 b) CF8M产品要求固溶处理 1050±15℃ 1.2h ; LCC 和WCC要求 -46℃冲击韧性并要求600~650℃消除应力热处理。返修后要求同样的处 理。 c)生产中需要焊接返修发现的缺陷,产品厚度为6.8~150mm,使用手 工电弧焊返修,允许返修最大厚度为产品厚度的20%。 d)要求返修的焊接位置是全部位置。 e)上述产品返修部位的焊缝和热影响区要求按产品标准进行硬度试验。 (2)评定试件选择: a)由于LCC (SA352)和WCC(SA216)都是P-No.1,Gr.2的材料, 决定合并评定,选择LCC为试件材料。 b)由于CF8M材料的P-No.和PWHT都与LCC不同,需要单独评定。 c)由于LCC需要覆盖的母材厚度为6.8~150mm,又要求冲击韧性,按 QW-403.6和QW-451.1要求,需要三对试件,厚度分别为6.8、13和 38mm。 d)由于CF8M不需要冲击韧性,按QW-202.3和QW-451.1要求,只要 一对试件,厚度为38mm。两者均为评定铸造需要厚度的平板。 根据以上要求,进行评定的结果见样表。

QW-202.3 返修焊和补焊 在下述情况下,以坡口焊缝评定的 WPS可用于坡口焊缝和角焊缝的返修焊和补焊: (a)对于角焊缝,母材和熔敷焊缝金属的厚度均无限制; (b)对于角焊缝以外的焊缝,每种焊接方法母材和熔敷焊缝金属的 上限按QW-451,但当评定的母材厚度为11/2in.(38mm)或以上, 则评定的母材厚度上限不限。 QW-202.4 不同母材厚度 在下述情况下,以坡口焊缝评定的 WPS可用于不同母材厚度之间的产品焊缝: (a)接头中薄边母材的厚度应当在QW-451的允许范围内; (b)接头中厚边母材的厚度应在下列范围内: (1)对于不要求缺口韧性的P-No.8、P-No.41、P-No.42、PNo.43、P-No44、P-No.45、P-No.46、P-No.49、P-No.51、PNo.52、P-No.53、P-No.61和P-No.62金属,如评定试件厚度为1/4in. (6mm)或更厚,则相似的P-No. 金属组成的产品接头最大厚边不限。 (2)对于所有其它金属,较厚一侧厚度应在QW-451允许的范围 内,但当评定试件母材厚度为1.5in.(38mm)或更厚时,则产品接 头较厚一侧最大厚边不限。 对于某些不同厚度母材组合的评定,可能要求一个以上的工艺评 定。

4)管子与管板评定要求说明: 管子与管板评定可以有二种方法,一种是按第Ⅸ卷的坡口焊缝进行 评定,那样的话,由于管子与管板的厚度差别较大,一般情况下都需要 二对试件才能满足要求,而且如果采用自动旋转氩弧焊设备是不可能完 成的(该设备目前已有国产的,使用效果很好)。 另外一种是按第Ⅸ卷QW-193QW-288和QW-303.5的要求进行评定。 在 产品卷要求时或顾客同意的情况下,可以这样做,现在将其中的钨极气 体保护焊(也适用于等离子弧焊和熔化极气体保护焊)和爆炸焊评定 (包括工艺和技能评定)时的重要变素(没有附加重要变素)列出如下: (1)GTAW的重要变素: ( QW-288.1、QW-288.3) (a)使用的焊接方法的改变; (b) 焊接接头结构的改变(超过制造公差):如增加或取消预置的 填充金属、坡口深度的增加、坡口角度的降低或坡口型式的改变。 (c)对于管子公称壁厚等于或小于0.100in.(2.5mm)者,壁厚增 加或减少10%;对于管子公称壁厚大于0.100in.(2.5mm)者,只要 求一个评定试验; (d)对于管子公称直径等于或小于2in.(50mm)和公称壁厚等于 或小于0.100in.(2.5mm)者,管子公称直径减少超过10%;对于管 子公称直径大于2in.(50mm)者,评定的最小直径为2in.(50mm); 对于管子公称壁厚大于0.100in.(2.5mm)者,直径不是重要变素;

(e)当规定的管孔间的孔桥宽度小于3/8in.(10mm)或3倍公称 管壁厚中的较大者,孔桥宽度降低10%或更多; (f)从多道焊改变为单道焊或反之; (g)管子与管板接头评定的焊接位置的改变(见QW-461.1); (h)评定的立焊位置前进方向的改变, (i)管子或管板(如管板材料是焊缝的一部分)材料P-No.的改变, 管板覆层(如管板覆层材料是焊缝的一部分)材料P-No.或A-No.的 改变或未指定P-No.或A-No.材料的改变(A-No是指焊缝金属化学成 分分类,此处应指覆层为堆焊而来——译注); (j)如果使用填充金属,熔敷焊缝A-No的改变或如熔敷焊缝无ANo,其公称化学成分的改变; (k)评定的预热温度降低100℉(55℃)以上或层间温度增加 100℉(55℃)以上; (l)PWHT的增加或取消; (m)评定的电流值改变超过10%; (n)评定的电流极性或电流类型(AC和DC)的改变; (o)使用焊接方法自动化程度(手工、半自动、机动或自动)的 改变; (p)焊前增加管子的胀接; (q)焊前清理方法的改变。

(r)预置金属嵌条形状或尺寸的改变; (s)从某一单一保护气改变为另一种单一保护气或改变为混合保护 气; (t)当使用混合保护气时,较小组分气体的流量改变±25%或5ft/h (2.5L/min)中的较大者; (u)对于GTAW或PAW,填充金属的增加或取消; (v)对于GTAW或PAW,填充金属或焊丝公称直径的改变; (w)如在评定期间使用了辅助的气体保护系统,该系统的取消; (x)填充金属或焊丝F-No.的改变。 (2)爆炸焊的重要变素( QW- 288.1 、QW- 288.4) (a)使用的焊接方法的改变; (b) 焊接接头结构的改变(超过制造公差):如增加或取消预置的 填充金属、坡口深度的增加、坡口角度的降低或坡口型式的改变。 (c)对于管子公称壁厚等于或小于0.100in.(2.5mm)者,壁厚增 加或减少10%;对于管子公称壁厚大于0.100in.(2.5mm)者,只要 求一个评定试验; (d)对于管子公称直径等于或小于2in.(50mm)和公称壁厚等于 或小于0.100in.(2.5mm)者,管子公称直径减少超过10%;对于管 子公称直径大于2in.(50mm)者,评定的最小直径为2in.(50mm); 对于管子公称壁厚大于0.100in.(2.5mm)者,直径不是重要变素;

(e)当规定的管孔间的孔桥宽度小于3/8in.(10mm)或3倍公称管 壁厚中的较大者,孔桥宽度降低10%或更多; (f)管子与管板接头评定的焊接位置的改变(见QW-461.1); (g)管子或管板(如管板材料是焊缝的一部分)材料P-No.的改变, 管板覆层(如管板覆层材料是焊缝的一部分)材料P-No.或A-No.的改 变或未指定P-No.或A-No.材料的改变(A-No是指焊缝金属化学成分 分类,此处应指覆层为堆焊而来——译注); (h)PWHT的增加或取消; (i)焊前增加管子的胀接; (j)焊前清理方法的改变。 (k)对于所有直径和壁厚,公称直径和壁厚改变10%; (l)施加压力方法的改变; (m)爆炸类型的改变或爆炸能量改变±10%; (n)爆炸装药与管板面之间的距离改变±10%; (o)管子与管板之间规定间隙改变±10%。

从以上变素可以看出,这里规定的变素与常规焊接方法的规定差别 比较大,许多在常规焊接方法中是非重要变素的,在这里成为了重要 变素,可能是因为它不能进行力学性能试验的缘故吧! ( QW-303.5引用到QW-193.2)

(3)管子与管板接头评定试件的检验 QW-193.1 工艺评定试样 评定每个工艺要求10个模拟焊缝。模拟组件应在 QW-288重要变素的范围内复制基本相同的管孔结构和管子与管板的接头设计。 模拟管板的厚度不要求超过2in.(50mm),可以使用与母材覆层化学成分基本 相当的覆层。然后,模拟焊缝应经受下列试验,且必须满足相应的合格标准。 QW-193.1.1 合格标准——外观检测 易接近的焊缝表面应在没有放大要求 的 情况下进行外观检测,焊缝应表明完全熔合,在整个管壁上没有烧伤的现象,没 有裂纹或气孔。 QW-193.1.2 合格标准——渗透检测 渗透检测应满足第V卷第6章的要求。 焊缝表面应满足QW-195.2的要求。 QW-193.1.3 合格标准——宏观检测 宏观检测时应将模拟焊缝沿管子中心 切 开,4个暴露表面应抛光,并用合适的侵蚀剂(见QW—470)侵蚀,使焊缝金属 和 热影响区呈现清晰界限。使用10~20倍的放大镜,暴露的焊缝横截面应符合: (a) 设计要求的最小泄漏通道尺寸; (b) 没有裂纹; (c) 焊缝熔敷达到管板和管壁面完全熔合; (d) 焊缝熔透进入接头根部1/64in.(0.4mm); (e) 气孔不得使角焊缝厚度降低到要求的最小泄漏通道厚度以下; QW-193.2 技能评定试样 评定每个焊工或焊机操作工要求5个模拟焊缝,应遵照与工艺评定(QW193.1)有相同的结果。当焊工或焊机操作工资格中止按QW-322要求重评时,

5) 常规焊接方法变素分析

(1)重要变素: 对于常用的焊接方法,包括SMAW、SAW、GMAW/FCAW、GTAW而 言,其下列重要变素都是相同的: QW- 403.8、QW- 403.9、QW- 403.11是关于母材厚度的评定范围和母 材 P-No的评定范围; QW- 404.4、QW- 404.5 是关于F-No和A-No的评定范围、 QW- 404.30 是关于焊缝金属厚度的评定范围; QW- 406.1 是关于预热温度的评定范围; QW- 407.1和 QW- 407.4 是关于焊后热处理条件和高于上转变温度时的评 定范围; QW- 410.64 是关于采用P-No.11A和 P-No.11B母材其厚度小于5/8in.者, 如坡口的制备在制造中采用热过程方法的评定要求。 当然,对于SAW、GMAW/FCAW、GTAW而言,由于其工艺的特点, 在QW- 404中,凡是涉及焊丝/焊剂/填充金属的成分/型号/制品形式/填加与 否等可能影响焊缝力学性能(缺口韧性除外)变化的条件也是重要变素。 GMAW/FCAW还包括保护气体的条件。 也就是说,第Ⅸ卷认为上述焊接方法影响焊缝力学性能(缺口韧性除外) 变化的条件主要是指母材的P-No及厚度;焊接材料(填充金属)的F-No和 A-No及其形式和填加方式;PWHT的采用与否及其温度范围,当高于上转 变温度时,其评定的产品焊缝最大厚度范围缩小到试件厚度的1.1倍。

(2)附加重要变素 对于常用的焊接工艺,包括SMAW、SAW、GMAW/FCAW、GTAW 而言,其下列附加重要变素也都是相同的: QW- 403.5是关于母材在P-No下再分组,按组评定的范围; QW- 403.6是母材最小厚度评定范围的下限进一步缩小,为T或16mm中 的较小值; QW- 404中一些条款,涉及SFA No和填充金属直径、数量/焊剂类型的 变化时的评定范围,如QW- 404.7、 QW- 404.12、 QW- 404.35等; QW- 405.2 是关于焊缝位置涉及上坡焊时的评定范围( SAW 无); QW- 406.3 是关于最大层间温度的评定范围; QW- 407.2 是关于焊后SR热处理时累计保温时间的评定范围; QW- 409.1 是关于焊接热输入量要按上限评定的规定; QW- 409.4 是关于电流种类和极性改变时的评定范围; QW- 410.9 是关于每面多道焊改变为每面单道焊时要重评的规定; QW- 410.10 是关于单丝与多丝变化的评定范围( SMAW 无)。 也就是说,第Ⅸ卷认为上述焊接方法影响焊缝缺口韧性变化的条件 主要是指母材的P-No下的组号;填充金属的SFA No及其直径和数量等; 焊后SR热处理时累计保温时间的影响;电流种类和极性的影响; 焊接热输入量的增加;层间温度的增加;每面多道焊改变为每面单 道焊;单丝与多丝的变化(后三条实际也是热输入量的变化)等。

(七)第IX卷使用中的注意事项

1) WPS的编制和修改: (1)WPS是为制造符合规范要求的产品焊缝而提供指导的,经过评定 的焊接工艺文件。WPS的有效性不受规范修改的影响(按本卷1962年 或其后任何新版本评定的焊接工艺规程、工艺评定记录和技能评定,也 可用于满足ASME锅炉及压力容器规范或ASME B31压力管道规范要求 的结构的建造工作。按本卷1962年以前版本评定的WPS、PQR和技能 评定,如能满足1962年或其后版本的所有要求,则也可以适用。满足 上述要求的WPS和技能评定记录,如为了写进其后版本或增补中的任 何变素而进行修订是不必要的)。但要注意有例外,即当原来评定材料 的P-No. 或S-No.或组号在新版本中有修改时,则要对WPS进行相应的 修改(08增补强调此要求,09增补就出现了对原来P-No.的修改 )。 (2)一份完整的WPS应述及在WPS中采用的、对每一种焊接方法而 言的所有重要变素、非重要变素和当需要时的附加重要变素。 在WPS中应注明QW—200.2中所述的支持文件——工艺评定记录 (PQR)。制造商或承包商也可以在WPS中编进其它可能有助于制造 规范焊接结构的资料。 (3)用于规范产品焊接的WPS,应当在制造现场便于获得,以供查考, 并供授权检验师检查。这与国内没有取得ASME许可证的单位的习惯做 法不同,国内大多数单位将WPS作为基本文件,一个WPS只对应一个 PQR,然后再按产品要求编制具体焊缝使用的焊接工艺。

(4)为适合生产需要,可以变更WPS中的一些非重要变素,而无需重 新评定,只要这种变更与焊接方法中的重要变素、非重要变素和当需要 时的附加重要变素一样都附有文件。文件可以是WPS的修正页,或代 之以新的WPS。 (5) WPS的格式 WPS的表达方式,根据制造商或承包商的需要,可 以是文字式的,或表格式的,只要QW-250至QW-280所要求的每一个 重要变素、非重要变素和当需要时的附加重要变素都被包括无遗或被提 及即可。 表格QW—482(见非强制性附录B)可作为WPS的一种指南。它包括 以下焊接方法所需要的数据:手工电弧焊(SMAW)、埋弧焊 (SAW)、熔化极气体保护焊(GMAW)和钨极气体保护焊 (GTAW)。这一表格仅是一种引导。 (6) 一件WPS可能要求多件PQR支持。反之,一件PQR也可能支持多 件WPS。 综上所述,大致上可以有二种WPS,一种是适用范围很大的,另一 种可能只适用某一范围较小的焊缝,前者可以减少文件的数量,但对使 用者的文化和技能素质量要求较高;后者则要求有较多的文件,但可以 减少使用中的差错,那种WPS更适用,要根据本单位的具体情况来决定。

2) 关于决定评定厚度T(母材)或t(熔敷焊缝金属)上、下 限的步骤(07版有修改)
(1)关于决定评定厚度T(母材)或t(熔敷焊缝金属)上限的步骤: ① 如单焊道厚度t 大于13mm,或短路过渡的GMAW或PWHT温度高于Ac3, 则T/t 评定的最大厚度为试件厚度的1.1倍。如否,则按QW-451.1,即如: ② 如试件厚度 T 小于38mm,T/t 评定的最大厚度为 2T 或 2t ; ③ 如试件厚度 T 等于或大于38mm,但小于等于150mm,并焊满,对于 SMAW、SAW、GTAW、和GMAW的多道焊,T/t 评定的最大厚度为200mm; 当t 为小于19mm,t 评定的最大厚度为 2t ; ④ 上述焊接方法如试件厚度 T 大于150mm,并焊满,T/t 评定的最大厚度 为 厚度为1.33T 或1.33t . 综合以上因素,首先要决定要求的某一P-No.母材最大厚度是多少?或者说 今后在产品中可能遇到的某一P-No.母材最大厚度是多少?排除1.1倍的情况, 如产品可能遇到的母材最大厚度不超过150mm,对于SMAW、SAW、GTAW、 和GMAW的多道焊,选择试件厚度 T 等于38mm是最经济的,可以覆盖到最大 厚度为200mm的工件。如果母材最大厚度不需要到76mm,则可以选择最大厚 度的一半作为试件厚度来覆盖该厚度。 至于熔敷焊缝金属的厚度上限,可以也按此要求和实际需要来考虑。

(2)关于决定评定母材厚度下限的步骤:

① 如有冲击韧性要求,则评定的母材最小厚度为试件厚 度 T 或16mm,取两者中较小值。但如试件厚度小于6mm, 则评定的最小厚度为1/2 T(QW-403.6)。但当被评定的 WPS需经高于上转变温度的PWHT时,不受本条款约束; ② 如无冲击韧性要求,当试件厚度小于1.5mm,则评定 的最小厚度为T;当试件厚度为1.5~10mm,则评定的最小 厚度为1.5mm;当试件厚度大于10 mm,则评定的最小厚 度为5mm.(QW-451.1)。
对熔敷焊缝金属厚度t 无评定的最小厚度的限制,只 有上限的限制。

3) 压力容器焊接工艺评定重要变素选择注意事项:
(1)母材厚度:要考虑上、下限,下限要特别考虑容器上接管的最小厚度。 上限则要特别考虑管板等厚元件的最大厚度。不要仅仅从单一产品考虑,以尽 量减少评定。 (2)即使当时产品不要求冲击韧性,也尽量选择同组材料中有冲击韧性要求 的母材作为评定试件,如母材不要求冲击韧性,也可仅对焊缝金属进行冲击韧 性试验,而且要按可能允许的最低温度进行冲击韧性试验,以使评定适用的范 围尽可能大,但要注意使用焊条满足QW-404.12的要求。 (3)一般不使用管子作为评定试件,因为取样比较困难,除非产品规范有特 殊要求(如B31.3的高压管道中K328.2规定:“对管子的评定也评定了板材, 但对板材的评定不能说评定了管子”); (4)关于PWHT,在SR处理时的保温时间应该可能长,建议在该钢材强度允 许情况下,至少为正常规范规定保温时间的4倍或200mm厚度需要的保温时间, 甚至更长。 (5)有冲击韧性要求时,试件焊接的热输入应该包括在生产中可能的最大热 输入量。如产品可能有立焊位置,则要在立焊位置评定。但不要求使用同一热 输入量来焊接试件的全部厚度。 (6)预热温度要选择最低的,而层间温度则要选择生产中最高的。 (7)双面焊时,最好使其中一面为单道焊,但厚度不要超过12mm。 (8)采用手工电弧焊进行评定时,要使部分焊道的焊条为生产中可能使用的 最大直径焊条,并且使用与产品使用相同F-No. 的焊条。 以上的注意事项都是为了使评定覆盖的范围尽可能的大,尽量减少不必要 的重复评定,以最经济的做法来满足标准的要求。

(九)第IX卷的焊工技能评定
1) 以SMAW技能评定为例,其重要变素如下(QW-353): (1)QW-402.4:单面焊坡口焊缝衬垫的取消。双面焊坡口焊缝按有衬 垫考虑。 (2) QW-403.16:管子直径的改变超过QW-452所评定的范围。 (对于管子坡口焊缝的技能评定(见QW-461.9和QW-452.3) ——当试件Do<25 mm,评定最小直径为试件外径; ——当试件Do为25~73mm,评定最小直径为25mm; ——当试件Do>73mm,评定最小直径为73mm; ——评定的最大直径不限,可适用于坡口焊缝和角焊缝; ——当在小直径管的试件上进行角焊缝技能评定时,评定最小直径同 上,但只能取得焊接管子和板材角焊缝的资格。 ——当在厚度5mm或以上的平板T型角焊缝试件上进行技能评定时, 只能取得焊接直径73mm以上管子和板材角焊缝的资格)。

(3)QW-403.18:母材评定的范围按QW-423的规定(对于 铁基金属材 料,可使用任何一种母材进行评定)。 (4) QW-404.15:焊条的F-No.按QW-433的规定: 对F-No.4及以下F-No.焊条的评定,取得该F-No.及较低 F-No.的资格;但通过某一F-No.无衬垫试件技能评定的焊 工,只取得该F-No. 无衬垫或有衬垫及较低F-No. 有衬垫的 资格;通过某一F-No.有衬垫试件技能评定的焊工,只取得 该F-No.有衬垫及较低F-No. 有衬垫的资格;通过F-No.5焊 条技能评定的焊工,只取得该F-No.5和F-No.1的资格。 (5) QW-404.30:熔敷焊缝金属厚度的变化超过QW-452 的范围: (6) QW-405.1:评定的焊接位置按QW-461.9。 (7) QW-405.3:对任何一道立焊缝的焊接方向,从向上焊 改为向下焊,或反之,则需重评,但盖面焊道除外;如第二 面焊接前清根到露出优良的焊缝金属,则根部焊道的方向为 向上或向下均可。

2) SMAW技能评定注意时项: 为了尽量减少重复的技能评定,应注意下列各项: (1) 要考虑在产品中焊接的位置,原则上不进行1G位置的 评定; (2) 如有全位置的管子焊接,则最好在6G位置进行评定; (3) 如使用板材进行评定,则其厚度应选择13mm或更厚 的; (4) 考虑到要焊接接管对接焊缝和补强圈的焊工,如壳体 可 以在转动位置焊接,则应在2G位置进行管子评定;对于管子对 接焊缝,其直径应按QW-452.3来选择,原则上要考虑最小直径 的需要,使用坡口焊缝评定,此时使用的管子不需要考虑其 评 定的厚度范围,其最大厚度可用其它坡口焊缝评定的厚度来 支持;

(5) 原则上不单独进行F位置的评定,因为任 何坡口焊缝的评定都可用于角焊缝,而反过来不 行; (6) 在进行工艺评定的同时,进行技能评定; (7) 原则上选择F-No.4或F-No.5(不锈钢)的 焊条进行技能评定; (8) 如产品可能有单面焊缝,则要考虑选择单 面焊进行技能评定,否则无此必要; (9) 有条件的情况下,尽可能使用AWS牌号的 焊条,目前国内已经可以提供这样的焊条,注意 必须在焊条药皮上印有牌号; (10) 尽量不要使资格中断。

3)其它手工焊和半自动焊焊工的焊接变素: 见QW-352、QW-354~357或QW-416. 4)焊工技能评定的试验 (1)QW-301.2 评定试验 每个制造商或承包商应按产品焊接中采 用的每一种焊接方法评定每一名焊工或焊机操作工。技能评定应按照 经过评定的相应的焊接工艺规程(WPS)或列于附录E中的标准焊接 工艺规程(SWPS)进行焊接。如技能评定所依据的一种WPS或 SWPS需要做预热或焊后热处理,则这种做预热或焊后热处理可以不 进行。当重要变素的改变超出QW-350(对于焊工)或QW-360(对于 焊机操作工),则要求重新评定,并按QW-304 和QW-305的规定允 许采用外观检测、力学性能试验和射线透照检测。复试和重新评定见 QW-320。 如WPS评定用的试件满足QW-200的要求,则焊接该试件的焊工 (其评定范围按QW-304)或焊机操作工(其评定范围按QW—305) 即认为评定合格,其评定的焊接位置范围按QW-303。(QW-461.9)

(2)焊工技能评定的检测; 除了QW-380规定的专用要求外,每名按本规范规程进行焊接的焊 工,均应通过QW-302.1和QW-302.4对技能评定所规定的力学性能试 验和外观检测;或者,对于采用手工弧焊、半自动埋弧焊、钨极气体 保护焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊(短路过渡型除外)或这些 方法的组合进行坡口焊缝焊接的焊工,除被焊母材为P-No.21到PNo.25,P-No.51到P-No.53和P-No.61到P-No.62外,均可用射线检 测做资格评定;用钨极气体保护焊在P-No.21到P-No.25和P-No.51到 P-No.53母材上进行坡口焊缝焊接的焊工,也可用射线检测做资格评 定。射线检测按QW—302.2的要求。(QW-304.1).(见下页) 一名焊工如按某一经过评定的WPS取得焊接资格,则对于采用同 一焊接方法的其它经过评定的WPS,在QW-350规定的重要变素范围 内也取得焊接资格。 或者,由一名焊工采用QW-304所指出的焊接方法和电弧过渡形式, 在其所焊的第一条长度至少为6in.(150mm)的产品焊缝上采用射线 检测对该焊工进行技能评定。 (QW-304). 但是,如果选择了用力学性能试验进行检测,不合格立即复试时,仍应 使用力学性能试验;同样,如果选择了用射线检测做资格评定,不合格立 即复试时,仍应使用射线检测(QW-321.2\QW-321.3)

QW-304.1 检测 技能评定试件上的焊缝可采用外观检测、力学性能试验(QW302.1、QW-302.4)或射线检测(QW-302.2)对QW-304所指出的焊接方法和电弧 过渡形式进行评定。或者,由一名焊工采用QW-304所指出的焊接方法和电弧过渡 形式,在其所焊的第一条长度至少为6in.(150mm)的产品焊缝上采用射线检测对 该焊工进行技能评定。 (a)由焊工在5G、6G或特殊位置焊接的管子,应对整个产品的圆周焊缝进行射 线透照。 (b)当小直径管子不能从一个产品的圆周焊缝获得所要求的最小焊缝长度时,可 由焊工增加连续焊接的管子用于射线透照,但不需要超过4 条圆周焊缝。 (c)对于产品焊缝的射线透照方法和合格标准应按QW-191.1和QW-191.2.2。

QW-305.1 检测 试件上的焊缝可以采用射线检测(QW-302.2)或外观检测加力 学性能试验(QW-302.1、QW-302.4)的方法进行检测。或者,以可以对该焊机操 作工按评定的WPS焊接的第一条长度至少为3ft.(0.9m)的产品焊缝采用射线检测。 (a)由焊机操作工在5G、6G或特殊位置焊接的管子,应对整个产品的圆周焊缝 进行射线透照。 (b)当小直径管子不能从一个产品的圆周焊缝获得所要求的最小焊缝长度时,可 由焊机操作工增加连续焊接的管子用于射线透照,但不需要超过4 条圆周焊缝。 (c)对于产品焊缝的射线透照方法和合格标准应按QW-191.1和QW-191.2.3。 【QW-304\305:对于采用SMAW、SAW、GTAW、PAW、EGW(焊工不适用)、 GMAW(短路过渡型除外)或这些方法的组合进行坡口焊缝焊接的焊机操作工,除 被焊母材为P-No.21到P-No.26,P-No.51到P-No.53和P-No.61到P-No.62外,均可 用射线检测做资格评定;用钨极气体保护焊在P-No.21到P-No.26和P-No.51到PNo.53母材上进行坡口焊缝焊接的焊机操作工,也可用射线检测做资格评定。射线 检测按QW—302.2的要求。 】

5) 特殊焊接方法的技能评定( QW-380) QW-381 耐蚀金属堆焊层 QW-381.1 评定试验 (a)试件的尺寸、母材厚度的评定范围、要求的检测和试验及试样 按QW-453的规定。 (b)取得耐蚀金属堆焊层堆焊资格的焊工或焊机操作工,只能焊接 连接复合材料的复层或衬里材料的坡口焊缝的耐蚀金属堆焊层部分。 (c)QW-350和 QW-360的重要变素分别适用于焊工和焊机操作工, 且取得资格后在产品上进行耐蚀层堆焊的最大厚度不限。当对于坡口 焊缝评定的位置和直径范围规定为重要变素时,应当应用于堆焊焊缝, 但评定的直径范围仅在环向熔敷焊缝时应用。

QW-381.2 组合焊缝评定 按QW-383.1(b)取得复合板或衬里材料 组合评定资格的焊工或焊机操作工,也取得了施焊耐蚀金属堆焊层的 资格。
QW-381.3 改变为用坡口焊缝试验来评定 当在WPS中未规定化学成分时,焊工和焊机操作工如已通过坡口焊 缝技能评定试验,该试验满足QW-163对耐蚀金属堆焊层的试验要求, 则可认为他在QW-350或 QW-360规定的范围内取得了施焊耐蚀金属堆 焊层的资格。

6) 同时评定
QW-300.3 几个制造商、承包商、装配商或安装商可以同时评定一 名或多名焊工或焊机操作工。当进行同时评定时,在试件焊接期间, 参加该评定的各组织应派出负责焊工和焊机操作工技能评定的雇员在 场。 参加的组织应比较用于同时评定的WPS,这些WPS除预热和焊后 热处理要求外,所有重要变素均应相同,母材和熔敷焊缝金属的评定 厚度范围可以不同,但必须适用于试件的焊接。或者参加的组织应同 意使用单一的WPS,该WPS应包含技能评定中使用的变素范围,并应 得到每个参加组织各自的PQR的支持。当使用单一的WPS时,每个参 加的组织应审查并认可该WPS。 每个参加组织的代表应明确地识别每名受试的焊工或焊机操作工, 每个参加组织的代表尚应核实试件上焊工或焊机操作工的识别标记。 当取样有方位要求时,试件顶部位置标记也应予以确认。 每个组织的代表应对每个焊完的试件进行外观检测,并检测每个试 样以确定其是否合格。或者在外观检测后,由一个独立的试验室进行 试样的制备和试验,则该试验室的报告可用作评定试验结果的基础。 当试件是按QW-302.2进行射线透照检测时,则射线试验室的报告可用 作射线透照检测合格与否的基础。 每个组织的代表均应为每名焊工或焊机操作工分别填写一份《焊工 或焊机操作工技能评定记录》(WPQ)并签证,表QW-484A/QW484B(见非强制性附录B)用作WPQ的指南。

7)机动焊技能评定的变素(QW-361.2):

(1) 焊接方法的改变; (2) 从直接可见控制变为遥控或反之; (3) 钨极气体保护焊取消自动稳压系统; (4) 取消自动(接头)跟踪; (5) 在已评定的焊接位置外增加焊接位置(QW—120、 QW—130 和QW—303)( 参见QW-461.9 即可); (6) 取消可熔化嵌条,但带可熔化嵌条接头的评定也取得角 焊缝的资格; (7) 取消衬垫。双面焊坡口焊缝作为有衬垫考虑; (8)从每面单道焊改为每面多道焊,但不反之。 现在举例说明SAW的评定记录.

8) 焊工或焊机操作工资格的终止和重评 (1) 资格的终止(QW-322.1) 当发生下列情况时其资格受影响(07版新修改): ① 当他对某一项焊接方法在六个月或更长的时间内没 有操作过,则他的该项焊接方法的资格即被终止;下列情 况除外: a) 焊工使用某种焊接方法的手工或半自动焊进行焊 接,并且在对他进行评定的制造商或承包商或按QW300.3规定的参与组织的监督和控制下,将再沿长其该种 焊接方法的手工或半自动焊的资格6个月; b) 焊机操作工使用某种焊接方法的机动焊或自动焊 进行焊接,并且在对他进行评定的制造商或承包商或按 QW-300.3规定的参与组织的监督和控制下,将再沿长其 该种焊接方法的机动焊或自动焊的资格6个月; ② 当有特殊的理由怀疑他不能胜任焊接符合规范要求 的焊缝时,则对他正在从事该规范要求的焊接的资格,应 予取消,但其它没有疑问的资格仍然有效。

(2) 资格的重评 ① 上述 a)中有关该焊工或焊机操作工特定焊接方法 终止资格的重新评定,需按QW-301或QW-302的要求, 以任一材料、厚度或直径在任一位置焊接一个板或管的试 件,且这些变素和其它变素是在他原先评定过的资格中的, 如重试合格,则其原先评定过的该焊接方法的资格全部合 格(恢复)。这种重评也可在产品焊缝上进行,但应满足 QW-304或QW-305的条件。 ② 上述 b)中已取消资格的焊工或焊机操作工应重评, 评定应使用与打算在产品中焊接相适应的试件,按QW301和QW-302的要求进行焊接和试验。重试合格,则资 格恢复。

三、第Ⅷ卷中对于焊接评定的附加要求
(一)第VIII卷第1册中对焊接评定的附加要求 (按第VIII卷第1册的设计的容器,其设计压力原则上不超过20Mpa是 三册中在同样的设计压力下,是壳体最厚的1册。) 1)评定范围:焊接工艺评定:受压件之间及非受压的承载件与受压件 的焊接,要求焊接工艺评定;但如为无承载作用的非受压件与受压件连 接 的焊缝,仅对手工、机械或半自动焊工艺要求焊接工艺评定。 焊工和焊机操作工的技能评定:受压件间及非受压件与受压件焊接 的 焊工和焊机操作工要求技能评定;且对螺柱焊工,要求每个工作班前 都 进行评定。 定位焊应采用评定合格的工艺,如保留在焊缝内,要由评定合格的 焊 工焊接,并进行目视检测排除缺陷的存在,其两端要打磨成斜坡以适 合 于熔入焊缝。(UW-28、29、31) 2)材料缺陷的修补方法和范围要征得AI的事先同意(UG-78 ); 3)锻制压力容器(UF-37):锻制压力容器或锻造元件进行焊接工艺

4)经过热处理提高抗拉性能的铁素体钢制压力容器【UHT-82(e) (f)】(这些材料其焊缝和热影响区要求冲击试验,因此,实际上要求附

加重要变素): (1)对于SA-508、SA-543、 SA-517和 SA-592材料,除了第IX卷QW-250 规定的重要变素外,工艺评定增加下列重要变素: ① 改变填充金属SFA分类号或填充金属无SFA分类号(此款第IX卷作为附 加重要变素已规定) 。 ②提高规定层间温度或降低规定的预热温度,规定的预热温度和层间温度 的范围不应超过85℃(此款比第IX卷严格)。 ③ 改变热处理(工艺评定试验应经受与产品或零件基本相同的热处理,包 括在一个或几个规定温度下的累计总时间和冷却速度) (此款比第IX卷严 格) 。 ④ 改变电流种类(直流或交流)、极性或改变电流、电压或焊接速度的规 定范围(此款第IX卷作为附加重要变素已规定) 。 ⑤ 工艺评定试板厚度T的评定范围:(SA-517和 SA-592将此款不作为重 要变素,而二者都将焊条管理作为重要变素,包括焊材的保管和存储条件, 这是ASME体系的必要条件,疑有误) a)焊后进行淬火和回火的焊接接头,评定的厚度为6mm~ T。(似应为 5mm~T) b)焊后不进行淬火和回火的焊接接头,评定的厚度范围(此款第IX卷作为 附加重要变素已规定) : T <16mm,评定的厚度为T ~2 T。 T ≥16mm,评定的厚度为16mm~2 T。

5)多层结构制造压力容器(ULW-32): (1)工艺评定试板的厚度除第IX卷规定外,有下列例外: ① 对壳体为多层筒节的纵向焊缝,其评定试板应以最厚的单层层 板厚度为基础,不包括内壳和内封头。 ② 环向焊缝工艺评定,多层试板的厚度不必超过75mm,至少由二 层组成,但厚度不得小于50mm。 ③ 对每一层单独焊接,相距至少一个板厚的环向焊接接头 其工艺 评定适用于纵向接头。 (2)内壳或内层封头的纵向焊接接头,及多层壳或多层封 头的纵 向焊接接头应分别评定,除非都是相同的P-No.材料。纵向焊接接头的 焊缝间隙应是厚度等于或小于22mm的层板工艺评定中使用的最小宽 度(注:如封头在焊后热成形,可以肯定要分别评定)。 (3)对层板厚度等于和小于22mm 层筒节间环向焊缝应以如图 ULW-32.1所示模拟多层试板评定(注:即一边为层板和一边为整板或 二边都为层板的对接坡口试板)。特殊型式的接头其拉伸试样应从图 ULW-32.2(注:二边都为层板)和ULW-32.4所示的多层试板上制备。 面弯和背弯试样是用将内侧及外侧焊缝加工到层板厚度的方法制取。

(4)层板厚度不大于22mm的多层壳与单层封头、法兰或端盖的环 向接头应以如图ULW-32.1所示模拟多层试件来评定,该试件的一侧 为整板。特殊型式的接头其拉伸试样应从图ULW-32.3(注:一边为 层板和一边为整板)(图ULW-32.4表示试样)所示的试件上制备。 面弯和背弯试样是用将内侧及外侧焊缝和单层部分加工到层板厚度的 方法制取。
综合以上所述,一个多层结构制造的压力容器,单就壳体与封头、 法兰或端盖部分的焊缝,就至少要有4~5个工艺评定,且其评定厚度 范围与QW-451.1的规定不同。 6)在低温下具有较高许用应力的材料制造压力容器(ULT-82): 除了第IX卷规定外,工艺评定的拉伸试样的数量由二件增加到四 件,其中二件在室温下试验,另外二件在等于或低于容器最低许用 温度下试验,二者均应满足表ULT-82所列试验温度下最低抗拉强度 的要求,但用5183铝作填充金属焊接5083铝的焊接工艺不要求在容 器最低许用温度下进行的试验。

(二)第VIII卷第2册中对焊接评定的附加要求
(按第VIII卷第2册的设计的容器,未硬性规定压力范围) 评定范围:焊接工艺评定与第VIII卷第1册基本相同(6.2.2.4)。但 特别规定管子与管板的焊接的工艺评定按第IX卷QW-193的规定 (6.3.3)。 (1)进行焊接工艺评定时,宜考虑在焊件上的角向及端向的约束影 响,特别是对于极限抗拉强度等于大于550 Mpa的材料及焊缝金属, 以及厚截面的材料,焊接时附加约束可能会造成开裂,如不加约束不 一定会产生(6.2.2.4)。 (2)焊工和焊机操作工的技能评定:受压件间及非受压件与受压件 焊接的焊工和焊机操作工要求按第IX卷进行技能评定;对机器焊接设 备焊机操作工的资格评定试验应在焊接前或在首件开始焊接之前在一 单独的试件上进行。 这就是说,对于第2册,不允许使用第IX卷QW-305.1规定的对第 一条产品焊缝进行射线检测来实施技能评定的规定。 关于定位焊的工艺和焊工资格,本册没有说明,但我想不应该低于第 1册的要求。

2)锻制压力容器(6.7.7.2):锻制压力容器或锻造元件 进行焊接工艺评定时,限于材料的碳含量(熔炼分析)不超过 0.35%(熔炼分析)者。 当材料的碳含量(熔炼分析)超过0.35%时,原则上不允许 采用焊接方法制造,但对于次要的非受压附件的焊接和螺孔 其角焊缝厚度不大于6mm的密封焊及螺纹、法 兰或螺栓连 接开孔处的加强板的焊接不在此限,此时如满足6.7.7.2规 定的条件完成焊接工艺评定,就可以焊接。 3)提高抗拉强度的淬火加回火的铁素体钢附加要求 (6.6.5.2): 【有附加要求,从规定内容上来看,此处规定与第1册中 UHT-82(e)(f)的规定是相同的,但翻译上不一致,此 处不再重复,请参见上述第1册有关UHT-82(e)(f)的 叙述】 4)多层结构制造压力容器(6.8.4.2): 【有附加要求,从规定内容上来看,此处规定与第1册中 ULW-32的规定是相同的,只是引用的图号不同,但翻译上 不一致,此处不再重复,请参见上述第1册有关ULW-32的 叙述】

(三)第VIII卷第3册中对焊接评定的附加要求 (按第VIII卷第3册的设计的容器,其设计压力通常是超过70MPa的容器) 1)评定范围:焊接工艺评定与第VIII卷第1册基本相同(KF-214),但 有附加约束的要求: (1)当按第IX卷要求制作对接焊缝工艺评定试板时,应考虑在焊件 上角向、横向及端向的约束影响,制造商有责任保证工艺评定试板模拟焊 件的约束状况,并要求测定屈服强度。评定时应将附加重要变素作为重要 变素对待。材料的碳含量(熔炼分析)不得超过0.35%(熔炼分析)(KF202)。 (2)焊工和焊机操作工的技能评定:受压件间及非受压件与受压件 焊 接的焊工和焊机操作工要求焊按第IX卷和KT-2章进行技能评定,一切技能 评定试验都要求作力学性能试验,不允许用无损检测代替。(注:KT-2章 要求对工艺评定试件进行冲击试验,并没有要求技能评定试件进行冲击试 验)

对机器焊接设备焊机操作工的资格评定试验应在焊接前或在首件开始 焊接之前在一单独的试件上进行。 关于定位焊的工艺和焊工资格,本册没有说明,但我想不应该低于 第1册的要求。 2)锻制压力容器:没有特别说明。 3)淬火加回火钢的附加要求(KF-611): 【KF-611规定的附加要求实际上是KF-214的要求,(即在评定中有附 加约束的要求) 】 4)多层结构制造压力容器(KF-822): 【有附加要求,从规定内容上来看,此处规定与第1册中ULW-32的规 定是相同的,只是引用的图号不同,但翻译上不一致,此处不再重复, 请参见上述第1册有关ULW-32的叙述】


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