NBT470142011承壓設(shè)備焊接工藝評定中重要因素和補加因素的分析

1、NB/T 47014-2011承壓設(shè)備焊接工藝評定中重要因素和補加因素的分析靳茂明（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院，210003，南京）摘要：NB/T 47014-2011承壓設(shè)備焊接工藝評定中的“重要因素”和“補加因素”，與ASME第IX卷中的“重要變素”和“附加重要變素”是不相同概念。應(yīng)用集合概念分析無沖擊要求時的評定規(guī)則與有沖擊要求時的評定規(guī)則之間的邏輯關(guān)系，得到無沖擊要求評定合格是有沖擊要求評定合格的必要條件，并根據(jù)這個結(jié)論分析標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)沖擊要求時的評定規(guī)則，指出規(guī)則中存在的錯誤認(rèn)識。提出工藝評定推理邏輯中應(yīng)準(zhǔn)守的基本準(zhǔn)則，并應(yīng)用這一準(zhǔn)則正確指導(dǎo)沖擊試驗的評定方法。關(guān)鍵詞：重要因素；

2、補加因素；評定規(guī)則；集合；邏輯關(guān)系；Analysis of essential variable and supplementary variable in sdandard of NB/T 47014-2011Welding procedure qualifications for pressure equipmentsJin Maoming (Jiangsu Province Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute, Nanjing 210000, China)Abstract: Analyzed concept

3、of essential variable and supplementary variable in NB/T 47014-2011 and ASME code IX.Based theory of set, analyzed logical relations of qualification rules between non-impact test and impact test required, indicated that non-impact test qualification is qualified is essential prerequisite for impact

4、 test qualification.And based this understanding, pointed out the logic error in qualification rules.Give a important logical rule nust obeyed in qualification rules.Key words: Essential variable；Supplementary variable；qualification rules；Set of rules；Logical relation 1. 重要因素和補加因素在NB/T 47014-2011和AS

5、ME第IX卷的定義NB/T 47014-2011承壓設(shè)備焊接工藝評定中“重要因素”和“補加因素”的定義跟ASME第IX卷 焊接和釬焊評定中的“重要變素”和“附加重要變素”的定義形式相似，但概念卻不完全相同。ASME第IX卷QW401.1中對“重要變素”定義為“是指影響焊縫力學(xué)性能（缺口韌性除外）的焊接條件的某一變化”，QW401.3中對“附加重要變素”定義為“是指影響焊縫缺口韌性的焊接條件的某一變化，對于每種焊接方法，附加重要變素將增加到重要變素中去?！盢B/T 47014-2011對“重要因素”定義為“是指影響焊接接頭力學(xué)性能和彎曲性能（沖擊韌性除外）的焊接工藝評定因素”，“補加因素”定義為

6、“是指影響焊接接頭沖擊韌性的焊接工藝評定因素”在ASME第IX卷中“焊接條件的某一變化”是指某一工藝評定因素的變化，具體是指與工藝評定因素有關(guān)的評定規(guī)則，所謂的“變素”是指“規(guī)則”，而NB/T 47014-2011中的“因素”是指“工藝評定因素”，顯然，對于一個“工藝評定因素”可以存在著多條規(guī)則，有的是無沖擊要求時的規(guī)則，有的是有沖擊要求時的規(guī)則，ASME將不考慮沖擊性能的規(guī)則統(tǒng)稱為“重要規(guī)則”（重要變素），考慮沖擊性能的規(guī)則為“附加規(guī)則”（附加重要變素），評定有沖擊要求時要“重要規(guī)則+附加規(guī)則”，這樣的理解可以與ASME的定義相符合，也與實際應(yīng)用相符合。而按NB/T 47014-2011的定

7、義，其目的應(yīng)該是想把“重要因素”定義為僅影響無沖擊評定的焊接工藝評定因素，而把“補加因素”定義為僅影響有沖擊要求的焊接工藝評定因素，但其定義內(nèi)容并不能全面反映這個目的。因為當(dāng)一個焊接工藝評定因素既存在無沖擊要求的評定規(guī)則，又存在沖擊要求的評定規(guī)則時，該焊接工藝評定因素不僅是重要因素也是補加因素。ASME中的定義反映了對評定規(guī)則性質(zhì)的分類，而47014-2011的定義目的是對焊接工藝評定因素性質(zhì)的分類。重要因素和補加因素中的“因素”的概念，無論理解為“對評定規(guī)則性質(zhì)的分類”還是“對工藝評定因素性質(zhì)的分類”，其改變都不能與拉伸、彎曲、沖擊性能產(chǎn)生直接關(guān)系，因為還要看改變是否超出規(guī)則允許的范圍。NB

8、/T 47014-2011標(biāo)準(zhǔn)6.2.2規(guī)定（與JB4708-2000內(nèi)容相同）“當(dāng)增加或變更任何一個補加因素時，則可按增加或變更的補加因素，增焊沖擊韌性用試件進行試驗”，按這句話的理解只需要進行沖擊試驗就可以，拉伸、彎曲試驗不需要重新進行。而在JB4708-2000標(biāo)準(zhǔn)釋義5.3.1.2（見圖1）中對該規(guī)定的解釋變成了，補加因素是重要因素，當(dāng)改變補加因素時需要重新評定焊接工藝，拉伸、彎曲、沖擊全部要重新進行驗證。釋義和標(biāo)準(zhǔn)原文的嚴(yán)重偏離讓人無法接受，更無法判斷哪個才是正確的理解。圖12. 重要因素和補加因素概念的分析2.1 “重要因素”和“補加因素”的關(guān)系假設(shè)“重要因素”和“補加因素”中的“

9、因素”按47014-2011理解為焊接工藝評定因素。無沖擊要求時，焊接工藝評定因素分為重要因素和次要因素，有沖擊要求時分為重要因素、補加因素和次要因素。對于不同的焊接方法的分類，一個指定的焊接工藝評定因素可能表現(xiàn)為重要因素，也可能表現(xiàn)為補加因素或次要因素。對于一個指定的焊接方法，當(dāng)無沖擊要求時，一個指定的焊接工藝評定因素是必然表現(xiàn)為重要因素或是次要因素；當(dāng)有沖擊要求時，一個指定的焊接工藝評定因素可能是重要因素，也可能是補加因素，而一個次要因素也可能轉(zhuǎn)變?yōu)檠a加因素。以上認(rèn)識是基于47014-2011標(biāo)準(zhǔn)的理解，在這種理解下，對一個指定的焊接方法，當(dāng)有沖擊要求時，一個影響因素似乎不可以既是重要因素

10、又是補加因素(本文不認(rèn)同這樣的理解)。2.2 對評定規(guī)則的分析2.2.1 評定規(guī)則的邏輯形式無論是重要因素還是補加因素，其表現(xiàn)形式是評定規(guī)則，因此要分析它們之間的關(guān)系，還要從評定規(guī)則開始分析。在標(biāo)準(zhǔn)的描述中，評定規(guī)則的語言形式是多樣性的，有明確的條件，也有隱含的條件，有肯定描述也有否定描述，有簡單語句，也有復(fù)合語句，甚至是非常復(fù)雜的邏輯關(guān)系的描述。但對評定規(guī)則進行邏輯上的分析時，需要對評定語言的結(jié)構(gòu)形式進行邏輯形式上的統(tǒng)一。規(guī)定評定規(guī)則的統(tǒng)一邏輯形式是：對象+條件+判斷范圍或類型 結(jié)論對象：指某個明確的焊接工藝評定因素（如焊接方法、母材厚度、母材類別等）條件：可以存在也可以不存在，不存在也可以

11、理解為不受其他因素的影響。判斷范圍或類型：鑒定的語言形式為“試件的焊接工藝評定因素的范圍或類型（包括對具體評定因素的再次分類）”鑒定“產(chǎn)品的焊接工藝評定因素的范圍或類型”結(jié)論：允許或不允許。允許鑒定時該規(guī)則為可覆蓋規(guī)則，不允許鑒定時該規(guī)則為不可覆蓋規(guī)則。例如：評定規(guī)則“改變焊接方法需要重新評定”，其完整的邏輯形式是：1）對象（焊接方法類別）+條件（無限制條件）+判斷（相同焊接方法 鑒定 相同焊接方法） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則2）對象（焊接方法類別）+條件（無限制條件）+判斷（異種焊接方法 鑒定 異種的焊接方法） 結(jié)論（不允許）-不可覆蓋規(guī)則再如：評定規(guī)則“改變電流種類或極性”，其完整的邏輯形

12、式是（僅以電流種類示意）：1）對象（電特性）+條件（無沖擊要求）+判斷（直流 鑒定 直流） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則2）對象（電特性）+條件（無沖擊要求）+判斷（直流 鑒定 交流 或 脈沖）結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則3）對象（電特性）+條件（無沖擊要求）+判斷（交流 鑒定 交流） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則4）對象（電特性）+條件（無沖擊要求）+判斷（交流 鑒定 直流 或 脈沖） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則5）對象（電特性）+條件（無沖擊要求）+判斷（脈沖 鑒定 脈沖） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則6）對象（電特性）+條件（無沖擊要求）+判斷（脈沖 鑒定 直流 或 交流） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則7）對

13、象（電特性）+條件（有沖擊要求）+判斷（直流 鑒定 直流） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則8）對象（電特性）+條件（有沖擊要求）+判斷（直流 鑒定 交流 或 脈沖）結(jié)論（不允許） -不可覆蓋規(guī)則9）對象（電特性）+條件（有沖擊要求）+判斷（交流 鑒定 交流） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則10）對象（電特性）+條件（有沖擊要求）+判斷（交流 鑒定 直流 或 脈沖） 結(jié)論（不允許） -不可覆蓋規(guī)則11）對象（電特性）+條件（有沖擊要求）+判斷（脈沖 鑒定 脈沖） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則12）對象（電特性）+條件（有沖擊要求）+判斷（脈沖 鑒定 直流 或 交流） 結(jié)論（不允許） -不可覆蓋規(guī)則再如：有沖擊要

14、求時的厚度評定規(guī)則，完整的邏輯形式是：1）對象（厚度范圍）+條件（有沖擊要求，Tc6mm）+判斷（Tc 鑒定 TpTc/2,2Tc） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則2）對象（厚度范圍）+條件（有沖擊要求，Tc6mm）+判斷（Tc 鑒定 TpTc/2,2Tc） 結(jié)論（不允許）-不可覆蓋規(guī)則3）對象（厚度范圍）+條件（有沖擊要求，6mmTc16mm）+判斷（Tc 鑒定 TpTc,2Tc） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則4）對象（厚度范圍）+條件（有沖擊要求，6mmTc16mm）+判斷（Tc 鑒定 TpTc,2Tc） 結(jié)論（不允許）-不可覆蓋規(guī)則5）對象（厚度范圍）+條件（有沖擊要求，16mmTc）+判斷（Tc

15、 鑒定 Tp16mm,2Tc） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則6）對象（厚度范圍）+條件（有沖擊要求，16mmTc）+判斷（Tc 鑒定 Tp16mm,2Tc） 結(jié)論（不允許）-不可覆蓋規(guī)則2.2.2 無沖擊要求和有沖擊要求評定規(guī)則之間的關(guān)系 在ASME 中每個評定規(guī)則在每種焊接方法里都被指定為重要因素、次要因素、補加因素中的一種（這也表明，所謂的“因素”概念在ASME中是指“評定規(guī)則”），在47014-2011中雖然沒有對通用規(guī)則進行這種指定，但其實有關(guān)沖擊要求時的規(guī)則都是與補加因素有關(guān)的規(guī)則，未指明有沖擊要求的規(guī)則都是與重要因素有關(guān)的規(guī)則?；菊J(rèn)識1：“重要因素”在（基本）評定規(guī)則范圍內(nèi)的改變不影

16、響拉伸、彎曲、沖擊性能（為可覆蓋規(guī)則），超出范圍的改變將影響拉伸、彎曲、沖擊性能（為不可覆蓋規(guī)則）。注：如果按ASME的定義則解釋為：某焊接工藝評定因素在“重要規(guī)則”（即重要因素）范圍內(nèi)的改變不影響拉伸、彎曲、沖擊性能（為可覆蓋規(guī)則），超出范圍的改變將影響拉伸、彎曲、沖擊性能（為不可覆蓋規(guī)則）。這里可以看出47014-2011的“重要因素”對應(yīng)ASME的“某一工藝評定因素”，47014-2011的“基本評定規(guī)則”對應(yīng)ASME的“重要因素”，如果說47014-2011是參照ASME標(biāo)準(zhǔn)，則47014-2011中對“重要因素”和“補加因素”的定義與ASME“重要變素”和“附加重要變素”的定義存在一

17、定差異，但又存在一定的聯(lián)系，因為ASME中的“重要規(guī)則”里的焊接工藝評定因素，在47014-2011中被定義為“重要因素”-“重要焊接工藝評定因素”?；菊J(rèn)識2：當(dāng)其他全部的“重要因素”在（基本）評定規(guī)則范圍內(nèi)改變時，“補加因素”在（補充）評定規(guī)則范圍內(nèi)的改變不影響拉伸、彎曲、沖擊性能，超出范圍的改變只影響沖擊性能。注：如果按ASME的定義則解釋為：當(dāng)其他的焊接工藝評定因素在“重要規(guī)則”中范圍內(nèi)改變時，“附加規(guī)則”中的焊接工藝評定因素在“附加規(guī)則”范圍內(nèi)的改變不影響拉伸、彎曲、沖擊性能，超出范圍的改變只影響沖擊性能。基本認(rèn)識3:對于全部的焊接工藝評定因素，全部可覆蓋規(guī)則成立，則不需要重新評定；

18、而不可覆蓋規(guī)則中只要有一個規(guī)則成立，則需要重新評定?；菊J(rèn)識4：與次要因素有關(guān)的評定規(guī)則全部為可覆蓋規(guī)則，因為它們的改變不影響評定結(jié)果而被省略，但客觀上是存在的。根據(jù)上面的認(rèn)識，可以得到：結(jié)論1：與“重要因素”相關(guān)的全部“可覆蓋規(guī)則”成立和與“次要因素”相關(guān)的全部“可覆蓋規(guī)則”成立，是無沖擊要求時評定合格的充分條件，是有沖擊要求時評定合格的必要條件，即：如果有沖擊要求時評定合格，則相同的焊接工藝對無沖擊要求的評定也一定合格，反之則不一定；結(jié)論2：無沖擊要求評定合格和與“補加因素”相關(guān)的全部“可覆蓋規(guī)則”成立，是有沖擊要求時評定合格的充分條件。結(jié)論3：與重要因素相關(guān)的評定規(guī)則可以獨立存在，但與補

19、加因素相關(guān)的評定規(guī)則依賴于前者的成立，存在的條件是無沖擊要求評定合格。假設(shè)1：當(dāng)某一因素為重要因素時，則無沖擊要求時與該重要因素相關(guān)的規(guī)則分為：可覆蓋規(guī)則和不可覆蓋規(guī)則，記作集合Z和非Z；假設(shè)2：當(dāng)同一因素為次要因素時，則無沖擊要求時與該次要因素相關(guān)的規(guī)則分為：全部為可覆蓋規(guī)則，記作集合C；假設(shè)3：當(dāng)同一因素為補加因素時，則有沖擊要求時與該補加因素相關(guān)的規(guī)則分為：可覆蓋規(guī)則和不可覆蓋規(guī)則，記作集合B和非B。對于試件和產(chǎn)品，每個評定因素的評定規(guī)則的數(shù)量和“判斷類型”的數(shù)量是一致的，如果用M表示“判斷類型”的數(shù)量（即集合中規(guī)則的數(shù)量），則：M(C)=M(Z)+M(非Z)=M(B)+M(非B)對于范

20、圍類的評定因素和條件（如厚度、時間），可以通過分割區(qū)間的方法使判斷范圍的數(shù)量對應(yīng)規(guī)則的數(shù)量，如規(guī)則：“對象（厚度范圍）+條件（有沖擊要求，Tc6mm）+判斷（Tc 鑒定 TpTc/2,2Tc）結(jié)論”，可以將鑒定范圍分割為：Tc 1.5mm，Tc1.5mm, Tc/2, TpTc/2,2Tc, Tp2Tc四個區(qū)間，這樣當(dāng) Tc6mm時，無論是重要因素（無沖擊要求時）還是補加因素（有沖擊要求時）或次要因素都是對這四個厚度區(qū)間（即判斷類型）制定四個規(guī)則。其條件和“判斷類型”是一樣的，只是結(jié)論可能不同。如：重要因素時對應(yīng)的結(jié)論分別是：不允許，允許，允許，不允許；補加因素時對應(yīng)的結(jié)論是：不允許，不允許，

21、允許，不允許；次要因素時（假如存在）對應(yīng)的結(jié)論是：允許，允許，允許，允許。通過上面的分析可以得到下面規(guī)律：規(guī)律1：補加因素下的可覆蓋規(guī)則必然是重要因素下可覆蓋規(guī)則的一部分，或是次要因素下可覆蓋規(guī)則的一部分，但不可能是重要因素下全部的可覆蓋規(guī)則，或次要因素下全部的可覆蓋規(guī)則，否則補加因素的概念將不存在。即：BZ，且BZ 或 BC，且BC證明如下：假如B中的任何一個規(guī)則的判斷類型屬于非Z，則無沖擊要求評定不合格，根據(jù)結(jié)論1，有沖擊要求評定也必然不合格，所以該判斷類型不是補加因素時的可覆蓋規(guī)則，與條件矛盾，所以B中的任何一個規(guī)則的判斷類型都不可能屬于非Z，則必然屬于Z或C。假如B=Z或B=C，則補加

22、因素時的可覆蓋規(guī)則與重要因素時或次要因素時可覆蓋規(guī)則完全相同相，則補加因素概念將轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾蛩鼗虼我蛩?。?guī)律2：如果無沖擊要求時，某因素表現(xiàn)為重要因素，則：重要因素時的不可覆蓋規(guī)則是補加因素時不可覆蓋規(guī)則中的一部分，但不可能是補加因素時全部的不可覆蓋規(guī)則，即：非Z非B，且非Z非B。且至少有一條在重要因素時的可覆蓋規(guī)則，在補加因素時為不可覆蓋規(guī)則。證明如下：根據(jù)M(Z)+M(非Z)=M(B)+M(非B)，得到M(Z) =M(B)+（M(非B)-M(非Z)），根據(jù)規(guī)律1：BZ，且BZ，所以M(Z)M(B),得到：M(非Z)M(非B)，所以：非Z非B，且非Z非B。假如Z中任何一個規(guī)則的判斷類型在補

23、加因素時都不屬于非B,則Z必屬于B，即：ZB。根據(jù)規(guī)律1：BZ，且BZ，如果要同時滿足ZB和BZ，則只有Z=B，但這與定律1的BZ矛盾。規(guī)律3：如果無沖擊要求時，某因素表現(xiàn)為次要因素，則：至少有一個在次要因素下的可覆蓋規(guī)則，在補加因素下為不可覆蓋規(guī)則，即：C=B+非B，且非B不是空集。（證明略）2.2.3 用集合圖表示評定規(guī)則之間的關(guān)系圖2圖3圖2為某一焊接工藝評定因素在無沖擊要求時表現(xiàn)為重要因素，在補加因素下的評定規(guī)則與重要因素下的評定規(guī)則之間的關(guān)系?！啊敝械囊?guī)則為該評定因素在無沖擊要求時，超出評定規(guī)則范圍的全部“判斷類型”，“”中的“判斷類型”為：對拉伸、彎曲、沖擊都有影響；“”和“”為該

24、評定因素在無沖擊要求時，在評定規(guī)則范圍內(nèi)的全部“判斷類型”，其中“”中的“判斷類型”為：該評定因素在評定規(guī)則范圍內(nèi)的改變不影響拉伸、彎曲性能，但影響沖擊性能，“”中的判斷類型為：該評定因素在評定規(guī)則范圍內(nèi)的改變既不影響拉伸、彎曲性能，也不影響沖擊性能。所以當(dāng)有沖擊要求時，無沖擊要求評定規(guī)則中對沖擊有影響的“”中的規(guī)則將被排除，而只保留“”中的規(guī)則。因此，當(dāng)某一工藝評定因素在無沖擊要求時，如果是重要因素，那么可能存在著不影響拉伸、彎曲，但卻影響沖擊的規(guī)則，這時有沖擊要求時的評定將對無沖擊要求時評定規(guī)則做進一步地限制。有沖擊要求的評定是建立在無沖擊要求評定合格的前提下的，所謂的“補加因素”首先表現(xiàn)

25、為重要因素，而“補加”或“附加”只是額外補加或附加的評定規(guī)則來排除“”中的判斷類型，而該評定因素始終沒有離開“重要因素”這一概念。所以這種情況下不存在“補加因素增加或轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾蛩亍边@一說法，因為“補加因素”本來就是重要因素。如果用集合概念來定義47014-2011中的重要因素和補加因素，則為：對某一指定的焊接工藝評定因素，全部的規(guī)則數(shù)量=+，當(dāng)為空集時，該焊接工藝評定因素為重要因素，當(dāng)不為空集時，該焊接工藝評定因素為補加因素，這樣的定義似乎沒有太大的意義。ASME中定義的含義是：“重要變素”（重要規(guī)則）=+=Z,“附加重要變素”（附加規(guī)則）=B，顯然這樣的定義才有實際意義，而且邏輯上也是正確

26、的。無沖擊要求評定規(guī)則中，工藝評定因素超出評定規(guī)則的改變()毫無疑問地影響著沖擊性能，而不超出范圍的改變(+)也不一定不影響沖擊性能，但不超出范圍的改變卻一定不影響拉伸、彎曲性能，因此Z中的規(guī)則是無沖擊要求評定合格的條件。有沖擊要求的評定規(guī)則中，工藝評定因素超出評定規(guī)則的改變(+)一定影響沖擊性能，但卻不一定影響拉伸、彎曲性能()，而不超出范圍的改變()一定同時不影響拉伸、彎曲和沖擊性能，因此B中的規(guī)則是有沖擊要求的評定合格的條件。圖3為某評定因素在無沖擊要求時表現(xiàn)為次要因素，在補加因素下的評定規(guī)則與次要因素下的評定規(guī)則之間的關(guān)系。這種情況下時，補加因素的改變只影響沖擊性能，這與ASME和47

27、014-2011的定義是相符合的，但這時的補加因素絕不是重要因素，因為它的確不影響拉伸和彎曲性能。所以這種情況下“補加因素增加或轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾蛩亍边@一說法又是錯誤的。作為補加因素，對于邏輯上相互否定的焊接工藝評定因素或分類類型中只能覆蓋自身的焊接工藝評定因素，我們可以說“補加因素的改變影響沖擊性能”或“補加因素的改變需要重新評定”，但從嚴(yán)格的邏輯語言上來說，始終應(yīng)描述為“該工藝評定因素的改變超出規(guī)則范圍需要重新評定”。例如：“從評定合格的位置改為向上立焊”這一規(guī)則，其規(guī)則的完整邏輯形式是：條件1=進行過高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理或奧氏體進行過固溶處理條件2=未進行過高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理或奧

28、氏體未進行過固溶處理1）對象（焊接位置）+條件1+判斷（非向上立焊 鑒定 非向上立焊） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則2）對象（焊接位置）+條件1+判斷（非向上立焊 鑒定 向上立焊） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則3）對象（焊接位置）+條件2+判斷（非向上立焊 鑒定 非向上立焊） 結(jié)論（允許）-可覆蓋規(guī)則2）對象（焊接位置）+條件2+判斷（非向上立焊 鑒定 向上立焊） 結(jié)論（不允許）-不可覆蓋規(guī)則在條件2時，可覆蓋規(guī)則的范圍是“非向上立焊 鑒定 非向上立焊”，這個范圍如果改變，只可能是“非向上立焊 鑒定 向上立焊”。在這種情況下，補加因素改變必然超出規(guī)則范圍，但對于非相互否定的工藝評定因素類型，補加因素的

29、改變卻不一定超出規(guī)則范圍，這時“補加因素的改變影響沖擊性能”的說法在邏輯上是不嚴(yán)密的。如果按ASME的定義，“重要變素”和“附加重要變素”概念為評定規(guī)則，那么對任何工藝評定因素類型都可以說“重要變素和附加重要變素的改變需要重新評定”，因為只有工藝評定因素的改變超出規(guī)則范圍時，重要變素和附加重要變素才算是改變。2.3 對47014-2011中“重要因素”和“補加因素”的重新定義通過以上的分析，可以認(rèn)為ASME對這一概念的認(rèn)識是正確的，但定義并不嚴(yán)密，且語言形式上也沒有反映出這兩個概念的本質(zhì)是“評定規(guī)則”，相反用“變素”來作為術(shù)語指稱，很容易造成理解上誤解為該變素是“焊接工藝評定因素”。但ASME

30、中有的時候卻又把“重要變素”和“附加重要變素”看作工藝評定因素，有的時候是當(dāng)作評定規(guī)則，存在概念上的借用，比如：描述“重要變素”和“附加重要變素”之間的關(guān)系時，其概念為“評定規(guī)則”，當(dāng)與“非重要因素”相關(guān)時，其概念又轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮に囋u定因素”。47014-2011將這一概念認(rèn)識為“焊接工藝評定因素”，但其定義和分類并不能使“評定規(guī)則”、“拉伸、彎曲、沖擊性能”和“焊接工藝評定因素”，這三個概念有機的聯(lián)系在一起，存在邏輯上的不嚴(yán)密和不全面。本文按ASME中的認(rèn)識對這兩個概念進行定義，語言形式直接反映“評定規(guī)則”這一本質(zhì)，并保留47014-2011中的概念，但定義形式有所改變，如下：1）非影響因素（次

31、要因素）：是指對焊接的力學(xué)性能無明顯影響的焊接工藝評定因素，焊接工藝評定時忽略非影響因素的影響。2）影響因素：是指對焊接的力學(xué)性能（包括拉伸、彎曲、沖擊性能或僅對沖擊性能）有明顯影響的焊接工藝評定因素。3）重要規(guī)則：是指無論是否有沖擊要求，焊接工藝評定因素的改變都應(yīng)遵守的評定規(guī)則。重要評定規(guī)則中的評定因素超出評定規(guī)則范圍的改變將影響拉伸、彎曲、沖擊性能，需要重新評定，無沖擊要求時，應(yīng)對拉伸和彎曲試驗重新評定，有沖擊要求時應(yīng)對全部試驗重新評定。4）補加規(guī)則：是指有沖擊要求時需要額外遵守的評定規(guī)則。補加評定規(guī)則中評定因素超出評定規(guī)則范圍的改變將影響沖擊性能，沖擊試驗應(yīng)重新評定。根據(jù)需要可以只進行沖

32、擊試驗或?qū)θ吭囼炛匦逻M行。5）重要因素：重要規(guī)則中的焊接工藝評定因素為重要因素。6）補加因素：補加規(guī)則中的焊接工藝評定因素為補加因素。當(dāng)無沖擊要求時，該焊接工藝評定因素可能表現(xiàn)為次要因素，也可能表現(xiàn)為重要因素。當(dāng)無沖擊要求時，如果該焊接工藝評定因素表現(xiàn)為重要因素，則該焊接工藝評定因素應(yīng)當(dāng)作既是重要因素又是補加因素。以上的定義將47014-2011和ASME中的相關(guān)概念進行了統(tǒng)一和補充,通過分析可以認(rèn)為“重要因素”-“重要規(guī)則”、“補加因素”-“補加規(guī)則”之間不是簡單的對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)是否有沖擊要求以及該焊接工藝評定因素的性質(zhì),這四個概念之間形成較復(fù)雜的關(guān)系,概念上簡單借用在邏輯上是不嚴(yán)密的。本

33、文的定義和標(biāo)準(zhǔn)的定義的對應(yīng)關(guān)系見表1. 標(biāo)準(zhǔn)中定義的比較 表1概念的分類和定義本文的重新定義47014-2011中的定義ASME中的定義對焊接工藝評定因素的分類（按影響性質(zhì)）非影響因素（次要因素）次要因素非重要變素影響因素重要因素重要因素（重要變素）補加因素補加因素（附加重要變素）對評定規(guī)則的分類（按適用范圍）重要規(guī)則-重要變素補加規(guī)則-附加重要變素3. 對47014-2011標(biāo)準(zhǔn)6.1.2.1 e)條的分析47014-2011標(biāo)準(zhǔn)6.1.2.1 e)條規(guī)定見圖4圖4首先，47014中的沖擊試驗都包括熱影響區(qū)的沖擊，所以標(biāo)準(zhǔn)中的“當(dāng)規(guī)定對熱影響區(qū)進行沖擊試驗時”可以理解為“當(dāng)規(guī)定沖擊要求時”。

34、那么無沖擊要求時，這個規(guī)則是否允許呢，答案當(dāng)然是允許的，既然有沖擊要求和無沖擊要求都允許，那么沖擊條件就是多余的，但在ASME中這條規(guī)定又是作為補加因素給出的規(guī)則，說明該規(guī)則的成立跟沖擊條件是有關(guān)系的。所以47014-2011的規(guī)定一定存在問題，還是先將這個規(guī)則還原成統(tǒng)一的邏輯形式：對象：這個規(guī)則中哪個才是焊接工藝評定因素，似乎有點說不清楚的感覺。但總體上感覺，這應(yīng)該是與母材與母材之間的關(guān)系有關(guān)。如果我們定義母材之間的焊接形式包含：對焊、同組組焊，跨組組焊、跨類組焊，這是一個“組焊”鑒定兩個“對焊”或兩個“對焊”鑒定一個“組焊”的問題。所以焊接工藝評定因素是母材焊接類型的分類。條件：條件是對焊

35、的焊接工藝與組焊的焊接工藝相同，簡稱“相同焊接工藝”，判斷類型：在兩個“對焊”鑒定一個“組焊”中，其語言形式為：“（假如）試件母材形成的焊接類型”鑒定“產(chǎn)品母材的焊接類型”。一個“組焊”鑒定兩個“對焊”中，其語言形式為：“試件母材的焊接類型”鑒定“產(chǎn)品母材的對焊”兩個“對焊”鑒定一個“組焊”的全部邏輯形式是（只考慮相同焊接工藝時，不相同焊接工藝時其結(jié)論全部為“不允許”）：1）條件（無沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（假如兩種母材形成 同組組焊 鑒定 同組組焊） 結(jié)論2）條件（無沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（假如兩種母材形成 跨組組焊 鑒定 跨組組焊） 結(jié)論3）條件（無沖擊要求，相同工藝）+判斷

36、類型（假如兩種母材形成 跨類組焊 鑒定 跨類組焊） 結(jié)論4）條件（有沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（假如兩種母材形成 同組組焊 鑒定 同組組焊） 結(jié)論5）條件（有沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（假如兩種母材形成 跨組組焊 鑒定 跨組組焊） 結(jié)論6）條件（有沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（假如兩種母材形成 跨類組焊 鑒定 跨類組焊） 結(jié)論 由于無法確定47014中“兩類（組）別號母材相焊”是那種焊接類型，所以在47014中不能說清楚這一問題，但作為有沖擊要求時的限制規(guī)則，有沖擊要求時它不可能允許“跨類組焊 鑒定 跨類組焊”，否則47014中的這個規(guī)則就是錯誤的。在ASME的QW403.5中，當(dāng)有

37、沖擊要求時，只允許“跨組組焊 鑒定 跨組組焊”（“同組組焊 鑒定 同組組焊”將被隱含允許），無沖擊要求時，則應(yīng)該全部允許（這點在ASME中并沒有明確說明，但邏輯上必然如此，否則將不形成附加重要因素）。一個“組焊”鑒定兩個“對焊”的全部邏輯形式是：1）條件（無沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（試件母材是 同組組焊 鑒定 兩種母材的對焊） 結(jié)論2）條件（無沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（試件母材是 跨組組焊 鑒定 兩種母材的對焊） 結(jié)論3）條件（無沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（試件母材是 跨類組焊 鑒定 兩種母材的對焊） 結(jié)論4）條件（有沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（試件母材是 同組組焊 鑒定

38、兩種母材的對焊） 結(jié)論5）條件（有沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（試件母材是 跨組組焊 鑒定 兩種母材的對焊） 結(jié)論6）條件（有沖擊要求，相同工藝）+判斷類型（試件母材是 跨類組焊 鑒定 兩種母材的對焊） 結(jié)論根據(jù)ASME的QW403.5的分析，一個“組焊”鑒定兩個“對焊”，當(dāng)采用相同焊接工藝時，母材焊接類型為次要因素（非重要因素），三種鑒定結(jié)果全部為允許。雖然在QW403.5中，只規(guī)定有沖擊要求時允許“跨類組焊 鑒定 兩種母材的對焊”，則邏輯上必然為有沖擊要求時也允許“跨組組焊 鑒定 兩種母材的對焊”和“同組組焊 鑒定 兩種母材的對焊”，而無沖擊要求時也必然為全部允許。所以，當(dāng)采用相同焊接工

39、藝時，對手工焊、埋弧焊、氣體保護焊、等離子弧焊、氣電立焊（QW403.5是這些焊接方法的附加重要因素），無論是否有沖擊要求，都允許一個“組焊”鑒定兩個“對焊”。但規(guī)則的結(jié)果并不表明這是附加重要因素(與沖擊要求無關(guān))，相反是次要因素，ASME對這個問題的規(guī)定出現(xiàn)嚴(yán)重的混亂。在ASME中幾乎對每種焊接方法都涉及到兩個“對焊”鑒定一個“組焊”和一個“組焊”鑒定兩個“對焊”的規(guī)定，但描述的非常凌亂，而且出現(xiàn)嚴(yán)重的邏輯錯誤。分析ASME中相關(guān)規(guī)定如下（僅對鐵基材料、且焊接工藝相同）：1）對手工焊、埋弧焊、氣體保護焊、等離子弧焊，當(dāng)無沖擊要求時，按QW403.5，任意兩個母材的對焊評定合格，則可以鑒定這兩

40、個母材的組焊。當(dāng)有沖擊要求時，可以鑒定同組組焊和跨組組焊，但不能鑒定跨類組焊。2）對于氣電立焊和等離子弧焊，當(dāng)無沖擊要求時，按QW403.1和QW403.12不能鑒定跨類組焊。當(dāng)有沖擊要求時，按QW403.5能鑒定跨組組焊。這樣對氣電立焊和等離子弧焊，無論是否有沖擊要求都可以鑒定同組組焊和跨組組焊，但不能鑒定跨類組焊，沖擊條件成了多余條件。對于等離子弧焊，QW403.5和QW403.12的規(guī)定存在明顯矛盾。3）對氣焊，當(dāng)無沖擊要求時，按QW403.1不能鑒定跨類組焊，對氣焊無補加規(guī)則，所以對氣焊，無論是否有沖擊要求要求，都不能鑒定跨類組焊。無沖擊要求時，能否鑒定跨組組焊和同組組焊，以及有沖擊要

41、求時的情況，標(biāo)準(zhǔn)中沒有說明。4）對電渣焊，當(dāng)無沖擊要求時，按QW403.1不能鑒定跨類組焊，當(dāng)有沖擊要求時，按QW403.4不能鑒定跨組組焊。所以對于電渣焊，當(dāng)無沖擊要求時，可以鑒定同組組焊和跨組組焊，但不能鑒定跨類組焊，當(dāng)有沖擊要求時，可以鑒定同組組焊，但不能鑒定跨組組焊和跨類組焊。對電子束焊、電阻焊、激光焊的規(guī)定幾乎差不多，但都是無邏輯性可言。對于一個“組焊”鑒定兩個“對焊”的規(guī)定，只在QW403.5出現(xiàn)，所以對于手工焊、埋弧焊、氣體保護焊、等離子弧焊、氣電立焊，無論是否有沖擊要求都允許一個“組焊”鑒定兩個“對焊”，對于其他焊接方法，標(biāo)準(zhǔn)中沒有說明。ASME中對這個規(guī)則的制定顯得無能為力，

42、找不到問題的關(guān)鍵。如果按上面的6種邏輯類型，對每種焊接方法給出明確回答，這個問題就很清楚。由于ASME在這個問題上的已經(jīng)嚴(yán)重違反基本邏輯，所以即使按ASME的所謂“規(guī)則”推理出來的規(guī)定，也已經(jīng)沒有任何參考價值。4.關(guān)于補做或增做沖擊試驗的分析4.1評定規(guī)則中的一個重要邏輯準(zhǔn)則1）真實驗證：用與產(chǎn)品完全相同的焊接工藝焊制試件而進行的彎曲、拉伸、沖擊試驗，稱為真實驗證。如產(chǎn)品焊接試板（件），就是對產(chǎn)品的焊接工藝進行的真實驗證，試件的拉伸、彎曲、沖擊試驗是對試件進行的真實驗證。2）邏輯驗證：根據(jù)評定規(guī)則對存在一定變化的產(chǎn)品焊接工藝（相比較試件的焊接工藝）進行驗證，稱為邏輯驗證。如試件的拉伸、彎曲、沖

43、擊試驗是對產(chǎn)品進行的邏輯驗證。3）邏輯驗證應(yīng)遵守的準(zhǔn)則：允許工藝評定規(guī)則對試件和產(chǎn)品之間進行邏輯關(guān)聯(lián)，有一個假設(shè)前提：首先用試件模擬產(chǎn)品肯定存在一個風(fēng)險，每一個工藝評定因素的變化而不進行真實驗證都視為一次風(fēng)險，每一個工藝評定因素在評定范圍內(nèi)的變化而不進行真實驗證視為可接受風(fēng)險，并且允許按評定規(guī)則進行的推理邏輯鏈中存在一次這種可接受風(fēng)險，但不允許存在兩次，而對于工藝評定因素超過評定范圍內(nèi)的變化而不進行真實驗證的風(fēng)險視為不可接受風(fēng)險，在推理邏輯鏈中一次也不允許存在。假如可接受風(fēng)險一次也不允許，則對產(chǎn)品的驗證只能用產(chǎn)品焊接試板進行工藝評定，合格的工藝評定不再具有可覆蓋性。假如可接受風(fēng)險允許存在兩次，

44、則會出現(xiàn)超出評定規(guī)則范圍的推理。4.2 補加因素存在的兩種情況 1）原來的試件的補加因素與產(chǎn)品相同，只是未進行沖擊試驗，那么可用原來的剩余試件或按與原試件完全相同的焊接工藝重新焊接試件，只需進行沖擊試驗即可，沖擊試驗和原來的拉伸、彎曲試驗可以合并組成新的PQR。2）原來的試件的補加因素與產(chǎn)品補加因素不相同，無論原來的試件是否進行過沖擊試驗，沖擊試驗都需要重新進行?？梢杂迷瓉淼闹匾蛩睾托碌难a加因素焊接試件，但拉伸、彎曲、沖擊都必須重新進行，這相當(dāng)于一個新的PQR。但也可以按與產(chǎn)品完全相同的焊接工藝焊接試件，只進行沖擊試驗，但這時該方法只能評定該產(chǎn)品的焊接工藝，所進行的沖擊試驗不能和原來的拉伸、

45、彎曲試驗合并而形成新的PQR。 例如：原來的PQR是10mm，產(chǎn)品是8mm有沖擊要求，除厚度外其他工藝評定因素都符合評定規(guī)則。則可以用8mm的試件只進行沖擊試驗，但該試件必須與產(chǎn)品完全相同（相當(dāng)于產(chǎn)品試板），不允許有任何工藝評定因素的改變，也包括不允許有任何在評定規(guī)則允許范圍內(nèi)的變化。4.3 對一個產(chǎn)品的焊接工藝的合格驗證可以有下面兩種情況：1）通過對同一個試件的拉伸、彎曲、沖擊的真實驗證，邏輯驗證產(chǎn)品的焊接工藝。2）通過對一個試件的拉伸、彎曲的真實驗證，邏輯驗證產(chǎn)品的拉伸、彎曲性能，通過對另一個與產(chǎn)品完全相同的試件的沖擊試驗，真實驗證產(chǎn)品的沖擊性能。 只有拉伸、彎曲、沖擊性能的真實驗證源于同一個試件時，才能形