壓力容器焊接工藝評定

1、壓力容器焊接工藝評定一、壓力容器焊接工藝評定過程焊接工藝評定的一般過程是:根據(jù)金屬材料的焊接性能，按照設(shè)計文件規(guī)定和制造工藝擬定預焊 接工藝規(guī)程（pWPS）,施焊試件和制取試樣，檢測焊接接頭是否符合規(guī)定的要求，并形成焊接工藝評 定報告（PQR）對預焊接工藝預規(guī)程（pWPS）進行評價。二、壓力容器焊接工藝評定的依據(jù)（1）國務院特種設(shè)備安全監(jiān)察條例：（2）壓力容器的設(shè)計、制造、安裝、改造、維修、檢驗和監(jiān)督安全技術(shù)規(guī)范；（3）壓力容器的設(shè)計、制造安裝、改造、維修、檢驗和監(jiān)督標準；（4）壓力容器用材料（母材和焊材）標準；（5）壓力容器的質(zhì)量管理要求和焊接裝備、焊接工藝現(xiàn)狀：（6）參照美國ASME鍋爐壓

2、力容器規(guī)范第IX卷焊接和釬焊評定標準進行編制。美國ASME鍋爐壓力容器規(guī)范在國際上具有極強的廣泛性和權(quán)威性，目前已被113個國家和地區(qū)認可。三、壓力容器焊接工藝評定的適用范圍1.壓力容器焊接工藝評定的適用壓力容器的焊縫（1）受壓元件焊縫；（2）與受壓元件相焊的焊縫：（3）上述焊縫的定位焊縫；（4）受壓元件母材表面堆焊、補焊。2.壓力容器焊接工藝評定的適用焊接方法氣焊（OFW）、焊條電弧焊（SMAW）、埋孤焊（SAW）、熔化極氣體保護焊（含藥芯焊絲電弧焊） （GMAW、FCAW）、鴇極氣體保護焊（GTAW）、等離子弧焊（PAW）,氣電立焊（EGW）、電渣焊（ESW）、螺 柱電弧焊（SW）、摩擦焊

3、（FRW）等焊接方法。壓力容器焊接工藝評定與從事壓力容器設(shè)計、制造、安裝、改造、維修、檢驗和監(jiān)督檢驗單位和 人員有直接關(guān)系。四、壓力容器焊接工藝評定的特點（1）壓力容器焊接工藝評定是解決壓力容器所用材料在具體條件下的焊接工藝問題，而不是為了 選擇最佳工藝參數(shù)，所以，通過焊接工藝評定所選擇的焊接工藝參數(shù)有一定的范圍。（2）壓力容器焊接工藝評定是解決具體工藝條件下的使用性能問題，但不能解決消除應力、減少 變形、防止焊接缺陷產(chǎn)生等涉及到設(shè)備的整體質(zhì)量的問題。（3）壓力容器焊接工藝評定是以材料的焊接性為基礎(chǔ)，通過焊接工藝評定的試驗去指導生產(chǎn)，避 免了將實際產(chǎn)品當作試驗件的弊病，因此焊接工藝評定與焊接工

4、藝附加評定都不是模擬試驗、見證試 驗。（4）壓力容器焊接工藝評定試驗過程中應排除人為因素，不應將焊接工藝評定與焊工技能評定混 為一體。主持焊接工藝評定的的工作人員應有能力分辨出產(chǎn)生缺陷和缺欠的原因是焊接工藝問題還 是焊工技能問題，若是焊工技能問題，則應通過焊工培訓去解決。（5）焊接工藝評定試件的檢驗項目也僅要求檢驗力學性能（拉力、沖擊）、彎曲性能或堆焊層的 化學成分。承壓設(shè)備焊接工藝評定標準不適用于超出標準范圍、變更或增加試件檢驗要求的內(nèi)容。 如果要求增加檢驗項目如奧氏體不銹鋼的應力腐蝕、晶間腐蝕等，則不僅要給出相應的檢驗方法、判 定準則、還要給出評定合格后的焊接工藝的適用范圍。（6）焊接工藝

5、評定應在本單位進行。焊接工藝評定所用設(shè)備、儀表應處于正常工作狀態(tài)，金屬材 料、焊接材料應符合相應標準，并由本單位操作熟練的焊接人員使用本單位設(shè)備完成焊接工藝評定試 件的焊接工作。（7）評定合格的焊接工藝是指合格的焊接工藝評定報告中，所列通用焊接工藝評定因素和專用焊 接工藝評定因素中的重要因素、補加因素。（8）壓力容器焊接工藝評定，除遵守承壓設(shè)備焊接工藝評定標準外，還應符合壓力容器產(chǎn)品 相關(guān)標準、技術(shù)文件。五、壓力容器焊接工藝評定的意義焊接工藝是壓力容器制造、安裝、改造、維修的重要工藝，焊接質(zhì)量在很大程度上決定了壓力容器的制造、安裝、改造、維修的質(zhì)量。壓力容器的焊接質(zhì)量包括諸多方面的內(nèi)容:焊縫外

6、觀、焊接缺 陷、焊接變形與應力、焊接接頭的使用性能（力學性能、彎曲性能、耐腐蝕性能、低溫性能、高溫性 能等）和焊接接頭外形尺寸等。焊接工藝能否保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，焊前需要在試件上進行驗證，這 就是焊接工藝評定概念。嚴格來說，焊接工藝評定是指為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行 的試驗過程及結(jié)果評價。壓力容器產(chǎn)品的焊接質(zhì)量是指滿足焊接接頭的使用性能。當進行耐蝕堆焊時，堆焊層的化學成分 是保證耐蝕性能的基礎(chǔ)。1.焊接接頭的使用性能焊制壓力容器是由母材和焊接接頭構(gòu)成的，焊接接頭的使用性能從根本上決定了壓力容器的質(zhì) 量。焊接工藝能否保證壓力容器焊接接頭的使用性能，焊前需要在試件上進行驗證，焊接接頭

7、的使 用性能是驗證所擬定的焊接工藝正確性的依據(jù)。焊接工藝評定過程是按照所擬定的預焊接工藝規(guī)程 （PWPS）,依據(jù)標準的規(guī)定施焊試件和制取試樣、檢驗試樣，測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能, 經(jīng)焊接工藝評定后應形成“焊接工藝評定報告（PQR）”用以評價所擬定的預焊接工藝規(guī)程（pWPS）的 正確性。從中可見，將焊接接頭的使用性能當作承壓設(shè)備工藝評定的目標是制訂焊接工藝評定標準的 核心思想。2.堆焊層的化學成份耐蝕堆焊工藝能否保證堆焊層的化學成分符合規(guī)定，焊前需要在試件上進行驗證，堆焊層的化學 成分是驗證所擬定的焊接工藝正確性的依據(jù)。以焊接條件的變更是否引起了堆焊層化學成分的變化 作為判斷準則，并

8、據(jù)此制訂堆焊工藝評定規(guī)則。堆焊工藝評定過程是按照所擬定的預焊接工藝規(guī)程 （pWPS）,依據(jù)標準的規(guī)定施焊試件和制取試樣、檢驗試樣，測定堆焊層是否具有所要求的化學成分。 經(jīng)焊接工藝評定后應形成焊接工藝評定報告（PQR）”用以評價所擬定的預焊接工藝規(guī)程（pWPS）的 正確性。由此可見，將確保堆焊層化學成分當作堆焊工藝評定目標是制訂耐蝕堆焊工藝評定規(guī)則的核 心思想。不論焊接工藝評定目標如何，若要評定焊接工藝則首先要擬定“預焊接工藝規(guī)程（pWPS）”，用 “焊接工藝評定報告（PQR）”來評價所擬定的“預焊接工藝規(guī)程（pWPS）”的正確性。六、焊接工藝評定的目的焊接工藝評定的目的是確定用于建造的焊件對于

9、預期的應用具有要求的性能，焊接工藝評定確 定的是焊件的性能,而不是焊工和焊機操作工的技能。焊工技能評定的基本準則是確定焊工熔敷優(yōu)質(zhì) 焊縫金屬的能力;焊機操作工技能評定的基本準則是確定焊機操作工操作焊接設(shè)備的能力。對接焊縫 和角焊縫焊接工藝評定的目的是使焊接接頭的力學性能、彎曲性能符合規(guī)定;耐蝕堆焊工藝評定的目 的是使堆焊層化學成份符合規(guī)定；而焊接工藝附加評定的目的是使焊接接頭的特殊性能（如保證焊 透、角焊縫厚度）符合規(guī)定。通過施焊試件和制作試樣驗證預焊接工藝規(guī)程（pWPS）的正確性，焊 接工藝正確與否的標志在于焊接接頭的性能是否符合要求。若符合要求,則證明所擬定的焊接工藝是 正確的。當用于焊接

10、產(chǎn)品時，則產(chǎn)品焊接接頭的性能同樣可以滿足要求。焊接接頭的使用性能是設(shè)計的基本要求，通過擬定正確的焊接工藝保證焊接接頭獲得所要求的 使用性能。七、焊接工藝評定的基礎(chǔ)焊接工藝評定的基礎(chǔ)是材料的焊接性能，要進行焊接工藝評定，首先要擬定預焊接工藝規(guī)程（pWPS）,由具有一定專業(yè)知識和相當生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的焊接技術(shù)人員，依據(jù)所掌握材料的焊接性能，結(jié) 合產(chǎn)品設(shè)計要求與制造廠焊接工藝和設(shè)施，擬定出供評定使用的預焊接工藝規(guī)程（pWPS）,金屬材料 的焊接性能是壓力容器焊接工藝評定的基礎(chǔ)、前提。沒有充分掌握材料的焊接性能就很難擬定出正 確的焊接工藝，并進行評定。因此焊接工藝評定應以可靠的材料焊接性能為依據(jù)，并在產(chǎn)品

11、焊接前完 成。材料的焊接性能試驗主要解決材料如何焊接問題，但不能回答在具體工藝條件下焊接接頭的使 用性能是否滿足要求這個實際問題，只有依靠焊接工藝評定來完成。材料的焊接性能試驗也不能代替 焊接工藝評定，同樣，焊接工藝評定也代替不了材料的焊接性能試驗。焊接工藝評定與材料的焊接性 能試驗是兩個相互關(guān)聯(lián)、又有所區(qū)別的概念，它們之間不能互相代替。金相組織、裂紋產(chǎn)生的機理、腐蝕試驗、回火脆化等等問題都屬于材料的焊接性能范疇，應當在 焊接工藝評定前進行充分研究、試驗，得出結(jié)論，焊接工藝評定不能代替材料的焊接性能試驗。材料的焊接性能可由材料生產(chǎn)單位提供。材料生產(chǎn)單位在試制出任何一個新鋼種時均做了大量 的試驗研究，材料的焊接性能是其中的一個重要內(nèi)容，如果材料的焊接性能不好，則該鋼種將無法用 于焊接生產(chǎn)，也就不能用于焊制壓力容器了。鋼材的焊接性能試驗目前有以下幾種常用方法:最高硬度法試驗、斜Y形坡口焊接裂紋試驗法和 焊接用插銷法冷裂紋試驗方法等。通過以上的鋼材的焊接性能試驗，可以確定該鋼材焊接性能和該鋼 材焊接時的預熱溫度、層間溫度、線能量的范圍等參數(shù)。對于碳鋼和低合金鋼最簡單的辦法是通過公 式計算出該鋼號的Ceq （碳當量）和Pcm （裂紋敏感性指數(shù)）從理論上進行大致的判斷。目前國際上 比較通行的Ceq （碳當量）和Pcm