GB∕T 34630.4-2017 攪拌摩擦焊 鋁及鋁合金 第4部分：焊接工藝規(guī)程及評(píng)定

GB/T34630.4—2017攪拌摩擦焊鋁及鋁合金第4部分：焊接工藝規(guī)程及評(píng)定(ISO25239-4:2011,Frictionstirwelding—Aluminium—Part4:Specificationandqualificationofweldingprocedures,MOD)中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局IGB/T34630.4—2017 Ⅲ 1 1 24預(yù)焊接工藝規(guī)程的編制 2 36基于預(yù)生產(chǎn)焊接試驗(yàn)的工藝評(píng)定 附錄A(資料性附錄)預(yù)焊接工藝規(guī)程(pWPS) 附錄B(資料性附錄)無損檢測(cè) 附錄C(資料性附錄)搭接焊縫的擺錘S型彎曲試驗(yàn) 附錄D(資料性附錄)焊接工藝評(píng)定報(bào)告格式 ⅢGB/T34630.4—2017GB/T34630《攪拌摩擦焊鋁及鋁合金》分為五個(gè)部分： 本部分為GB/T34630的第4部分。本部分按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本部分使用重新起草法修改采用ISO25239-4:2011《攪拌摩擦焊鋁第4部分：焊接工藝規(guī)程及本部分與ISO25239-4:2011的主要技術(shù)性差異及其原因如下：●增加引用了GB/T3375、GB/T34630.3—2017;——根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)編寫要求刪除了ISO25239-4:2011的第4章；——根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)編寫要求將ISO25239-4:2011的5.2pWPS技術(shù)內(nèi)容用列項(xiàng)形式表述。1GB/T34630.4—2017攪拌摩擦焊鋁及鋁合金第4部分：焊接工藝規(guī)程及評(píng)定1范圍GB/T34630的本部分規(guī)定了鋁及鋁合金攪拌摩擦焊預(yù)焊接工藝規(guī)程的內(nèi)容，焊接工藝評(píng)定的試2規(guī)范性引用文件GB/T2651焊接接頭拉伸試驗(yàn)方法(GB/T2651—2008,ISO4136:2001,IDT)GB/T2653焊接接頭彎曲試驗(yàn)方法(GB/T2653—2008,ISO5173:2000,IDT)GB/T3190變形鋁及鋁合金化學(xué)成分(GB/T3190—2008,ISO209:2007,MOD)GB/T3375焊接術(shù)語GB/T6417.1金屬熔化焊接頭缺欠分類及說明(GB/T6417.1—2005,ISO6520-1:1998,IDT)GB/T16475變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號(hào)(GB/T16475—2008,ISO2107:2007,MOD)GB/T18591焊接預(yù)熱溫度、道間溫度及預(yù)熱維持溫度的測(cè)量指南(GB/T18591—2001,ISO13916:1996,IDT)GB/T19866焊接工藝規(guī)程及評(píng)定的一般原則(GB/T19866—2005,ISO15607:2003,IDT)GB/T19868.4基于預(yù)生產(chǎn)焊接試驗(yàn)的工藝評(píng)定(GB/T19868.4—2005,ISO15613:2004,IDT)GB/T19869.2鋁及鋁合金的焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)(GB/T19869.2—2012,ISO15614-2,MOD)GB/T22087鋁及鋁合金的弧焊接頭缺欠質(zhì)量分級(jí)指南(GB/T22087—2008,ISO10042:2005,IDT)GB/T26955金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)焊縫宏觀和微觀檢驗(yàn)(GB/T26955—2011,ISO17639:2003(E),MOD)GB/T27551金屬材料焊縫破壞性試驗(yàn)斷裂試驗(yàn)(GB/T27551—2011,ISO9017:2001,IDT)GB/T32259焊縫無損檢測(cè)熔焊接頭目視檢測(cè)(GB/T32259—2015,ISO17637:2003,MOD)GB/T34630.1攪拌摩擦焊鋁及鋁合金第1部分：術(shù)語及定義(GB/T34630.1—2017,ISO25239-1:2011,MOD)GB/T34630.3—2017攪拌摩擦焊鋁及鋁合金第3部分：焊接操作工的技能評(píng)定(GB/T34630.3—2017,ISO25239-3:2011,MOD)GB/T34630.5—2017攪拌摩擦焊鋁及鋁合金第5部分：質(zhì)量與檢驗(yàn)要求(GB/T34630.5—2017,ISO25239-5:2011,MOD)ISO14175焊接材料熔焊及相關(guān)工藝用氣體和混合氣(Weldingconsumables—Gasesandgasmixturesforfusionweldingandalliedprocesses)ISO80000-1:2009量和單位第1部分：總則(Quantitiesandunits—Part1:General)GB/T34630.4—2017焊接制造商應(yīng)根據(jù)以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和焊接技術(shù)知識(shí)編制與實(shí)際生產(chǎn)相適用的預(yù)焊接工藝規(guī)程(pWPS)。pWPS應(yīng)作為焊接工藝評(píng)定報(bào)告(WPQR)制定的基礎(chǔ)。pWPS應(yīng)按照第5章和第6章中所列方法之一進(jìn)行評(píng)定。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)試樣可準(zhǔn)確代表產(chǎn)品或接頭結(jié)構(gòu)時(shí)(見5.2),應(yīng)使用第5章中的方法評(píng)定。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)試樣不能準(zhǔn)確代表產(chǎn)品或接頭結(jié)構(gòu)時(shí)(見6.2),應(yīng)使用第6章中的方法評(píng)定。pWPS中需要規(guī)定的信焊接工藝規(guī)程(WPS)包含一定范圍的母材厚度和鋁合金種類。必要時(shí)應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及制造經(jīng)驗(yàn)pWPS格式參見附錄A。23GB/T34630.4—2017 ——攪拌頭形狀及磨損狀態(tài)(視需要而定);——起駐時(shí)間——管材對(duì)接接頭或搭接接頭的焊接重疊區(qū)(WOA);——速度上升或下降變化信息(視需要而定);k)焊接位置；1)焊前熱處理(視需要而定);n)保護(hù)氣體求而定);o)焊后處理應(yīng)規(guī)定焊后熱處理(或時(shí)效處理)的溫度范圍和最短保溫時(shí)間，或參照規(guī)定此類內(nèi)容的其他標(biāo)準(zhǔn)。5焊接工藝評(píng)定5.1概述試件的制備、焊接和試驗(yàn)應(yīng)符合5.2和5.3的要求。5.2試件GB/T34630.4—2017可以采用較大的試件做補(bǔ)充試驗(yàn)(或復(fù)試)(見5.3.4)。試件上應(yīng)標(biāo)記板材的軋制或擠壓方向。板對(duì)接焊縫試件應(yīng)按圖1制備。t——母材厚度；圖1全焊透的板對(duì)接焊縫試件管對(duì)接焊縫試件應(yīng)按圖2制備。l——部件長度；圖2全焊透的管對(duì)接焊縫5GB/T34630.4—2017搭接接頭試件應(yīng)按圖3制備。焊縫可以部分焊透或全焊透。b?——上層板材邊緣到焊縫中心線距離(按預(yù)焊接工藝規(guī)程pWPS中規(guī)定);b?——下層板材邊緣到焊縫中心線距離(按預(yù)焊接工藝規(guī)程pWPS中規(guī)定);t?——上層板材母材厚度；tz——下層板材母材厚度。圖3搭接接頭試件試件的制備和焊接應(yīng)按照預(yù)焊接工藝規(guī)程進(jìn)行。若實(shí)際焊接時(shí)采用了定位焊，則試件中也應(yīng)包含定位焊縫。定位焊的位置應(yīng)在試件上明確標(biāo)記。試件的焊接應(yīng)在考官或授權(quán)檢測(cè)員的監(jiān)督下進(jìn)行。5.3試件的試驗(yàn)及檢測(cè)檢測(cè)包括無損檢測(cè)(NDT)與破壞性試驗(yàn)。具體應(yīng)按照表1與表2中的要求進(jìn)行。附錄B提供了無損檢測(cè)的補(bǔ)充信息。試件的檢測(cè)應(yīng)在考官或授權(quán)檢測(cè)員的監(jiān)督下進(jìn)行。GB/T34630.4—2017檢查和測(cè)試類別檢查和測(cè)試范圍目視檢測(cè)*橫向拉伸試驗(yàn)2個(gè)試樣鍛件的橫向彎曲試驗(yàn)(參照GB/T2653)鑄件或鍛/鑄復(fù)合件的斷裂試驗(yàn)(參照GB/T27551)2個(gè)背彎試樣2個(gè)正彎試樣2個(gè)斷裂試樣宏觀金相1個(gè)試樣補(bǔ)充試驗(yàn)(例如無損檢測(cè))d有要求時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免焊縫兩端邊緣區(qū)域，如圖4所示。b管材對(duì)接接頭，至少應(yīng)從焊縫重疊區(qū)(WOA)選取1個(gè)橫向拉伸試樣。當(dāng)厚度>12mm時(shí)，表中的2個(gè)正彎和2個(gè)背彎試樣可由4個(gè)側(cè)彎試樣替代，也可由1個(gè)縱向正彎試樣和1個(gè)縱向背彎試樣替代。d補(bǔ)充試驗(yàn)應(yīng)按照設(shè)計(jì)文件的相關(guān)要求執(zhí)行。表2搭接接頭試件的檢測(cè)(圖3)檢查和試驗(yàn)類型檢查和試驗(yàn)范圍目視檢測(cè)*宏觀金相2個(gè)試樣補(bǔ)充試驗(yàn)(例如剝離試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)、擺錘S型彎曲試驗(yàn)、無損檢測(cè))有要求時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免焊縫兩端邊緣區(qū)域，如圖6所示。6補(bǔ)充試驗(yàn)應(yīng)按照設(shè)計(jì)文件的相關(guān)要求進(jìn)行。擺錘S型彎曲試驗(yàn)的相關(guān)信息見附錄C。數(shù)據(jù)。試件應(yīng)在截取試樣前按照GB/T32259的要求進(jìn)行目視檢測(cè)。試驗(yàn)范圍應(yīng)參見5.3.1,表1或表2合格等級(jí)參見GB/T34630.5—2017附錄A規(guī)定。試驗(yàn)范圍應(yīng)參見表1和表2的要求。取樣應(yīng)在試件通過目視檢測(cè)之后進(jìn)行，具體位置應(yīng)按照?qǐng)D4、圖5或圖6的要求。67取樣應(yīng)避開缺欠部位。34630.4—2017圖4板對(duì)接接頭試樣位置8GB/T34630.4—2017圖5管子對(duì)接接頭試樣位置圖6搭接接頭試樣位置9GB/T34630.4—20175.3.3.3橫向拉伸試驗(yàn)及合格等級(jí)對(duì)接接頭試樣的橫向拉伸試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T2651中的相關(guān)要求，但試樣表面應(yīng)保持焊后狀態(tài)。對(duì)于純鋁及非熱處理強(qiáng)化鋁合金，試樣的抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的母材抗拉強(qiáng)度最小值(見表3)。對(duì)于熱處理強(qiáng)化鋁合金，試樣抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于Rm,minw,見式(1):式中，fe——接頭強(qiáng)度系數(shù)(見表3)。對(duì)于異種材料接頭，不同母材各自按表3分別計(jì)算Rm,min,w,取較小值。為了確定與表3中f。值的一致性，根據(jù)上述公式計(jì)算出的f.值應(yīng)根據(jù)ISO80000-1:2009附錄B中的規(guī)則進(jìn)行圓整。表3對(duì)接接頭抗拉強(qiáng)度系數(shù)材料類型焊后狀態(tài)接頭強(qiáng)度系數(shù)f.純鋁所有時(shí)效方式焊態(tài)非熱處理強(qiáng)化鋁合金所有時(shí)效方式焊態(tài)熱處理強(qiáng)化鋁合金自然時(shí)效人工時(shí)效0.7°T5和T6自然時(shí)效T5和T6人工時(shí)效0.7°對(duì)于未說明時(shí)效方式的母材，Rm,min,,應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求。時(shí)效方式應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求。d無論實(shí)際采用何種母材時(shí)效方式，Rmmin.pm都應(yīng)參考“O”狀態(tài)下的最小抗拉強(qiáng)度。若采用完全焊后熱處理，則能實(shí)現(xiàn)更高的性能；Rm,min應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件的要求。5.3.3.4彎曲試驗(yàn)及合格標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接接頭試樣和彎曲試驗(yàn)都應(yīng)符合GB/T2653的要求。試樣的前進(jìn)側(cè)和后退側(cè)應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行標(biāo)記。對(duì)于所有的材料，彎曲角度至少為150°,彎曲試驗(yàn)所采用的彎心直徑應(yīng)根據(jù)母材延伸率的不同，采用如下方法計(jì)算。延伸率大于5%時(shí)，彎心直徑按式(2)計(jì)算：式中，d——為彎心直徑最大值，單位為毫米(mm);t,——彎曲試樣(包括側(cè)彎曲)的厚度，單位為毫米(mm);△l——材料標(biāo)準(zhǔn)要求的最低延伸率(由百分?jǐn)?shù)表示，異種鋁合金接頭，應(yīng)取較小值)。延伸率不大于5%時(shí)，應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行退火處理。彎心直徑應(yīng)根據(jù)規(guī)定的退火狀態(tài)下的延伸率進(jìn)GB/T34630.4—2017行計(jì)算。若由于退火過程中出現(xiàn)晶粒粗大而導(dǎo)致未通過彎曲試驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)表1的要求進(jìn)行補(bǔ)充彎曲試驗(yàn)，只是新的彎曲試驗(yàn)參數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件要求。d的值應(yīng)四舍五入為整數(shù)。應(yīng)使用較小的彎心直徑。除非另有規(guī)定，試件任何方向都不準(zhǔn)許出現(xiàn)大于3mm的單條裂紋。試驗(yàn)過的裂紋應(yīng)被忽略(由未焊透或孔洞導(dǎo)致的裂紋除外)。試樣應(yīng)按照GB/T26955規(guī)定進(jìn)行制備和檢驗(yàn)，檢驗(yàn)區(qū)域應(yīng)包括未受影響的母材。對(duì)某些合金進(jìn)宏觀金相合格等級(jí)采用GB/T34630.5—2017附錄A中的要求執(zhí)行，其他缺欠檢測(cè)合格等級(jí)按相關(guān)要求或設(shè)計(jì)文件的規(guī)定執(zhí)行。如果試件不能符合5.3.2中規(guī)定的目視檢測(cè)要求，則應(yīng)再按原條件重新焊制一塊試件，并進(jìn)行同樣的檢測(cè)。如果這塊新焊的試件仍不滿足要求，則焊接工藝評(píng)定不合格。如果試樣僅因?yàn)楹附尤鼻范环?.3.3規(guī)定的破壞性試驗(yàn)的要求，則每個(gè)不符合項(xiàng)應(yīng)再取兩塊試樣進(jìn)行測(cè)試。如果有足夠材料這些試樣應(yīng)取自原試件，或取自一個(gè)新焊制的試件。每個(gè)重復(fù)測(cè)試的試樣應(yīng)進(jìn)行與原未合格試樣相同的試驗(yàn)。復(fù)試試樣中的任何一個(gè)不符合要求，則焊接工藝評(píng)定不合格。5.4認(rèn)可范圍當(dāng)焊接工藝規(guī)程中的主要參數(shù)變化至規(guī)定范圍之外時(shí)，需要重新進(jìn)行工藝評(píng)定。由某制造商執(zhí)行的工藝評(píng)定試驗(yàn)僅對(duì)該制造商進(jìn)行技術(shù)和質(zhì)量控制的車間或場(chǎng)所中的焊接有效。只要執(zhí)行焊接工藝評(píng)定的制造商承擔(dān)焊接過程的全部責(zé)任，即可認(rèn)定焊接過程是在同樣的技術(shù)和質(zhì)量控制條件下進(jìn)行的。預(yù)熱溫度的認(rèn)可范圍：上限為評(píng)定時(shí)的溫度；下限為該溫度之下30℃(根據(jù)WPS的規(guī)定)。道間溫度的認(rèn)可范圍：上限為評(píng)定時(shí)的最高道間溫度；下限為該溫度之下30℃(根據(jù)WPS的規(guī)定)。在WPS中還應(yīng)規(guī)定其他參數(shù)的認(rèn)可范圍。GB/T34630.4—20175.5焊接工藝評(píng)定報(bào)告(WPQR)WPQR應(yīng)完整表述每個(gè)試件的評(píng)定結(jié)果(包括重復(fù)測(cè)試試件)。根據(jù)5.3的要求，WPS中列出的相關(guān)項(xiàng)與不合格項(xiàng)的詳細(xì)信息都應(yīng)記錄在WPQR中。當(dāng)所有試驗(yàn)全部合格時(shí)，則WPQR合格，合格的焊接工藝評(píng)定報(bào)告應(yīng)由檢測(cè)者或檢測(cè)機(jī)構(gòu)代表簽WPQR應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)格式。WPQR典型格式的示例見附錄D。6基于預(yù)生產(chǎn)焊接試驗(yàn)的工藝評(píng)定6.1概述生產(chǎn)前的焊接試驗(yàn)應(yīng)按照第5章中相關(guān)條款的要求進(jìn)行，6.2～6.5中另有其他要求的情況除外。完成本部分要求的試驗(yàn)亦可用于焊接操作工的技能評(píng)定(見GB/T34630.3—2017)。6.2試件試件的制備和焊接應(yīng)在生產(chǎn)焊接通用條件下進(jìn)行。設(shè)計(jì)試件時(shí)應(yīng)保證試件的形狀和尺寸可模擬實(shí)6.3試件的試驗(yàn)及檢測(cè)試件應(yīng)按第5章中相關(guān)條款的要求進(jìn)行試驗(yàn)。至少應(yīng)進(jìn)行：——目視檢測(cè)(100%);6.4認(rèn)可范圍按照本部分要求發(fā)布的WPS僅限于該預(yù)生產(chǎn)試驗(yàn)所使用的接頭形式。認(rèn)可范圍一般按5.4中相關(guān)條款要求執(zhí)行。6.5焊接工藝評(píng)定報(bào)告應(yīng)使用WPQR的標(biāo)準(zhǔn)格式，其格式示例見附錄D。GB/T34630.4—2017 母材厚度(mm): 管材外徑(mm): 攪拌頭標(biāo)識(shí)(草圖)1):夾緊方案(草圖)1: 接頭設(shè)計(jì)接頭設(shè)計(jì)和接頭結(jié)構(gòu)焊接順序(草圖)1)焊接參數(shù)：焊道攪拌頭轉(zhuǎn)速/(r/min)壓入量/mm或軸向壓力/kN傾角/()側(cè)傾角/()延遲時(shí)間/s焊接速度/(mm/min) 預(yù)熱溫度(℃):預(yù)熱維持溫度(℃):道間溫度(℃): 其他參數(shù)1)制造商GB/T34630.4—2017(資料性附錄)無損檢測(cè)GB/T34630.4—2017搭接焊縫的擺錘S型彎曲試驗(yàn)建議擺錘S型彎曲試驗(yàn)應(yīng)在兩組試樣上進(jìn)行。第一組試樣的前進(jìn)側(cè)靠近擺錘(圖C.1a)]。第二組試樣的后退側(cè)靠近擺錘[圖C.1b]]。本試驗(yàn)不能取代其他定量試驗(yàn)。GB/T34630.4—2017(資料性附錄)焊接工藝評(píng)定報(bào)告格式焊接工藝評(píng)定——試驗(yàn)報(bào)告制造商的WPQR編號(hào)：考官或考試機(jī)構(gòu)/檢測(cè)員或檢測(cè)機(jī)構(gòu)：代號(hào)：規(guī)程/試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：焊接操作工姓名：母材類型和參考標(biāo)準(zhǔn)：母材厚度(mm): 管材外徑(mm): 接頭形式(草圖):焊后熱處理：其他參數(shù)：茲證明考試焊縫的制備、焊接和檢測(cè)符合上述規(guī)程/試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求?？脊倩蚩荚嚈C(jī)構(gòu)/檢測(cè)員或檢測(cè)機(jī)構(gòu)：打印姓名和日期GB/T34630.4—2017焊接試驗(yàn)報(bào)告制造商的pWPS編號(hào)：制造商的WPQR編號(hào)：焊接操作工姓名：母材厚度(mm):