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焊接工藝評定范文1
1、概 述
壓力容器產品承壓類焊縫在施焊前應當進行焊接工藝評定,其焊接工藝評定所依據的標準為NB/T47014《承壓設備焊接工藝評定》。焊接工藝評定是為了驗證施焊單位所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程并對結果進行評價。在NB/T47014標準中,焊接工藝評定是對試件焊接接頭的力學性能、彎曲性能或堆焊層的化學成分進行檢驗,判斷檢驗結果是否符合規定,是對預焊接工藝規程進行的驗證性試驗和對結果進行評價的過程。
2、焊件工藝評定的目的
焊接工藝評定是判斷焊接工藝正確與否以及施焊單位能力的一項試驗工作,是保證壓力容器產品焊接質量的前提。為焊接工藝人員編制產品焊接工藝文件提供可靠的依據,產品施焊前承壓類焊縫的焊接工藝須經過焊接工藝評定。
3、焊接工藝評定的要求
壓力容器產品施焊前,承壓類焊縫以及返修焊縫的焊接工藝都應按照標準進行焊接工藝評定或者施焊單位有經過評定合格的焊接工藝規程支持。壓力容器的焊接工藝評定應當符合NB/T47014標準的要求,駐廠監檢人員對焊接工藝評定的整個過程進行監督。在焊接工藝評定完成后,焊接工藝評定報告和焊接工藝規程等文件資料應由評定單位的焊接負責人審核,單位技術負責人批準,監檢人員簽字確認后生效,存入單位技術檔案。焊接工藝評定技術檔案根據需要應保存至該工藝評定實效為止,焊接工藝評定試樣應至少保存5年。
4、焊接工藝評定的一般工作程序
焊接工藝評定工作應在符合本單位的質量管理體系和管理制度下完成的,因此焊接工藝評定的過程是嚴謹的。其一般工作程序如下:
a.由編制焊接工藝人的技術員根據產品設計圖樣、制造工藝要求等立項,提出“焊接工藝評定任務書”,經審批后下達執行。
b.由焊接工藝人員根據“焊接工藝評定任務書”編制評定用的“預焊接工藝規程”,經審批后組織實施。
c.根據“預焊接工藝規程”指導文件,在本單位技術人員、檢驗人員監督下,由本單位技術熟練的焊工施焊評定試件。焊接評定試件時不允許返修,但允許道間清理修磨。
d.焊后對試件進行外觀檢查、無損檢測不得有裂紋等缺陷,制取試樣進行力學性能試驗和彎曲性能試驗或分析堆焊層的化學成分,根據規定進行沖擊試驗。
e.所有檢驗符合要求后匯總資料,填寫“焊接工藝評定報告”,經審批后把所有記錄資料報第三方監檢人員簽字確認后生效,作為編制產品焊接工藝文件的依據。如果經評定不合格,則需要修改工藝參數,重新評定,直到合格為止。
f.經第三方確認合格的焊接工藝評定資料存入單位技術檔案保管,焊接工藝人員根據評定合格的焊接工藝評定報告編制產品焊接工藝文件,指導壓力容器焊接生產。
5、焊接工藝評定需注意的問題及建議
a.專用焊接工藝評定因素按對焊接接頭力學性能的影響分為主要因素、補加因素和次要因素三類。變更重要因素須重新進行焊接工藝評定。當規定進行沖擊試驗時,需要增加補加因素為評定因素。變更補加因素需增加相應的沖擊試驗。變更次要因素不需要重新評定。
b.焊工考試用焊接工藝應參照NB/T47014標準經焊接工藝評定合格。如果本單位產品焊接工藝評定能夠覆蓋焊工考試的范圍,則可作為編制考試用焊接工藝文件的依據。否則就需參照NB/T47014標準進行焊接工藝評定,指導焊工考試。
c.焊接工藝評定標準要求“當規定進行沖擊試驗時”,需增加補加因素為評定因素,且影響對接焊縫的評定規則。“規定”一般是指三種情況:當壓力容器的安全技術規范、產品標準要求進行焊接接頭沖擊試驗時;當壓力容器設計文件或相關技術文件規定進行焊接接頭沖擊試驗時;壓力容器產品所選的材料,其材料標準規定要做沖擊試驗時,焊接接頭就按材料標準做沖擊試驗。
d.在碳鋼和低合金鋼埋弧焊多層時,改變焊劑類型(中性焊劑、活性焊劑),需要重新進行焊接工藝評定。中性焊劑是當電弧電壓有很大變化時,并不引起焊縫金屬成分的顯著變化的焊劑,中性焊劑用于多道焊,特別適用于厚度大于25mm的母材的焊接。活性焊劑是指熔敷金屬的元素取決于焊接條件(主要是電弧電壓)的焊劑,活性焊劑中加入少量錳和硅脫氧劑,提高抗氣孔能力和抗裂性能。在埋弧焊焊接工藝評定時要依據技術要求選擇焊劑類型,施焊產品的焊劑類型應與評定選用的焊劑類型一致。焊接工藝評定選用活性焊劑時,應注意焊接參數的影響,在埋弧焊施焊產品時不但要控制焊接線能量而且還要控制其電弧電壓。
e.存檔焊接工藝評定文件資料應記錄清晰、明確。“預焊接工藝規程”文件應包括采用的焊接方法、所有的通用焊接因素和專用評定因素中的重要因素、補加因素和次要因素,NB/T47014給出了推薦表格,需要注意的是該推薦表格并沒有包括多種焊接方法的全部焊接工藝評定因素。焊接工藝評定報告是記載評定過程試驗及其檢驗結果并進行評價的報告,是焊接工藝評定試件焊接時所用的焊接數據的實際記錄,報告由評定單位審批后經監檢人員簽字確認后存入檔案,一份焊接工藝評定報告可以支持多份焊接工藝規程用于產品焊接。焊接工藝規程是根據產品設計圖樣并依據合格的焊接工藝評定報告編制的,焊接工藝規程中的次要因素變更,不需要重新進行評定。
6、結 語
在壓力容器制造行業焊接工藝人員只有經過不斷的理論學習、實踐經驗的積累,才可以提高焊接工藝人員執行焊接工藝評定標準的能力,有利于編制嚴格合理的焊接工藝,為提高壓力容器產品的焊接質量提供技術保證。
參考文獻
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焊接工藝評定范文2
【關鍵詞】NB/T47014 JB4708 不同點 轉換
國家能源局于2012年7月《承壓設備焊接工藝評定》并于2011年10月1日起實施。國家質檢總局也在當年11月發文要求鍋爐、壓力容器(不含氣瓶)制造、安裝、改造單位,進行新的焊接工藝評定以及修改原有焊接工藝評定時應當執行NB/T47014標準。本文就此簡單分析一下NB/T47014與JB4708的不同點,并對老焊接工藝評定按新標準轉換提出了自己的一些建議,以便能為鍋爐、壓力容器制造企業的焊接工作者提供一些有意的幫助。
1 NB/T47014與JB4708相比,在內容上的重大變化
1.1 標準性質發生了變化
JB4708為強制性標準,而NB/T47014為推薦性標準。但是,由于新GB150、固定容規及新頒布的鍋規都在正文引用了NB/ T47014,因此,鍋爐、壓力容器制造企業就必須強制執行。
1.2 擴大了標準的應用范圍
JB4708的適用的產品為鋼制壓力容器,而NB/T47014的適用產品范圍由鋼制壓力容器擴展到了壓力容器、鍋爐和壓力管道;適用的材料由鋼擴展到了鋼、鋁、鈦、銅、鎳。在焊接方法上取消了JB4708所列的電渣焊,在氣焊、焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護焊、鎢極氣體保護焊、耐蝕堆焊的基礎上,增加了等離子弧焊、摩擦焊、氣電立焊和螺柱焊等焊接方法。增加了換熱管與管板的評定,取消了對組合焊縫所進行的型式試驗評定內容;增加了復合材料焊接評定,取消了不銹鋼復合鋼焊接評定。
1.3 重新規定了焊接工藝評定的流程
1.4 焊接工藝評定因素及類別劃分的變化
(1)NB/T47014 對焊接工藝評定因素的分類與JB4708在編制型式上有了很大的區別。
JB4708的焊接工藝評定因素包括:重要因素―影響抗拉強度和彎曲性能的因素;次要因素―對要求測定的力學性能無明顯影響的因素;補加因素―影響沖擊韌性的因素。NB/T47014的焊接工藝評定因素包括:通用因素―每種焊接方法都適用的評定因素;專用因素―除通用因素外,每種焊接方法的評定因素(又分為重要因素、補加因素、次要因素)。
(2)NB/T47014中,通用因素分為焊接方法、金屬材料、填充金屬(含焊劑)和焊后熱處理四項。焊接方法、焊后熱處理除內容上有所增加外,其余與JB4708大致相同。
母材的分類、分組及評定規則的變化。
(1) NB/T47014主要根據母材的化學成分、力學性能、金相組織和焊接性能進行分類,而JB4708是根據母材的化學成分、使用性能和焊接性能進行分類的,兩者有很大的區別。
(2)母材評定規則與JB4708相比,由于一些材料類別、組別的變更以及焊接方法的增加,在類別的評定規則中修改和添加的內容有兩點:
①采用SMAW、SAW、GTAW方法對Fe1~Fe5A類材料評定時,高類別號母材評定合格的工藝適用于高類別號與低類別號母材相焊。除此之外,不同類別號母材相焊時需要進行評定。
②當規定熱影響區沖擊試驗時,兩類(組)別號母材相焊,其制定的焊接工藝與各自評定合格的工藝相同,則兩類(組)別號母材相焊不需要評定,反之亦然。
填充金屬分類及評定規則的變化。
(1)JB4708中焊接材料在焊接工藝評定時是按其牌號分類的,這并不合理。NB/ T47014主要依據母材的分類原則,對焊接材料以焊條、氣體保護焊絲、埋弧焊絲、焊劑四種情況進行了分類。其中:
①焊條與非埋弧焊絲的分類遵循焊接工藝評定原則,使熔敷金屬分類與母材相同;
②埋弧焊絲分類的原則是當施焊后成為熔敷金屬時應與母材分類相同。當焊絲牌號在同一類別中改變時,則焊接牌號也可能隨之改變。
(2)NB/T47014在通用評定因素中列出填充金屬評定原則,這一點與JB4708不同,具體如下:
① 變更類別要進行評定,但高強度級代替低強度級的填充金屬焊接Fe1、Fe3類母材可不重新評定。
② 在同類填充金屬中,用非低氫性代替低氫性焊條或沖擊合格指標低的金屬不滿足標準要求代替沖擊焊工指標高的填充金屬時作為補加因素評定。
1.6 NB/T47014在焊件厚度替代范圍上與JB4708相比較,增加了試件母材厚度的分檔,擴大了焊件母材厚度的替代范圍
(具體見NB/T47014中表7、8、9及JB4708中表3、4、5、6、7、8)
2 對于按JB4708評定的項目轉換為按NB/ T47014要求的幾點建議
(1)調整改變母材類別。如Q345R原為Ⅱ-1,現應改為Fe-2。
(2)填充金屬方面應增加金屬類別。原評定文件中僅寫了焊材牌號,現在需要歸入類別。如E5015(J507)應歸入FeT-1-2。
(3)對于原按JB4708進行的評定按NB/T47014需要調整焊件母材厚度范圍。如Q345R試件厚度24mm,原來厚度范圍為18-48mm,現應調整為16-48mm。
(4)對于評定按新標準母材適用厚度無法覆蓋的,需增加焊縫金屬厚度替代范圍。如Q345R試件厚度6mm,原標準厚度范圍為1.5-12mm,新標準為3-12mm,因此需增加δ=3mm的評定。
(5)沖擊試驗溫度如未按新標準要求,就需補做。如Q345R原來做的是常溫沖擊,現在必須做0℃沖擊,沖擊合格指標也應滿足新標準要求。
3 結束語
NB/T47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》正式實施已一年有余,但仍有部分鍋爐、壓力容器制造企業對于新標準內容不甚明了。通過本文介紹,希望能為更多制造企業焊接工作者學習、應用新標準提供一定的幫助。同時,也讓本文作者在新標準的學習與理解上更進一步。
參考文獻
焊接工藝評定范文3
關鍵詞: 不銹鋼;復合板;晶間腐蝕敏感性;焊接工藝附加評定
中圖分類號: TG442
0前言
在現行焊接工藝評定標準NB/T 47014―2011《承壓設備焊接工藝評定》中,焊接工藝評定主要是以焊接接頭力學性能準則評定焊接工藝,只規定了針對焊接接頭的力學性能、彎曲性能、堆焊層的化學成分、換熱管與管板之間焊接接頭剪切強度的評定方法。而對于不銹鋼復合板的試件,有時還需要對其覆層的化學成分和晶間腐蝕敏感性等附加特性進行測定或檢驗,試件附加特性的影響因素與力學性能的影響因素是不相同的,而NB/T 47014―2011《承壓設備焊接工藝評定》等標準只規定了以力學性能為準則的評定規則及要求,但沒有涉及到這方面的內容。
在JB 4708―2000《鋼制壓力容器焊接工藝評定 標準釋義》的“二、標準原理”中提到:“當按照焊接接頭力學性能準則評定焊接工藝時,如果產品有其他使用性能要求,則由焊接工藝人員按照理論知識和科學實驗結果來選擇條件并規定焊接工藝適用范圍。” (雖然JB 4708―2000標準已換版更新,但其評定思想未改變,判定準則依然未變。)
為此,施工單位還需要在鍋爐壓力容器監督檢驗機構的監檢與幫助下,制定出專門對此的焊接工藝附加評定方法。依據NB/T 47014―2011和GB/T 21433―2008《不銹鋼壓力容器晶間腐蝕敏感性檢驗》,并結合其它相關標準規范,編寫了下述方法,作為工程實踐的探討,對于不銹鋼復合板焊接接頭要求附加特性(在本方法指覆層的化學成分和晶間腐蝕敏感性)時,對焊接工藝附加評定的規則、評定方法、檢驗方法和結果評價等作出了明確規定。
1適用范圍
本方法規定了不銹鋼復合板制壓力容器的對接焊縫和角焊縫、耐蝕堆焊焊接接頭附加特性(在本方法指覆層的化學成分和晶間腐蝕敏感性)焊接工藝附加評定的規則、評定方法、檢驗方法和結果評價。不銹鋼制壓力容器可參照對于覆層的相應評定要求進行焊接工藝附加評定。
本方法所適用的不銹鋼包括奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼,但不包括馬氏體不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼。
2總則
不銹鋼復合板制壓力容器的設計文件中規定有其它特殊檢驗要求時(在本方法指覆層的化學成分測定和晶間腐蝕敏感性檢驗),則必須在進行焊接工藝評定同時,增加焊接工藝附加評定;未規定有其它特殊要求時,則視為設計不要求,可只進行焊接工藝評定,不需進行焊接工藝附加評定。
不銹鋼復合板制壓力容器的焊接工藝附加評定,除遵守本方法規定外,還應符合壓力容器產品相關標準、技術文件和設計文件的要求。
焊接工藝附加評定的評定方法,應根據產品結構特點及技術要求,按照NB/T 47014―2011及其它相應標準、技術文件和設計文件制定,并取得有關質量監督部門的認可。
本方法中所提到基層和覆層焊縫金屬厚度都以母材中基層和覆層各自厚度為準。
3附加評定因素
3.1 影響覆層化學成分的因素
影響覆層化學成分的因素按照NB/T 47014―2011中表16“各種焊接方法的堆焊工藝評定因素”的規定執行。
3.2影響覆層晶間腐蝕敏感性的因素
影響覆層晶間腐蝕敏感性的因素分重要因素、規則因素和次要因素,見表1。
4附加評定規則
4.1覆層化學成分附加評定規則
覆層化學成分附加評定規則按照NB/T 47014―2011中“7 耐蝕堆焊工藝評定”的規定執行。
以母材覆層厚度作為適用于焊件覆層的最小評定厚度,以試件覆層焊縫金屬厚度作為適用于焊件覆層焊縫金屬的最小評定厚度。
5評定方法
5.1分別評定
按照NB/T 47014―2011的規定進行焊接工藝評定。依據對接焊縫試件評定合格的焊接工藝,編制焊接工藝附加評定的焊接工藝卡。
按本方法規定,對焊接工藝附加評定的焊接工藝卡進行附加評定。在保證焊接接頭力學性能基礎上,獲得晶間腐蝕敏感性符合規定的焊接工藝。
5.2合并評定
在同一試件上將焊接工藝評定與焊接工藝附加評定合并進行。
焊接工藝評定規則應按NB/T 47014―2011的規定;焊接工藝附加評定規則按照本方法中的規定執行。
6試件的形式與尺寸
焊接工藝附加評定采用對接焊縫全焊透試件,可采用單條焊縫、T字形焊縫或十字形交叉焊縫試件。試件的形式、數量與尺寸應當滿足制備試樣的要求,并應當符合NB/T 47014―2011和GB/T 21433―2008的規定,且應同時滿足設計文件和相應試驗標準的規定。試件形式與尺寸見圖1。
試件焊縫斷面形式如圖2所示。
7.1外觀檢查
外觀檢查不得有裂紋。
7.2無損檢測
無損檢測(按JB/T 4730)不得有裂紋,檢測方法應采用射線檢測和滲透檢測。
7.3化學成分測定
板狀試件在焊接接頭長度方向中間位置,或力學性能試驗和彎曲試驗取樣后的備用位置進行化學成分測定。
直接在覆層焊接接頭焊態表面上進行測定,或從焊接接頭表面制取屑片。 測定部位應包括焊縫區、熔合區,各取一處。
覆層熔敷金屬的主要合金元素的含量不得低于覆層材料標準規定的下限值,并且同時滿足設計文件的規定,若無規定時應當符合焊材標準要求。
7.4晶間腐蝕敏感性檢驗
覆層晶間腐蝕敏感性檢驗按照GB/T 21433―2008的規定執行。
試樣的截取與試樣的數量、形式、尺寸、受檢試樣狀態、加工方法、檢驗方法選擇以及檢驗結果的評定應當符合GB/T 21433―2008的規定,不銹鋼晶間腐蝕試驗方法應符合GB/T 4334―2008《金屬和合金的腐蝕 不銹鋼晶間腐蝕試驗方法》的要求,且應當同時滿足設計文件和相應試驗標準的規定。8結論
壓力容器產品焊接的基礎質量是焊接接頭的使用性能和焊接缺陷,當進行不銹鋼復合板焊接時,覆層的化學成分和金相組織是保證耐蝕性能的基礎,只有通過相應的焊接工藝控制,才能保證焊接接頭性能達到耐蝕要求。有了正確的評定方法,才能預防焊件產生不良的后果,就能很好地保障產品的焊接接頭性能和質量。本方法以國家現行標準規范為依托,根據不銹鋼復合板的特性與焊接工藝特點,針對化學成分和晶間腐蝕敏感性兩方面,提出了焊接工藝附加評定方法,這也是對實踐應用的探討,希望能經得起實際工程的檢驗。
參考文獻
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收稿日期: 2013-11-09
韓麗娟簡介: 1968年出生,工程師,本科學歷,主要從事壓力容器與鋼結構焊接制造的相關質量管理和培訓工作。壓水堆蒸氣發生器橫向支撐墻體托架焊接工藝及實踐
解天俊,張榮儉,鄭東宏(國核工程有限公司,山東 海陽 265116)
0前言
蒸氣發生器(下文中簡稱SG)是壓水堆主設備,起到了核能和熱能的交換作用,其橫向支撐主要有上、中、下三套,如圖1所示,每套支撐均由托架與蒸汽發生器房間的墻體進行焊接連接。蒸汽發生器在工作狀態下通過焊縫傳遞載荷至墻體,托架按照設計分級,屬于質保等級、安全等級、抗震等級均為1級的核級支承件。
SG托架母材設計材質為ASTM A588 Gr.A或Gr.B,屬高強度低合金可耐大氣腐蝕結構鋼。托架母材的厚度分別為4 in(101.6 mm)、2.5 in(63.5 mm)、3 in(762 mm),設計圖紙標明上部托架為角焊縫,中部和下部托架為全熔透焊接接頭。中部和下部托架受現場安裝位置限制,坡口形式只能加工成單邊V形,熔敷金屬填充量大,焊接作業周期長。
為確保托架焊接質量,合理的焊接工藝和現場實施方案是關鍵,本文重點介紹SG托架焊接工藝的技術準備和現場焊接工藝及產生問題的分析和處理。圖1蒸氣發生器上、中、下橫向支撐示意圖
1焊接性分析
SG托架制造廠商制作原材料選用了ASTM A588 Gr.B,表1和表2為A588 Gr.B的主要化學成分和力學性能指標。
A588中含有一定量的P,盡管P對提高耐大氣腐蝕能力有一定的積極作用,但P會導致裂紋敏感性增加,出現內裂;P還會惡化鋼的韌性,特別是限制降低鋼的沖擊韌性[1]。美國標準材料在國內核電站應用不多,可借鑒的案例經驗不多,制定焊接工藝除考慮材料本身的焊接性能外,相關的核電站建造標準的執行也須綜合考慮。表1ASTM A588GrB的化學成分(質量分數,%)CSiMnPSCrNiVNbCuTi0.120.281.330.03520.00250.410.410.0380.0230.290.007
表2ASTMA588GrB的力學性能抗拉強度
Rm/MPa屈服強度
Rel/MPa斷后伸長率
A(%)沖擊吸收能量
(-10℃)Akv/J54039233166,166,167 2焊接工藝評定
SG墻體托架為核1級設備的支承部件,焊接工藝焊條評定必須遵循ASME B&P IX―2010[2]和ASME B&P Ⅲ Subsection NF―2010[3]。選用電弧焊方法,根據ASME第九卷,工藝評定過程中的試驗件、評定范圍、檢驗和試驗方法應遵循QW-450的要求,QW-253列出了影響工藝評定的因素,在工藝評定準備階段重點分析影響力學性能的焊接條件的變化,要求完成后的工藝評定可完全覆蓋SG架現場焊接的所有焊接接頭,主要有以下幾點:
(1)QW403.5材料組號。按照ASME第九卷材料的分組,A588材料分組是P-No.3,組號是1。對于鐵基材料,焊接工藝評定應使用和蒸汽發生器托架相同的P-No.和組號,方可覆蓋托架母材的P-No.和組號,因此工藝評定材料選用A588Gr.B。
(2)QW403.6 試件厚度的范圍。評定的母材最小厚度為試件厚度或16 mm,取兩者中的最小值。托架母材最大厚度是101.6 mm,結合QW451.1的要求,焊接試件厚度不少于38 mm,那么可覆蓋母材厚度最大值為200 mm,則工藝評定所用母材厚度選用38 mm,即可覆蓋現場托架焊接,也可減少評定時熔敷金屬量。
(3)QW403.9 對于單道焊或多道焊,其中任一焊道的厚度大于13 mm,厚度的增加超過試件評定厚度的1.1倍。托架焊接采用多道多層焊,必須控制任一焊道的厚度不得大于13 mm,不超過工藝評定的覆蓋范圍。
(4)QW404.4、QW404.5和QW404.12填充金屬從某一F-No.、SFA或A-No.改變為另一F-No. 、SFA或A-No.,或改變為ASME中未列出的任何其它填充金屬。為不改變填充金屬的F-No.、SFA分類號和A-No,并根據A588的材料力學性能和化學成分,工藝評定所用材料可從現場庫存的焊接材料中選擇,填充材料選用E7018,E7018分組號為F-No.4,ASME標準號為SFA-5.1,化學成分分類號為A-No.1,如表3~表4為ESAB生產的E7018焊條的化學成分和力學性能。
表3ESAB公司生產的E7018焊條主要化學成分(質量分數,%) CSiMnPSCrNiVMoCo0.0680.501.310.0110.0070.040.050.020.010.01
表4ESAB公司生產的E7018焊條的力學性能抗拉強度
Rm/MPa屈服強度
Rel/MPa斷后伸長率
A(%)沖擊吸收能量
(-10℃)Akv/J55444637145,153,130
(5)QW404.30焊縫熔敷金屬厚度的變化超過工藝評定的厚度范圍,則需重新評定。工藝評定的試件采用全熔透焊縫,保證工藝評定熔敷金屬厚度可覆蓋托架的厚度。
(6)QW406.3 最大層間溫度比工藝評定記錄值高56℃,則評定不可覆蓋托架的現場焊接。在工藝評定焊接過程中,須記錄層間溫度值,以限制SG托架焊接過程的層間溫度。
(7)QW407.1 P-No.3材料如果工藝評定改變焊后熱處理條件,或不進行焊后熱處理,則不可覆蓋產品焊接。根據ASME-NF-4622的要求,蒸汽發生器托架焊接需在595~675℃之間進行焊后熱處理,則工藝評定試件焊后也須在此溫度范圍內進行熱處理。
(8)QW407.2 工藝評定試件在熱處理溫度下的累計時間不得少于產品所用時間的80%,但可在一次熱循環中完成。SG托架厚度最大為101.6 mm,焊后熱處理的恒溫時間根據ASME-NF-4622.1規定不得少于2.5 h,考慮到如果施工中出現返修,補焊后仍需要重新進行熱處理。因此工藝評定試件焊后熱處理恒溫時間延長為5 h,保證工藝評定熱處理循環可覆蓋托架焊接及返修工藝。
(9)QW409.1 產品熱輸入的增加超過評定值,金屬的力學性能產生變化。工藝評定過程的電特性應進行記錄,計算熱輸入的最大值限制SG托架焊接過程的參數。
3主要施工工藝
3.1加設防焊接變形工裝
SG托架現場安裝的技術要求精確,角度變形值均不得超過±1°,焊接變形的控制必須非常嚴格。為防止焊接角變形,保證安裝的精度,中部和下部SG托架焊接前加設工裝進行剛性固定。SG托架工裝由中部工裝和側部工裝構成,如圖2所示,在車間加工完坡口后加裝中部工裝包裹住托架,在核島蒸汽發生器房間墻體上現場進行定位后,調整托架位置使其滿足安裝要求,再加裝側部工裝,使托架牢固固定在測量定位的位置。圖2SG托架墻體工裝示意圖3.2根部襯墊和引弧、息弧板
按照ASME標準的要求,焊條電弧焊的全熔透焊縫必須在根部設置襯墊,這點和國內的焊接相關標準有所區別,國內標準允許焊條電弧焊單面焊雙面成形。SG托架板與板之間的間距不到200 mm,加設了工裝后如果根部使用鋼制襯墊,焊接完成后襯墊無法按設計要求磨除。現場進行根部焊接時,使用了陶制襯墊,既可保證根部焊縫質量,也可方便去除襯墊,滿足了設計要求。
為避免引弧和收弧時的缺陷,現場在SG托架坡口上端和下端設置了引弧板和息弧板,將引弧時的焊縫端部和收弧時的弧坑引到焊件外。按照ASME-NF要求,臨時附件的焊接也必須經過工藝評定合格,材料與被焊材料相容,焊縫按NF-4620要求進行熱處理。引弧板和息弧板材料選用A588 Gr.B,在施工邏輯上需要注意引弧板和息弧板設置和磨除的時間點,在SG托架加熱達到預熱溫度后,再定位焊引弧板和息弧板,焊接完成后整體進行熱處理后再用機械方式磨除引弧板和息弧板。
3.3焊后熱處理
為了消除由于焊接過程引起的殘余內應力,托架焊后須按照ASME-NF要求進行去應力退火熱處理,需要注意的是焊后熱處理必須在蒸汽發生器房間墻體自密實混凝土澆筑前進行,以避免對混凝土造成不利影響;焊縫每側受控加熱帶的最小寬度應為焊縫或50 mm兩者中的較小值。表5是托架熱處理的技術參數。
表5SG托架焊后熱處理參數項目名稱恒溫溫度T/℃恒溫時間t/min425℃以上的加熱和
冷卻速率v/(℃?h-1)焊縫兩側加熱最小
寬度范圍B/mm下部托架620±1015056110中部托架620±101358580上部托架620±106056504焊接缺陷的產生及原因分析
中部和下部SG托架焊接完成后,進行最終的無損檢測,包括VT、UT和PT。在UT檢測時,發現了線性缺陷,驗收不合格,開列了不符合項NCR進行返修,耽誤工期近20天。因此必須對返修的原因進行分析,防止托架的后續焊接出現缺陷,影響焊接質量,延誤現場施工進度。以下是根據現場施工的全過程,從人員、材料、機具、規范標準等方面進行了原因分析,找出的SG托架焊接產生線性缺陷的重要影響因素。
4.1預熱溫度
按照批準的焊接工藝規程要求,托架焊接預熱溫度不得低于110℃,施工過程監控記錄實際預熱溫度為120℃左右。托架母材厚度均超過60 mm,且支架板長度最長為1.5 m,預熱溫度接近下限值致使熔敷金屬部位和近焊縫區母材溫度梯度大,焊縫及母材散熱過快,導致內應力加大,焊縫的淬硬傾向加大。A588Gr.B本身存在一定的裂紋敏感性,內應力過大致使焊縫產生內裂。
4.2焊后處理
SG托架焊接由于熔敷金屬填充量大,焊接周期長,難以連續不斷地完成焊接。按照設計要求,SG托架根部焊縫必須進行PT檢測,而PT檢測需待焊縫冷卻至50℃方可操作。這些因素都導致SG焊接過程不可避免地出現中斷,在SG橫向支撐焊接過程中斷后和焊接完成后,也未有效采取保護措施,如消氫處理等。焊縫中擴散氫在焊接中斷后由于焊縫快速冷卻未能及時逸出,與此同時SG托架被防變形工裝剛性固定,拘束應力較大,最終焊縫層間產生線性缺陷。
SG托架焊接完成后,為保證安裝精度,在可執行的方案中要求復測,復測完成后再進行熱處理,焊后和熱處理存在較長的間歇期,焊縫中殘余了較大的拘束應力,同樣也存在導致焊縫層間被撕裂的風險。
5工藝改進
根據以上原因分析,后續的SG托架焊接改進了工藝措施,對施工工序重新進行了調整:
(1)提高預熱溫度。設定實際預熱溫度到最小180 ℃,增大加熱寬度至150 mm,并在SG托架兩塊支架板中間填塞保溫材料,焊接全過程采用電腦控溫型熱處理設備進行跟蹤恒溫,以防止母材散熱過快導致預熱和層間溫度偏低。
(2)增加消氫處理。根據NRC美國核管會導則RG1.5推薦的P-No.3材料消氫處理溫度范圍232~315 ℃,在根部焊接完成后和焊接工作中斷間隙,將焊縫立即升溫至265 ℃,恒溫至少4 h,從根本上消除擴散氫的影響,防止焊縫出現內裂。
(3)重新調整施工工序。在焊后先進行退火熱處理,后進行SG托架位置的復測,及時消除焊縫中的殘余應力,防止因殘余應力產生內裂。
6結論
后續SG托架焊接通過改善工藝,提高預熱溫度、增加消氫處理和調整施工工序,有效地防止了焊接線性缺陷的產生,同時把工藝方法固化到程序中,程序化、標準化后續施工,為后續主設備的安裝工作的順利開展,奠定了堅實的基礎。 此外,對于類似A588的其它低合金鋼在焊接時,也應把焊接工藝和安裝工序作為整體進行考慮,針對現場實際施工特點,靈活調整施工工序,避免其它工序對焊接質量造成有害影響。
參考文獻
[1]溫東輝.高韌性耐候鋼厚板的開發[J].世界鋼鐵,2009(5):8.
焊接工藝評定范文4
【關鍵詞】承壓設備 焊接工藝 焊接工藝評定
現今焊接技術發展十分迅猛,現代承壓設備結構也已發展成全焊型。焊接技術是機械制造中最主要的一個環節。例如很多機械工業產品以及冶金行業、化工工程、海洋工程、航天技術等等,焊接質量直接影響承壓設備的質量。焊接工藝評定是國家質量技術監督機構進行取證、復證時必檢的項目,是保證焊接工藝正確和合理的必經途徑,是保證焊件的質量、焊接接頭的各項性能必須符合產品技術條件和相應的標準要求的重要保證。
本文就對焊接工藝評定標準的理解,結合生產制造過程中的實際情況對在焊評過程中遇到的若干重要因素進行了分析。
1承壓設備焊接工藝評定中的若干重要因素
1.1焊后熱處理的評定規則
原文中“當規定進行沖擊試驗時,焊后熱處理的保溫溫度或保溫時間范圍改變后要重新進行焊接工藝評定。試件的焊后熱處理應與焊件在制造過程中的焊后熱處理基本相同,低于下轉變溫度進行焊后熱處理時,試件保溫時間不得少于焊件在制造過程中累計保溫時間的80%”,這句話中的保溫溫度的范圍和時間范圍就不易理解的透徹,而應該理解為是指相應標準或技術文件所規定范圍,例如JB/T1613-1993《鍋爐受壓元件焊接技術條件》即對鍋爐焊后熱處理的溫度范圍和時間范圍作了規定,“技術文件”則指經過評定合格后而編制的焊接工藝指導書,例如評定中的實際溫度為620℃,溫度范圍就為620±20℃。標準上保溫時間一般只有個最小值,如果做的焊接工藝評定只滿足最低標準,這樣就容易造成保溫時間覆蓋不了,例如接管與筒體的角焊縫上(接管為6mm,筒體為40mm),產品上該焊縫是按較厚的筒體焊縫進行熱處理的,覆蓋接管6mm的焊接工藝評定保溫時間如果只滿足標準的最低要求或2倍時間,這樣接管的焊接工藝評定就覆蓋不了了。若焊縫檢測不合格經過返修后,熱處理的保溫時間還會更長。
考慮上述情況,在制定焊接工藝評定任務書時,最好選取公司在制造過程中可能遇到的較長保溫時間,避免因熱處理保溫時間覆蓋不了,重新再做一個保溫時間長的評定。建議熱處理保溫時間至少為2~3小時或為200mm厚度的需要的保溫時間(因為評定的最大厚度能覆蓋到200mm),甚至更長。
1.2焊接工藝評定的檢驗項目
鍋爐和壓力容器的焊接工藝評定的按NB/T47014-2011(JB/T4708)的標準制作,NB/T47018中只提到三個檢驗項目:拉伸、彎曲、沖擊。如果我們焊接工藝評定也只作這三個項目,在其它重要因素一樣的情況下,對于壓力容器是能夠覆蓋的,而要是遇到A級鍋爐的話就不一定覆蓋到,A級鍋爐還有金相檢驗及全焊縫拉伸的要求。所以在做焊接工藝評定時,還應考慮到鍋爐上的實際情況。
1.3組合評定
組合評定即采用兩種以上的焊接方法完成的焊接試件。如果采用組合評定試件進行焊接工藝評定時,沖擊試驗、面彎、背彎時應考慮到每種焊接方法的情況。例如采用氬弧焊打底,焊條電弧焊的焊接工藝評定;做沖擊試驗時,試樣應包含兩種焊接方法,取樣時就要注意是兩種焊接方法用一個試樣,還是兩種焊接方法分別取樣。面彎、背彎也是如此,受拉面應包含兩種焊接方法,即氬弧焊要2個面彎和2個背彎,焊條電弧焊也要2個面彎和2個背彎。
1.4焊接工藝評定的項目
由于承壓設備產品的標準要求不同,焊接工藝評定是有針對性的,很多承壓設備廠焊接工藝評定雖多,卻覆蓋不了產品,并且覆蓋重復的項目也很多,造成了不必要的浪費。
為了減少焊接工藝評定的項目,對產品覆蓋能夠達到最大化,本人根據實際生產情況,如何能夠使焊接工藝評定覆蓋范圍廣,列出了一下幾點:(1)做Fe-1-1材料的評定時,最好采用Fe-1-2的材料,因為Fe-1-2不僅能覆蓋Fe-1-2的,還能覆蓋到Fe-1-1的以及Fe-1-2+Fe-1-1的。(2)母材厚度采用4、8、38mm基本上就能覆蓋全部的厚度了。(3)焊接工藝評定中的檢驗項目應考慮到實際產品的情況,例如沖擊、金相檢驗、全焊縫拉伸應都要采用。(4)盡量采用向上立焊。(5)焊接工藝評定時不進行預熱,因為不預熱能夠覆蓋預熱的工藝。(6)道間溫度采用實際生產中可能的最高溫度。(6)線能量也應為實際生產中的最大值。(7)試件采用一面多道焊、一面單道焊。(8)采用對接焊縫的試件進行評定,因為對接焊縫能覆蓋角焊縫。
2結語
本文只分析了焊接工藝評定中的一些常見問題,要能夠徹底的理解焊接工藝評定標準絕非一朝一夕的事,只有焊接工藝人員在生產過程實踐中遇到才能夠真正的理解標準,這樣焊接工藝評定才能夠保證覆蓋范圍廣、經濟性好。
參考文獻:
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[3]GB150-2011《壓力容器》.中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,2012.
[4]NB/T47015-2011 壓力容器焊接規程 國家能源局,2011.
[5]TSG G0001-2012《鍋爐安全技術監察規程》.中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,2012.
[6]JB/T1613-1993《鍋爐受壓元件焊接技術條件》.
焊接工藝評定范文5
關鍵詞 壓力容器;焊接工藝規程;焊接工藝評定
中圖分類號TG44 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)83-0168-02
0 引言
為了保障固定式壓力容器安全運行,確保焊接工藝的正確性,《固定式壓力容器安全技術監察規程》4.2條規定了應進行焊接工藝評定的焊縫。焊接工藝評定是為驗證所擬訂的焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價。
焊接工藝評定是壓力容器產品安全性能A類監督檢驗項目,《固定式壓力容器安全技術監察規程》明確指出“監檢人員應當對焊接工藝的評定過程進行監督,焊接工藝評定報告和焊接工藝規程除經制造單位審批程序外,還應經過監檢人員簽字確認后才能存入技術檔案”。NB/T47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》是指導企業進行焊接工藝評定的基本標準,正確理解與實施能有效地強化企業焊接工藝評定要求,保證壓力容器焊接質量。但由于該標準的專業性和實踐性較強,筆者在監檢工作中發現有些制造單位對有些條款的認識和理解有一定偏差。有些制造單位,對如何進行焊接工藝評定,理解不透,把握不準,以致出現錯誤。下面就焊評中的一些基本概念、焊評間的適用、厚度覆蓋范圍和焊工項目等一些易出錯的問題加以分析,旨在結合具體工作實踐來加深對標準的理解。
1 幾個概念
正確理解焊接術語,是正確執行焊接工藝評定標準的前提。在壓力容器制造監督檢驗檢過程中,通過與質量保證體系相關人員的交流,發現有些技術人員對于一些焊接術語的概念混淆不清,在此簡單解釋,以便于焊接工藝評定的進行。
1.1 對接焊縫和角焊縫,對接接頭和角接接頭
1)對接焊縫:在焊件的坡口面間或一焊件的坡口面與另一焊件表面間焊接的焊縫;
2)角焊縫:沿直交或近直交焊件的交線所焊接的焊縫;
3)對接接頭:兩焊件表面構成大于或等于135°,小于或等于180°夾角的接頭;
4)角接接頭:兩焊件端部構成大于30°、小于135°夾角的接頭。
對接接頭形式可能是對接焊縫連接,也可能是角焊縫連接;角接接頭形式可能是角焊縫連接,也可能是對接焊縫連接。也就是說對接焊縫可能是對接接頭,也可能是角接接頭;角焊縫可能是角接接頭,也可能是對接接頭。盡管各個接頭形式各異,但是連接焊縫的形式可以相同。無論哪種接頭形式,確認是對接焊縫,評定試件必須采用對接。焊接工藝評定試件分類對象是焊縫,而不是焊接接頭。
1.2 預焊接工藝規程(pWPS)、焊接工藝規程(WPS)和焊接作業指導書(WWI)
不少工廠將預焊接工藝規程、焊接工藝規程和焊接作業指導書,這三個完全不同的概念混淆起來。預焊接工藝規程(pWPS)是指“為進行焊接工藝評定所擬訂的焊接工藝文件”,而焊接工藝規程(WPS)是指“根據合格的焊接工藝評定報告編制的,用于產品施焊的焊接工藝文件”,只是一個單純的用于施焊的焊接工藝文件,產生于工藝評定后,是根據PQR編制的,它與pWPS無關。而焊接作業指導書(WWI)是指“與制造焊件有關的加工和操作細則性作業文件。焊工施焊時使用的作業指導書,可保證施工時質量的再現性”。內容不僅包括焊接工藝,而且還包括與制造焊件有關的加工和操作等內容。因此可以認為焊接作業指導書才能指導焊工施工。如果只用WPS文件,指導焊工作業的文件是不完整的,還必須要有其它文件相配合。
1.3 焊工技能評定和焊接工藝評定
合格焊縫有兩個方面的要求,其一就是焊縫沒出現超標缺陷;其二就是接頭的性能滿足要求。這兩方面的要求體現了焊工技能考試和焊接工藝評定之間的關系。對焊工技能評定就是焊工依照合格焊接工藝進行焊接,不能夠出現超標缺陷焊縫;焊接工藝評定的目的在于保證焊接接頭的使用性能符合要求。評定焊工技能時,要求采用經過評定合格的焊接工藝,排除不當的焊接工藝的干擾;進行焊接工藝評定時,要求焊工必須熟練操作,排除焊工操作的各種干擾因素;所以屬于評定焊工技能內的問題不要混淆到焊接工藝評定中來。比如對于焊工技能評定,變更焊接位置,焊工需重新考試。如果焊工僅僅具備橫焊資格,但是實際操作中需要進行仰焊,那就一定要重新對焊工做仰焊位置的施焊技能評定。但NB/T47014-2011規定:在一般情況下焊接位置是次要因素,工藝不變,不會改變焊接接頭性能,所以變更焊接位置不需要重新做焊接工藝評定。焊工技能評定和焊接工藝評定兩者的目的不同,因而評定的內容也不同。
2 關于焊評之間的適用問題
在確定壓力容器焊接工藝評定項目時時,要注意評定之間的適用問題。
1)板狀對接焊縫試件工藝評定項目不僅適用于板狀對接焊件,還適用管狀對接焊件,同樣,管狀對接焊縫試件工藝評定項目不僅適用于管狀對接焊件,還適用于板狀對接焊件。角焊縫工藝評定項目適用于任意形式的角焊縫焊件。需要強調的是對接和角接所用管材試件,僅僅與管材厚度存在關系,和直徑之間沒有關系;
2)受壓角焊縫的焊接工藝評定。對NB/T47014-2011中6.3.1.2的理解非常關鍵,“評定非受壓角焊縫預焊接工藝規程時,可僅采用角焊縫試件。”言外之意,評定受壓角焊縫焊接工藝時,需采用對接焊縫評定。這是因為角焊縫試件評定時本身未經過力學測試,用于非受壓(受力)焊縫尚可,不可用于受壓焊縫。因此,在確定合理的焊接工藝評定項目時,應先找出所有焊接接頭,再確認是哪種焊縫連接形式和焊件厚度。如果是對接焊縫連接,則取對接焊縫試件。
3 關于厚度覆蓋范圍問題
3.1 試件厚度、焊件厚度與沖擊試驗間的關系
試件厚度適用于焊件厚度與有無沖擊試驗要求有關。不少廠家編制預焊接工藝規程,不分有無沖擊試驗要求,全都按NB/T47014-2011中表7、表8規定填寫,擴大了厚度適用范圍。按NB/T47014-2011中6.1.5.2條規定“當規定進行沖擊試驗時,焊接工藝評定合格后,當T≥6mm時,適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值為試件厚度T與16mm兩者中的較小值;當T<6mm時,適用于焊件母材厚度的最小值為T/2”。如試件經高于上轉變溫度的焊后熱處理或奧氏體材料焊后經固溶處理時,仍按表7或表8規定執行。
3.2 組合評定試件的沖擊試樣制取
比如某單位所用試件母材16mm厚,應用鎢極氬弧焊打底,焊條電弧焊填充、蓋面,由于鎢極氬弧焊焊縫金屬厚度只有2mm~3mm,無法單獨制取打底層沖擊試樣,只在試件焊條電弧焊填充、蓋面層焊縫金屬中取了沖擊試樣,單位技術人員認為該組合評定合格。筆者認為,鎢極氬弧焊焊縫金屬沒有得到沖擊試驗檢驗,力學性能試驗并沒有完成。當鎢極氬弧焊焊縫金屬厚度無法單獨取樣時,也可以與焊條電弧焊聯合取樣制取沖擊試樣,當聯合試樣沖擊試驗合格后,才能認為該工藝評定合格。
4 焊工項目問題
4.1 焊縫金屬厚度
在施焊現場審查時,要注意焊工的項目是否能滿足其操作要求。如對接焊縫要注意所考項目能覆蓋的焊縫金屬厚度。某單位制作一奧氏體不銹鋼壓力容器,筒體規格DN800*5,筒體與封頭環縫采用GTAW,施焊焊工的持證項目為組合項目中的GTAW-FeIV-1G-2/60-FefS-02/10/12。這是不正確的,焊縫金屬厚度2mm只能覆蓋焊件最大焊縫金屬厚度為4mm,筒體和封頭厚度5mm,焊工應進行相應項目操作技能考試。
4.2 管板角接頭試件適用管板角接接頭焊件范圍
管板角接頭試件應用于管板角接頭焊件時,對管外徑的限制容易被疏忽。某單位焊工的持證項目為SMAW-Ⅰ/Ⅱ-2FG-12/60-F3J,卻焊接管外徑為20mm的管板垂直固定接頭是不正確的。管板角接頭試件應用于管板角接頭焊件時,對外管徑有規定,試件管外徑為60mm應用于焊件時,管外徑最小值為25mm,最大值不限。當接管直徑小于25mm時,管板接頭試件直徑就是適用管板接頭焊件的最小直徑。此外要注意的是,管材對接考試合格后可以用于板材,但板材考試合格用于管材時,只適用于外徑為76mm(含76mm)以上的管材。
5 結論
上述焊接工藝評定監督檢驗中發現的問題只是筆者認為比較重要且易被忽視的,有些問題甚至是多家制造企業的“通病”,也是監檢員工藝審查中的薄弱環節。當然焊接工藝審查中還會發現其他問題,也還會有很多未知的問題等待去發現。這就需要監檢人員不斷的努力去學習新知識以及積累相關的檢驗經驗,結合具體工作實踐來加深對NB/T47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》標準的理解。
參考文獻
[1]NB/T47014-2011,承壓設備焊接工藝評定.
[2]TSG R0004-2009,固定式壓力容器安全技術監察規程.
焊接工藝評定范文6
摘要:壓力容器是一種特殊設備,其制造過程中的焊接質量控制相當關鍵。所以,只有建立完善的焊接質量控制系統,才能生產出合格的壓力容器。從焊接材料、焊接工藝、焊接檢驗等幾個方面來細述如何控制焊接的質量。
關鍵詞:焊接;工藝;質量;控制;
前言
壓力容器是一種特殊設備,其制造過程中的焊接質量控制相當關鍵,起著決定性的作用。焊接質量對壓力容器的壽命與安全運行起著重要作用,它直接關系到人民群眾生命與財產安全。從某種意義上說,焊接的質量就是壓力容器的質量。焊接接頭質量的控制主要包括對焊工管理、焊接材料、焊接工藝、焊接檢驗等方面的控制。
1焊工管理
焊接是特殊工種,焊工是焊接質量的制造者,其操作技能的好壞直接體現在焊接質量上。因此,壓力容器焊工應嚴格按《特種設備焊接操作人員考核細則》的要求,進行相應項目的考核,取得特種設備作業人員證后方可施焊。焊工合格證有效期限為4年,在合格項目有效期滿前3個月,須提出申請進行復審;中斷與特種設備有關的焊接工作6個月以上再從事特種設備焊接工作的,必須重新考試。持證焊工應在合格項目允許的范圍內施焊,不可無證施焊,制造廠的質檢部門應經常檢查焊工的持證情況。焊工施焊時嚴格按照焊接工藝執行。
2焊接材料
2.1焊接材料的選擇
壓力容器與其它設備焊接結構不同,它要求采用全焊透結構,其焊接接頭承受著與容器殼體相同的各種載荷、溫度和工作介質的物理、化學作用。對焊縫金屬不僅要求具有與殼體材料基本相等的強度,而且要求具有足夠的塑性和韌性,以防止受壓部件焊接接頭在運行過程中,因各種應力和溫度的共同作用而提前失效或產生脆性破裂。此外,某些場合,還要求焊縫金屬具有抗工作介質腐蝕的性能。因此,壓力容器用焊接材料的選擇需要考慮各方面的因素。
2.2焊接材料的驗收、保管和領用
焊接材料的驗收、保管與領用也是焊接質量控制過程中重要的環節之一。不同廠家的同一型號或牌號的焊條,其工藝性能也可能存在差異,因此,制造廠應根據自己的實際經驗,選定相對固定的焊條生產廠家。焊接材料入庫驗收時要有制造廠提供的質量保證書,而且包裝完好,生產批號清晰,必要時按相應標準進行抽樣復驗,驗收合格后及時入庫。入庫后的焊材按牌號、規格、批號分別儲放在溫度>5℃,相對濕度不大于60%的焊材庫內。焊條和焊劑使用前必須按規定的烘干參數進行烘干。焊條從烘干爐取出后,在大氣中存放時,焊條藥皮將吸收大氣中的水分,存放的時間越長吸收的水分越多,因此焊工在領用焊條時應配備焊條保溫筒,做到隨用隨取。焊材發放時,焊工應持焊接材料領用卡領取焊接材料,領用卡應注明產品編號、焊接材料牌號、規格和數量,并做好發放記錄。
3焊接工藝
壓力容器的焊接工藝是控制接頭焊接質量的關鍵因素。因此必須按焊接方法、焊接材料的種類、板厚與接頭形式編制焊接工藝。
3.1焊接工藝評定
焊接工藝評定是保證壓力容器焊接質量的重要措施。焊接之前,應先擬訂預焊接工藝規程(pWPS),并對擬訂預焊接規程進行評價,形成焊接工藝評定(PQR),根據合格的焊接工藝評定編制焊接工藝規程(WPS)和焊接作業指導書(WWI)。
焊接工藝評定從一個方面反映了制造廠的焊接能力。但在執行過程中總是存在若干問題,主要體現在以下幾個方面:
(1)首次使用的國外材料未進行焊接工藝評定。
(2)用不等厚試件進行評定,經評定合格后適用不等厚焊件母材厚度的范圍,應按厚邊對厚邊,薄邊對薄邊分別計算。
(3)不少制造廠對拼焊鋼板熱沖壓成形封頭的焊接工藝評定,都沒有考慮熱沖壓過程,認為熱沖壓是熱加工而不是焊后熱處理,而且熱沖壓溫度是高于上轉變溫度,因此焊件的最大厚度為試件厚度的1.1倍。
(4)改變焊后熱處理類別未重新做焊接工藝評定。
3.2焊接工藝參數的選擇
焊接工藝參數是指焊接時,為保證焊接質量而選定的諸物理量的總稱。焊接工藝參數的確定涉及到多種因素,包括材料種類、規格和焊接方法。焊接熱輸入是指熔焊時,由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的能量。它綜合體現了焊接工藝參數對焊縫性能的影響。對于低碳鋼來說,這種鋼的塑性和沖擊韌性優良,焊接接頭的塑性和沖擊韌性也很優良,一般情況下可對線能量的控制范圍適當放寬。但使用埋弧焊時若焊接線能量過大,會使熱影響區粗晶區的晶粒過于粗大,甚至會產生魏氏組織,從而使該區的沖擊韌性和彎曲性能降低,導致沖擊韌性和彎曲性能不合格。故在使用埋弧焊焊接,尤其是焊接厚板時,應嚴格按經焊接工藝評定合格的焊接線能量施焊。對于低合金鋼,一般應注意不要使用過大的線能量。含碳量較低的Q345R鋼焊接時,焊接線能量控制范圍適當放寬,因為這種鋼焊接熱影響區脆化傾向較小。但對于碳及合金元素含量較高、屈服強度也較高的低合金高強鋼,如18MnMoNbR,由于這種鋼淬硬傾向較大,又要考慮其熱影響區的過熱傾向,則在選用較小線能量的同時,還要增加焊前預熱、焊后及時后熱等措施。低溫鋼和不銹鋼焊接時,為保證焊接接頭的韌性和耐蝕性,也應選用小線能量,且快速焊,嚴格控制層間溫度。還有一點要注意的是,在容器生產中會常常遇到異種鋼焊接。焊接時,為了防止焊縫金屬的稀釋,應采用小線能量焊接。焊接工藝卡上的焊接工藝參數是根據評定合格的焊接工藝評定制定的,實際施焊時應嚴格執行,不得隨意改變。
3.3產品試板
產品試板用于考證按照所制定的焊接工藝施焊時焊縫的質量,對試板的檢驗就是對焊工實際施焊工藝、焊工技能和焊接條件等因素的綜合檢驗。因此,它代表實際產品的焊接接頭性能。壓力容器產品試板應按《固定式壓力容器安全技術監察規程》和GB 150—2011《鋼制壓力容器》的規定制作產品試板,并按JNB/T47016—2011《承壓設備產品焊接試件的力學性能檢驗》的規定進行試件的制作和檢驗。3.4焊縫檢查
焊接接頭表面應按相關標準進行外觀檢查,不得有表面裂紋、未焊透、未熔合、表面氣孔、弧坑、未填滿、夾渣和飛濺物;焊縫與母材應圓滑過渡;角焊縫的外形應凹形圓滑過渡。
容器的焊接接頭,應在形狀尺寸檢查、外觀檢查合格后,再進行無損檢測。無損檢測分為局部檢測和全部檢測,在進行局部射線或超聲檢測時,應對所有的丁字形焊接接頭以及將要被其他元件所覆蓋的焊接接頭進行檢測。經過局部射線檢測或超聲檢測的焊接接頭,若在檢測部位發現超標缺陷,則應當對缺陷的兩端延伸部位各進行不少于250 mm的補充局部檢測;若仍不合格,則應當對該條焊接接頭全部進行檢測。如果焊縫經無損檢測后發現存在不允許的缺陷,應進行返修。首先應對需要返修的缺陷分析其產生的原因,制定返修方案,并編制返修工藝。焊縫同一部位的返修次數不宜超過2次。
制造完工的容器應按設計文件規定耐壓試驗。耐壓試驗分液壓試驗、氣壓試驗以及氣液組合試驗。其目的是檢驗產品受壓元件的強度和焊縫的致密性,同時也能起降低焊接應力的作用。