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我公司在近期整理焊接工艺评定时发现,编制的焊接工艺评定有些不能完全覆盖我公司的产品,有些则出现重复叠加的现象。造成了不必要的浪费,通过对我公司焊接工艺评定的整理,并根据NB/T 47014《承压设备焊接工艺评定》,对焊接工艺评定的编制进行分析和讨论。
一、焊接方法
根据《固定式压力容器安全技术监察规程》和NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准,按照钢制压力容器常用焊接方法:焊条电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、钨极气体保护焊(GTAW)。
二、材料类别
碳钢和低合金钢(Fe-1、Fe-3、Fe-4、Fe-5A),铬镍奥氏体不锈钢(高合金钢,Fe-8)。
三、焊后热处理类别
在承压设备常用材料类别中焊后热处理可分为:a、不进行焊后热处理,b、在规定的范围内进行焊后热处理。
四、覆盖范围
由于在编制焊接工艺评定时,要考虑到焊接方法,材料类别;所以要尽可能的让所编制的焊接工艺评定能够完全覆盖产品所需要的厚度且尽可能的减少焊接工艺评定的数量。
为了减少焊接工艺评定的数量,在拟定与焊接工艺规程(pWPS)时,选择的焊接工艺评定试件的厚度分别是4mm、8mm、38mm若试件评定合格,则这三种试件厚度便可以分别覆盖2~8mm、8~16mm、16~200mm的产品的厚度。
以上的举例说明这三种试件的厚度在生产制造的过程中可以反复使用,上面所说的试件厚度不包括铬镍奥氏体不锈钢。
对于铬镍奥氏体不锈钢材质的试件厚度的选用。我们要考虑到铬镍奥氏体不锈钢制作的压力容器一般不进行焊后热处理,且对于使用温度大于等于-196℃时,铬镍奥氏体不锈钢可免做冲击试验(低温容器除外)。此时根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的规定,选用试件厚度分别为6mm和38mm,其覆盖的范围为1.5mm~200mm,两种试件的厚度分别覆盖的范围为1.5~12mm、5~200mm.
(一)焊接方法
在压力容器制造的过程中,常用的焊接方法有焊条电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、钨极气体保护焊(GTAW)。根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的规定:“改变焊接方法,需要重新进行焊接工艺评定。”
也就是说,每种焊接方法均选用以上所举例的几种试件厚度,就可以避免焊接工艺评定出现重复叠加的问题。在没有组合评定的情况下,用这三种焊接方法所做的焊接工艺评定同样可以满足对产品母材的覆盖。
举例说明:8mm的板材对接,我们可以选用这三种焊接方法独立完成,但在实际的生产加工过程中,往往不会以单独的焊接方法去施焊,一般会采用钨极气体保护焊(GTAW)打底,焊条电弧焊(SMAW)填充、盖面。这种情况往往是对小直径的筒体与封头的施焊过程中采用,由于筒体直径太小,焊接操作人员不方便进入筒体内部施焊,就会要求采用钨极气体保护焊(GTAW)打底;对于小直径的筒体与封头的组焊,当只采用焊条电弧焊(SMAW)施焊时,封头应当增加衬环。两种方法均可以达到最终的目的。如果企业没有进行组合评定,一条焊缝中又同时出现两种或两种以上的焊接方法,我们可以用单独的焊接方法所做的焊接工艺评定对多种焊接方法加以覆盖。如:焊条电弧焊(SMAW)和钨极气体保护焊(GTAW)所做的焊接工艺评定中有一块试件的厚度是4mm,它们能够覆盖的范围均是2mm~8mm(铬镍奥氏体不锈的覆盖范围是1.5mm~8mm);那么,采用钨极气体保护焊(GTAW)打底,焊条电弧焊(SMAW)填充、盖面,如果这两种焊接方法已经单独评定合格,其对应的封盖范围也能够满足产品母材的厚度,这种情况下便可以不用再去单独去做组合评定。以达到减少焊接工艺评定数量的目的。
(二)产品母材材质
在编制焊接工艺评定时,不同的材料会对应不同的焊接工艺评定。当母材的类别号改变时,需要重新进行焊接工艺评定根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的规定:“采用焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊或钨极气体保护焊,对Fe-1~ Fe-5 A类别母材进行焊接工艺评定时,高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺适用于高类别号母材与低类别号母材相焊”。就是说我们在做焊接工艺评定时,当所选用的材料为Fe-1~ Fe-5A中的材料时,为了减少焊接工艺评定的数量,同类别号的同种材料焊接和异种材料焊接,就不需要每一种材料都去做相应的焊接工艺评定。
例如:对材料为Q345R的焊接试件进行评定,若评定合格,则这个焊接工艺评定适用于组别号Fe-1-2中的所有材料,也适用于组别号Fe-1-1中的所有材料,同时还适用于组别号Fe-1-1中的材料与组别号Fe-1-2中的材料焊接。比如:Q235B与Q345R的焊接,在压力容器生产加工制造的过程中经常会遇到不同材料的焊接,我们不能每种不同材料的焊接都去做一个焊接工艺评定。理解的材料的类别号与组别号后可以帮助我们减少做焊接工艺评定数量,同时又能覆盖产品母材。
(三)焊后热处理
当焊件温度高于上转变温度时,应进行焊后热处理。此时根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中表10的第一项来选取试件厚度的覆盖范围。如:30mm厚的试件,它适用于焊件的有效范围为:5mm~33mm。在做焊接工艺评定时,厚板评定合格的焊接工艺能够覆盖较薄的板材。充分利用焊接工艺评定的覆盖范围,减少焊接工艺评定次数。NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中规定:“试件的焊后热处理应与焊件在制造过程中的焊后热处理基本相同,低于下转变温度进行焊后热处理时,试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%。”有需要做憨厚热处理的焊接试件,我们在拟定预焊接工艺规程时一定要注意保温的时间。
综上所述,在做焊接工艺评定时,首先要考虑到企业中常用的焊接方法和材料,再根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的规定去选择焊接试件的材料及厚度,应当尽可能的减少焊接工艺评定的数量且必须满足覆盖产品的范围,避免焊接工艺平定出现重复叠加,甚至是做了大量的焊接工艺评定还不能完全覆盖产品,造成人力及资源的浪费。
参考文献:
关键词:低温钢;接头韧性;工艺试验
前言
材料科学的发展促进了国内外石化技术和装备的进步,大型、低温、深冷压力容器在石化和化工装备行业得到越来越广泛的应用。低温材料的焊接加工技术也成为石化行业装备制造的重要课题。2014年8月,一重集团苏州重工为江苏某化工企业制造的乙烯气化装置,用到了低温材料09MnNiDR钢板,由于公司在低温材料焊接方面积累的经验较少,所以工艺人员在查阅相关资料和同行经验的基础上,拟定出了焊接工艺规程进行工艺评定。
1.焊接性分析
09MnNiDR钢为铁素体+少量珠光体型低温钢,GB3531-2008规定其在-70℃冲击吸收能量(KV2/J)大于或等于34J,其含碳量低,主要合金元素为Mn、Ni。Mn主要用来通过固溶强化提高钢的强度,Ni能改善铁素体的低温韧性,并能显著降低钢的冷脆转变温度。09MnNiDR钢焊接接头最难保证的是焊缝和热影响区组织的低温韧性,如果焊接工艺参数选择的不合理或者焊材等别的焊接主要因素不匹配,就会出现焊接气孔、夹渣等缺陷,焊接接头的低温韧性则很难达到要求。
2.焊接工艺评定试验
工艺评定试验按照NB/T47014-2011的有关规定进行。着重进行焊接接头焊缝区和热影响区抗低温冲击试验。所选试验母材的规格和力学性能见表1。
2.1 焊接方法的确定
根据公司产品的结构特点,结合公司设备、焊接人员具体情况综合考虑,我们决定做两种焊接方法的工艺评定。分别是钨极氩弧焊(焊态)、钨极氩弧焊(消应力热处理)、焊条电弧焊(焊态)、焊条电弧焊(消应力热处理)。焊四块试板进行力学性能检测。
2.2 焊材的选用
根据NB/T47015-2011的推荐和查阅焊接手册,手工氩弧焊选用纯度为99.99%的氩气保护,焊丝选用ER55-Ni3,规格为∮2.0.手工焊条电弧焊选用牌号为W707Ni,规格为∮3.2和∮4两种规格。
2.3 工艺参数的选择
本次试验所选用的具体焊接参数见表2.
2.4 工艺措施
(1)考虑到低温钢的焊接特点,为避免焊接接头形成粗晶粒组织而降低接头低温韧性,采用小的焊接线能量(
(2)W707Ni焊条熔敷金属有一定黏度,凝固较快,扩散氢等有害气体来不及逸出,为此要提高焊材烘干的温度和时间,同时避免焊材在空气中时间过长。
(3)层间温度控制在80~150℃之间,层间清理彻底,避免S、P、C等有害杂质元素熔入焊缝金属。
(4)因为低温钢对焊接缺陷和应力集中的敏感性较大,故而要用操作技术水平相对高的焊工来完成焊接。在焊工技术层面避免焊接缺欠的发生。
(5)打底焊要尽可能小电流完成,避免根部裂纹的隐患。
(6)选用性能稳定的焊接设备,对设备的显示电流电压值和实际的电流电压值进行测试评定,使之误差在10A之内。
2.5 试验结果分析
焊接试件委托到张家港市质量监督检验所根据NB/T47014-2011进行取样和力学性能检测,主要是焊接接头和热影响区的低温冲击试验,结果见表3。
3.结语
从以上试验结果可以看出,事先验证的工艺评定参数所焊接的试验板经过检测能够达到相关标准的要求,工艺评定报告也通过了当地特检所的审核,可以用来支持产品的焊接施工。但是工艺措施仍然有改进的空间,如果在焊材制造当中再适当增加Ni元素的含量或者采取工艺措施增大焊接坡口的角度,采用较小的线能量多道焊,通过控制层间温度的办法也可以提高焊接接头的韧性和力学性能。
参考文献:
[1]陈裕川编写.《钢制压力容器焊接工艺》.机械工业出版社,2011年版
关键词:承压设备焊接工艺评定应用问题
焊接工艺评定是压力容器制造中一项重要的基础性工作,压力容器制造行业焊接工艺评定工作所遵循的规程、标准几经变迁。说法不一。90年以前曾经按照JB741-80附录Ⅱ及1981年版《压力容器安全监察规程》进行焊接工艺评定。90年以后又参照JB3964及96年版《蒸汽锅炉安全监察规程》Ⅰ进行焊接工艺评定。从JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》、JB4708一2000《钢制压力容器焊接工艺评定》到正在使用的NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》,为压力容器制造行业提供了一个科学、系统的方法标准,也为有色金属入铜、铝、钛及其合金制压力容器焊接工艺评定标准制定提供了参考,但在杂志、刊物上发表的一些文章中,对标准的某些方面理解上还存在一些偏差,本文拟就对这些问题提出一些观点,供同行们商讨。
1、应掌握的焊接性能
NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》的表1中根据金属材料的化学成分、力学性能和焊接性能将焊制承压设备用母材进行分类分组,从Fe1~Fe8、Al1~ Al5、Ti1~ Ti2、Cu1~ Cu5、Ni1~ Ni5共25类,每一类又分为若干组。标准规定同类别高组别号母材评定的合格焊接工艺,试用与该高组别号母材与低组别号母材相焊,某一母材评定合格的焊接工艺,适用于同类别号同组别号的其他母材,因此只要掌握了同一类中高组别号材料的焊接性能则低组别号的焊接性能也就基本掌握了。
2、应进行焊接工艺评定的焊缝
压力容器制造单位往往只对压力容器受压元件本身的焊缝进行评定,而对其他焊缝不做焊接工艺评定,或者说只是受压元件本身的焊缝做焊接工艺而其他焊缝没有焊接工艺,这样理解是不够全面的,应进行焊接工艺评定的焊缝包括:(1)受压元件本身的焊缝:如筒体纵、环焊缝,封头的拼缝,接管与壳体的组合焊缝;接管与接管的环焊缝;接管与法兰的对接环焊缝或角焊缝;补强板本身的对接焊缝及补强板与壳体接管的焊缝。需要注意:当有拼缝的封头整体热压成型时(900±60℃)或者旋压封头需要做消除应力热处理是,则需要做正火或者消除应力热处理的焊评。(2)受压元件母材表面的堆焊、补焊焊缝。如耐蚀层堆焊等情况。(3)与受压元件相连接的焊缝。如支座与壳体的连接焊缝;支座垫板与壳体连接的焊缝;标牌架与壳体连接的焊缝;吊耳与壳体的连接焊缝;换热器的分层隔板与管箱连接的角焊缝;内件与壳体连接的焊缝(入塔式容器的塔盘支架与塔节连接焊缝、盘管支架与壳体的连接焊缝)等。(4)受压元件与受压元件连接焊缝的定位焊缝。
3、全焊透组合焊缝的评定应注意以下问题
(1)对接焊缝评定要将组合焊缝的两焊件的厚度范围覆盖,如在20mm厚的壳体焊接3.5mm的接管组合焊缝,则一项对接焊缝评定不能覆盖,至少要两项对接焊缝焊评,做一项6mm板厚的评定其适用焊接母材厚度范围我1.5~12mm,在做一项16mm板厚的适用范围为5~32mm。则可将3.5mm和20mm两焊件厚度覆盖。(2)板-板组合焊缝与管-板组合焊缝不能互相替代,如夹套容器上接环和内筒的组合焊缝应做板-板项的焊评,而不能用管-板项支持。(3)应用对接加组合焊缝评定支持组合焊缝工艺时,要注意其他条件的变更。如产品壳体为Q345R材料,接管为20钢管,现有评定项目为Q345R板材、J502焊条对接评定及Q345R板材与20钢管材、J422焊条组合评定,那么无论实际是用J502焊条或是J422焊条这两项评定都不支持,因为焊接材料(对手弧焊来说是重要因素)发生了变化,只有后一项评定用J502焊材且实际产品也是J502焊材才支持。
4、母材厚度如何理解
NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》中讲了两种母材厚度。一种是试件母材厚度,另一种是适用母材(产品)厚度。前一种是指做焊评时所使用的母材实际厚度,无论焊缝金属多厚。如做焊评时母材厚度为40mm而焊缝金属为12mm厚,焊完后将未焊部分加工去除,那么适用母材厚度应可按40mm的0.75~1.5倍来计算即下限30mm上限60mm,因为从焊接性能(拉伸、弯曲、冲击)的影响来说都是相同的。后一种即产品母材厚度应为实际厚度而非图纸标注的名义厚度。做焊评和产品工艺时往往只考虑名义厚度是不正确的。如一台产品封头的名义厚度为50mm,热压成形时考虑加工减薄量,假设10%则应当用54mm下料,那么工艺评定时应当按能覆盖54mm而非50mm厚的范围来进行,带料时厚度发生变化也有类似问题。
5、有焊后热处理的产品焊缝的评定
NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》对焊后热处理给出了评定规则,对热处理的保温时间做了规定,应用时有以下几个需要注意的问题
(1)试件经超过上转变温度的焊后热处理,适用焊件厚度范围为母材
(2)当焊件有焊后热处理要求时,支持组合焊缝焊接工艺的对接焊缝评定、组合焊缝评定都应做相同类别和工艺的热处理,实际应用中往往将组合焊缝评定的热处理问题遗漏
(3)消除应力热处理时,只计算累计保温时间,而与热处理次数无关。
6、进行国外材料评定时,力学性能试验合格指标
按NB/T47014—2011《承压设备焊接工艺评定》对拉力试验和冲击试验都是按母材钢号标准值来确定的,那么进行国外材料评定时,应按该钢号所采取的标准来确定,不能按照钢号对照表总相应的国内钢号标准确定
参考文献
[1]JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》.
关键词:承压设备 失败因素 分析解决 焊接工艺评定
关于承压设备焊接质量的评定好坏实际上是将焊接的各个方面综合起来从而得出的结论,其原因在于承压焊接工艺测评技术要求综合实践性比较强,技术含量相对较高。而在目前承压焊接工艺评定的质量好坏也正在逐渐引起社会和政府的高度关注,但是由于一些设备或者时间的原因,承压焊接工艺评定过程中还存在着一些不足之处和缺陷。在承压焊接工艺评定的过程中,各个承压设备制造厂的机构和材料都是不尽相同的,所以导致工艺评定结果和焊接技术都有很大差别。本文通过对承压焊接工艺评定中的失败因素进行了一定的探究,切实提高承压设备的可操作性和安全性,确保承压设备包括安装的焊接质量能够起到重要作用,对工艺评定中操作失败的原因进行一定的浅析,为焊接工作人员工作者提供一些参考和借鉴。
一、承压设备焊接工艺的评定失误的原因
1.设备及其工机具能力不足
在承压设备焊接过程中,一些制造厂在焊接过程中的技术和一些设备的出现由于疏忽,缺乏对焊接实验室设备及其它加工设备进行恰当的管理,造成设备不完好或者无法正常使用,为焊接工艺的评定埋下不合格隐患。主要常见的问题情况有很多,分别列举以下几点:
专业焊缝检验工具不准,焊前试件组队完成,相关尺寸测量不准导致焊后外观检验不够规范,以及试件加工后质量检验工具不全备。
机械性能和焊接设备老化。在承压焊接工艺中,机械的损耗是巨大的,极易老化,导致使用性能差,如果不加以保养,电流表,电压表没有定期校验或者校验不准,会使加工完后的试样精度不符合标准要求,承压焊接设备老化造成质量检验工具不全和焊接工艺评定参数不准,所以要经常保持设备的更新,经常对机械设备进行维护和保养,提高工机具能力。
机械性能设备不齐全。在没有设备检验缺口的具体尺寸。加工完后的试样精本,而且也难以真正做好,加工完成后的试样精度也不符合标准的要求。
2.对评定标准理解不透
关于承压焊接评定标准的理解关系到大量的焊接技术人员,所以要求这些焊接技术工作人员能够准确理解工艺评定的各种详细标准。但是由于在不同层次的工作人员所理解的关于焊接的标准各有不同,甚至有一些理解错误,从而导致承压焊接的工艺评定的结果出现了失误,其中,以下这几点值得我们大家思考:
没有确保选材的合理性和实用性。许多的制造商还并没有考虑到选材中的互换因素,其实在这一方面有许多考虑,包括焊接材料的型号和厚度大小等等,所以在选材时仅仅只是按照承压设备中所需的产品标准来选择材料。
工艺评定试件数量多。不能充分利用试件有效范围这一条件。试件的母材厚度决定了承压焊接评定的试件高度,应该做到只使用最少的焊接试件进行工艺评审,这样才不会增加工艺评定试件的数量。
在焊接过程中,工作人员一般都是在产品焊接的完成之后才进行焊接工艺的评定,这样焊接工艺的指导并没完全起到作用,导致真正使产品满足的设计和标准要求没有达到。
3.评定过程监管控制不严
评定过程缺少评定严格监管。承压焊接过程实际上是一个实验的过程,因为要时时考虑到焊接工艺的实用性,需要参加焊接工艺评定的相关工作人员相互协调,相互协作,而目前一些制造商的责任意识还不够强,还无法保证质量保障体系正常运转。工人熟练程度不够。如果时间焊接的过程中选用那些不是很熟练的技术工人,有的甚至不是自己单位的员工,那么有很大可能会在焊接过程中出现失误。母材或焊接用的材料保管不周,没有质量保证证书而且从外观上看,质量比较差,以至于无法保证确切的生产时间,保管时间以及机械性能双面焊板控制温度不均,当一面焊接工作完成后,没有及时控制好第二焊接面的温度,如果第一面焊接的温度过高而且高于第二面的话,焊接过程中施入的线能量就比较小。就掌控不了真正的焊接速度和焊接质量,不能够为焊接工艺评定做出指导。加工精度没有控制好。焊接过程中加工表面的精度要把握好,在焊接结合处要做到平稳光滑过度,四个棱角也要做到平滑,否则会造成实验结果不精确,带来不良效果,造成浪费。
二、焊接工艺评定失败的具体解决策略
1.充分理解评定标准,确保质保体系有效运转
在承压焊接工艺评定过程中,评定人员要依照国家制定的具体的工艺评定标准进行工艺测评,因此需要对评定标准有一个充分的理解和认识。能够确保整个工艺评定的正常有效运转。这也是正确完成承压焊接工艺评定的重要保障,一个焊接工艺评定体系是由不同分工的工作人员共同进行操作的,并不是由哪一个单独的人或单独的部门完成的。所以需要每个部门相互分工相互协调,通力合作,才能完成。
2.完善工机具操作流程和工作制度
现目前,一些制造厂的工机具生产质量还不过关,缺乏明晰的操作体系和制度,造成在生产过程中的频频出错。那么,如何解决这个问题呢,就要求在生产过程中逐步完善工作制度和流程,工艺评定的结果可以有效地指导工艺生产的效果,其重要性不言而喻,那么就需要制造厂严格按照国家所指定的标准和要求来操作,建成一个完整的操作体系。
3.提高承压焊接工作人员工作素质
承压焊接工艺评定的工作是由专业的工作人员来实施的,所以,在工艺评价体系这一方面,就要求他们对这些标准理解准确无误,因此。就更有必要提高焊接工作人员的过硬工作能力和工作责任感。但是,值得一提的是抛开这些基本的素质之外还需要加强他们加强学习能力和技巧,积极学习与承压焊接工艺评定相关的专业的工作知识。这需要他们积极参与工作上的实践,切实积累现场实践的经验。
4.完善设备质量管理,加强设备操作人员素质建设
俗话说“工欲善其事,必先利其器”,说的就是在进行承压焊接工艺评定过程中,认真检查设备是否能够正常使用,以及是否符合国家指定的标准,对于那些不合格国家规定标准的焊接器具坚决抵制,应该对它们的焊接设备和加工设备进行仔细的检查。所以,在焊接设备操作过程中,应该要尽量选择那些工作技能熟练和认真负责的员工来完成。 加快建设工作人员素质建设,尽量减少焊接工艺中失败情况多的情况。
三、总结
到目前为止,国家许多有关部门对这项工艺评定技术都十分看重,所以根据实际情况制定了一些标准供制造厂和工作人员来参考。在从承压设备制造和安装的标准规范中汲取经验教训,规范好焊接工艺评定内容,我们更应该加强这方面的知识宣传,保证未来的承压焊接工艺测评报告的准确性和工艺产品的焊接质量。
参考文献
[1]中国机械工程学会焊接学会,焊接手册(第二版)[J]北京:机械工业出版社出版,2004.
[2]全国锅炉压力容器标准化技术委员会.承压设备焊接工程师培训教程[J].昆明:云南科技出版社出版,2001.
[3]NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》[J].
[4]JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准释义[J].
关键词:锅炉 压力容器 焊接工艺
如何正确理解焊接工艺评定的实质、内容、试验程序、检验过程、结果评定及适用范围,结合安装单位安装工作的特点,合理编制焊接工艺规程,指导焊接,提高安装质量和生产效率,最大限度的降低生产成本,使安装单位获取最大的经济效益。下面就锅炉、压力容器和压力管道安装单位焊接工艺规程文件的编制及应用,谈谈看法,供参考。
1、随着nb/t 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》的颁布及实施,2011年11月23日国家质检局下发质检特函〔2011〕102号关于执行《承压设备焊接工艺评定》(nb/t 47014-2011)的意见,文件规定“自本文之日起,锅炉、压力容器制造、安装、改造单位,进行新的焊接工艺评定以及修改原有焊接工艺评定时应当执行nb/t 47014”。目前承压设备焊接规程尚无统一的技术标准,因此,锅炉、压力容器和压力管道焊接工艺规程,应满足相应法规和技术规范,如:蒸汽锅炉受压元件及锅炉附属受压管道安装的焊接工艺规程应符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的相应规定和要求;压力容器安装的焊接工艺规程应符合tsg r0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》和相应规定和要求。为保证锅炉、压力容器和压力管道安装体系文件一致性、规范性,安装单位可参照nb/t 47015-2011《压力容器焊接规程》做好焊接工艺规程编制。
2、在锅炉、压力容器和压力管道安装工程施工中常见的焊接工艺规程文件为:预焊接工艺文件(pwps)、焊接工艺规程(wps)和焊接工艺指导书(wwi)三类。①预焊接工艺文件(pwps)是进行焊接工艺评定前编制的属于认可试验计划中的内容,由于(pwps)常用焊接工艺评定之中,与焊接工艺评定报告(pqr)搭配,在此不做探讨;②焊接工艺规程(wps)是根据合格的焊接工艺报告编制,用于产品施焊的焊接工艺文件;③焊接作业指导书(wwi)是与焊件有关的加工和操作细则性文件,焊工施焊时使用的作业指导书,可保证施工是质量的再现性。
焊接工艺规程文件主要有两种形式:一种是文本类文件,如:通用焊接工艺规程(wps),是按照焊接方法和材料进行汇编而成,由于文件层次较复杂,常用于锅炉、压力容器和压力管道安装体系文件之中,做为安装单位安装工程焊接施工的通用规定;一种是(wps)表格文件,如:焊接工艺指导书(wwi)和焊接工艺卡等,由于其针对性强,项目简明,常用于安装工程施工文件之中,目前国家尚无规范性格式,安装单位可参照nb/t 47015-2011《压力容器焊接规程》编制或自行设计,且应符合相关标准的规定。
3、焊接工艺人员应在对焊接任务充分识别,结合安装单位的资源(焊接工艺评定项目、焊接设备和焊接人员持证状态等),编制焊接工艺规程,并经焊接工程师审核、技术负责人批准后下发执行,其流程见附图:焊接工艺流程图。
焊接工艺规程文件应包含以下内容及工艺参数:
工件:名称、规格、型号等;
材料:牌号、厚度/直径范围(尺寸);
焊接工艺评定报告;
焊接材料:牌号、焊条/焊丝直径,保护气体,焊剂等;
接头/坡口设计;
焊接位置、方向及焊接顺序(焊道/焊层的次数和顺序);
焊接参数:电压、电流、极性和焊接速度;
预热和层间温度;
焊缝返修;
焊后热处理;
焊接检查及验收。
4、在锅炉、压力容器安装工程中,焊接施工由于受到场地和环境的限制,一般均采用手工电弧焊或气体保护焊,现场焊接,为保证其焊接质量,焊接工艺规程应对下列项目提出控制要求:
①焊接接头的控制:《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定下列焊接接头的应具有经评定和各的焊接工艺规程支持。
a.锅炉、压力容器受压元件(或压力管道)的对接焊接接头;
b.锅炉、压力容器受压元件之间或者受压元件与承载的非受压元件之间连接的要求全焊透的t形接头或角接接头;
c.上述焊缝的定位焊缝和返修焊缝;
d
.受压元件母材表面堆焊、补焊。
②焊接材料选用的原则:
a.焊缝金属的力学性能应高于或等于母材规定的限值;
b.合理的焊接材料与合理的焊接工艺相配合;
c.安装单位应掌握焊接材料的焊接性能,应用的材料应有焊接试验或实践基础。
③工艺参数控制:选择合适的焊接工艺参数,对提高焊接质量和提高生产效率是十分重要。焊接工艺参数(焊接规范)是指焊接时,为保证焊接质量而选定的诸多物理量,应重点控制:
a.焊接电源种类和极性的控制;
b.焊条直径选择;
c.焊接电流的控制。
④焊接环境控制:当焊接环境出现下列情况时,应采取有效措施,否则禁止施焊。
a.风速:气体保护焊大于2m/s,其他焊接方法大于10m/s;
b. 相对湿度大于90%;
c.雨雪环境;