现代焊接生产中的焊接工艺规程和焊接工艺评定_三_

现代焊接 2010年第9期 总第93期 J-5 现代焊接新技术、新设备、新工艺、新成果 现 代 焊 接 Modern Welding 作者简介：陈裕川（1936-），男，浙江余姚人，高级焊接 工程师。主要从事焊接工艺与设备的研究及设计工作。曾主 编《现代焊接生产实用手册》（机械工业出版社2005年5月 出版）、《焊工手册：埋弧焊、气体保护焊、电渣焊、等离 子弧焊（第2版）》（机械工业出版社2006年9月出版）。 （续上期） 近年来，我国钢结构正在向大型 化、重型化、全焊承载结构发展，对 焊接质量的要求越来越高。GB50205- 95钢结构工程施工及验收 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 明确规 定施工单位对其首次采用的钢材，焊 接材料、焊接方法、焊后热处理等应 进行焊接工艺评定，并应根据评定报 告确定焊接工艺。焊接工艺评定应按 国家现行的“建筑钢结构焊接规程” 和“钢制压力容器焊接工艺评定”的 规定进行，但迄今，我国尚未为钢结 构制定专用的焊接工艺评定标准。由 4.4.2 钢结构焊接工艺评定规则 于压力容器的工作条件和焊接技术要 求与钢结构有较大的差别，引用钢制 压力容器焊接工艺评定标准有些牵强, 执行过程中也存在不少问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。但实际 生产经验表明，在钢结构元件、组件 和部件投产之前，以及整体组焊之前, 完成相应的焊接工艺评定的确是十分 必要的。在美国，早在1928年AWS就 编制出版了“建筑结构熔焊和气割法 规”。以后几经修改、演变成了包括 动载结构在内的AWSD1.1“钢结构焊 接法规”，其中详细地规定了焊接工 艺评定规则。下面主要介绍该法规2006 版的有关规定。 按照AWS《钢结构焊接法规》， 适用的焊接工艺规程分为两大类：一 类是可免作评定的焊接工艺规程，亦 可称其为标准焊接工艺规程。意即， 只要焊接工艺规程的各项内容均在法 规规定的范围之内，则可免作焊接工 艺评定试验。编成后可直接用于指导 焊工施焊产品焊缝，另一类焊接工艺 规程，必须按法规的有关规定作焊接 工艺评定试验，以验证其正确性和可 行性。这类焊接工艺规程的各重要参 数，只要有其中一项超出了法规容许 的范围，则必须重做焊接工艺评定。 准备采用标准焊接工艺规程的钢 结构生产企业，首先必须完全贯彻执 行AWS钢结构法规的所有条款，同时 应特别注意下列限定条件： 1）焊接工艺方法。可以免作焊接 工艺评定的通用焊接工艺方法有：焊 条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护 焊（短路过渡焊接法除外），以及药 4.4.2.1 标准焊接工艺规程的限定条 件。 珠海固得焊接自动化设备有限公司 陈裕川 ［摘要］ ［关键词］ 焊接工艺规程和焊接工艺评定是现代焊接生产中两项最重要的技术工作。本文全面系统地论述了现行焊 接工艺规程的定义、形式、格式、内容、编制程序和编写方法，指出焊接工艺规程的适用性和局限性；详细地阐明了 焊接工艺评定的定义、依据、工作程序和规则以及焊接工艺评定报告填报原则；说明了焊接工艺评定报告与焊接工艺 规程之间的关系，焊接工艺评定的管理及其合法性和有效性；完整地介绍了国际标准规定的焊接工艺评定试验方法、 试验项目和合格指标。 焊接生产；焊接工艺规程；焊接工艺评定 现代焊接生产中的 焊接工艺规程和焊接工艺评定（三） Welding process regulations and welding process assessment in modern welding production ( )Ⅲ 现代焊接ModernWelding J- 2010年第9期 总第93期6 现代焊接 芯焊丝电弧焊。 2）母材金属和填充金属。如所制 造的钢结构采用表10所列52种牌号钢 材，和与其相匹配的标准焊接填充金 属，则可免作焊接工艺评定。这些钢 材的抗拉强范围为310~620MPa，基本 上可满足各种钢结构的需要。所列钢 号均符合美国ASTM钢材标准。相匹配 的焊接填充金属均为美国AWS相应标 准规定的焊接材料，其标准编号为AWS A5.1和A5.5《焊条电弧焊药皮焊条》； AWSA5.17和A5.23《埋弧焊焊剂和焊 丝》；AWSA5.18《气体保护焊焊丝》； AWSA5.20和A5.29《药芯焊丝》等。 3）最低预热温度和层间温度。标 准焊接工艺规程规定的预热温度和层 间温度。应按钢号和接头厚度符合表 11的要求。对于钢结构来说，预热主 要为了防止冷裂的形成，而不必考虑 对接头力学性能的影响。如接头由两 种合金成分不同的钢材组成，则应取 其中较高的预热温度。 对于单层开坡口焊缝，或角焊缝 的平列焊丝多丝埋弧焊，最低预热温 度和层间温度可按热影响区最高硬度 来确定。对于最低抗拉强度不大于415 MPa的钢材，热影响区的最高硬度应 不大于225HV，对于最低抗拉强度大 于415MPa，但不超过485MPa的钢材， 最高硬度不应超过280HV。按照硬度 测定结果确定的预热温度，应得到授 权焊接工程师的认可。 4）焊接能量参数。焊接电流、电 弧电压及焊接速度等能量参数应在已 评定合格的焊接工艺规程规定的范围 之内。其中最大容许的焊接电流，对 于焊条电弧焊，熔化极气体保护焊及 药芯焊丝电弧焊，不应超过焊条或焊 表10 免作评定及强度匹配的母材-填充金属组合 钢材标准要求 填充金属要求 钢号①② ASTM A36 ASTMA53-B ASTMA106-B ASTMA131-A,B,CS,D DS,E ASTMA139-B ASTMA381-Y35 ASTMA500-A -B ASTMA501 ASTMA516-55 -60 ASTMA524-Ⅰ -Ⅱ ASTMA529 ASTMA570-30 ASTMA570-33 ASTMA570-36 ASTMA570-40 ASTMA570-45 ASTMA570-50 ASTMA573-65 ASTMA573-58 ASTMA709-36 APL5L-B -x42 ABS-A,B,D,CS,DS ABS-E ASTMA131-AH32,DH32 EH32 H36,DH36,EH36 ASTMA441 ASTMA516-65 -70 ASTMA527-1 ASTMA572-42 ASTMA572-50 ASTMA588(100mm以下) ASTMA595-A -B,-C ASTMA-606 ASTMA607-45 -50 -55 ASTMA618-1b,Ⅱ,Ⅲ ASTMA633-A -C,D (65mm以下) ASTMA709-50 -50W ASTMA710-A-2(＞50mm) ASTMA808(65mm以下) API2H-42 -50 API5L×52 ABSAH32,DH32,EH32 AH36,DH36,EH36 ASTMA572-60 -65 ASTMA537-2 ASTMA633-E ASTMA710-A-2(≤50MM) ASTMA710-A-3(＞50MM) ④ ⑤ ⑥ 焊材标准号及型号③④ 焊条（手工）电弧焊 AWSA5.1或A5.5 E60xx E70xx E70xx–x 埋弧焊 AWSA5.17或A5.23 F6xx-Exxx F7xx-Exxx或 E7xx-Exx-xx 熔化极气体保护焊 AWSA5.18 ER70S-X 药芯焊丝电弧焊 AWSA5.20 E6xT-x E7XT-x (-2,-3,-10,-GS除外) AWSA5.29 E7xTx-xx 焊条电弧焊 AWSA5.1或A5.5 E7015,E7016 E7018,E7028 E7015－×,E7016－× E7018－× 埋弧焊 AWSA5.17或A5.23 F7xx-Exxx或 F7xx-Exx-xx 熔化极气体保焊 AWSA5.18 ER70S-X 药芯焊丝电弧焊 AWSA5.20 F7XT-X (-2,-3,-10-GS除外) AWSA5.29 E7xTx-x 焊条电弧焊AWSA5.5 E8015-x,E8016-x E8010-x 埋弧焊AWSA5.23 F8xx-Exx-xx 熔化极气体保护焊 AWSA5.28 ER80S-x 药芯焊丝电弧焊 AWSA5.29 E8xTx-x ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ ⑦ σ/MPaS — 345 415 390 — 330 400 — — 415 — 345 415 — 400 — — 415 390 — — — 400 415 — — 415 — 400 — 460 470 470 — 470 — σ/MPab — 425 495 480 — 415~550 485~660 — — 495 — 425 495 — 490~620 — — 495 480 — — — 485~660 495 — — 495 — 490~620 — 550 550~690 550 — 550~690 — 最低屈服点 （MPa） 250 240 240 235 241 240 228 290 250 205 220 240 205 290 205 230 250 275 310 345 240 220 250 240 290 — — 315 350 275~345 240 260 310~345 290 345 345 380 415 315~340 310 345 380 315~345 290 345 345 345 380 290 290 345 360 315 350 415 450 315~415 380~415 415~450 415~450 抗拉强度 （MPa） 400~550 415(min) 415(min) 400~490 414(min) 415(min) 310(min) 400(min) 400(min) 380~515 415~550 415~586 380~550 415~585 340(min) 360(min) 365(min) 380(min) 415(min) 450(min) 450~530 400~490 400~550 415 415 400~490 400~490 470~585 490~620 415~485 450~585 485~620 450~620 415(min) 450(min) 485(min) 450(min) 480(min) 450(min) 410(min) 450(min) 485(min) 450(min) 430~570 485~620 450(min) 485(min) 450(min) 415(min) 430~550 485(min) 455~495 490~620 490~620 515(min) 550(min) 550~690 515~690 495(min) 485(min) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 注：①在由不同类别母材组成的接头中，可以使用下列填充金属的任何一种，与较高强度母材匹配的或与较低强度母材匹配的低氢熔敷的填充金属，预 热应符合对较高强度类母材的要求；②按照所使用的钢匹配API标准2B（改制的钢管）；③当焊缝需经消除应力处理。焊缝金属中ω（V）≤0.05%； ④型号为ER70S-1B焊丝在A5。28-79标准已重新归入ER80S-D2，当焊接Ⅰ和Ⅱ类钢时，在1981年以前编制的并规定A5.18，ER70S-1B的免作评定的焊接 工艺规程，可以改用AWSA5.28-79ER80S-D2焊丝；⑤在交变载荷结构中，当焊接厚度大于25.4mm的A-36或A709-36钢时只应采用低氢焊条；⑥特殊的焊 接材料和焊接工艺规程（例如E80xx-x低氢焊条）可以要求与母材的缺口冲击韧度匹配（对于承受冲击载荷或低温的工作条件）或要求具有耐大气腐蚀和 耐候性能；⑦在ANSI/AWSA5.5,A5.23,A5.28或A5.29标准中的B3,B3L,B4,B4L,B5,B5L,B6,B6L,B7,B7L,B8,B8L或B9类合金填充金属在焊后状态使用时,不是免作 评定的填充金属。 现代焊接ModernWelding 现代焊接 2010年第9期 总第93期 J-7 丝制造厂推荐的焊接电流范围。对于 单丝埋弧焊、角焊缝的最大焊接电流, 不应超过1000A；开坡口焊缝根部焊 道和填充层焊道的最大焊接电流不应 超过600A。对于并列焊丝埋弧焊、角 焊缝、留间隙或不留间隙开坡口焊缝 根部焊道，以及开坡口焊缝的填充层 焊道，最大焊接电流相应为1200A、 700A、900A及1200A。开坡口焊缝盖面 层焊道和多丝埋弧焊的焊接电流可不 加限制。 除了限制焊接电流外，对于各种 焊接工艺方法，焊接位置和接头型式, 容许采用的最大焊条芯直径和焊丝直 径列于表12。 5）坡口和焊缝尺寸。免作评定的 焊接工艺规程中，所采用的开坡口局 部焊透和全焊透的焊接接头外形尺寸, 必须符合该法规的有关规定。其中， 按焊接工艺方法，焊接位置及接头型 式，详细列出了坡口型式、尺寸、允 差，以及最大和最小的焊缝尺寸。表 13和表14列示其典型示例。局部焊透 单V形或双V形、单面斜坡口、丁形 和U形坡口焊缝的最小焊缝尺寸，应 符合表15的规定。 美国钢 结构焊接法规中关于焊接工艺评定制 定了如下规则：除了该法规认可的标 准焊接工艺规程外，如下列焊接工艺 4.4.2.2 焊接工艺评定规则。 重要参数的变化超出了以下容许的范 围，则该焊接工艺规程需作工艺评定 试验。 1）焊接工艺方法。法规容许钢结 构生产中采用下列各种焊接方法：焊 条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护 焊、钨极氩弧焊、药芯焊丝电弧焊、电 渣焊和气电立焊等。从一种焊接工艺 方法改用另一种焊接工艺方法，或每 种焊接工艺方法的重要参数的变化超 过了已评定合格的范围，则需对该焊 接工艺规程作焊接工艺评定。 2）母材金属。如钢结构焊接部件 所用的母材金属不是法规已认可的材 料，即采用了未列入表10的钢材，则 用于焊接该种钢材的焊接工艺规程需 作焊接工艺评定。 3）焊接填充金属和电极。焊接填 充金属和电极发生下列变化时，应作 焊接工艺评定： ①焊接填充金属强度级别的提高； ②从低氢型焊条改成高氢型焊条； ③从标准焊接填充金属，改用非 标准焊条、焊丝或焊丝焊剂的组合； ④在钨极氩弧焊中，增加或取消 填充丝；从添加冷丝改成添加热丝， 或反之，钨极直径的变动或采用非标 准钨极； ⑤在埋弧焊中，添加或取消附加 铁合金粉末，或粒状填充金属、或焊 丝段、或增加其添加量。采用合金焊 剂时，焊丝直径的变动； ⑥在各种机械化和自动化焊接法 中，焊丝数目的变化； ⑦在电渣焊和气电立焊中，填充 金属或熔嘴金属成分的重要变化。熔 池挡板从金属型改成非金属型，或反 之；从可熔挡板改成不可熔挡板，或 钢号 ASTMA36 ASTMA53-B ASTMA106-B ASTMA131-A,B -CS,D,DS,E ASTMA139-B ASTMA381-Y35 ASTMA500-A,B ASTMA501 ASTMA36 ASTMA53-B ASTMA106-B ASTMA131-A,B,CS,D DS,E AH32,36,EH32,36 DH32,36 ASTMA139-B ASTMA381-Y35 ASTMA441 ASTMA500-A,B ASTMA501 ASTMA516-55,60,65,70 ASTMA524-Ⅰ,Ⅱ ASTMA529 ASTMA537-Ⅰ,Ⅱ ASTMA572-60,65 ASTMA633-E API5L-X52 ASTMA710-A ASTMA516 ASTMA524-ⅠⅡ ASTMA529 ASTMA570 ASTMA573-65 ASTMA709-36 API5L-B,X42 ABS-A,B,D,CS,DS E ASTMA570 ASTMA572-42,50 ASTMA573-65 ASTMA588 ASTMA595-A,B,C ASTMA606 ASTMA607-45,50,55 ASTMA618-Ⅰb,Ⅱ,Ⅲ ASTMA633-A,B C,D ASTMA709-36,50,50W ASTMA808 API5L-B -x42 API-2H-42,-50 ABS-AH32,36 DH32,36 EH32,36 ABS-A,B,DMCS,DS,E 焊接方法 焊接节点的 最大厚度/mm 最低预热和 层间温度/℃ 不预热 采用非低氢焊条的 电弧焊 3~19 19~38 38~63.5 63.5以上 － 66 107 150 采用低氢焊条的电 弧焊 埋弧焊 熔化极气体保护焊 药芯焊丝电弧焊 3~19 19~38 38~63.5 63.5以上 － 10 66 107 采用低氢焊条的电 弧焊，埋弧焊，熔 化极气体保护焊， 药芯焊丝电弧焊 3~19 19~38 38~63.5 63.5以上 10 66 107 150 A B C D 表11 可免作评定的最低预热温度和层间温度 注：当母材的温度低于0℃时，母材至少应预热到21℃。在焊接过程中保持该最低温度。 现代焊接ModernWelding J- 2010年第9期 总第93期8 现代焊接 反之。实心非熔挡板任何横截面尺寸 或面积的缩减量大于原用挡板的25%。 实心的非熔挡板改为水冷挡板，或反 之。熔嘴金属芯横截面的变量大于已 评定值的30%。添加焊剂方式的改变, 例如由药芯改为磁性焊丝，或外加焊 剂。焊剂成分，包括熔嘴涂料成分的 改变，焊剂配料成分的变化，大于已 评定焊剂成分的30%。 4）预热温度和层间温度。焊件的 最低预热温度和层间温度，如低于表 11的规定，则应做焊接工艺评定试验, 具体焊接工艺方法规定如下：对于焊 条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护 焊及药芯焊丝电弧焊，预热温度不得 比规定值低14℃；对于钨极氩弧焊不 得比规定值低55℃；对于要求缺口冲 击韧度的焊接接头，层间温度不应比 规定值高55℃以上。 5）焊接电参数。重要的焊接电参 数包括：焊接电流、电流种类和极性、 熔滴过渡型式、电弧电压、送丝速度、 焊接速度和热输入量。这些参数的变 量如超过下列容许极限，则应作焊接 工艺评定试验： ①对于焊条电弧焊，每种直径焊 条的焊接电流不应超过焊条制造厂所 推荐的上限值（见焊条说明书）； ②对于埋弧焊，熔化极气体保护 焊、药芯焊丝电弧焊，焊接电参数不 应超过已评定值的10%； ③对于钨极氩弧焊，焊接电参数 不应超过已评定值的25%； ④埋弧焊中，当使用合金焊剂或 焊接淬火、回火调质钢时，电流种类 和极性的变化； ⑤熔化极气体保护焊时，熔滴过 渡型式的变化； ⑥电弧电压的变量，对于焊条电 弧焊不应超过焊条制造厂推荐的上限 值（见焊条说明书）；对于埋弧焊， 熔化极气体保护焊，不应超过已评定 值的7%；对于钨极氩弧焊，不应超 过已评定值的25%； ⑦对于各种机械化焊接方法，送 丝速度不应大于已评定值的10%； ⑧焊接速度的变量，对于埋弧焊、 熔化极气体保护焊和钨极氩弧焊，在 不要求控制热输入量的情况下，相应 不得超过已评定值的15%、25%和50%。 当要求控制热输入量时，热输入量的 增量不应超过已评定值的10%。对于 电渣焊和气电立焊，焊接电流的变量 不应超过已评定值的20%，电压变量 不应大于10%，焊接速度的变量不大 于20%。 6）焊接保护气。在各种气体保护 焊中，保护气体发生如下变化，应看 作重要参数： ①保护气体从一种气体改用另一 种气体； ②保护气体从单一保护气体改用 混合气体，或改变混合气体的配比； ③取消气体保护，或使用非标准 焊接参数 埋弧焊 单丝 1000 600 6.4 8.0 并列焊丝 6.4 6.4 按评定试验要求 1200 不限 8.0 多丝 不限 12.7 熔化极气体保护焊 药芯焊丝电弧焊 3.2 2.4 2.0 在填充金属制造厂 推荐的范围之内 9.5 4.8 12.7 8.0 6.4 12.7 9.5 12.7 8.0 分道焊层 见注1 焊条/焊丝 最大直径 /mm 最大焊接 电流/A 填充焊道 最大厚度 /mm 焊缝形式 角焊缝 开坡口焊缝 根部焊缝 角焊缝 开坡口焊缝 所有焊缝 所有焊缝 角焊缝 带间隙开坡口 焊缝根部焊道 不带间隙开坡口 焊缝根部焊道 开坡口焊缝隙 填充焊道 开坡口焊缝 盖面焊道 所有的焊缝 ① ① 700 900 1200 不限 不限 － － 不限 焊丝侧向 错开或分 道焊层 如W>16用 串列焊丝 分道焊层 分道 焊层 分道 焊层 焊条 电弧焊 8.0 6.4 4.8 6.4 4.8 4.8 4.8 ② ② 9.5 8.0 12.7 8.0 4.8 9.5 8.0 12.7 8.0 在填充 金属制 造厂推 荐的范 围之内 如W> 12.7分 道焊层 如W> 16分 道焊层 焊接位置 平焊 立焊 仰焊 所有焊接位置 平焊 横焊 立焊 仰焊 所有焊接位置 平焊 横焊 立焊 仰焊 所有焊接位置 （熔化极气保 焊，药芯焊丝 电弧焊）平焊， 横焊（埋弧焊） 3.2横焊 所有焊接位置 根部焊道 最大厚度 /mm 单道角焊 缝最大尺 寸/mm 单层焊道 最大宽度 /mm 所有的焊缝 角焊缝 根部间隙>12.7 或每一焊层宽 度W 表12 对免作评定的焊接工艺规程的要求 注：1.在平焊、横焊或仰焊位置焊接板材时，当焊层宽度W>16mm，应用分道焊层，在板材立焊位置或管材5G或6G位置，当 宽度>25mm时，应用分道焊层。 2.短路过渡熔化极气体保护焊不是免作评定的焊接方法。 ①除根部焊道以外。 ②对于E××14和低氢焊条为4.0mm。 现代焊接ModernWelding 现代焊接 2010年第9期 总第93期 J-9 气体； ④对于熔化极气体保护焊，药芯 焊丝电弧焊和钨极氩弧焊，保护气体 总流量相应增加20%、25%以上和50%, 或相应减少10%、10%以上和20%； ⑤对于气电立焊，保护气体总流 量变化的容限为25%。采用混合气体 时，任一种气体的混合比的变化大于 总流量的5%。 7）焊后热处理。焊后热处理发生 以下变化，需作焊接工艺评定。 ①对于常用弧焊方法焊接的接头, 增加或取消焊后热处理； ②对于电渣焊和气电立焊接头， 改变焊后热处理的加热温度范围及保 温时间。 8）坡口型式和尺寸。焊接接头坡 口型式和尺寸发生下列变化，则需作 焊接工艺评定试验： ①焊接坡口型式的改变，例如： 从单V形坡口改成双V形坡口；从直边 对接改成开坡口对接； ②坡口的截面积变量，大于已评 定值的25%；坡口尺寸的变化，如坡 口角减小，间隙减小和钝边增加超过 了法规规定的限值； ③取消背面衬垫。 全焊透开坡口接头的焊接工艺评 定适用于所有标准焊接工艺规程所采 用的各种坡口，包括局部焊透开坡口 的各种接头型式。 9）焊接位置。焊接工艺评定试验 的焊接位置，分为平焊、立焊、横焊 和仰焊。焊接工艺评定试验的焊接位 置，只适用于相对应的产品焊缝的焊 接位置。从一种焊接位置改成另一种 焊接位置，需作焊接工艺评定。电渣 焊和气电立焊时，接头垂直度的偏差 不应大于10℃。焊条电弧焊和气体保 护焊立焊时，焊接方向从向上立焊改 成向下立焊，或反之，亦应看作是重 要参数。 10）母材金属的规格。母材金属 的规格对于板结构，只取母材金属的 厚度；对于管结构，应同时考虑管径 和壁厚。当采用全焊透开坡口焊缝进 行焊接工艺评定试验时，对于板材接 头，如试板厚度小于25mm，其适用厚 表13 免作评定的开坡口局部焊透焊接接头 （单位：mm） 直边对接焊缝（1） 对接接头（B） 焊接方法 焊条电弧焊 接头代号 B-P1a B-P1c 母材厚度 T2 坡口尺寸 根部间隙 极限偏差 按详图 +1.6,-0 装配后 ±1.6 容许的 焊接位置 所有位置 焊缝尺寸 T -0.8 T /2 1 1 备注 B B,D T1max 3.2 6.4 — — 0~1.6 — 直边对接焊缝（1） 对接接头（B） E+E不必超过3T/41 2 1 焊接方法 焊条电弧焊 接头代号 B-P1b 母材厚度 T2 坡口尺寸 根部间隙 极限偏差 按详图 +1.6,-0 装配后 ±1.6 容许的 焊接位置 所有位置 焊缝尺寸 3/4T1 备注 D T1max 6.4 单面V形坡口焊缝(2) 对接接头(B) 直角接头(C) 焊接方法 焊条电弧焊 接头代号 BC-P2 坡口尺寸 所容许的 焊接位置 焊缝 尺寸 备注 B,D,E,N 母材厚度 T1maxT2 6.4不限 根部间隙R、钝 边f、坡口角α R=0 f=0.8 α=60° min 极限偏差 按详图 0,+1.6 +不限,-0 +10°,-0° 装配后 +3,2,-1.6 ±1.6 +10°,-5° 所有位置 S 喇叭形坡口焊缝(10) 对接接头(B) T形接头(T) 直角接头(C) 坡口尺寸 备注 母材厚度 T1max 4.8 12.7 T2 不限 12.7min 根部间隙R、钝 边f、弯曲半径C③ 极限偏差 按详图 装配后 所容许 的焊接 位置 所有 位置 平焊 焊缝 尺寸 （E） 0.6T1 T3min T1 T1 N/A 焊接方法 焊条电弧焊 熔化极气体 保护焊药芯 焊丝电弧焊 埋弧焊 接头代号 BTC-P10 T-P10-S BTC-P10 -GF R=0 f=4.6 C=1.5T min 1min 0,+1.6 +不限,-0 -0,+不限 +3,2,-1.6 +不限,-1.6 -0,+不限 R=0 f=13 C=1.5T min 1min ±0 +不限,-0 -0,+不限 +1.6,-0 +U,-1.6 -0,+不限 D,J,N Z A,J,N Z J,N,Z 注：①适用于内直角接头；②适用外直角接头；③对于冷变形矩管，尺寸C不受限制，规定如下：喇叭形坡口焊接接头的有效 焊缝尺寸，在ASTMA500冷变形材料上完成了试验，其尺寸C=T，名义半径为2t。随着半径的增加，尺寸C亦增大，转角 曲率可以不一定是圆周与侧边切线的1/4。转角尺寸C可能小于转角半径。 1 R R 余高0.8~3.2 (无公差) (E) R R (E )2 (E )1 — R= T 2 1 RS(E) α α R T2 (E) R T2 现代焊接ModernWelding J- 2010年第9期 总第93期10 现代焊接 度范围为3.0~2t（t为试板厚度）；如 试板厚度大于25mm，其适用厚度范围 的上限不受限制。对于管材接头试样, 其规格分为两种：一种名义直径小于 610mm，另一种大于610mm。适用的产 品焊件外径为等于和大于试件管径的 所有规格。其壁厚的适用范围是：壁 厚小于10mm的试件，对应的产品壁厚 范围为3.0~2T（T为试件壁厚）；如试 件壁厚为10~19mm，则适用壁厚范围 为T/2~2T；壁厚大于19mm的试件，可 代表10mm至无限大的产品接头厚度。 对于电渣焊和气电立焊，工艺评 定试板适用的壁厚范围为0.5~1.1T。 对于焊条电弧焊、气体保护焊和 埋弧焊，任何厚度或管径的全焊透开 坡口焊缝的工艺评定，适用于所有尺 寸的角焊缝或任何厚度的局部焊透开 坡口焊缝。当采用局部焊透焊缝工艺 评定时，其适用壁厚范围按坡口深度 而定：如试板的坡口深度为3~10mm， 则适用的壁厚范围为3.0~2h（h为坡口 的深度）；如试板坡口深度为10~25mm, 则适用壁厚范围为3.0mm至任何厚度。 当以T型接头试板评定角焊缝时, 如试验角焊缝为单道，其尺寸为产品 结构图样中所规定的最大角焊缝尺寸, 则可适用于任何厚度的板厚和焊道尺 寸等于和小于单道试验角焊缝的任何 角焊缝。如以产品结构中所规定的最 小尺寸多道角焊缝为试验角焊缝，则 可适用于任何厚度板材及焊缝尺寸等 于和大于多道试验角焊缝的产品结构 角焊缝。当以管件T型接头评定角焊 缝时，其适用范围与板材相同，只是 将板厚改成管壁厚。 11）操作技术参数。对于常用的 焊接工艺方法，操作技术参数一般不 （单位：mm）表14 免作评定的开坡口全焊透接头 直边对接焊缝(1) 对接接头(B) 直角接头(C) 焊接方法 焊条电弧焊 接头代号 B-L1a B-L1c 母材厚度 T2 坡口尺寸 根部间隙R 极限偏差 按详图 装配后 所容许的 焊接位置 气体保护 （药芯焊丝 电弧焊） － － 备注 T1max 6.4 9.5 — 不限 － T T 1 1 药芯焊丝电 弧焊 熔化极气体 保护焊 B-L1a-GF T1 D,N+1.6,-0+6,-1.6所有位置 自保护 直边对接焊缝(1) 对接接头(B) 焊接方法 焊条电弧焊 接头代号 母材厚度 T2 坡口尺寸 根部间隙R 极限偏差 按详图 装配后 所容许的 焊接位置 气体保护 （药芯焊丝 电弧焊） 备注T1max 6.4— 药芯焊丝电 弧焊 熔化极气体 保护焊 B-L1b-GF 0~3 A,C,N +1.6,-0+6,-1.6所有位置 自保护 B-L1b — 埋弧焊 T 2 1 B-L1-S B-L1a-S — C,D,N N C,N 9.5 16.0 — — 0 0 — — ±0 +1.6,-0平焊 直边对接焊缝(1) T形接头(T) 直角接头(C) 焊接方法 焊条电弧焊 接头代号 母材厚度 T2 坡口尺寸 根部间隙R 极限偏差 按详图 装配后 所容许的 焊接位置 气体保护 （药芯焊丝 电弧焊） 备注T1max 6.4 熔化极气体 保护焊 埋弧焊 药芯焊丝电 弧焊 TC-L1-GF 0~3 A,C,N+1.6,-0+1.6,-3所有位置 自保护 TC-L1b T 2 1 TC-L1-S — C,D,N C,J 9.5 0 — 不限 ±0 +1.6,-0 所有位置+1.6,-0+1.6,-3 平焊 单面V形坡口焊缝(2) 对接接头(B) R B-L/a T2 R C-L/a 背面清根 (B-L1/-S除外) R T2 R 背面清根 R α 背面清根 坡口尺寸母材厚度 极限偏差焊接方法 焊条电弧焊 熔化极气体 保护焊 药芯焊丝电 弧焊 接头代号 B-U2 — — — T2T1 不限 根部间隙R、钝 边f、坡口角α 按详图 装配后 所容许 的焊接 位置 R=0~3 f=0~3 α=60° +1.6,-0 +1.6,-0 +10°,-0° +1.6,-3 不限 +10°,-5° 所有 位置 气体保护 （药芯焊丝 电弧焊） — 备注 自保护 A,C,N C,D,N B-U2-GF 现代焊接ModernWelding 现代焊接 2010年第9期 总第93期 J-11 是重要参数。但在一些特种焊接方法 中，某些操作技术参数应是重要参数, 例如：多丝埋弧焊的纵向和侧向丝间 距变量，大于已评定值的10%或3mm, 焊丝倾角增加或减少大于3°；焊丝与 焊接方向角度偏差大于5°等。 焊接工艺评定试验完成后，将试 验结果填入焊接工艺评定报告。此报 告的英文定名为Procedure Qualification Report，缩写为PQR。一份完整的焊接 工艺评定报告，应记录评定试验时所 使用的全部焊接重要参数和各项性能 试验结果。由表4所示的推荐格式可见, 其内容应包括下列各项： 1）评定报告编号及相对应的焊接 工艺规程设计书编号； 2）评定项目的名称； 3）评定试验采用的焊接工艺方法 和焊接位置； 4）所依据的焊接工艺评定标准编 号；产品制造规程或技术条件编号； 5）试板的接头型式、坡口形状和 尺寸； 6）试板焊接接头的焊接顺序和焊 缝层次。 7）试板母材金属的牌号、规格、 类别号。如采用非标准材料，则应列 出实际的化学成分和力学性能检验结 果； 8）焊接试板所用的焊接材料，应 记录牌号、标准型号和规格。必要时, 列出该批焊材入厂复验结果，包括化 学成分和力学性能； 9）评定试板焊接过程中实测的预 热温度、层间温度和后热温度； 10）试板焊后热处理的实际加热 4.5 焊接工艺评定报告 4.5.1 焊接工艺评定报告内容 坡口尺寸母材厚度 极限偏差焊接方法 埋弧焊 接头代号 T2T1 大于 12.7~ 25.4 大于 25.4 ~38 大于 38~ 50.8 根部间隙R、钝 边f、坡口角α R=0 f=6 α=60° R=0 f=13 α=60° R=0 f=16 α=60° max max max 按详图 R=±0 f=+0,-1 α=+10°,-0° 装配后 +1.6,-3 ±1.6 +10°,-5° 所容许 的焊接 位置 平焊 气体保护 （药芯焊丝 电弧焊） 备注 — C,N — C,N B-L2C-S 注：1、接头型式代号：B-对接接头；C-直角接头；T-T形接头；BC-对接或直角接头；TC-T形或直角接头；BTC-对接、T形或 直角接头。 2、母材厚度和熔透代号；L-有限厚度（全焊透）；U-不限厚度（全焊透）；P-局部焊透。 3、焊缝类型代号：1-直边对接焊缝；2-单面V形坡口焊缝；3-双面V形坡口焊缝；4-单斜面坡口焊缝；5-双斜面坡口焊缝； 6-单面U形坡口焊缝；7-双面U形坡口焊缝；8-单面J字形坡口焊缝；9-双面J字形坡口焊缝；10-喇叭形坡口焊缝。 4、焊缝尺寸代号：R-根部间隙；α、β-坡口角度；f-钝边；r-J形或U形坡口半径；S，S，S-开坡口局部焊透焊缝，坡口 深度；E，E，E-开坡口局部焊透焊缝，相应于S，S，S尺寸的焊缝尺寸。 5、接头的代号：小写字母，例如e、g、a、b、c等，用于区分在不同情况下具有相同接头代号的那些接头。 6、“备注”栏中字母的说明如下：A-短路过渡熔化极气体保护焊和钨极氩弧焊均需作评定试验；B-接头只从单面焊接； Br-承受交变载荷的构件中这些接头局限于横焊位置；C-在焊接第二面之前，背面清根至无缺陷的金属；D-焊条电弧焊接 头详图可以用于免作评定的熔化极气体保护焊（短路过渡熔化极气体保护焊除外）和药芯焊丝电弧焊；E-最小焊缝尺寸； J-在静载结构中，如角焊缝用于直角接头和T形接头的加强开坡口焊缝，这些焊缝尺寸应等于1/4T1，但不必超过10mm，交 变载荷结构的直角和T形接头的工坡口焊缝应以等于1/4T1的角焊缝加强，但不大于10mm；M-双面开坡口焊缝的坡口可以具 有不等的深度，但较浅的坡口深度应不小于所连接的较薄部件厚度的1/4；Mp-如双面坡口焊缝符合附注E的规定，则可以具 有深度不等的坡口，焊缝尺寸E分别适用于每面坡口；N-所连接二部件的倾角，对于对接接头，可在135°~180°之间变化， 对于直角接头为45°~135°，对于T形接头为45°~90°；V-对于直角接头，如坡口的基本形状不变，并留有足够的边缘余 量防止边缘过量的熔化，则外坡口可在任一部件或第二部件上加工；Z-焊缝尺寸E是以平齐焊接的接头为基础的。 1 2 1 2 1 2 母材厚度 坡口尺寸 焊接方法 焊条电弧焊 熔化极气体 保护焊 药芯焊丝电 弧焊 根部 间隙R 0~3 所容许 的焊接 位置 所有 位置 接头代号 B-U9-GF B-U9 T1 不限 T2 — — 气体保护 （药芯焊丝 电弧焊） 自保护 — 备注 Br,C,D M,N A,Br,C M,N 坡口 角α 45° 30° 钝边 f 3 坡口 半径r 10 双面J形坡口焊缝（9） T形接头（T） 直角接头（C） 极限偏差 按详图 装配后 R+1.60 R+1.6-3 f+1.60 不限 r+30 r±1.6 α+10°0° α +10° -5° 母材厚度 坡口尺寸 焊接方法 焊条电弧焊 熔化极气体 保护焊 药芯焊丝电 弧焊 接头代号 TC-U9a-GF TC-U9a T1 不限 备注 C,D,J M,N,V A,C,J M,N,V 根部 间隙R 0~3 坡口 角α 45° 30° 钝边 f 3 坡口 半径r 10 T2 不限 所容许的 焊接位置 所有位置 平、仰焊 所有位置 气体保护 （药芯焊丝 电弧焊） 自保护 － － 背面清根 T2 R α α R （续） 现代焊接ModernWelding J- 2010年第9期 总第93期12 现代焊接 温度和保温时间。对于各种合金钢试 板，应记录实际的升温和冷却速度； 11）焊接电参数。应记录试板焊 接过程中实际使用的焊接电流、焊接 电压、焊接速度。对于熔化极气体保 护焊和电渣焊，应记录实测的送丝速 度。电流种类和极性应清楚写明。如 采用脉冲电流，应记录脉冲电流的各 参数，如脉冲电流值、脉冲频率、脉 冲时间（脉宽）、基本电流等； 12）操作技术参数。在试板焊接 中加以监控或 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 的操作技术参数应 作记录； 13）接头力学性能检验结果，应 注明检验报告的编号、试样编号、试 样型式和数量，以及接头的强度性能 和抗弯性能的试验结果； 14）接头其他性能检验结果，如 角焊缝宏观检查结果、耐蚀性检验结 果及硬度测定结果等； 15）评定结论； 16）编制、校对、审核人员签名； 17）企业管理者代表批准，以示 对报告的正确性和合法性负责。 对于锅炉、压力容器焊接结构的 生产，每一份焊接工艺规程都必需有 相对应的焊接工艺评定报告的支持， 也就是说，它是以评定报告为编制依 据的。由于焊接工艺规程的内容，包 括了焊接工艺的重要参数和次要参数, 不论重要参数还是次要参数的变动， 超出了容许的范围，都要求重新编制 焊接工艺规程。而焊接工艺评定报告, 只有当重要参数的变量超出容限值， 才需重新作焊接工艺评定。因此，一 份焊接工艺评定报告可以支持若干份 4.5.2 焊接工艺评定报告与焊接工艺 规程之间的关系 焊接工艺规程。例如：在平焊位置完 成的焊接工艺评定报告，可以同时支 持在横焊、立焊和仰焊位置的焊接工 艺规程。只要其所有的重要参数在所 评定的范围之内。反过来，在某些情 况下，一份焊接工艺规程可能需要多 份焊接工艺评定报告的支持。例如： 某一厚壁焊缝拟采用两种不同的焊接 工艺方法焊接，即底层焊缝采用CO气 体保护焊，填充层和盖面层采用埋弧 焊，则该焊接工艺规程应由两份相应 的焊接工艺评定报告所支持。某些采 用组合焊接工艺的焊接工艺规程，甚 至要求有3份或4份焊接工艺评定报告。 如果焊接工艺评定试板，按产品接头 焊接工艺规定的每种焊接工艺方法所 焊制焊缝厚度进行焊接，且所取的接 头拉伸和弯曲试样，能基本测定各种 焊接工艺方法所焊焊缝的性能，则可 以一份焊接工艺评定报告支持该焊接 工艺规程。另一种做法是：对组合焊 工艺所使用的每一种焊接工艺方法， 分别单独焊制一副试板，且试板厚度 至少为12mm，则这些试板的焊接工艺 评定报告，可分别用于相对应的焊接 工艺方法和焊缝厚度，包括根部焊道。 此外，采用组合焊接工艺焊接的焊接 工艺评定报告，也可以按每种焊接工 艺方法，或焊接工艺所评定的焊缝厚 度，分别支持只采用一种焊接工艺方 法或焊接工艺的焊接工艺规程。其前 提是其他重要参数相同，或在所评定 的容限范围之内。 为了减少焊接工艺评定的工作量, 避免不必要的重复，ASME锅炉与压力 容器法规已将化学成分、焊接性和力 学性能相近的材料归入一类。属于同 一类的各种牌号的材料，其焊接工艺 2 评定报告是相互通用的，只要所采用 的其他各种焊接工艺重要参数都在已 评定的范围之内。另外，焊接工艺评 定报告的适用性不受钢材型式的限制。 采用板材完成的焊接工艺评定报告， 也适用于相同钢号的管材、型材、锻 件和铸件。但这里必须强调指出，上 述对材料的分类原则，是以法规认可 的材料为前提的。也就是说，列入ASME 法规的所有材料，都经过了全面的技 术鉴定，并在实际生产中应用多年， 确认其性能完全符合锅炉与压力容器 的制造要求。因此，同一类材料之间 焊接工艺评定报告的相互借用，具有 充分的基础。 对于母材厚度不同的接头，如符 合下列条件，开坡口焊缝的焊接工艺 评定报告同样有效： 1）较薄部件的厚度在所评定的范 围之内。 2）较厚部件的厚度如不要求缺口 冲击韧度，则部件的最大厚度不受限 制，但工艺评定试板厚度应大于6mm； 对于要求缺口韧度的材料，则较厚部 件的厚度应在已评定的范围之内；但 如工艺评定试板的厚度大于38mm，则 其最大厚度不受限制。这就是说，开 坡口对接焊缝的焊接工艺评定报告， 可适用于同类材料、不同厚度的产品 焊缝，可作为编制相应焊接工艺规程 的依据。 对于钢结构，焊接工艺评定报告 对焊接工艺规程具有更宽的适用范围。 这里不再详述。 综上所述，焊接工艺评定报告是 一种重要的技术文件，应加以严格的 管理。从评定报告的格式、填写、审 4.5.3 焊接工艺评定报告的技术管理 现代焊接ModernWelding 现代焊接 2010年第9期 总第93期 J-13 批程序、复制、归档、检索、修改、 借阅到外部评审等，每一家焊接生产 企业都应建立适合自身情况的管理制 度。 焊接工艺评定报告最主要的作用 是真实而完整地记录焊接工艺评定试 验的条件。试验过程实测数据和试板 接头的各项检验结果。实质上，它是 一份产品焊接质量的记录文件，其最 鲜明的特点是它的真实性。 为便于管理，焊接工艺评定报告 应按企业制定的工艺文件编号制度统 一编号，并注明报告的填写日期。评 定报告应由完成该项评定试验的焊接 工程师填写。在报告的最后一栏签名, 以示负责。为保证评定报告的完整性 和正确性，评定报告应经企业主任焊 接工程师审核，最后交企业管理者， 或管理者代表审批签名，以代表企业 对报告的真实性和合法性负责。为充 分体现其真实性，通常将评定试板的 力学性能、宏观金相等检验报告原件, 作为焊接工艺评定报告的附件，一并 归档备查。 焊接工艺评定报告一经审批，由 企业负责焊接工艺评定的部门复印两 份；一份交质量管理部门，供政府质 量监督机构或用户代表对企业进行质 量体系评审时核查；另一份交焊接工 艺部门，作为编制焊接工艺规程的依 据，评定报告原件存于企业技术档案 部门。 焊接工艺评定报告一经审批，原 则上不准修改。这不仅是因为评定报 告是企业的重要质量文件，而且是份 真实反映焊接工艺评定全过程的记录 报告。但当焊接工艺评定标准或制造 4.5.3.1 焊接工艺评定报告的管理程 序。 法规有关条数作出修改时，允许对已 经审批的评定报告作必要的补遗，而 补遗页也应由企业管理者签署。 焊接工艺评定报告是企业的一种 内部文件，它只适用于本企业的焊接 生产活动，只能供本企业内部的焊接 工艺人员使用。不准任意复制，亦不 允许向外单位提供报告的复印件。 每一家焊接生产企业，都必须严格按 照焊接工艺评定标准和相关的制造法 规的要求完成焊接工艺评定试验。企 业应组织焊接工艺部门和有关责任人 员编制焊接工艺规程，并按现行有关 标准和法规的要求，利用本企业现有 的焊接设备、工艺装备和考试合格的 焊工，完成相应的焊接工艺评定试验。 现行制造法规不容许任何生产企业将 焊接工艺评定试验委托外单位去完成, 也不容许任何企业借用外单位的焊接 工艺评定报告，去编制用于本企业焊 接生产的焊接工艺规程。因此，每一 家生产企业都必须保证本企业的焊接 工艺评定报告的合法性。企业的管理 者必须为完成所规定的焊接工艺评定 试验建立必要的条件和人员配备。很 难相信，一家没有能力自行完成相应 的焊接工艺评定试验的企业，能够生 产出质量完全符合标准或法规要求的 焊接产品。由此可见，焊接工艺评定 试验，也是考核企业焊接生产能力和 质量控制有效性的重要手段。 焊接工艺评定报告所记录的数据 和检验结果都必须是真实的，是采用 经校验合格的仪器、仪表和检测设备 测量结果的记录。不容许将任何实测 检验结果随意修改，更不容许编造检 验结果。企业管理者有责任采取有效 4.5.3.2 焊接工艺评定报告的合法性。 的管理和监督措施，杜绝工作人员的 违法行为。企业管理者或管理者代表, 在焊接工艺评定报告上签署，意味着 他对报告所列数据的真实性和合法性 负完全的责任。 焊接工艺评定报告经企业管理者签署 后，说明该文件在企业内部已完成审 批程序，可以在企业内部作为焊接工 艺规程的编制依据，但还不能作为企 业质量体系认证的证明文件。只有当 焊接工艺评定报告经政府质量监督部 门代表签字认可后，才真正具有法律 效力。 焊接工艺评定报告一经上列人员 签字认可，就具有长期有效性。正如 美国ASME《锅炉与压力容器法规》第 9卷第1章QW-100.3条款所指出的，凡 是按照本法规1962年版或以后任一版 本的要求编制的焊接工艺规程，以及 所完成的焊接工艺评定报告，都可以 用于按ASME“锅炉与压力容器法规” 制造的产品。按照1962年以前版本法 规要求完成的焊接工艺评定报告，以 及相对应的焊接工艺规程，只要符合 1962年版，或以后各版法规的所有要 求，仍可继续使用。但是新编制的焊 接工艺规程的评定，以及原有焊接工 艺规程的重新评定，应当按照最新版 法规的第9卷及其补遗的规定执行。 焊接工艺评定报告的长期有效性, 是以完全符合法规要求为前提的。也 就是说，焊接工艺规程的任一重要参 数，都必须在法规评定规则所容许的 范围之内。一旦新编的焊接工艺规程 的某一重要参数，超出已评定的范围, 则原所依据的焊接工艺评定报告即行 4.5.3.3 焊接工艺评定报告的有效性。 （未完待续）