1、中华人民共和国行业标准钢制压力容器焊接工艺评定Welding procedure qualification forsteel pressure vesselsI B 4708-92I主题内容与适用范围本标准规定了钢制压力容器焊接工艺评定规则、试验方法和合格指标。本标准适用于钢制压力容器的气焊、手弧焊、埋弧,I-.熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、电浩焊、耐蚀层堆焊的焊接工艺评定。2引用标准GB 150-89GB 228-87GB 232-88;B912-82钢薄钢板技术条件GB 2106-80试验方法Gil 2270-80(B3274-88热轧厚钢板和钢带Gl3 3323-87和质量分级lH
2、3531-83钢板技术条件(;日4237-84GH 5681-85(;R6479-86GB6653-86G日6654-86钢厚钢板GB 6655-86板GB 8163-87GB 9948-88J B 755-851B1152-81超声波探伤钢制压力容器金属拉伸试验方法金属弯曲试验方法普通碳素结构钢和低合金结构样、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、提出焊接工艺评定报告。从而验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性3.3焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，由本单位技能熟练的焊接人员焊接试件。3.4评定对接焊缝焊接工艺时，采用对接焊缝试件;评定角焊缝焊接工艺时
3、，采用角焊缝试件。对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝;评定组合焊缝(角焊缝加对接焊缝)焊接工艺时，根据焊件的焊透要求确定采用组合焊缝试件或对接焊缝试件或角焊缝试件。试件形式示意如图。金属夏比(V型缺口)冲击不锈钢无缝钢管碳素结构钢和低合金结构钢钢熔化焊对接接头射线照相低温压力容器用低合金钢厚不锈钢热轧钢板压力容器用热轧钢带化肥设备用高压无缝钢管焊接气瓶用钢板压力容器用碳素钢和低合金多层压力容器用低合金钢钢输送流体用无缝钢管石油裂化用无缝钢管压力容器锻件技术条件锅炉和钢制压力容器对接焊缝图I焊接工艺评定试件形式(功对接焊缝试件)板材对接焊缝试件;(b)管材对接焊缝试件(2)角焊缝试件和
4、组合焊缝试件(a)板材角焊缝试件和组合焊缝试件;(b)管与板角焊缝试件和组合焊缝试件注:角焊缝试件和组合焊缝试件详见图2至图so3总则3,1焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，并在产品焊接之前完成。3.么焊接一1_艺评定过程是:拟定焊接工艺指导朽、根据木标准的规定施焊试件、检验试件和试3.5焊接工艺因素分为重要因素、补加因素和次要因素3.51重要因素是指影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素。3.52辛卜加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺因素。当规定进行冲击试验时，需增加补加因素。3.5.3次要因素是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。1452焊接工艺评定规则
5、4.1一般规则类别号组别号一钢I6Mn4.1二改变焊接方法，需重新评定。4.1.2当同条焊缝使用两种或两种以L焊接方法(或焊接J_艺、时，可按每种焊接方法(或焊接_艺)分别进行评定;亦可使用两种或两种以上焊接方法(或焊接艺)焊接试14，进行组合评定组介评定合格后用于焊件时，可以采用其中一种或儿种焊接方法(或焊接工艺)，但要保证梅 _种焊接方法(或焊接艺)所熔敷的焊缝金属厚度都在已评定的各自有效范围内。4.1.3为了减少焊接I_艺评定数量，根据母材的化学成份、力学性能和焊接性能进行分类分组(见表I)4.1.3.1一种母材评定合格的焊接工艺可以用于同组别号的其它母材4.1.3.2除4.1.3.3和
6、4.1.3.4外，母材组别号改变时，需重新评定4.133组别号为、1一1母材的评定适用于组别号为u一1的母材4.1.3.4在同类别号中，高组别号母材的评定适用于该组别号母材与低组别号母材所组成的焊接接头。4.1.3.5当不同类别号的母材组成焊接接头时，即使母材各自都已评定合格，其焊接接头仍需重新评定。但类别号为Q、组别号为1R-1的同钢号母材的评定适用于该类别号或该组别号母材与类别号为工的母材所组成的焊接接头。表I续表相应标准号G日6479,JB 755GB 6654,GB 5681(日6655GB 6479GB6654GB 66551B 755G召6654GB6654IV一1ISC,Mo1B
7、 755JB 755GB 6479,GB9948G七6479.JB 755,GB 994815CrMoR12Crlh1oV12Cr2M12Cr2MoIRI2Cr2Mo1JB 755GR 64791Cr5M41一2类别号一组别号一钢号1相应标准号I1-1Q235-AF(A3F,AY3F)GB 912,G日3274Q235-A(A3,AY3)GB 912,G日3274Q235-B,印35-CGE912,GB 327420HPGB665320RG日665410GB 8163,GB 647920GGB 647920,25GB 8163,GB 9948,IB 755A一216MnD16MnDR09Mn2
8、VD09Mn2VDR06MntibDR1Cr18NNTiOCr19Ni9OCrl8Ni9TiOCr18Nil lTiOOCrl8Ni10OOCr19Nil lOCrl7Nil2Mo2OCrl9Nil3Mo3OCrl8Nil2Mo2TiiOCr18Nil2Mo3Ti些阴一VI一l1塑泪|卜一OOCrl7Nil4Mo2OOCd9Nil3Mo3翎一1OCr13JB 755(拍6479,JB 755JB 755GB 3531JB 755GB 3531GB3531JB 755GB 4237CB2270GB 4237GB 2270GB 4237(祖4237GB 4237侣日2270GB 2270GE423
9、7,GB2270GB 4237,GB 2270GB4237,GB2270,1B 75514534.1.4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。在消除应力热处理时试件保温时间不得少于焊件在制造过程中果计保温时间的80%0改变焊后热处理类别，需重新评定。注焊后热处理类别如F二铬镍不锈钢分为不热处理和热处理(固溶或稳定化):除铭镍不锈钢外分为不热处理、消除应力热处理、正火、正火加回火、淬火加回火4.1.5评定合格的对接焊缝试件的焊接工艺适用于焊件的母材厚度和焊缝金属厚度有效范围按表2和表3的规定rnm表2nlln表4适用于焊件的最大厚度试件的焊接条件母材1焊缝金属序号除气焊外，试
10、件经超过临界温度的焊后热处理试件为单道焊或多道焊时，若其中任一焊道的厚度大于13-1. 1T1.1TllT叁望-电膺焊试件母材厚度1适用于焊件母材141度的有效范围最小值最大值1.5蕊了-80.75T1.57当试件厚度大于50-时，若采用手弧焊、埋弧焊、5熔化极气体保护焊(熔滴呈一短路过渡者除外)、钨极气体保护焊的多道焊371.3t11T6ry路过渡的熔化极气体【保护焊tnm表3试件焊缝金属厚度r适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围最小值最大值1.5镇t20冀板和腹板的厚度中任一或全都大于或等于20求。5.1.5.2管与板组合焊缝试件尺寸(见表8和图5)5.1.3对接焊缝试件尺寸表8试件厚度应充分
11、考虑适用于焊件厚度的有效范围5.1.4角焊缝试件尺寸5.1.4.1板材角焊缝试件尺寸(见表6和图2)tnn裹6簇板厚度T,腹板厚度TiG33 T,镇T，但不小于3试件管壁厚度试件板厚度适用于焊件母材厚度的有效范围-20)2o 管壁厚度和板厚度均大于或等于2014565.1耐蚀层堆焊试件尺寸当焊件基体的厚度等于或大于25二时，则试件基体的厚度不得小于25trrtn;当焊件基体厚度小于25.则试们基体厚度应等于或小于焊件基体厚度5.2.1试验。几检验项目:外观检查、无损探伤和力学性能外观检查:试件接头表面不得有裂纹、未会相试样5.2对接焊缝试件和试样的检验图4板材组合焊缝试件及试样父一通1;3焊一
12、卜r厂衫长笠全A小BoPfl5金相试样管与板组合焊缝试件及试样焊透和未熔合6无损探伤:试件的射线探伤按GB 3323的规定，射线照相的质量应不低于AB级，焊缝质量不低于II级;试件的超声波探伤应按JB 1152的规定，焊缝的质量应为工级。.力学性能试验项目包括拉力试验、弯曲(面弯、背弯、侧弯)试验和冲击试验(当规定时)，检验要求按下列条文规定。5.2.2力学性能试验的试样类别和数量应符合表9的规定。5.2.3当试件采用两种或两种以上焊接方法(或焊接工艺)时:合厅巨弃位力巨卜试样背考4z试样面弯厅万试样备尸尸了才尸一产尸碑户J洲一-、-、一、用背夸江试样面弯压巨试样拉力卜厂试样冲击互试样舍任弃舍
13、日习弃侧弯月日试样拉力月日试样铭夸口TI试样备/一/分/一/尸尸产./砂了沪尹一用侧弯阵巨试样拉力巨试样侧弯仁泛试样冲击厂厂试样舍仁二弃舍曰弃沐伞巨向晶-1试样拉力阳试样奎Arj#qG0一/1、2钾.、丰J禅_纵向面弯试样拉力冈试样一可_幸ydAh#1试样冲击E试样舍医弃()Cb) (J图6(a)不取侧弯试样时;(6)取侧弯试样时(。)取纵向弯曲试样时1457a.拉力试样和弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法(或焊接工艺)的焊缝金属;b.当规定作冲击试验时，对每一种焊接方法(或焊接工艺)的焊缝区和热影响区都要作冲击试验。表9。.管接头带肩板形试样型式Q(见图11)适用于外径小于或等于76的管材
14、对接焊缝试件。d.管接头全截面试样(见图12)适用于外径小于或等于76mm的管材对接焊缝试件。试件母材的厚度Tn价1试样的类别和数量个3Y hWA弯曲试验2冲击试验拉力.试样，面弯试徉背弯试样侧弯试样焊缝区试样热影响区试样韵三5镇了 60mn丁一4 二水署)支座间距离弯曲角度(“)碳嗽钢.奥氏体钢355.2S胜80其它低合金钢、合金钢3S5.2S100碳农钢、奥氏休钢3S!5.2S90其它低合金钢、合金钢13S一5.2S5O注:有衬垫的单面焊弯曲角度按双面焊的规定5.2.6.3合格指标试样弯曲到规定的角度后，其拉伸面巨出现l I天于!.5n-、的任一横向(沿试样宽度方向)裂纹或缺陷，或长度大于
15、3的任一纵向(洽试样长度方向)裂纹或缺陷，为不合格。试样的棱角开裂般不计但由夹渣或其它焊接缺陷引起的棱角开裂长度应计人若采用两片或多片试样时，每片试样都应符合_述要求527冲击试验5.2.7.1试样位置。试样应垂直于焊缝轴线，缺口轴线垂直于I于材表1111L.取样位置见图15吏阴鱼区试A的缺日轴线需位干辉缝中心线Id.热影响区试样的缺日轴线至试样轴线与熔合线交点的距离大于零，且应尽可能多的通过热14605.3角焊缝试件和试样的检验5.3.1检验项目:外观检查、金相检验(宏观)5.3.2外观检查:试用妾头表面不得有裂纹、未熔合5.33金相检验(宏观)5.3.3.1方法5.3.3.1.1板材角焊缝
16、试样h.试件两端各舍去25mm,然后沿试件横向等分切取5个试样。b.每块试样取一个面进行金相检验，任意两检验面不得为同一切日的两侧面5.3.3.1.2管与板角焊缝试样a.将试件等分切取4个试样，焊缝的起始和终了位置应位于试样焊缝的中部b.每块试样取一个面进行金相检验，任意两检验面不得为同一切口的两侧面。5.3.3.2合格指标a.焊缝根部应焊透，焊缝金属和热影响区不得有裂纹、未熔合b.角焊缝两焊脚之差不大干3-5.4组合焊缝试件和试样的检验5.4.1检验项目:外观检查、金相检验(宏观)5.4.2外观检查:试1钊妾头表面不得有裂纹、未熔合5.4.3金相检验(宏观)5.4.3.1方法按5.3.3.I
17、或5.3.3.1.2规定5.4.3.2合格指标灯缝根部应焊透.焊缝余属和热影响区不得有裂纹、未熔合5.4.3.3经外观检查和金相检验合格的试件的娜接!_艺适川的VII件厚度范围见表7和表85.5.3.3台格指初不弯曲试验后在试样拉伸面t.的堆焊层不得有超过1. 5-长的任一裂纹或缺陷;在熔合线上不得有超过3二、长的仟一裂纹或缺陷5.5.4化学成分分析5.5.4.1取样位置(见图16)-一平苹手5.5耐蚀层堆焊试件和试样的检验基休5.5.1检验项日渗透探伤、弯曲试验和化学成分分Ml子5.5.2 1参透探伤叮采用着色法和荧光法.检验方法和合格指标按GB 150附录H“钢制压力容器渗透探伤”的规定5
18、.5.3弯曲试验55.3，纽取样方法在渗透探伤合格的试件上切取4个侧弯试样.可在平行和垂11.于焊接方向各切取2个，也可4个试样都垂直于焊接方向试样厚度至少应包括堆焊层全部、熔合区和基层热影响区，试样尺寸参照图145.5.3.2试验方法试验按GB 232和表11的规定进行，若试样存在缺陷，则取缺陷较严重的一侧作为拉伸面朋表11图16注:i-堆焊层实际厚度，n。Hm;限定堆焊层最小厚度，mnl。O b-取样厚度，最大为。5=1.5.5.4.2化学分析方法应符合标准。5.5.4.3合格指标按技术文件规定试样厚度5弯轴直径D弯曲角)1010404.S支座间距离636S+3附录A焊接工艺指导书和焊接工
19、艺评定报告表格推荐格式(参考件)A1表AI为“焊接工_艺指导书”的推荐格式，表A2为“焊接工艺评定报告”的推荐格式。以上两种表格适用于手弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊或上述方法的组合。A2其它焊接方法的表格形式可参照表Al,表A2拟定。焊接工艺指导书表Al单位名称_焊接1_艺指导书编L焊接方法_批准人签字日期_焊接工艺评定报告编号_机械化程度手工、半自动、自动)焊接接头坡口形式垫板(材料及规格)其它应当用简图母材:类别号施工图、焊缝代号或文字说明接头形式、焊接坡口尺寸、焊缝层次和焊接顺序组别号与类别号相焊或标准号_相焊厚度范围钢号与标准号组鬓暑母材:对接烨缝角焊缝_管子直径、壁
20、厚范围对接焊缝_角焊缝组合焊缝焊缝金属_-一其它1461续表焊接材料焊条类别其它_焊条标准牌号_填充金属尺寸_焊丝、焊剂牌号_焊刘商标名称_焊条(焊丝)熔敷金属化学成分(%)MnMo焊接位置对接焊缝的位置_焊接方向:向上向下角焊缝位置焊后热处理加热温度_保温时间_升温速度冷却方式预热:预热温度(允许最低值)层问温度(允许最高值)保持预热时间_加热方式_气体:保护气体_混合气体组成流量电特性:电流种类_焊接电流范围(A)_t按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压喳极性电弧电压(V)填充金属i$&LtW7iEAF r)Ng t gffPIE焊缝层次焊接方法卜福膏直径mm)极性电流(A)(V)焊接速度
21、(cm角un)线能量钨极规格及类型(牡钨极或饰钨极熔化极气体保护焊熔滴过渡形式(喷射过渡、短路过渡等)焊丝送进速度范围_技术措施:摆动焊或不摆动焊摆动参数_喷嘴尺寸_焊前清理或层间清理_背面清根方法_导电嘴至工件距离(每面)多道焊或单道焊(每面)_多丝焊或单丝焊_锤击_其它卫F丛f壁 .担丝一m一审核期对每一种母材一焊接材料的组合均需分别填表。1462烽接工艺评定报告_批准人签字表AZ单位名称焊接工艺评定报告编号_日期焊接工艺指导书编号焊接方法机械化程度接头用简图画出坡口形式、尺寸垫板、焊缝层次和顺序等(手工、半自动、自动毋材钢材标准号钢号类、组别号_与类、组别号_相焊厚度直径其它焊后热处理_
22、温度保温时1司_气体气体种类_混合气体成分坡充歌属:焊条标准焊条牌号焊丝钢号、尺寸焊剂牌号其它电特性:电流种类极性焊接电流(A)电压(V)其它焊接位置:对接焊缝位皿_方向向上、向下)角焊缝位置预热:预热温度层间温度其它埠缝外观检查:技术措施:焊接速度摆动或不摆动摆动参数多道焊或单道焊每面)_单丝焊或多丝焊其它无损检侧渗透探伤(标准号、结果)超声波探伤(标准号、结果)磁粉探伤(标准号、结果)射线探伤标准号、结果)其它拉力试验报告编号试样号宽厚面积断裂载荷抗拉强度MN断裂特点和郁位II试样编号及规格弯试样类型验弯轴直径报告编号试验结果1463续表冲击巨翌缺口位置试缺Cl型式试验温度()报告编号:冲
23、击功I角焊缝试验和组合焊缝试验检验结果焊透未焊透裂纹类型和性质:(表面)(金相_两焊脚差_一其它检验舷方法(标准、结果)一_眼会属化学成分分析(结果)一其它_一结论:本评定按JB 4708-92规定焊接试件检验试样、测定性能，确认试验记录正确，胶结果(合格、不合格)一施焊填表审核(*-f- )焊接时间-一卫7i旦(签字)日期_(签字、日期附录B标准使用说明(参考件)131本标准是钢制压力容器焊接工艺评定通用性标准。对于特殊结构(如多层)和特殊使用条件如低温、腐蚀)的压力容器的焊接工艺评定，施焊单位在执行本标准时，还应考虑特殊技术要求作出相应的规定B2焊接工艺评定是在钢材焊接性能试验基础上，结合
24、压力容器结构特点、技术条件，在制造单位具体条件下的焊接工艺验证性试验。它还用以证明施焊单位是否有能力焊制出符合有关法规、标准、技术条件要求的焊接接头，因此焊接工艺评定应在本单位进行。B3焊接工艺评定是压力容器焊接质量管理的重要环节之一，但保证压力容器焊接质量只做焊接工艺评定是不够的，还必须做好焊工考试、材料管理以及产品焊接整个过程中的一系列的质量管理工作。B4本标准主要以焊接工艺因素对焊接接头力学性能的影响程度作为是否需要重新评定焊接工艺的依据，并规定出焊接工艺评定规则、替代范围、试验方法和合格指标。当技术文件对本标准要求增加检验项目时(如不锈钢晶间腐蚀试验等)，应同时规定出评定规则、替代范围
25、、试验方法和合格指标。B5本标准列出了重要因素和补加因素，为供有关单位参考，在本附录中列出次要因素，详见表BLB6焊接工艺评定一般过程如下:B6.1对于产品上每利儒要评定的焊缝，拟定“焊接工艺指导书”，内容包括重要因素、补加因素和次要因素。B6.2按照焊接工艺指导书和本标准的规定施焊试件、检验和测定试样性能、填写“焊接工艺评定报告”，内容主要包括重要因素、补加因素和各项检测结果，如果评定不合格应修改焊接工艺指导书继续评定，直到评定合格。B7经评定合格的焊接工艺指导书可直接用于生产，也可以根据焊接工艺指导书、焊接2艺评定报告结合实际生产条件，编制焊接工艺卡用于产品施焊。B8正文中表1所列钢号为G
26、B 150所使用的钢号。表1不能作为钢材代用的依据。对干未列人表1的钢号，其焊接工艺评定应按以下规定:已列人国家标准、行业标准的钢号，根据其化学成分、力学性能和焊接性能确定归人相应的类别、组别中。未列人国家标准、行业标准的钢号，应分别进行焊接工艺评定。国外钢材原则上按每个钢号进行焊接工艺评定。但对该钢号进行化学成分分析、力学性能和焊接性能试验，并经本单位焊制受压元件的实践证明与表1中某钢号相当，当某钢号已进行过焊接工艺评定时，该进口钢材可免做焊接工艺评定。助本标准中述及“焊件”“试件”均指母材和焊接接头两部分。1464表B1因素电渣焊介万巨限 一手弧焊气焊类别焊接条件熔化极气体保护焊焊一001
27、0一0一C坡口形式埔加或取消钢垫板0一0二一0一0010一0010一00一0-0接头6一了-Q划0一0一C0二二一0一C0一0二一0在同组别号内选择不同钢号作垫板坡口根部间隙取消单面焊时的钢垫板增加或取消非金属或非熔化的金属焊接衬垫增加钢垫板焊接面的装配间隙焊条直径焊44直径焊剂商标名称或制造厂填充金属横截面积焊接位置需作清根处理的根部焊道向上立焊或向下立焊预热温度施焊结束后至焊后热处理前，改变原预热规定填先材料0一0二一0焊接位鹭OLO一0一0一00一010一00一二0一00一0二一0预热0一0保护气体的流量比评定合格值减少不超过1096O0一0-0一玉搬噩盗士毙0一0-00一0一0一00一
28、0电流种类或极性电流值或电压值在直流电源上夔加或取消脉冲电流钨极的种类或直径熔滴过渡种类从软化焰改为还原焰左向焊或右向焊不摆动焊或摆动焊焊前清理和层间清理方法清根方法焊丝摆动幅度、频率和两端停留时间导电嘴至工件的距离由每面多道焊改为每面单道焊单丝焊或多丝焊2一3一4-5-67一8一9十0一0焊丝间距手工操作半自动操作或自动操作有无锤击焊缝钨极间距喷嘴尺寸电(钨)极摆动幅度、频率和两端停留时间1巨一应口而注:符号O表示对该焊接方法为次要因家。附加说明本标准由全国压力容器标准化技术委员会提出并归日本标准由机械电子工业部合肥通用机械研究所、劳动部锅炉压力容器安全监察局负责起草。本标准主要起草人:戈兆文、刘长志、吴宗述。1465
