SH3509-1988石油化工工程焊接工艺评定
2024-03-22
来源:易榕旅网
中国石油化工总公司标准石油化工工程焊接工艺评定1490主编单位批准部门:实行日期SHI 509-88北京燕山石油化工公司建筑安装工程公司中国石油化工总公司一九八八年十月一日关于印发《石油化工工程焊接工艺评定》的通知 各有关单位: 现批准由北京燕山石油化工公司建筑安装工程公司主编的《石油化工工程焊接工艺评定》为总公司(部)标准,编号为SHI 509-88。自一编制本标准是根据中国石油化工总公司(85)建 标字第84号文的通知由我公司主编的。在编制过程中,进行了比较广泛的调查研究, 总结了多年来石油化工工程中焊接工艺评定的经验,并征求了有关设计、生产、施工等方面的意见.对其中的主要间题进行了多次讨论,最后经九八八年十一月一日起实行。本标准各章节条款由施工规范管理站(通信 地址:天津市44信箱转)负责组织解释中国石油化工总公司一九八八年七月十三口说明审查定稿。 在本标准实行过程中,如发现需要修改或补充之处,请将意见和有关资料函告总公司施工规范管理站(通信地址:天津市44信箱转),以便今后修订时参考北京燕山石油化工公司建筑安装工程公司一九八八年五月 1491第一章总则 第1.0.1条为了统一石油化工工程焊接工艺评定的方法和内容,以制订正确的焊接工艺和确保工程焊接质量,特制订本标准。第1. 0.2条本标准适用于石油化工常压容器,压力容器、工业管道和特殊钢结构施工时采用气焊、手工电弧焊、钨极氢弧焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊等焊接方法的焊接工艺评定。 注:①工业管道包括工艺管道、公用上程管道以及工业炉管等。 ②特殊钢结构是指《石油化工特殊钢结构工程 施r及验收规范》( S1-0 507-87)中所规定的范围 第1.0.3条压力容器的焊接工艺评定除应执行本标准外,尚应符合设计文件和现行有关标准《压力容器焊接工艺评定》的规定。第1. 0.4条钦材的焊接工艺评定应按总公7标准《钦管道施工及验收规范》(S13J 502-86)的规定执行。第1. 0.5条引进工程项目,若需要进行焊接I艺评定,而卖方无具体要求时,1,!/按本标准执行 第1.0.6条对常压容器,工业管道和特殊钢结构的焊接工艺评定,在取得压力容器制造许可证的单位之间,可互相利用业经按本标准评定合格的焊接工艺评定报告作为编制焊接工艺说明朽的依据,但应事先经过施工单位技术总负责人批准第二章基本规定 第2.0.1条用于焊接工艺评定的母材应符合设计文件和有关标准的规定,且应有出厂质量证明书或复验证明设计对冲击韧性有要求时,母材应具有冲击 韧性的合格证明或复验证明。 第2.0.2条焊条、焊丝、焊剂应具有出厂质量证明书,焊接用气体应符合有关标准的规定。 第2.0.3条当设计选用未列人本标准表3.1.3的材料时,焊接工艺评定应在确认材料抗裂性后进行。材料抗裂性确认应采用试验法。碳当otiI算法和裂纹敏感系数计算法可做为辅助方法(见附录一)〔1492 当设计选用已列人表3.1.3的材料时,若材料裂纹敏感性和结构刚性较大时,应通过辅助方法来确定是否进行抗裂性试验。第2. 0.4条焊接接头坡口型式和尺寸应符合设计要求和有关规范的规定。如无规定,应按《手_L电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》(GE985-80) ,《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》(GB 986-80)和表2.0.4‘·复合钢板焊接接头坡口型式与尺寸”的规定执行 第2.0.5条焊接工艺评定试件的焊接位置分类见图2.0.5第2. 0.6条工艺评定使用的焊接设备,应处于完好状态;力学性能试验机和量具应经计量部门鉴定合格后方能使用复合钢板焊接接头坡口形式与尺寸 表2. 0.4手工焊(或彗层手工封底{自动焊)坡I mmP4口尺寸 >VA哲书爵王刃阿5=4-6 复合板P=2土0.5平板对c=2士0.5接,筒体a = 700士50纵、环焊缝S=8一12复合板裂妙 y=2土0.5平板对c=2土0.5接,简体月=600=50纵、环焊缝1X ¥)ur 寥s=1a一25牙P=2士0.5复合板 r=2士0.5平板对n =s士1接,简体a=600土50纵、环焊刀=600+50缝5=26-32U形P=2士0.5 复合板V形c=2士0.5平板对组合h=8士1接,简体坡口貂a=150士10纵、环焊口=6。“士5缝R=6公1=JJ-uuu占i=15 复合板双重P}=2士0.5平板对V形c=2士0.5接,筒体坡口万石不石、JP江a=100士l0纵、环焊I} C .o夕=200+20缝R=5焊接位置分类(图2.0.5-1、图2.0.5-2)‘p平焊位借QG)(3) ON fS1 (2G)(2)立炸位置,肛)(4)仰焊位置以G)图2.0.5-1板状对接试件焊接位置示意图a工D)l1)水平转动位8(10)(3) #直固定位置(2G)(2、水平固定位lt(5G) (4)45固定位皿(6G)图2. 0.5-2管状对接试件焊接位置示意图 第2.0.7条从事焊接工艺评定的人员应是具有一定焊接理论水平的专业技术人员和技能熟练的焊工第2. 0.8条焊接工艺评定宜按下列程序进行: 一、编制焊接工艺评定委托书(委托书格式见附表2-1)二、确认被评定材料(包括母材与焊材)的 成份、性能符合有关标准的规定。 三、根据本标准和设计文件的规定制订评定方案和初步工艺。焊缝厚度方向垂直=1()平焊位置(1F)(2)立焊位登(3P)(船形焊) 吃3〕摘焊位置戈ZF、(4)仰焊位置(4F)图2. 0.5-3板状试件角接头焊接位置示意图四、按下艺评定方案和初步工艺进行评定 (评定程序包括试件准备、焊接、焊缝检验、热处理、取样加」_和试验)。若评定不合格,应修改初步_L艺。重新评定(1)转动平焊位皿QFR)协(2)立焊位t(W定)(3F)(a)O19位=(2F)图2.0.5-4管状承插试件及管板试件角接头焊接位置示意图(一)1493(4)仰焊位里C4F)(5)40定位w (5I 2.0.5-4管状承插试件及管板件角接头焊接位置示意图(二) 五、整理试验数据,编制焊接工艺评定报告, 并经焊接责任工程师审查及单位技术部门负责人批准 第2.0.9条焊接工艺评定报告应详细记录L艺程序、I:艺参数、检验结果、试验数据和评定结论,存档备查。焊接工艺评定报告格式见附表2-2 第2.0.10条焊接工艺说明书应以焊接工艺评定报告为依据,结合以往的焊接施工经验和实际焊接条件进行编制,应详细规定焊接程序、工艺参数检验方法和合格标准。当委托评定项目符合本标准第三章中的有关 替代规定时,可参考原有工艺直接编写焊接工艺说明书。焊接工艺说明书格式见附表2-3第三章焊接工艺评定原则第一节一般规定 第3.1.1条焊接工艺评定应采用对接接头或角接接头。第3. 1.2条焊接工艺评定应采用管状试件或板状试件。 管状试件的评定结果适用于相应厚度、坡口型式和焊接位置的板材焊接;板状试件的评定结果也适用于相应壁厚、坡口型式和焊接位置,且1494 直径大于600-的管材焊接,但平焊位置的替代不受管径限制。 第3.1.3条焊接工艺评定常用材料分类见表3.1.3-1,表3.1.3-2,表3.1.3-3。表中不同材料的焊接工艺评定应符合下列规定。一、凡属首次焊接的材料应进行焊接工艺评 定。且应使用与工程实际相同的材料;二、材料类别号和组别号改变时,应重新评 定; 三、同组别号中一种钢材的评定结果适用于同组其他钢材; 四、异种钢接头应进行评定,但符合下列情况之一时,可不重新评定:1.同组钢材组成的异种钢接头,其中一种钢 材已有评定甚2.同类不同组的异种钢接头,高组别号钢材 已有评定; 3表3.1.3-1中,除研、妞类外,不同类别的异种钢接头中,高类别号钢材已有评定;焊接工艺评定常用钢材分类 表3.1.3-1类别号}组别号!钢号凡F. A,F凡,AY,,II一120Hp加R, 20g10, 20, 25H一1}16MnDR皿H一209Mn.V09MNVDRH一306MnNLDR16M.田一116Mng16MnR, 16MnRCm15MnV瓜一215WVR, 15MnVRC巧M.Vg20MnMo, 12MnMoVW一1巧Nb八N,15MnVNR14M.M.Vg1VW一218M.M.N,18M.M.NbR15MnMoV20MnMoVNV一112CYMo15Crm,15CrMoRVV一2一12Cr1MoVV一312Cr2Mo 12CrzMo,RCrzM0V一4{GSMo续表类别号组别号一{钢号41一1ICr,aNy1Cq,Ni9TiOCgaNigOC,,,NiyTi61一2OCp,Ni riOOCq,Nga11OOCr,,Ni,ICgaNi,_Mo2TiICg8M,2Mo,T41一3OCyaNi,2M}TiOCgaNi,3Mo3TiOOCr,7NiuMorOOCruNIMo3411一41Cr33NgeW11I一IO(r13111一2}ICr,,23,r'(I一3}1Cr,7T,lCg7NL五、在有色金属焊接工艺评定中,表3.1 .3-2和表3.1.3-3中除LFI 1和LF21外,同组高序号材料的焊接工艺评定适用于该组较低序号的其他材料,但组与组之间的工艺评定不能替代口 常用铝及铝合金分组表3.1.3-2一to一一Ri昌l叮一一一一石4 *4 4}称InL, F3L3味LF,,LF,常用铜及铜合金分组表3.1.3-3k且别料名称飞工」F,I习飞1-1第3.1. 4条在焊接工艺评定中,材料规格的适用范围规定如下: 一、电弧焊时,材料厚度的改变在试验材料厚度的0.75-1.5倍以内时,可不重新评定;二、气焊时,材料厚度的改变在试验材料厚 度的0.75-1.25倍以内时,可不重新评定;三、管径的适用范围以试验管径的0. 5倍作为适用范围的下限;上限不限;第3. 1.5条在焊接工艺评定中,焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂、焊粉和保护气体等)改变时应符合下列规定一、焊条强度级别改变时,应重新评定;焊 条强度级别不变,用酸性焊条评定合格的工艺,适用于碱性焊条; 二、焊丝牌号改变时,应重新评定,但表3.1.5中所列常用碳钢焊丝,在I、II组中,用同组高序号焊丝代替低序号焊丝,可不重新评定,第II组焊丝互相替代,可不重新评定;常用碳钢焊丝分组 表3.1.5组别一序号焊丝牌号一组别一序号}焊丝牌号IH】82H08AI一{HIOMnSiHIOMn23H08EH08Mn2Si4H08MnHO8Mn2&A5日8MnA 三、焊剂牌号改变时,应重新评定;一;四、同一型号(牌号)的焊材,若制造厂家 不同,可不重新评定;五、改变保护气体种类或混合比,应重新评 定;六、实芯牌丝改为药芯焊丝,应重新评定, 反之亦然第3.1. 6条焊接方法改变时应执行下列规定: 一、焊接方法改变,应重新评定;二、当同一焊接接头使用一种以上的焊接方 法时,应按各种方法分别评定或进行组合评定;三、气体保护焊时,熔化极改为非熔化极, 应重新评定,反之亦然。第3.1. 7条焊接工艺因素改变时,应执行下列规定:一、自动焊坡们型式改变时,应重新评定; 手工焊坡口型式改变如能保证接头熔合良好,可不重新评定;二、多层焊改为单晨焊时,应重新评定; 三、双面焊改为单面焊时,应重新评定; 四、自动焊时,单丝改为多丝或丝极改为带 极,应重新评定。反之亦然;五、自动焊电流种类或极性改变时,应重新 评定;六、清根改为不清根,应重新评定; 七、预热温度低于原定范围下限时,应重新 评定;八、层间温1 护超出原定范围时,应重新评定;九、线能量超出原定范围时,应重新评定; 十、热处理工艺参数和种类改变时,应重新 评定。第3. 1.8条焊接位置改变应重新评定。但符合下列情况时除外:1495 一、板状试件立焊、横焊和仰焊位置的评定 适用于板材全位置焊接; 二、管状试件水平固定位置的评定适用于水平转动位置的焊接;三、管状试件水平固定位置和垂直固定位置 的评定适用干板材的全位置焊接;四、管状试件水平转动位置的评定适用于板 材平焊位置的焊接 第3.1.,条角焊缝的评定应采用对接接头或角接接头并应执行下列规定:一、熔透型角焊缝的评定结果适用于熔透型 和非熔透型角焊缝的焊接;二、非熔透型角焊缝的评定结果只适用于非 熔透型角焊缝的焊接;三、对接焊缝的评定结果适用于角焊缝的焊 接;四、管一板角焊缝的评定结果适用于板一板 角焊缝和管材承插角焊缝的焊接; 五、角焊缝评定的材料规格适用范围应符合第3.卜4条的规定第二节 特殊规定 第3.2.1条当采用本标准适用范围以外的焊接方法时,工艺评定的方法和内容应经有关方面协商确定并参照本标准的有关规定执行第3. 2.2条如采用表3.1.3以外的材料时亦应按本标准进行工艺评定第3. 2.3条在现场焊接中,若存在明显妨碍焊接施工的障碍时,应在工艺评定中设置模拟障碍 第3.2.4条对于有色金属材料的焊接工艺评定,当设计或专用技术条件无规定时,按本标准有关规定执行。第3. 2.5条复合锅板应按本标准进行组合评定。第四章 试件检验与评定第一节 试件检脸 第4.1.1条试件检验项目、程序和要求应符合下列规定:一、对接试件的检验项目和程序 1外观检验; 2.无损检验; 3.力学性能检验 1496 二、角接试件应进行外观检验和宏观断面检验,对于熔透型角焊缝和压力容器承压角焊缝还应进行对接接头的力学性能检验;是 复合钢板的板状对接试件,除进行第一款检验外,尚应根据设计条件进行橙层的耐蚀试验;四、当设计文件对焊接接头提出其他性能检 验要求时,应增加相应的检验项目;五、焊接试件经各项检验均合格,则该项焊 接工艺评定为合格:第4.1. 2条试件外观检验应符合下列要求:一、焊缝边缘应圆滑过渡到母材,焊缝外型 尺寸应符合表4.1.2的规定。采用其他焊接方法时,参照手工焊要求执行;二、接头错边量应小于0.1 0s,,且不大干2-(5为壁厚,不等厚材料组对时5为薄者);焊缝外型尺寸〔单位:呻)表4.1.2焊缝余高4焊缝戈头高差焊缝气宛度焊接方法平焊其它其它比坡日iae席莽位置平焊位置增宽手1焊、平自动焊0一30-4毛万2<3簇4<3自动焊10一3一。一3一<:2一.镇8<2、焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣和未焊透等缺陷;四、焊缝咬边深度不得大于0. 5m.,其两侧咬边累计长度不得大于焊缝总长的1096;五、单面焊时背部凹陷不得大于0.5- 第4.1.3条试件的无损检验方法及合格标准应执行设计文件的规定。第二节 试睑与评定 第4.2.1条有热处理要求的试件,其力学性能试验应在热处理后进行。第4. 2.2条经外观检验和无损检验合格的试件可按图4.2.2-1或图4.2.2-2截取试样毛坯取样时,宜采用机械方法,如采用火焰切割,应留出加工裕量。试样种类和数量见表4.2.20第4. 2.3条试件的拉伸试样应用机械方法去除余高,使之与母材平齐。试样的型式和尺寸应符合下列规定: 一、厚度小于或等于25mm的试件应采用单个试样,试样厚度为母材厚度;二、厚度大于25mm的试件可采用单个试样 或多个试样。单个试样的厚度为母材厚度。采用舍1口弃拉伸田舍l刁一弃试样侧弯用试样背弯困试样拉伸团用}试样面弯试样侧弯}嗽1试样大备月困备背弯团幸试样侧弯面弯压】试样眯奉用拉伸曦{试样拉伸环试样侧弯座1试样1试样冲击阴冲击样舍区!试样}压试舍皿l弃图4. 2.2-1板状对接焊缝试件取样 顺序示意图t)不取侧弯试样时几(b)取侧弯试样时 多个试样时,可沿试件厚度方向切取适合试验条件且数量最少的等厚度试样。同一厚度上的多个试样为一组,试验数据以平均值计,同一试件共取两组试样。对接试件试样种类和数f表4. 2.2试样的类别和数量(个)试件母材厚度T14i11N弯曲试验冲击韧性试验(mm) 位伸面弯背弯侧弯焊缝区热影响试样试样试样试样试样区试样②1.5镇T<102223310镇T<20222①33T异202一}43}3注:①可以用四个横向侧弯试样代替两个面弯和两个 背弯试样 ②当焊缝两侧母材的钥号不同时,每侧热影响区 都应取3个冲击韧性试样。 不等厚材料组成的接头,试件厚度以薄者为 准 二、板状拉伸试样型式和尺寸见图4.2.3-1四、复合钢板的拉伸试验以总厚度为准进行 当总厚度大于25,-、时,可将总厚度减至25-,但不改变复合比。覆材的厚度小于3砂时,只减基材的厚度。拉伸试样的型式和尺寸见图4.23一2 图4.2.2-2管状对接焊缝试件取样顺序示意图 ca)拉伸试样为整管时;(b)不要求冲击试验时;(。)要求冲击试验时 图中:1一拉伸试样;2一面弯试样;3-背弯试样;4-侧弯试样;5一冲击试样③.).钟点记号,为水平固定或倾斜固定位置焊接时的定位标记 或按偏要'6.}3图4. 2.3-1板状拉伸试样图图中:5一试样厚度;T一试件厚度;,一试样被测段宽度;不小于2 5- hk焊缝最大宽度;h一试样夹持部分长度。根据试验机夹具而定 (单位-mni) 1497X.3藏62!‘}1 .3125。或按需要图4. 2.3-2复合钢板的拉伸试样图图中:5一试样厚度;。1 一试样被测段宽度,不小于25mm: h‘一焊缝最大宽度;h一试样夹持部分长度,根据试验机夹具而定( 单位一二) 五、外径大于76-的管状拉伸试件,其拉伸试样见图4.2.3-3巨二二冲二二二图4. 2.3-3管状拉伸试样图 (外径大干76mm)注:图中符号表示及单位见图4. 2.3-2 六、外径小于或等于76 ̄的管材拉伸试件,其拉伸试样见图4.2.3-4。当采用整管拉伸时,不需去除余高。其拉伸试样见图4.2.3-5第4. 2.4条弯曲试样应采用机械方法去除 图4.2.3-4管状拉伸试样图( 外径小于或等于76mm)图中:5一试样厚度;L一受拉伸平行侧面长度,大于或等于hk十2S, mm; h一试样夹持部分长度,根据试验机夹具而定;hk焊缝最大宽度 (单位一。飞 )1498只只︐育喇试验机的V形央钳图4. 2.3-5整管拉伸试样图( 外径小于或等于76mm)图中:Di -管子外径余高,试样拉伸面应平齐且保留焊缝两侧中至少一侧的母材原始表面,加工刀痕应与试样的纵轴平行 弯曲试样的类型和尺寸应符合下列规定:一、板状试件横向弯曲(面弯和背弯)试样 尺寸见图4.2.4-1和表4.2.4。若试件厚度大于20二时,应从试样受压面加工去除多余厚度若试件厚度允许时,面弯、背弯试样可沿同一厚度方向取样,见图4.2.4-2,I r.巨二=狭=二月当RG2尸==二I-'I二一一坏图4.2.4-1板状试件的面、背弯试样图 (a)面弯试样图;(b)背弯试样图图中:L=D+2. 5S十100(二);式中D为弯轴直径.B二30- 弯曲试样尺寸表表4.2.4试件厚度T (mm)试样厚度5(mm)52>202T0 图4.2.4-2沿同一厚度取样图二、复合钢板的弯曲试验应以总厚度为准进 行,其试样的型式和尺寸见图4.2.4-3};最大、1 10s基层班层孟图4.一2.4-3复合钢板试件的弯曲试样图图中:L=D+2. 5S+100 (nvn)式中D为弯轴直径会图4.2.4-4管状试件面、背弯试样图(a)面弯试样图;(b)背弯试样图图中:L-D+2.5S+100(二)i式Bt ¥S+器(?)且10<H<38 (mm)D管子外径,D弯轴直径三、管状试件横向弯曲(面弯和背弯)试样 尺寸见图4.2.4-4。当管壁厚度小于或等于20-时,试样厚度等于管壁厚度。当管壁厚度大于20,时,应从受压面加工到试样厚度(20mm) o四、试件厚度大于20- 时,应增做侧弯,其试样尺寸见图4.2.4-5 图4.2.4-5侧弯试样图(试件厚度大于20nun) 图中:L=D+1 05 (mm)式中D弯轴直径 第4.2.5条冲击韧性试样应用机械方法加工制成。复合钢板的冲击试验应以基材为准进行。试样型式和尺寸应符合截焊接接头冲击试验法》(GB 2650-81)的规定。在设计无规定时,试样的缺口轴线一律垂直于焊缝平面第4. 2.6条角焊缝宏观断面检验应符合下列规定:一、试样型式和尺寸见图4. 2.6-1和图4.2.6-2 二、板一板角焊缝试件取五个试样,每个试样长50毫米。管一管或管一板角接试件四等分切开取四个试样,焊缝终了或起始位置应在试样中J公.小 图4.2.6-1板材角焊缝试样图三、每个试样取一个面(多个试样时取同方 向断面)进行加工,腐蚀,使其显露出明显的焊缝轮廓,以便进行宏观检验。1499阵图4. 2.6-2管一管和管一板角焊缝试样图图中:twk 最大管壁厚(nvn)第4. 2.7条各种试验方粗;应按下列标准执行:一、拉伸试验方法应按《焊接接头拉伸试验 法》((;B 2651-81)的规定执行;二、弯曲试验方法应按《焊接接头弯曲及压 扁试验法》(GB 2653-81)的规定执行;只、冲击试验方法应按《焊接接头冲击试验 法》(GB 265(1-81)的规定执行;四、腐蚀试验方法应按《不锈耐酸钢晶间腐 蚀倾1.1试验方法》(GB 1223-75)的规定执行、第4. 2.8条各种试验的合格标准规定如下: 一、拉伸试验如试样的抗拉强度值不低于下列规定之一, 则该拉伸试验为合格:I.材料抗拉强度标准规定值的下限; 2.如采用两种抗拉强度下限值不同的材料组 成接头时,则应不低于其中规定值下限的较低值;采用多试样法时,每组试样平均值应满足本 款规定方为合格。二、弯曲试验: 弯曲试样冷弯到表4. 2.8所规定的角度后,拉伸面不得有长度大于1.5二的焊缝横向裂纹,或长度大于3mm的焊缝纵向裂纹。 复合材料复层焊缝不得有沿任何方向、长度大于1.5二的裂纹。熔合线不得有长度大于3mm的裂纹。试样梭角的先期开裂不计 三、冲击韧性试验的合格标准应符合设计文件 的规定。如设计文件无规定,可按下述规定执行1500弯曲试验的合格标准裹4.2.8焊接方法材料种类弯轴支座间弯曲直径距离角度碳素钢、奥氏体钢3S一一5.2S一1800双面其他低合金钢、合金钢焊铝}2S 3S一I一5.2S金}2S一一4.55一9一10。0·04.5S铜及其合金}一2S一5004.551200碳素钢、奥氏体钢355.25900单面其他低合金会冈、合金钢一355.25500焊铝纯铝2S4.55900铝合金2S4.5S500铜及其合金25一一4.5S1200注: S-试样厚度试样冲击韧性平均值不得小于母材相应条件 下的规定值,且允许一个试样冲击韧性值略低,但常温冲击值不得低于母材相应条件下规定值Lkgm/m=。低温冲击值不得低于母材规定值的70%四、角焊缝宏观断面检验合格标准规定如下: 1.焊缝截面不得有可见裂纹。 2.焊缝与坡口间及层间应熔合良好3.两焊脚高度差应小于3-m 第4. 2.,条若工艺评定试件在检验中出现不合格的情况时,应按下列规定执行: 一、在各项力学性能试验中,如有单个试样不合格,可在原试件上加倍取样,进行复试。如仍不合格,则该焊接工艺为不合格,应重新评定二、复合钢板弯曲试验中若出现基材与覆材 之间开裂时,按有关标准或协议的规定执行。附录一抗裂性确认的常用方法 _、试验法’ 通过抗裂性试验确定焊接施工中的预热温度、层间温度和配套的焊接材料。1. Y型坡口对接裂纹试验这是应用最广泛也最方便的一种冷裂敏感性 试验方法。 直Y型坡口对接裂纹试验作为考核焊缝金属根部裂纹敏感性试验。斜Y型坡口对接裂纹试验作为考核热影响区 根部裂纹敏感性试验。(1)试件的形状和尺寸如图1所示 ( 2)试验条件:仁一 A,1 试些焊缝束焊缝拘束焊缝A,-A,B-B拘束焊级束焊旋80 I 6aU, A,附图1一 1试件的形状和尺寸 (a) tf Y型坡口对接试件图;(b)斜Y型坡口对接试件图 a试件的坡口采用机械加工; b所用焊条应与试验材料相匹配,并在焊前 严格烘干; 。拘束焊缝采用双面焊接,并应控制不产生角变形和未焊透;d试件达到i脸温度后应采用下列规范焊接; 焊条直径:4mm; 焊接电流:170 1 10A;焊接电压:24士2V; 焊接速度:1501 10-/min.(3)试验步骤 ( a)按图1组装试件;( b)焊接拘束焊缝;( c)焊接试验缝焊;( d)焊完的试件经48h后开始进行裂纹的检测和解剖( e)用肉眼或磁粉探伤等方法检查焊接接头的表面和五个同方向的横断面是否有裂纹,并分别计算出表面裂纹率、根部裂纹率和断面裂纹率( 4)计算方法:裂纹的长度和高度按图2所示进行测量。根部附图1-2试样裂纹长度的计算(a)表面裂纹;(b)根部裂纹; (‘)断面裂纹 (a)表面裂纹率C厂= 影x 100 %式中C一-表面裂纹率,%;Df一一表面裂纹长度之和,11】lrl; L—试验焊缝长度,nUm.(b)根部裂纹率:C r一誉“100%式中Cr—根部裂纹率,%;fir—根部裂纹长度之和,mn〕;L—试验焊缝长度,mm.(C断面裂纹率:取五个断面裂纹率的平均值。。一铃x 100%式中C5-断面裂纹率,%;Hc -断面裂纹的高度,rmn;月-一试样焊缝的最小厚度,m m。(5)评定标准:每种条件做两组以上的试验 以裂纹率小于20%为合格。2.窗形拘束试验 此法主要用于考核多层焊时焊缝的横向裂纹 敏感性以及选择防止这类裂纹所需采用的焊接材料和工艺措施。窗形拘束试验的示意图如图3所示。1勿1 Ceg一C+鲁+Ni1+5”C十C5r+ Mo+(%)(3)日本11 S和WES标准采用的碳当量计算公式:、一C+6+24十40'+ 4r+ 40+14( %)各式中合金元素符号表示该元素在钢中的重 附图1- 3窗形拘束试验的试板及试样图中:()窗形底板及试板的形式; (b)—试板焊后检查焊缝横向裂纹的示意图 量百分比当( 'eg>0.3一。.45时,焊前必须采取100一2001^预热工艺。2.裂纹敏感系数计算法: 计算公式: 试验的窗形底板是1200 x 1200 x 50(二)的低碳钢板,底板中央开有320 x 470(二)的窗II。试板是500 x 180的被焊钢板,开X型坡[1Pc一C+晶+皆+命十韶+品十错+佘58+赢+影%)式中卜一一板厚(二)先将试板焊到窗日部位,试验时用多层焊从 两面填满坡Cl o焊后放置48小时后,取下试板用X射线和磨片检查裂纹』】 -一焊缝金属中扩散氢含量(ml/100g)此式的适用范围: C: 0.07-0.22%; Si: 0-0.60'X,;Mn: 0.40一1.40%;Cu: 0-0-50%;Ni : 0-1.20%; Cr: 0一1.20%;M:0一0.70%; V: 0.0.12%;Nb: 0-0.04%; Ti: 0-0.05%;A: 0一0.005%; h: 19-50mm; 磨片是沿焊缝中心线纵向剖开,在纵断面卜进行宏观检查,评定标准以无裂纹为合格一 二、计算法1.碳当量计算法:这是一种预测可焊性的间 接方法。它是根据钢的强度级越高、合金化水平越高、淬硬倾向越大、裂纹敏感性越大,则可焊性越差的道理,建立的可焊性与材料化学成分的关系,并且化学成分中碳起主导作用,其他合金H: 1.0-5.Oml/100g元素的作用都折合成碳的作用,计算出碳当量,用来作为评定可焊性的指标(1)国内常用碳当量计算公式: 如采用斜Y坡口对接裂纹试验,为防止冷裂所需要的最低预热温度To用下式计算:To= 1440Pc一392(℃)、一(C+Mn6 2+S0 i +N10 i +C5 r +Mo4 + 1V4(%)(2)国际焊接学会(IIW)的碳当量计算公式附录二焊接工艺评定资料格式 注:本格式为缩小版,正式使用表格的边框线尺寸为155 x 225毫米,竖排版。附表2-1 工程名称委托书号焊接工艺评定委托书工艺评定报告编号日荆jy材质焊接方法焊接位t规格焊材及规格焊焊焊条丝剂1502续表工程名称委托书号焊接工艺评定委托书工艺评定报告编号日期一坡︒型式及尺寸一一一学项目设备、管道类别设计技术特性设计压力设计温度工作介质无损检验其它性能要求要求检验标准屈眼强度拉力杭宇4.强度而弯曲背侧弯弯弯订腐蚀金相其它要求HRHRHv一检验标准A.B,CD、E飞F试验温度冲t缨微观焊缝熔合线热影响区焊肩Y预热热规范预热温度预热方法测温方法层间温控层间温度9纬温方法控温方法焊后热处理热处理温度保温时间、降温速度1#4fA 焊材质量证明及数据批准母材质量证明及数据编制审核工艺评定报告编号焊接工艺说明书编号焊接土艺评定报告工艺评定委托书编号日期悍接方法机械化程度了5门3续表母材:钢号与钢号类别号____厚度_戊径质量证明书号化学成分与类别号_焊接焊接位置焊接对焊接缝位置_角焊缝位置_预热/后热:预(后)热温度压遥舀L_一垦丝到亘-力学性能到玉工叫三斗其崛Jak 加热方法__测温力法______层间温度焊后热处理热处理温度恒温时间:升温速度:降温速度:冷却方式:电特性:电源种类极性_反)、蕊a)(赢)(钧、准道复验值(吨 M/nul:)l一一一焊接材料:焊条型号、规格焊丝牌号、规格_焊剂牌号质最证明书号____保护气体种类_混合气体成分钨极种类、规格清根:清根方法__接头:用简图画出坡口型式、尺寸、焊缝层次和焊接顺序等焊接工艺参数层数道数焊接方法焊条或焊丝牌号黑焊剂或保护气体悉点电流(AJ电几三(VJ焊接速度(呱尔lin)线能量(幻/cm){}}}{矛5口礴{外观检验日期检验结果检验人无损检验检验项目合格标准I检验结果i报告单号备注厂-拉3V'1=qC编号尺寸面积一L(,伸试验屈服强度抗拉强度kgf一kgf}}kg/,m掩介mll2污%少%断裂位置试验标准合格标准评弯曲试验Lo劣%口O试验报告单P-价试样型式编Ei尺寸压头直径结果生试验标洲合格标准评冲击试验价试验报告单号试样位置缺口类型面积缺n方位试验温度Vc冲击功kg-.冲击值kg-/-,试验标准合格标准评硬度试验报告单号价试验试件简图合格标准位置和方向硬度值1505角焊缝宏观断面试验:焊缝熔透性__焊接缺陷_检验结果_其它试验:_试验项目_试验标准___试验结果____金相试验宏观微观_母材焊缝热影响区熔合线焊接工艺评定结论焊工姓名批准钢印号些校对卿编制1506附表2-3工程名称焊接工艺说明书焊接工艺说明书编号工艺评定报告编号日期机械化程度焊接方法_母材钢号类别号厚度_食径焊接材料:与钢号_与类别号 {焊接位w:焊荆对接焊缝位置焊接{角焊缝位置__清根:清根方法预热/后热焊条型号、规格一焊丝牌号、规格焊剂牌号保护气体种类一___预(后)热温度加热方法_测温方法_层间温度混合气体成分钨极种类、规格_焊材烘干焊材___保温时间烘干温度’焊后热处理热处理温度恒温时间_升温速度_降谧速度_{焊接工艺适用范围冷却方式电特性:电源种类极性焊接设备____厚度_管径其他__焊接接头:用简图画出坡口型式、尺寸、焊缝层次和焊接顺序焊接方法层数道数焊条或焊丝牌号焊剂或(mm)保护气体(黑)}电流(A)电压cv}焊接速度(cm八nin)线能量( k1/cml{{一一}{一1507续表焊接工艺参数电流tA)送丝速度:层数一道数外观检查焊接方法焊条或焊丝牌号黑焊剂或}流量保护气体}0/mhJ电压tV)焊接速度)ni/mc线能量(幻沈m)单丝或多丝:导电嘴至工作的距离喷嘴尺寸:x射线探伤 喷嘴与工作的角度:摆动与否:其他操作技术;外观及无损检验要求超声波探伤渗透探伤磁粉探伤一合格标准%一合格标准%!合格标准%一}一一}一批准审核校对编制(三)表示允许稍有选择,在条件许可时首先附录三用词说明 本标准条文中要求严格程度的用词,在执行时按下述说明区别对待: (一)表尔很严格,非这样做不可的用词正面i al采用“必须,’; 应这样做的用词:正面词采用“宜”或“可气反面词采用“不宜”。本规范主编单位和主要起草人主编单位:北京燕山石油化工公司建筑安装工 反面词采用“严禁,;’( 二)表示严格,正常情况下应这样做的用词: 程公司生要起草人:田淑珍赵棣李福桓方元洪正面词采用“应气 反面词采用“不应”或“不得从 1夕〕召