锅炉受压元件焊接工艺评定细则.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流锅炉受压元件焊接工艺评定细则.精品文档.Q/QF太原千帆锅炉配件有限公司企业标准Q/QFJ04.08-2010替代Q/QFJ04.08-2008锅炉受压元件焊接工艺评定细则2010-07-01发布 2010-07-01实施太原千帆锅炉配件有限公司技术部太原千帆锅炉配件有限公司企业标准 Q/QFJ04.08-2010替代Q/QFJ04.08-2008锅炉受压元件焊接工艺评定细则 版次： 1 页次1/131、适用范围本细则适用于锅炉受压元件的气焊，焊条电弧焊，气体保护焊和埋弧焊等焊接方法的焊接工艺评定。本细则规定了焊接工艺评定规则，试验方法和合格指标。2、引用标准96版 蒸汽锅炉安全技术监察规程JB4420 锅炉焊接工艺评定JB4708 钢制压力容器焊接工艺评定Q/QFJ06.12 锅炉受压元件焊接技术条件3、总则3.1锅炉受压元件焊接工艺评定依据为96蒸汽锅炉安全技术监察规程附录I。3.2锅炉受压元件焊接工艺评定是在钢材焊接性试验的基础上进行的验证性焊接工艺试验，应在产品焊接前完成。3.3焊接工艺评定用设备应处于正常工作状态。3.4焊接工艺评定试件用钢材应符合相应标准，并提供材料质量证明书，检验编号。3.5焊接工艺评定试件施焊工作由熟练焊工担任。3.6焊接工艺因素分重要因素，补加因素和次要因素。见附表13.6.1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。3.6.2补加因素指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺因素。3.6.3次要因素指对焊接接头力学性能无明显影响的焊接工艺因素。3.7焊接工艺评定试件（以下简称工艺试件）3.7.1对接焊缝的工艺试件分板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件，角焊缝和组合焊缝的工艺试件分板材角焊缝试件，管板角焊缝试件和膜式壁角焊缝试件（见图一） Q/QFJ04.08-2010 页次2/13a）板材对接焊缝试件 b）管材对接焊缝试件（1）对接焊缝试件a）板材角焊缝试件 b）管板角焊缝试件（2）角焊缝试件（3）膜式壁角焊缝试件图一焊接工艺试件3.7.2重要因素、补加因素相同的条件下，板材对接焊缝的焊接工艺评定适用于管材的对接焊缝，反之也然。3.7.3全熔性的角接接头组合焊缝的焊接工艺评定采用重要因素和补加因素相同的对接焊缝工艺试件加组合焊缝工艺试件。3.8焊接重要因素，补加因素相同的对接焊缝焊接工艺评定，适用于对接焊缝返修焊和母材补焊。4、评定规则：4.1焊接方法：4.1.1各种焊接方法应单独评定 Q/QFJ04.08-2010 页次3/134.1.2当同一条焊缝采用二种以上焊接方法和焊接工艺时，各种焊接方法和焊接工艺分别评定，也可采用二种以上焊接方法和焊接工艺组合评定。组合评定合格后各焊接方法和焊接工艺在保证重要因素、补加因素不变的条件下单独采用，保留每种焊接方法和焊接工艺的熔敷金属厚度在已评定的各自有效范围。4.2母材本标准母材钢号分类按96蒸汽锅炉安全技术监察规程附录I表1-1参照JB4420、JB4708（见表2） 母材钢号分类表 表2 分类号种类钢号（标准号）1碳素钢Q235A、B、C、D（GB3274）10GB8163、GB3087、YB（T）3315（GB699、GB710、GB711）20GB699、GB710、GB711、GB8163、GB3087、YB（T）3320GGB5310、YB（T）32Q245RGB713、YB（T41）25（GB699）2合金钢（s392Mpa）Q345R、Q370R（GB713）3合金耐热钢12CrMoGB3077、YB（T）32、12CrMoG（GB5310）15CrMoGB3077、YB（T）32、15CrMoG（GB5310）、15CrMoR（GB713）12Cr1MoVGB3077、YB（T）32、12Cr1MoVG（GB5310）、12CrMovR（GB713）4合金耐热钢12Cr2MoWVTiBGB5310、YB（T）3212Cr3MoVSiTiBGB5310、YB（T）325不锈钢0Cr18Ni91Cr18Ni9GB/T1221、GB/T32800Cr18Ni9TiGB/T237、JB47281Cr18Ni9Ti6不锈钢1Cr20Ni14Si21Cr23Ni131Cr25Ni207不锈钢0Cr13GB/T3280、GB/T42371Cr134.2.1每类别号钢材分别评定 Q/QFJ04.08-2010 页次4/134.2.2当重要因素补加因素不变，某钢号母材评定合格的焊接工艺可以用于同类别号中其他钢号。4.2.3二类母材组成的异种钢焊缝，即使二者分别进行了焊接工艺评定仍应进行评定。但分类别为2的同类母材的焊接工艺评定适用于该类别的母材与分类号为1的母材所组成的焊缝。4.2.4国外钢材按每个钢号进行焊接工艺评定，同时符合下列条件，可免作1）该钢号与表2中某钢号在化学成分和力学性能相当而某钢号已进行过焊接工艺评定。2）该钢号进行过焊接工艺试验。4.2.5表2以外的行业标准，国家标准的钢号，可按化学成分力学性能划归表2分类号内，否则应另行划类。4.2.6未列入国家和行业标准的钢号单独进行焊接工艺评定。4.3母材厚度和熔敷金属厚度。4.3.1评定合格的对接焊缝适用于焊件厚度有效范围见表3评定母材厚度有效范围 表3 工艺试件厚度t（mm）评定母材厚度有效范围（mm）下限上限1.5t81.52t且12t80.75t1.5t4.3.2对接焊缝工艺试件熔敷金属厚度有效范围见表4评定的熔敷金属厚度有效范围 表4 工艺试件熔敷金属厚度tw（mm）评定的熔敷金属厚度上限mm1.5tw82tw且12tw81.5tw4.3.3特殊焊接工艺条件下，工艺试件厚度及熔敷金属厚度见表5 Q/QFJ04.08-2010 页次5/13表5 焊接工艺条件熔敷金属厚度上限试件t熔敷金属tw气焊tt手工焊、埋弧焊、气体保护焊、多道焊若评定母材厚度、熔敷金属厚度上限2001.3t1.3tw任一焊道厚度13mm1.1t短路过渡熔化极气体保护焊气焊除外，若评定试件经过超过临介温度的焊后热处理4.3.4相同厚度工艺试件的工艺评定只要焊缝二侧母材厚度均在有效厚度范围内，适用于不等厚度母材的焊接。4.3.5角焊缝评定试件厚度的有效范围见表3、表41）板一板试件，为腹板厚度。2）管板试件为管壁厚度。3）膜式壁角焊缝试件指鳍片厚度，工艺试件厚度适用范围为t1.5t焊缝厚度适用范围为tw1.5tw。4.4焊接材料分类评定4.4.1焊条按牌号前二位数字分类。4.4.2焊丝、焊剂按牌号分类4.4.3保护气体按气体成分分类。4.5衬垫按使用，不使用分类，若使用按衬垫材料的钢号（表2）分类评定。4.6予热按予热温度下限分类评定，予热温度下限不得低于504.7焊后热处理4.7.1焊后热处理类别1）不进行焊后热处理2）退火处理3）正火处理4）正火加回火处理 Q/QFJ04.08-2010 页次6/134.7.2焊后热处理分类进行焊接工艺评定4.7.3当规定进行冲击试验时，焊后热处理的温度和时间范围改变后要重新评定焊接工艺，试件的焊后热处理加热范围和保温时间不得超过Q/QFJ06.12的规定。5、工艺试件评定项目5.1对接焊缝工艺试件评定项目见表6对接焊缝工艺试件评定项目 表6试件厚度（mm）焊缝外观检查X射线探伤力学性能金相比例合格指标接头拉伸全焊缝拉伸弯曲冲击值面弯背弯侧弯焊缝热影响区1.5t101）焊缝不得低于母材、且圆滑过渡。2）焊缝表面不得有裂纹气孔夹渣弧坑、咬边100%检测技术等级AB级级合格2（注2）223（注1）3（注1）1（注4）10t2022233t20214(注3)33注1：当试件厚度t6mm，免作冲击试验。注2：管径70时，可以用整管拉伸，替代2个接头拉伸试验。注3：可以用四个横向测弯代替二个面弯和二个背弯。注4：产品工作压力3.82Mpa时，焊接工艺评定增加金相检查。5.2对接焊缝工艺试件取样按图HQ01-03、HQ01-04、HQ01-05、HQ01-06、HQ01-08。5.3角焊缝工艺试件评定项目为焊缝外观检查和宏观金相，宏观金相取样按HQ01-01、HQ01-02、HQ01-03。检查4个不相邻的断面。5.4合格指标：5.4.1焊缝外观检查1.对接焊缝外观检验见表6、其焊缝尺寸偏差见表7对接焊缝尺寸 表7 焊接方法坡口每侧熔属宽度（mm）焊缝宽度差焊缝高度差埋弧焊2342其他焊缝方法0.51.52Q/QFJ04.08-2010 页次7/13 2.角焊缝外观检验要求：1）焊角高不小于较薄试件厚度，焊角差2mm。2）角焊缝表面无裂纹、气孔、夹渣，咬边深度0.5mm，焊缝二侧咬边长度和不大于20%焊缝长度且不超过40mm。5.4.2对接焊缝力学性能试验和金相见表8对接焊缝力学性能试验 表8试验项目试验方法合格指标接头拉伸试验GB228不低于母材规定值下限弯曲试验横向GB232弯心直径D=3t 弯曲角度180°三个常温冲击吸收功平均值GB229不小于母材规定值，无母材规定时，不小于27J（10×10mm）三个试样中至少允许一个低于上述指标，但不低于指标的70%金相JB/T2636无裂纹、疏松没有过烧组织，无淬硬性马氏体组织5.4.3角焊缝宏观金相每个检查面上，焊缝根部不允许有裂纹，未熔合，未焊透等缺陷。5.5工艺试件力学性能，金相检查不合格后不得复试，应分析原因，重新评定。5.6膜式壁角焊缝工艺试件的评定5.6.1膜式壁角焊缝外观质量1）焊角尺寸见表9。2）角焊缝外观不得有裂纹，夹渣和弧坑等缺陷，不得有穿透性气孔，密休气孔（小气孔数3个）和成排气孔（100mm直线范围内小气孔数不多于5个），单个气孔直径2 mm。5.6.2膜式壁角焊缝熔深检查见表9（图二），取样按HQ02-03。表9 埋弧自动焊气体保护自动焊、手工焊t5 K1、K22.0t5 K1、K23.0K1、K24a1a21.25A0.4AH1.0t5 b0.4st5 b2.0 Q/QFJ04.08-2010 页次8/13图26、重新评定规则6.1焊接工艺重要因素，次要因素改变或超出其适用范围，必须重新进行焊接工艺评定。6.2对于要求冲击性试验的焊接工艺若有下列情况之一者，仍必须重新进行焊接工艺评定1）碱性焊条工艺评定改用酸性焊条。2）从已评定的焊接位置改为向上立焊，3）最高层间温度超出评定层间温度50以上。4）改变电流种类或极性。5）焊接线能量超出评定范围。6）摆动焊，改变摆动幅度和坡口二侧停留时间。7）每面多道焊改为每面单道焊。8）单丝焊改为多丝焊。6.3产品要求冲击试验，只要重要因素与原评定相同，可只增焊一个工艺试件，对冲击韧性进行补充评定。附注：1、本细则由公司技术部负责起草。 2、本细则由公司技术部归口并解释。 Q/QFJ04.08-2010 页次9/13 各种焊接方法的焊接工艺评定因素表1 类别焊接条件重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊接头1、坡口形式2、增加或取消钢垫板3、在同类别号内选择不同钢号做垫板4、坡口根部间隙5、增加或取消非金属或非熔化的金属焊接衬垫6、焊接面的装配间隙填充材料1、焊条牌号（只考虑类别代号后头两位数字）2、用非低氢型药皮焊条代替低氢型药皮焊条3、用低氢型药皮焊条代替非低氢型药皮焊条4、焊条直径5、焊条的直径改为大于6mm6、药芯焊丝牌号（只考虑类别代号后头两位数字）、焊丝钢号 Q/QFJ04.08-2010 页次10/13 表1（续）类别焊接条件重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊填充材料7、用具有较低冲击吸收功的药芯焊丝代替具有较高冲击吸收功的药芯焊丝8、用具有较高冲击吸收功的药芯焊丝代替具有较低冲击吸收功的药芯焊丝9、焊丝直径10、焊剂牌号、混合焊剂的混合比例11、增加或取消填充金属12、添加或取消附加的填充金属13、填充金属横截面积14、实芯焊丝改为药芯焊丝或相反15、添加或取消预置填充金属，预置填充金属的化学成分范围焊接位置1、焊接位置2、需做清根处理的根部焊道向上立焊或向下立焊3、从评定合格的焊接位置改变为向上立焊 Q/QFJ04.08-2010 页次11/13 表1（续）类别焊接条件重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊预热、后热1、预热温度比已评定合格值降低50以上2、最高层间温度比经评定记录值高50以上3、施焊结束后至焊后热处理前，改变后热温度范围和保温时间气体1、可燃气体的种类2、保护气体种类，混合保护气体配比3、从单一的保护气体改用混合保护气体或取消保护气体4、当焊接类别号为5-7的母材时，取消背面保护气体或改为包括非惰性气体在内的混合气体5、当焊接类别号为5-7的母材时，气体流量减少10%或更多一些6、增加或取消尾部气体或改变尾部保护气体成分7、保护气体流量8、增加或取消背面保护气体，改变背面保护气体流量和组成 Q/QFJ04.08-2010 页次12/13 表1（续）类别焊接条件重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊电特性1、电流种类或极性2、增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过已评定合格值3、电流值或电压值4、电流值或电压值超过已评定合格值±15%5、在直流电源上叠加或取消脉冲电流6、钨极的种类或直径7、从喷射弧、熔滴弧或脉冲弧改变为短路弧，或反之技术措施1、从氧化焰改为还原焰，或反之2、左向焊或右向焊3、不摆动焊或摆动焊4、焊前清理和层间清理方法5、清根方法6、焊丝摆动幅度、频率和两端停留时间7、导电嘴至工件的距离 Q/QFJ04.08-2010 页次13/13 表1（续）类别焊接条件重要因素补加因素次要因素气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊气焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊技术措施8、由每面多道焊改为每面单道焊9、单丝焊改为多丝焊，或反之10、电（钨）极摆动幅度、频率和两端停留时间11、手工操作、半自动操作或自动操作12、有无锤击焊缝13、钨极间距14、喷嘴尺寸注：符号表示对该焊接方法为评定因素