DB37_T 2486-2023 起重机械钢结构焊接工艺评定指南.docx

ICS 25.160.10CCS J 3337山东省地方标准DB37/T 24862023代替DB37/T 24862014起重机械钢结构焊接工艺评定指南Guidelines for welding procedure qualification of steel structures of lifting appliances2023 - 05 - 11 发布2023 - 06 - 11 实施山东省市场监督管理局发 布DB37/T 24862023目次前言 . II1范围 . 12规范性引用文件 . 13术语和定义 . 14总则 . 15焊接工艺评定因素及类别划分 . 25.1通用焊接工艺评定因素及类别分类 . 25.2专用焊接工艺评定因素及分类 . 56各种焊接方法的通用评定规则 . 76.16.26.36.46.5焊接方法的评定规则 . 7接头（节点）形式的评定规则 . 7母材的评定规则 . 8填充金属的评定规则 . 8焊后热处理的评定规则 . 86.6试件厚度与焊件厚度的评定规则 . 86.7专用评定规则 . 97焊接工艺评定免予规定 . 97.1基本原则 . 97.2免予规定 . 98评定方法 . 128.1评定要求 . 128.2试件和检验试样的制备 . 128.3试样和试样的检验与试验 . 20附录 A（资料性）焊接工艺规程流程图 . 23附录 B（资料性）焊接工艺评定表格推荐格式 . 24附录 C（资料性）免予焊接工艺评定表格推荐格式 . 28IDB37/T 24862023前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替DB37/T 24862014起重机械钢结构焊接工艺评定规程，与DB37/T 24862014相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a)  将名称更改为起重机械焊接钢结构焊接工艺评定指南；b)  删除了术语（见 2014 年版的 3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、3.10、3.11、3.12）；c)  删除了总则部分内容（见 2014 年版的 4.1）；d)  增加了焊接工艺评定试样理化试验单位检测资质及相关机构见证的内容（见 4.1，2014 年版的 4.2）；e)  更改了起重机械常用母材分类中有关内容（见表 1，2014 年版表 1）；f)  更改了接头（节点）形式规定中有关内容（见 6.2.1、6.2.2，2014 年版 6.2.3、6.2.4）；g)  更改了评定合格的试件厚度与适用的焊件厚度范围规定中试件母材厚度 T 分类有关内容（见表 6，2014 年版表 6）；h)  增加了免予评定的规定（见第 7 章）；i)  更改了弯曲试样和冲击试样取样位置有关规定（见 8.2.2，2014 年版 8.3.3）；j)  增加了硬度试验有关内容（见 8.2.2 4）；k)  更改了弯曲试验有关内容（见 8.3.3.2，2014 年版 8.3.3.2）；l)  增加了硬度试验结果评定内容（见 8.3.3.5）；m)  增加了焊接工艺评定表格（见附录 B）、免予焊接工艺文件（见附录 C）。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山东省市场监督管理局提出并组织实施。本文件由山东省特种设备标准化技术委员会归口。本文件历次版本发布情况为：2014 年首次发布为 DB37/T 24862014；本次为第一次修订。IIDB37/T 24862023起重机械钢结构焊接工艺评定指南1范围本文件给出了起重机械常见焊接接头（节点）形式的对接焊缝、角焊缝和组合焊缝焊接工艺评定的规则、试验方法和合格指标，以及免予焊接工艺评定的指导。本文件适用于焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊；其它焊接方法参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法GB/T 699优质碳素结构钢GB/T 700碳素结构钢GB/T 714桥梁用结构钢GB/T 1591低合金高强度结构钢GB/T 2650金属材料焊缝破坏性试验冲击试验GB/T 2651焊接接头拉伸试验方法GB/T 2653焊接接头弯曲试验方法GB/T 2654焊接接头硬度试验方法GB/T 3323.1缝无损检测射线检测第1部分：X和伽玛射线的胶片技术GB/T 3375焊接术语GB/T 4171耐候结构钢GB/T 5117非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T 5118热强钢焊条GB/T 5293埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求GB/T 8110熔化极气体保护电弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝GB/T 10045非合金钢及细晶粒钢药芯焊丝GB/T 12470埋弧焊用热强钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求GB/T 17493热强钢药芯焊丝GB/T 19879建筑结构用钢板GB 50661钢结构焊接规范JB/T 10559起重机械无损检测钢焊缝超声检测NB/T 47014承压设备焊接工艺评定3术语和定义GB/T 3375、NB/T 47014界定的术语和定义适用于本文件。4总则1DB37/T 248620234.1焊接工艺评定般过程是指根据金属材料的焊接性能，按照设计文件规定和制造工艺拟定预焊接工艺规程，施焊试件和制取试样，由具有相应资质的检测单位进行检测试验，测定焊接接头是否具有所要求的使用性能，并出具检测报告；由生产单位或相关机构对焊接工艺评定施焊过程进行见证，并根据检测结果的相关规定对拟定的焊接工艺进行评定，形成焊接工艺评定报告对预焊接工艺规程进行评价。4.2焊接工艺评定在本生产单位进行。焊接工艺评定所用设备、仪表需处于正常工作状态，金属材料、焊接材料符合相应标准，由本生产单位操作技能熟练的持证焊接人员使用本单位设备焊接试件。4.3评定合格的焊接工艺是指合格的焊接工艺评定报告中，所列通用焊接工艺评定因素和专用焊接工艺评定因素中重要因素、补加因素。4.4焊接工艺规程流程图参见附录 A，焊接工艺评定表格参见附录 B，免予焊接工艺评定表格推荐格式参见附录 C。5焊接工艺评定因素及类别划分5.1通用焊接工艺评定因素及类别分类5.1.1焊接方法及分类起重机械主要使用的焊接方法为：焊条电弧焊（SMAW）、埋弧焊(SAW)、熔化极气体保护焊（GMAW)(含药芯焊丝电弧焊FCAW)、钨极气体保护焊（GTAW）。5.1.2接头形式和管结构节点形式5.1.2.1起重机械接头形式主要有：对接接头、T 形接头、字接头、角接接头、搭接接头，见图 1。a）对接接头b）T 形接头c)字接头d)角接接头e)搭接接头图1接头形式5.1.2.2管结构节点形式主要有：T（X）形节点、K 形节点、Y 形节点。见图 2。2母材类别号标称屈服强度MPa牌号示例标准I295Q195、Q215、Q235、Q275GB/T 70020、25、15 Mn、20 Mn、25 MnGB/T 699Q235qGB/T 714Q235GJGB/T 19879Q235NH、Q265GNH、Q295NH、Q295GNHGB/T 4171ZG200-400H、ZG230-450H、ZG275-485HGB/T 7659DB37/T 24862023图2管结构节点形式5.1.3金属材料及分类根据金属材料的化学成分、力学性能和焊接性能，对起重机械常用母材进行分类，见表1。表1起重机械常用母材分类3母材类别号标称屈服强度MPa牌号示例标准295且370Q355GB/T 1591Q345q、Q370qGB/T 714Q345GJGB/T 19879Q310GNH、Q355NH、Q355GNHGB/T 4171370且420Q390、Q420GB/T 1591Q390GJ、Q420GJGB/T 19879Q420qGB/T 714Q415NHGB/T 4171420Q460、Q500、Q550、Q620、Q690GB/T 1591Q460GJGB/T 19879Q460NH、Q500NH、Q550NHGB/T 4171注：国内新钢材和国外钢材按其屈服强度级别归入相应类别。分类代号分类依据标准型号示例FeT-1熔敷金属抗拉强度430 MPa的E43系列焊条GB/T 5117E43XXFeT-2熔敷金属抗拉强度500 MPa的E50系列焊条GB/T 5117GB/T 5118E50XXE50XX-XFeT-3熔敷金属抗拉强度550 MPa的E55系列焊条GB/T 5118E55XX-XFeT-4熔敷金属抗拉强度600 MPa的E62系列焊条GB/T 5118E62XX-XFeT-5熔敷金属抗拉强度690 MPa的焊条FeT-6熔敷金属抗拉强度760 MPa的焊条FeT-7熔敷金属抗拉强度880 MPa的焊条分类代号分类依据标准型号示例FeS-1熔敷金属抗拉强度430 MPa的焊丝实芯药芯GB/T 10045GB/T 17493E43XTX-XE43XTX-XFeS-2熔敷金属抗拉强度490 MPa的焊丝实芯GB/T 8110ER49-X药芯GB/T 17493E49XTX-XFeS-3熔敷金属抗拉强度500 MPa的焊丝实芯GB/T 8110ER50-X药芯GB/T 10045E50XTX-XDB37/T 24862023表 1起重机械常用母材分类（续）5.1.4填充金属及分类5.1.4.1填充金属包括焊条、焊丝、焊剂等。5.1.4.2焊条分类见表 2；气体保护焊用焊丝分类见表 3；埋弧焊用焊丝和焊剂分类见表 4。表2焊条分类表3气体保护焊用焊丝分类4分类代号分类依据标准型号示例FeS-4熔敷金属抗拉强度550 MPa的焊丝实芯GB/T 8110ER55-X药芯GB/T 17493E55XTX-XFeS-5熔敷金属抗拉强度620 MPa的焊丝实芯GB/T 8110ER62-X药芯GB/T 17493E62XTX-XFeS-6熔敷金属抗拉强度690 MPa的焊丝实芯GB/T 8110ER69-X药芯GB/T 17493E69XTX-XFeS-7熔敷金属抗拉强度760 MPa的焊丝实芯GB/T 8110ER76-1药芯GB/T 17493E76XTX-X分类代号分类依据标准型号示例FeMSG-1熔敷金属抗拉强度415 MPa的埋弧焊焊丝和焊剂GB/T 5293F4XX-HXXXFeMSG-2熔敷金属抗拉强度480 MPa的埋弧焊焊丝和焊剂GB/T 5293GB/T 12470F5XX-HXXXF48XX-HXXXFeMSG-3熔敷金属抗拉强度550 MPa的埋弧焊焊丝和焊剂GB/T 12470F55XX-HXXXFeMSG-4熔敷金属抗拉强度620 MPa的埋弧焊焊丝和焊剂GB/T 12470F62XX-HXXXFeMSG-5熔敷金属抗拉强度760 MPa的埋弧焊焊丝和焊剂GB/T 12470F76XX-HXXXDB37/T 24862023表 3气体保护焊用焊丝分类（续）表4埋弧焊用焊丝和焊剂分类5.1.5焊后热处理类别类别包括：n)  不进行焊后热处理；o)  低于下转变温度进行焊后热处理；p)  高于上转变温度进行焊后热处理（如正火）；q)  先在高于上转变温度，而后在低于下转变温度进行焊后热处理（即正火或淬火后回火）；r)  在上下转变温度之间进行焊后热处理。5.2专用焊接工艺评定因素及分类5.2.1专用焊接工艺评定因素分为重要因素、补加因素和次要因素，具体内容包括：a)  重要因素是指影响焊接接头力学性能和弯曲性能(冲击韧性除外)的焊接工艺评定因素；b)  补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺评定因素。当规定进行冲击试验时，需增加补加因素；c)  次要因素是指对要求测定的力学性能和弯曲性能无明显影响的焊接工艺评定因素。5.2.2每种焊接方法的专用焊接工艺评定因素及分类见表 5。5类别焊接工艺评定因素重要因素补加因素次要因素焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护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)改变坡口形式00002)改变坡口根部间隙00003)取消单面焊时的衬垫(双面焊按有衬垫的单面焊考虑)00004)增加或取消非熔化的焊接熔池金属成形块(或焊缝背面成形块)0000填充金属1)改变焊条直径02)焊条的直径改为大于 6 mm03)改变焊丝直径004)改变混合焊剂的混合比例0填充金属5)增加或取消附加的填充丝；与评定值比，其体积改变超过 10 %006)实芯焊丝、药芯焊丝之间变更007)若焊缝金属合金含量主要取决于附加填充金属时，当焊接工艺改变引起焊缝金属中重要合金元素超出评定范围www00焊接位置1)与评定试件相比，增加焊接位置00002)需做清根处理的根部焊道向上立焊或向下立焊0003)从评定合格的焊接位置改变为向上立焊000预热、后热1)预热温度比已评定合格值降低 50 以上00002)道间最高温度比经评定记录值高50 以上00003)施焊结束后至焊后热处理前，改变后热温度和保温时间000气体1)改变单保护气体种类；改变混合保护气体规定配比；从单保护气体改用混合保护气体或反之；增加或取消保护气体002)增加或取消尾部保护气体或改变尾部保护气体成分003)保护气体流量改变超出规定范围004）增加或取消背面保护气体，改变背面保护气体规定的流量和组成00DB37/T 24862023表5各种焊接方法的专用焊接工艺评定因素6类别焊接工艺评定因素重要因素补加因素次要因素焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护焊焊条电弧焊埋弧焊熔化极气体保护焊钨极气体保护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)改变电流种类或极性00002)增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值00003)改变焊接电流范围，除焊条电弧焊外改变电弧电压范围00004)从喷射弧、熔滴弧或脉冲弧改变为短路弧，或反之0技术措施1)不摆动焊或摆动焊00002)改变焊前清理和层间清理方法00003)改变清根方法00004)清根焊改为不清根焊00005)机动焊、自动焊时，改变电极(焊丝)摆动幅度、频率和两端停留时间0006)改变导电嘴至工件的距离007)由每面多道焊改为每面单道焊00008)机动焊、自动焊时，单丝焊改为多丝焊，或反之0009)机动焊、自动焊时，改变电极间距00010)从手工焊、半自动焊改为机动焊、自动焊，或反之000011）有无锤击焊缝000012）喷嘴尺寸00注1：符号“0”表示该焊接工艺评定因素对于该焊接方法为评定因素，符号“”表示焊接工艺评定因素对该焊接方法不作为评定因素。注2：药芯焊丝电弧焊焊接工艺评定因素与熔化极气体保护焊相同。DB37/T 24862023表 5各种焊接方法的专用焊接工艺评定因素（续）6各种焊接方法的通用评定规则6.1焊接方法的评定规则改变焊接方法，需重新进行焊接工艺评定。6.2接头（节点）形式的评定规则7DB37/T 248620236.2.1全焊透或部分焊透的 T 形或十字形接头对接与角接组合焊缝评定结果可替代角焊缝评定结果。6.2.2板状试件评定合格的焊接工艺适用于管状试件，反之亦可。6.3母材的评定规则6.3.1除 6.3.3 外，母材类别号改变时，需重新进行焊接工艺评定。6.3.2同种牌号钢材中，质量等级高的钢材评定合格的焊接工艺，适用于质量等级低的钢材，反之，不可。6.3.3类别号为 I、的母材，当强度和质量等级发生变化时，在相同供货状态下，高级别钢材评定合格的焊接工艺，适用于低级别钢材。6.3.4、类同类别钢材中的焊接工艺评定结果不可相互替代。6.3.5同类别号钢材中轧制钢材与铸钢、耐候钢与非耐候钢的焊接工艺评定结果不可相互替代，控轧控冷（TMCP）钢、调质钢与其他供货状态的钢材焊接工艺评定结果不可互相替代。6.3.6国内与国外钢材的焊接工艺评定结果不可互相替代。6.3.7在相同供货状态下，强度和质量等级高的母材相焊评定合格的焊接工艺，适用于该级别母材与强度和质量等级低的母材相焊。6.4填充金属的评定规则6.4.1下列情况，需重新进行焊接工艺评定：a)  变更填充金属类别号。当用强度级别高的类别填充金属代替强度级别低的类别填充金属焊接时，可不重新进行焊接工艺评定；对于 6.3.3 情况，填充金属与母材匹配时可不重新进行焊接工艺评定；b)  埋弧焊、熔化极气体保护焊的焊缝金属合金含量，若主要取决于附加填充金属时，当焊接工艺改变引起焊缝金属中重要合金元素成分超出评定范围；c)  埋弧焊、熔化极气体保护焊时，增加、取消附加填充金属或改变其体积超过 10 %。6.4.2在同类别填充金属中，当规定进行冲击试验时，下列情况为补加因素：a)  用非低氢型药皮焊条代替低氢型(含 EXXl0，EXXll)药皮焊条；b)  当用冲击试验合格指标较低的填充金属替代较高的填充金属(若冲击试验合格指标较低时仍可符合本文件或设计文件规定的除外)。6.4.3改变埋弧焊焊剂型号，需重新进行焊接工艺评定。6.5焊后热处理的评定规则6.5.1改变焊后热处理类别，需重新进行焊接工艺评定。6.5.2当规定进行冲击试验时，焊后热处理的保温温度或保温时间范围改变后需重新进行焊接工艺评定。试件的焊后热处理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，试件保温时间不可少于焊件在制造过程中累计保温时间的 80 %。6.6试件厚度与焊件厚度的评定规则6.6.1评定合格的试件厚度适用于焊件厚度的有效范围见表 6。8序号焊接方法代号施焊位置1手工焊条手工电弧焊SMAW平、横、立焊、平角焊2半自动实心焊丝二氧化碳气体保护焊（短路过渡除外）GMAW-CO2平、横、立焊、平角焊3半自动实心焊丝80 %氩+20 %二氧化碳气体保护焊GMAW-Ar平、横、立焊、平角焊4单丝自动埋弧焊SAW（单丝）平焊及平角焊试件母材厚度T适用于焊件母材厚度的有效范围适用于焊件焊缝金属厚度（t）的有效范围最小值最大值最小值最大值2532T不限2t25T7052T不限2t（t20）2T（t20）T705不限不限2t（t20）200（t20）DB37/T 24862023表6评定合格的试件厚度与适用的焊件厚度范围规定单位为毫米6.6.2当规定进行冲击试验时，焊接工艺评定合格后，若 T6 mm 时，适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为焊件厚度 T 与 16 mm 两者中的较小值；当 T6 mm 时，适用于焊件母材厚度的最小值为 T/2。6.6.3对接焊缝或组合焊缝评定合格的焊接工艺用于角焊缝时，焊件母材厚度的有效范围不限。6.7专用评定规则6.7.1当变更任何个重要因素时，需重新进行焊接工艺评定。6.7.2当增加或变更任何个补加因素时，需增加或变更的补加因素，增焊冲击韧性用试件进行试验。6.7.3当增加或变更次要因素时，不需重新评定，但需重新编制预焊接工艺规程。7焊接工艺评定免予规定7.1基本原则7.1.1免予评定的焊接工艺由该生产单位焊接工程师和技术负责人签发“免予评定的焊接工艺”书面文件。7.1.2“免予评定的焊接工艺”文件需报相关单位审查备案。7.2免予规定7.2.1免予评定的焊接工艺由该生产单位焊接工程师和技术负责人签发“免予评定的焊接工艺”书面文件。7.2.2“免予评定的焊接工艺”文件需报相关单位审查备案。7.2.3免予评定的焊接方法及施焊位置见表 7。表7免予评定的焊接方法及施焊位置7.2.4免予评定的母材和焊缝金属组合需符合表 8 中规定，厚度不大于 40 mm，钢材的质量等级为 A、B 级。9钢材类别钢材牌号设计对焊接材料要求接头厚度部件的板厚tmmt2020t40IQ195、Q215、Q235、Q235GJ、Q275、20非低氢型5 20 低氢型5 IIQ355、Q345GJ非低氢型40 低氢型20 注1：接头形式为坡口对接，一般拘束度；注2：SMAW、GMAW热输入约为15 kJ/cm25 kJ/cm；SAW-S热输入约为15 kJ/cm45 kJ/cm；注3：采用低氢型焊材时，熔敷金属扩散氢（甘油法）含量符合下列规定：焊条E4315、E4316不大于8 mL/100 g；焊条E5015、E5016、药芯焊丝不大于6 mL/100g。注4：焊接接头板厚不同时，按最大板厚确定预热温度；焊接接头材质不同时，按高强度、高碳当量的钢材确定预热温度。注5：环境温度不低于0 。母材焊条（丝）和焊剂-焊丝组合分类等级钢材类别母材最小标称屈服强度钢材牌号SMAWGMAWSAWI235 MPaQ195、Q215GB/T 5117：E43XXGB/T 8110：ER49-XGB/T 5293：F4AX-H08AI235 MPa 且 300 MPaQ235 、 Q275 、Q235GJGB/T 5117 ： E43XX 、E50XXGB/T 8110：ER49-XER50-XGB/T 5293：F4AX-H08AGB/T 12470：F48AX-H08MnAII300 MPa 且 355 MPaQ355、Q345GJGB/T 5117：E50XXGB/T 5118 ： E5015 、E5016-XGB/T 8110：ER50-XGB/T 5293：F45AX-H08AGB/T 12470：F48AX-H08MnAF48AX-H10Mn2、F48AX-H10Mn2A母材厚度ta角焊缝最小焊脚尺寸hfbt636t12512t206t208a 采用不预热的非低氢焊接方法进行焊接时，t 等于焊接接头中较厚件厚度，宜采用单道焊缝；采用预热的非低氢焊接方法或低氢焊接方法进行焊接时，t 等于焊接接头中较薄件厚度。b 焊缝尺寸不要求超过焊接接头中较薄件厚度的情况除外。DB37/T 24862023表8免予评定的母材和匹配的焊缝金属要求7.2.5免予评定的最低预热、道间温度见表 9。表9免予评定的钢材最低预热、道间温度7.2.6焊缝尺寸需符合设计要求，最小焊脚尺寸见表 10，最大单道焊焊缝尺寸见表 11。表10角焊缝最小焊脚尺寸单位为毫米10焊道类型焊接位置焊缝类型焊接方法焊条电弧焊气体保护焊和药芯焊丝自保护焊单丝埋弧焊根部焊道最大厚度平焊全部10 mm10 mm横焊8 mm8 mm立焊12 mm12 mm仰焊8 mm8 mm填充焊道最大厚度全部全部5 mm6 mm6 mm单道角焊缝最大焊脚尺寸平焊角焊缝10 mm12 mm12 mm横焊8 mm10 mm8 mm立焊1