NBT470142011承压设备焊接工艺评定中重要因素和补加因素的分析.doc

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1、NB/T 47014-2019承压设备焊接工艺评定中重要因素和补加因素的分析靳茂明（江苏省特种设备安全监督检验研究院，210003，南京）摘要：NB/T 47014-2019承压设备焊接工艺评定中的“重要因素”和“补加因素”，与ASME第IX卷中的“重要变素”和“附加重要变素”是不相同概念。应用集合概念分析无冲击要求时的评定规则与有冲击要求时的评定规则之间的逻辑关系，得到无冲击要求评定合格是有冲击要求评定合格的必要条件，并根据这个结论分析标准中有关冲击要求时的评定规则，指出规则中存在的错误认识。提出工艺评定推理逻辑中应准守的基本准则，并应用这一准则正确指导冲击试验的评定方法。关键词：重要因素；

2、补加因素；评定规则；集合；逻辑关系；Analysis of essential variable and supplementary variable in sdandard of NB/T 47014-2019Welding procedure qualifications for pressure equipmentsJin Maoming (Jiangsu Province Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute, Nanjing 210000, China)Abstract: Analyzed concept

3、of essential variable and supplementary variable in NB/T 47014-2019 and ASME code IX.Based theory of set, analyzed logical relations of qualification rules between non-impact test and impact test required, indicated that non-impact test qualification is qualified is essential prerequisite for impact

4、 test qualification.And based this understanding, pointed out the logic error in qualification rules.Give a important logical rule nust obeyed in qualification rules.Key words: Essential variable；Supplementary variable；qualification rules；Set of rules；Logical relation 1. 重要因素和补加因素在NB/T 47014-2019和AS

5、ME第IX卷的定义NB/T 47014-2019承压设备焊接工艺评定中“重要因素”和“补加因素”的定义跟ASME第IX卷 焊接和钎焊评定中的“重要变素”和“附加重要变素”的定义形式相似，但概念却不完全相同。ASME第IX卷QW401.1中对“重要变素”定义为“是指影响焊缝力学性能（缺口韧性除外）的焊接条件的某一变化”，QW401.3中对“附加重要变素”定义为“是指影响焊缝缺口韧性的焊接条件的某一变化，对于每种焊接方法，附加重要变素将增加到重要变素中去。”NB/T 47014-2019对“重要因素”定义为“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”，“补加因素”定义为

6、“是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺评定因素”在ASME第IX卷中“焊接条件的某一变化”是指某一工艺评定因素的变化，具体是指与工艺评定因素有关的评定规则，所谓的“变素”是指“规则”，而NB/T 47014-2019中的“因素”是指“工艺评定因素”，显然，对于一个“工艺评定因素”可以存在着多条规则，有的是无冲击要求时的规则，有的是有冲击要求时的规则，ASME将不考虑冲击性能的规则统称为“重要规则”（重要变素），考虑冲击性能的规则为“附加规则”（附加重要变素），评定有冲击要求时要“重要规则+附加规则”，这样的理解可以与ASME的定义相符合，也与实际应用相符合。而按NB/T 47014-2019的定

7、义，其目的应该是想把“重要因素”定义为仅影响无冲击评定的焊接工艺评定因素，而把“补加因素”定义为仅影响有冲击要求的焊接工艺评定因素，但其定义内容并不能全面反映这个目的。因为当一个焊接工艺评定因素既存在无冲击要求的评定规则，又存在冲击要求的评定规则时，该焊接工艺评定因素不仅是重要因素也是补加因素。ASME中的定义反映了对评定规则性质的分类，而47014-2019的定义目的是对焊接工艺评定因素性质的分类。重要因素和补加因素中的“因素”的概念，无论理解为“对评定规则性质的分类”还是“对工艺评定因素性质的分类”，其改变都不能与拉伸、弯曲、冲击性能产生直接关系，因为还要看改变是否超出规则允许的范围。NB

8、/T 47014-2019标准6.2.2规定（与JB4708-2000内容相同）“当增加或变更任何一个补加因素时，则可按增加或变更的补加因素，增焊冲击韧性用试件进行试验”，按这句话的理解只需要进行冲击试验就可以，拉伸、弯曲试验不需要重新进行。而在JB4708-2000标准释义5.3.1.2（见图1）中对该规定的解释变成了，补加因素是重要因素，当改变补加因素时需要重新评定焊接工艺，拉伸、弯曲、冲击全部要重新进行验证。释义和标准原文的严重偏离让人无法接受，更无法判断哪个才是正确的理解。图12. 重要因素和补加因素概念的分析2.1 “重要因素”和“补加因素”的关系假设“重要因素”和“补加因素”中的“

9、因素”按47014-2019理解为焊接工艺评定因素。无冲击要求时，焊接工艺评定因素分为重要因素和次要因素，有冲击要求时分为重要因素、补加因素和次要因素。对于不同的焊接方法的分类，一个指定的焊接工艺评定因素可能表现为重要因素，也可能表现为补加因素或次要因素。对于一个指定的焊接方法，当无冲击要求时，一个指定的焊接工艺评定因素是必然表现为重要因素或是次要因素；当有冲击要求时，一个指定的焊接工艺评定因素可能是重要因素，也可能是补加因素，而一个次要因素也可能转变为补加因素。以上认识是基于47014-2019标准的理解，在这种理解下，对一个指定的焊接方法，当有冲击要求时，一个影响因素似乎不可以既是重要因素

10、又是补加因素(本文不认同这样的理解)。2.2 对评定规则的分析2.2.1 评定规则的逻辑形式无论是重要因素还是补加因素，其表现形式是评定规则，因此要分析它们之间的关系，还要从评定规则开始分析。在标准的描述中，评定规则的语言形式是多样性的，有明确的条件，也有隐含的条件，有肯定描述也有否定描述，有简单语句，也有复合语句，甚至是非常复杂的逻辑关系的描述。但对评定规则进行逻辑上的分析时，需要对评定语言的结构形式进行逻辑形式上的统一。规定评定规则的统一逻辑形式是：对象+条件+判断范围或类型 结论对象：指某个明确的焊接工艺评定因素（如焊接方法、母材厚度、母材类别等）条件：可以存在也可以不存在，不存在也可以

11、理解为不受其他因素的影响。判断范围或类型：鉴定的语言形式为“试件的焊接工艺评定因素的范围或类型（包括对具体评定因素的再次分类）”鉴定“产品的焊接工艺评定因素的范围或类型”结论：允许或不允许。允许鉴定时该规则为可覆盖规则，不允许鉴定时该规则为不可覆盖规则。例如：评定规则“改变焊接方法需要重新评定”，其完整的逻辑形式是：1）对象（焊接方法类别）+条件（无限制条件）+判断（相同焊接方法 鉴定 相同焊接方法） 结论（允许）-可覆盖规则2）对象（焊接方法类别）+条件（无限制条件）+判断（异种焊接方法 鉴定 异种的焊接方法） 结论（不允许）-不可覆盖规则再如：评定规则“改变电流种类或极性”，其完整的逻辑形

12、式是（仅以电流种类示意）：1）对象（电特性）+条件（无冲击要求）+判断（直流 鉴定 直流） 结论（允许）-可覆盖规则2）对象（电特性）+条件（无冲击要求）+判断（直流 鉴定 交流 或 脉冲）结论（允许）-可覆盖规则3）对象（电特性）+条件（无冲击要求）+判断（交流 鉴定 交流） 结论（允许）-可覆盖规则4）对象（电特性）+条件（无冲击要求）+判断（交流 鉴定 直流 或 脉冲） 结论（允许）-可覆盖规则5）对象（电特性）+条件（无冲击要求）+判断（脉冲 鉴定 脉冲） 结论（允许）-可覆盖规则6）对象（电特性）+条件（无冲击要求）+判断（脉冲 鉴定 直流 或 交流） 结论（允许）-可覆盖规则7）对

13、象（电特性）+条件（有冲击要求）+判断（直流 鉴定 直流） 结论（允许）-可覆盖规则8）对象（电特性）+条件（有冲击要求）+判断（直流 鉴定 交流 或 脉冲）结论（不允许） -不可覆盖规则9）对象（电特性）+条件（有冲击要求）+判断（交流 鉴定 交流） 结论（允许）-可覆盖规则10）对象（电特性）+条件（有冲击要求）+判断（交流 鉴定 直流 或 脉冲） 结论（不允许） -不可覆盖规则11）对象（电特性）+条件（有冲击要求）+判断（脉冲 鉴定 脉冲） 结论（允许）-可覆盖规则12）对象（电特性）+条件（有冲击要求）+判断（脉冲 鉴定 直流 或 交流） 结论（不允许） -不可覆盖规则再如：有冲击要

14、求时的厚度评定规则，完整的逻辑形式是：1）对象（厚度范围）+条件（有冲击要求，Tc6mm）+判断（Tc 鉴定 TpTc/2,2Tc） 结论（允许）-可覆盖规则2）对象（厚度范围）+条件（有冲击要求，Tc6mm）+判断（Tc 鉴定 TpTc/2,2Tc） 结论（不允许）-不可覆盖规则3）对象（厚度范围）+条件（有冲击要求，6mmTc16mm）+判断（Tc 鉴定 TpTc,2Tc） 结论（允许）-可覆盖规则4）对象（厚度范围）+条件（有冲击要求，6mmTc16mm）+判断（Tc 鉴定 TpTc,2Tc） 结论（不允许）-不可覆盖规则5）对象（厚度范围）+条件（有冲击要求，16mmTc）+判断（Tc

15、 鉴定 Tp16mm,2Tc） 结论（允许）-可覆盖规则6）对象（厚度范围）+条件（有冲击要求，16mmTc）+判断（Tc 鉴定 Tp16mm,2Tc） 结论（不允许）-不可覆盖规则2.2.2 无冲击要求和有冲击要求评定规则之间的关系 在ASME 中每个评定规则在每种焊接方法里都被指定为重要因素、次要因素、补加因素中的一种（这也表明，所谓的“因素”概念在ASME中是指“评定规则”），在47014-2019中虽然没有对通用规则进行这种指定，但其实有关冲击要求时的规则都是与补加因素有关的规则，未指明有冲击要求的规则都是与重要因素有关的规则。基本认识1：“重要因素”在（基本）评定规则范围内的改变不影

16、响拉伸、弯曲、冲击性能（为可覆盖规则），超出范围的改变将影响拉伸、弯曲、冲击性能（为不可覆盖规则）。注：如果按ASME的定义则解释为：某焊接工艺评定因素在“重要规则”（即重要因素）范围内的改变不影响拉伸、弯曲、冲击性能（为可覆盖规则），超出范围的改变将影响拉伸、弯曲、冲击性能（为不可覆盖规则）。这里可以看出47014-2019的“重要因素”对应ASME的“某一工艺评定因素”，47014-2019的“基本评定规则”对应ASME的“重要因素”，如果说47014-2019是参照ASME标准，则47014-2019中对“重要因素”和“补加因素”的定义与ASME“重要变素”和“附加重要变素”的定义存在一

17、定差异，但又存在一定的联系，因为ASME中的“重要规则”里的焊接工艺评定因素，在47014-2019中被定义为“重要因素”-“重要焊接工艺评定因素”。基本认识2：当其他全部的“重要因素”在（基本）评定规则范围内改变时，“补加因素”在（补充）评定规则范围内的改变不影响拉伸、弯曲、冲击性能，超出范围的改变只影响冲击性能。注：如果按ASME的定义则解释为：当其他的焊接工艺评定因素在“重要规则”中范围内改变时，“附加规则”中的焊接工艺评定因素在“附加规则”范围内的改变不影响拉伸、弯曲、冲击性能，超出范围的改变只影响冲击性能。基本认识3:对于全部的焊接工艺评定因素，全部可覆盖规则成立，则不需要重新评定；

18、而不可覆盖规则中只要有一个规则成立，则需要重新评定。基本认识4：与次要因素有关的评定规则全部为可覆盖规则，因为它们的改变不影响评定结果而被省略，但客观上是存在的。根据上面的认识，可以得到：结论1：与“重要因素”相关的全部“可覆盖规则”成立和与“次要因素”相关的全部“可覆盖规则”成立，是无冲击要求时评定合格的充分条件，是有冲击要求时评定合格的必要条件，即：如果有冲击要求时评定合格，则相同的焊接工艺对无冲击要求的评定也一定合格，反之则不一定；结论2：无冲击要求评定合格和与“补加因素”相关的全部“可覆盖规则”成立，是有冲击要求时评定合格的充分条件。结论3：与重要因素相关的评定规则可以独立存在，但与补

19、加因素相关的评定规则依赖于前者的成立，存在的条件是无冲击要求评定合格。假设1：当某一因素为重要因素时，则无冲击要求时与该重要因素相关的规则分为：可覆盖规则和不可覆盖规则，记作集合Z和非Z；假设2：当同一因素为次要因素时，则无冲击要求时与该次要因素相关的规则分为：全部为可覆盖规则，记作集合C；假设3：当同一因素为补加因素时，则有冲击要求时与该补加因素相关的规则分为：可覆盖规则和不可覆盖规则，记作集合B和非B。对于试件和产品，每个评定因素的评定规则的数量和“判断类型”的数量是一致的，如果用M表示“判断类型”的数量（即集合中规则的数量），则：M(C)=M(Z)+M(非Z)=M(B)+M(非B)对于范

20、围类的评定因素和条件（如厚度、时间），可以通过分割区间的方法使判断范围的数量对应规则的数量，如规则：“对象（厚度范围）+条件（有冲击要求，Tc6mm）+判断（Tc 鉴定 TpTc/2,2Tc）结论”，可以将鉴定范围分割为：Tc 1.5mm，Tc1.5mm, Tc/2, TpTc/2,2Tc, Tp2Tc四个区间，这样当 Tc6mm时，无论是重要因素（无冲击要求时）还是补加因素（有冲击要求时）或次要因素都是对这四个厚度区间（即判断类型）制定四个规则。其条件和“判断类型”是一样的，只是结论可能不同。如：重要因素时对应的结论分别是：不允许，允许，允许，不允许；补加因素时对应的结论是：不允许，不允许，

21、允许，不允许；次要因素时（假如存在）对应的结论是：允许，允许，允许，允许。通过上面的分析可以得到下面规律：规律1：补加因素下的可覆盖规则必然是重要因素下可覆盖规则的一部分，或是次要因素下可覆盖规则的一部分，但不可能是重要因素下全部的可覆盖规则，或次要因素下全部的可覆盖规则，否则补加因素的概念将不存在。即：BZ，且BZ 或 BC，且BC证明如下：假如B中的任何一个规则的判断类型属于非Z，则无冲击要求评定不合格，根据结论1，有冲击要求评定也必然不合格，所以该判断类型不是补加因素时的可覆盖规则，与条件矛盾，所以B中的任何一个规则的判断类型都不可能属于非Z，则必然属于Z或C。假如B=Z或B=C，则补加

22、因素时的可覆盖规则与重要因素时或次要因素时可覆盖规则完全相同相，则补加因素概念将转变为重要因素或次要因素。规律2：如果无冲击要求时，某因素表现为重要因素，则：重要因素时的不可覆盖规则是补加因素时不可覆盖规则中的一部分，但不可能是补加因素时全部的不可覆盖规则，即：非Z非B，且非Z非B。且至少有一条在重要因素时的可覆盖规则，在补加因素时为不可覆盖规则。证明如下：根据M(Z)+M(非Z)=M(B)+M(非B)，得到M(Z) =M(B)+（M(非B)-M(非Z)），根据规律1：BZ，且BZ，所以M(Z)M(B),得到：M(非Z)M(非B)，所以：非Z非B，且非Z非B。假如Z中任何一个规则的判断类型在补

23、加因素时都不属于非B,则Z必属于B，即：ZB。根据规律1：BZ，且BZ，如果要同时满足ZB和BZ，则只有Z=B，但这与定律1的BZ矛盾。规律3：如果无冲击要求时，某因素表现为次要因素，则：至少有一个在次要因素下的可覆盖规则，在补加因素下为不可覆盖规则，即：C=B+非B，且非B不是空集。（证明略）2.2.3 用集合图表示评定规则之间的关系图2图3图2为某一焊接工艺评定因素在无冲击要求时表现为重要因素，在补加因素下的评定规则与重要因素下的评定规则之间的关系。“”中的规则为该评定因素在无冲击要求时，超出评定规则范围的全部“判断类型”，“”中的“判断类型”为：对拉伸、弯曲、冲击都有影响；“”和“”为该

24、评定因素在无冲击要求时，在评定规则范围内的全部“判断类型”，其中“”中的“判断类型”为：该评定因素在评定规则范围内的改变不影响拉伸、弯曲性能，但影响冲击性能，“”中的判断类型为：该评定因素在评定规则范围内的改变既不影响拉伸、弯曲性能，也不影响冲击性能。所以当有冲击要求时，无冲击要求评定规则中对冲击有影响的“”中的规则将被排除，而只保留“”中的规则。因此，当某一工艺评定因素在无冲击要求时，如果是重要因素，那么可能存在着不影响拉伸、弯曲，但却影响冲击的规则，这时有冲击要求时的评定将对无冲击要求时评定规则做进一步地限制。有冲击要求的评定是建立在无冲击要求评定合格的前提下的，所谓的“补加因素”首先表现

25、为重要因素，而“补加”或“附加”只是额外补加或附加的评定规则来排除“”中的判断类型，而该评定因素始终没有离开“重要因素”这一概念。所以这种情况下不存在“补加因素增加或转变为重要因素”这一说法，因为“补加因素”本来就是重要因素。如果用集合概念来定义47014-2019中的重要因素和补加因素，则为：对某一指定的焊接工艺评定因素，全部的规则数量=+，当为空集时，该焊接工艺评定因素为重要因素，当不为空集时，该焊接工艺评定因素为补加因素，这样的定义似乎没有太大的意义。ASME中定义的含义是：“重要变素”（重要规则）=+=Z,“附加重要变素”（附加规则）=B，显然这样的定义才有实际意义，而且逻辑上也是正确

26、的。无冲击要求评定规则中，工艺评定因素超出评定规则的改变()毫无疑问地影响着冲击性能，而不超出范围的改变(+)也不一定不影响冲击性能，但不超出范围的改变却一定不影响拉伸、弯曲性能，因此Z中的规则是无冲击要求评定合格的条件。有冲击要求的评定规则中，工艺评定因素超出评定规则的改变(+)一定影响冲击性能，但却不一定影响拉伸、弯曲性能()，而不超出范围的改变()一定同时不影响拉伸、弯曲和冲击性能，因此B中的规则是有冲击要求的评定合格的条件。图3为某评定因素在无冲击要求时表现为次要因素，在补加因素下的评定规则与次要因素下的评定规则之间的关系。这种情况下时，补加因素的改变只影响冲击性能，这与ASME和47

27、014-2019的定义是相符合的，但这时的补加因素绝不是重要因素，因为它的确不影响拉伸和弯曲性能。所以这种情况下“补加因素增加或转变为重要因素”这一说法又是错误的。作为补加因素，对于逻辑上相互否定的焊接工艺评定因素或分类类型中只能覆盖自身的焊接工艺评定因素，我们可以说“补加因素的改变影响冲击性能”或“补加因素的改变需要重新评定”，但从严格的逻辑语言上来说，始终应描述为“该工艺评定因素的改变超出规则范围需要重新评定”。例如：“从评定合格的位置改为向上立焊”这一规则，其规则的完整逻辑形式是：条件1=进行过高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体进行过固溶处理条件2=未进行过高于上转变温度的焊后热处理或奥

28、氏体未进行过固溶处理1）对象（焊接位置）+条件1+判断（非向上立焊 鉴定 非向上立焊） 结论（允许）-可覆盖规则2）对象（焊接位置）+条件1+判断（非向上立焊 鉴定 向上立焊） 结论（允许）-可覆盖规则3）对象（焊接位置）+条件2+判断（非向上立焊 鉴定 非向上立焊） 结论（允许）-可覆盖规则2）对象（焊接位置）+条件2+判断（非向上立焊 鉴定 向上立焊） 结论（不允许）-不可覆盖规则在条件2时，可覆盖规则的范围是“非向上立焊 鉴定 非向上立焊”，这个范围如果改变，只可能是“非向上立焊 鉴定 向上立焊”。在这种情况下，补加因素改变必然超出规则范围，但对于非相互否定的工艺评定因素类型，补加因素的

29、改变却不一定超出规则范围，这时“补加因素的改变影响冲击性能”的说法在逻辑上是不严密的。如果按ASME的定义，“重要变素”和“附加重要变素”概念为评定规则，那么对任何工艺评定因素类型都可以说“重要变素和附加重要变素的改变需要重新评定”，因为只有工艺评定因素的改变超出规则范围时，重要变素和附加重要变素才算是改变。2.3 对47014-2019中“重要因素”和“补加因素”的重新定义通过以上的分析，可以认为ASME对这一概念的认识是正确的，但定义并不严密，且语言形式上也没有反映出这两个概念的本质是“评定规则”，相反用“变素”来作为术语指称，很容易造成理解上误解为该变素是“焊接工艺评定因素”。但ASME

30、中有的时候却又把“重要变素”和“附加重要变素”看作工艺评定因素，有的时候是当作评定规则，存在概念上的借用，比如：描述“重要变素”和“附加重要变素”之间的关系时，其概念为“评定规则”，当与“非重要因素”相关时，其概念又转变为“工艺评定因素”。47014-2019将这一概念认识为“焊接工艺评定因素”，但其定义和分类并不能使“评定规则”、“拉伸、弯曲、冲击性能”和“焊接工艺评定因素”，这三个概念有机的联系在一起，存在逻辑上的不严密和不全面。本文按ASME中的认识对这两个概念进行定义，语言形式直接反映“评定规则”这一本质，并保留47014-2019中的概念，但定义形式有所改变，如下：1）非影响因素（次

31、要因素）：是指对焊接的力学性能无明显影响的焊接工艺评定因素，焊接工艺评定时忽略非影响因素的影响。2）影响因素：是指对焊接的力学性能（包括拉伸、弯曲、冲击性能或仅对冲击性能）有明显影响的焊接工艺评定因素。3）重要规则：是指无论是否有冲击要求，焊接工艺评定因素的改变都应遵守的评定规则。重要评定规则中的评定因素超出评定规则范围的改变将影响拉伸、弯曲、冲击性能，需要重新评定，无冲击要求时，应对拉伸和弯曲试验重新评定，有冲击要求时应对全部试验重新评定。4）补加规则：是指有冲击要求时需要额外遵守的评定规则。补加评定规则中评定因素超出评定规则范围的改变将影响冲击性能，冲击试验应重新评定。根据需要可以只进行冲

32、击试验或对全部试验重新进行。5）重要因素：重要规则中的焊接工艺评定因素为重要因素。6）补加因素：补加规则中的焊接工艺评定因素为补加因素。当无冲击要求时，该焊接工艺评定因素可能表现为次要因素，也可能表现为重要因素。当无冲击要求时，如果该焊接工艺评定因素表现为重要因素，则该焊接工艺评定因素应当作既是重要因素又是补加因素。以上的定义将47014-2019和ASME中的相关概念进行了统一和补充,通过分析可以认为“重要因素”-“重要规则”、“补加因素”-“补加规则”之间不是简单的对应关系，根据是否有冲击要求以及该焊接工艺评定因素的性质,这四个概念之间形成较复杂的关系,概念上简单借用在逻辑上是不严密的。本

33、文的定义和标准的定义的对应关系见表1. 标准中定义的比较 表1概念的分类和定义本文的重新定义47014-2019中的定义ASME中的定义对焊接工艺评定因素的分类（按影响性质）非影响因素（次要因素）次要因素非重要变素影响因素重要因素重要因素（重要变素）补加因素补加因素（附加重要变素）对评定规则的分类（按适用范围）重要规则-重要变素补加规则-附加重要变素3. 对47014-2019标准6.1.2.1 e)条的分析47014-2019标准6.1.2.1 e)条规定见图4图4首先，47014中的冲击试验都包括热影响区的冲击，所以标准中的“当规定对热影响区进行冲击试验时”可以理解为“当规定冲击要求时”。

34、那么无冲击要求时，这个规则是否允许呢，答案当然是允许的，既然有冲击要求和无冲击要求都允许，那么冲击条件就是多余的，但在ASME中这条规定又是作为补加因素给出的规则，说明该规则的成立跟冲击条件是有关系的。所以47014-2019的规定一定存在问题，还是先将这个规则还原成统一的逻辑形式：对象：这个规则中哪个才是焊接工艺评定因素，似乎有点说不清楚的感觉。但总体上感觉，这应该是与母材与母材之间的关系有关。如果我们定义母材之间的焊接形式包含：对焊、同组组焊，跨组组焊、跨类组焊，这是一个“组焊”鉴定两个“对焊”或两个“对焊”鉴定一个“组焊”的问题。所以焊接工艺评定因素是母材焊接类型的分类。条件：条件是对焊

35、的焊接工艺与组焊的焊接工艺相同，简称“相同焊接工艺”，判断类型：在两个“对焊”鉴定一个“组焊”中，其语言形式为：“（假如）试件母材形成的焊接类型”鉴定“产品母材的焊接类型”。一个“组焊”鉴定两个“对焊”中，其语言形式为：“试件母材的焊接类型”鉴定“产品母材的对焊”两个“对焊”鉴定一个“组焊”的全部逻辑形式是（只考虑相同焊接工艺时，不相同焊接工艺时其结论全部为“不允许”）：1）条件（无冲击要求，相同工艺）+判断类型（假如两种母材形成 同组组焊 鉴定 同组组焊） 结论2）条件（无冲击要求，相同工艺）+判断类型（假如两种母材形成 跨组组焊 鉴定 跨组组焊） 结论3）条件（无冲击要求，相同工艺）+判断

36、类型（假如两种母材形成 跨类组焊 鉴定 跨类组焊） 结论4）条件（有冲击要求，相同工艺）+判断类型（假如两种母材形成 同组组焊 鉴定 同组组焊） 结论5）条件（有冲击要求，相同工艺）+判断类型（假如两种母材形成 跨组组焊 鉴定 跨组组焊） 结论6）条件（有冲击要求，相同工艺）+判断类型（假如两种母材形成 跨类组焊 鉴定 跨类组焊） 结论 由于无法确定47014中“两类（组）别号母材相焊”是那种焊接类型，所以在47014中不能说清楚这一问题，但作为有冲击要求时的限制规则，有冲击要求时它不可能允许“跨类组焊 鉴定 跨类组焊”，否则47014中的这个规则就是错误的。在ASME的QW403.5中，当有

37、冲击要求时，只允许“跨组组焊 鉴定 跨组组焊”（“同组组焊 鉴定 同组组焊”将被隐含允许），无冲击要求时，则应该全部允许（这点在ASME中并没有明确说明，但逻辑上必然如此，否则将不形成附加重要因素）。一个“组焊”鉴定两个“对焊”的全部逻辑形式是：1）条件（无冲击要求，相同工艺）+判断类型（试件母材是 同组组焊 鉴定 两种母材的对焊） 结论2）条件（无冲击要求，相同工艺）+判断类型（试件母材是 跨组组焊 鉴定 两种母材的对焊） 结论3）条件（无冲击要求，相同工艺）+判断类型（试件母材是 跨类组焊 鉴定 两种母材的对焊） 结论4）条件（有冲击要求，相同工艺）+判断类型（试件母材是 同组组焊 鉴定

38、两种母材的对焊） 结论5）条件（有冲击要求，相同工艺）+判断类型（试件母材是 跨组组焊 鉴定 两种母材的对焊） 结论6）条件（有冲击要求，相同工艺）+判断类型（试件母材是 跨类组焊 鉴定 两种母材的对焊） 结论根据ASME的QW403.5的分析，一个“组焊”鉴定两个“对焊”，当采用相同焊接工艺时，母材焊接类型为次要因素（非重要因素），三种鉴定结果全部为允许。虽然在QW403.5中，只规定有冲击要求时允许“跨类组焊 鉴定 两种母材的对焊”，则逻辑上必然为有冲击要求时也允许“跨组组焊 鉴定 两种母材的对焊”和“同组组焊 鉴定 两种母材的对焊”，而无冲击要求时也必然为全部允许。所以，当采用相同焊接工

39、艺时，对手工焊、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、气电立焊（QW403.5是这些焊接方法的附加重要因素），无论是否有冲击要求，都允许一个“组焊”鉴定两个“对焊”。但规则的结果并不表明这是附加重要因素(与冲击要求无关)，相反是次要因素，ASME对这个问题的规定出现严重的混乱。在ASME中几乎对每种焊接方法都涉及到两个“对焊”鉴定一个“组焊”和一个“组焊”鉴定两个“对焊”的规定，但描述的非常凌乱，而且出现严重的逻辑错误。分析ASME中相关规定如下（仅对铁基材料、且焊接工艺相同）：1）对手工焊、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊，当无冲击要求时，按QW403.5，任意两个母材的对焊评定合格，则可以鉴定这两

40、个母材的组焊。当有冲击要求时，可以鉴定同组组焊和跨组组焊，但不能鉴定跨类组焊。2）对于气电立焊和等离子弧焊，当无冲击要求时，按QW403.1和QW403.12不能鉴定跨类组焊。当有冲击要求时，按QW403.5能鉴定跨组组焊。这样对气电立焊和等离子弧焊，无论是否有冲击要求都可以鉴定同组组焊和跨组组焊，但不能鉴定跨类组焊，冲击条件成了多余条件。对于等离子弧焊，QW403.5和QW403.12的规定存在明显矛盾。3）对气焊，当无冲击要求时，按QW403.1不能鉴定跨类组焊，对气焊无补加规则，所以对气焊，无论是否有冲击要求要求，都不能鉴定跨类组焊。无冲击要求时，能否鉴定跨组组焊和同组组焊，以及有冲击要

41、求时的情况，标准中没有说明。4）对电渣焊，当无冲击要求时，按QW403.1不能鉴定跨类组焊，当有冲击要求时，按QW403.4不能鉴定跨组组焊。所以对于电渣焊，当无冲击要求时，可以鉴定同组组焊和跨组组焊，但不能鉴定跨类组焊，当有冲击要求时，可以鉴定同组组焊，但不能鉴定跨组组焊和跨类组焊。对电子束焊、电阻焊、激光焊的规定几乎差不多，但都是无逻辑性可言。对于一个“组焊”鉴定两个“对焊”的规定，只在QW403.5出现，所以对于手工焊、埋弧焊、气体保护焊、等离子弧焊、气电立焊，无论是否有冲击要求都允许一个“组焊”鉴定两个“对焊”，对于其他焊接方法，标准中没有说明。ASME中对这个规则的制定显得无能为力，

42、找不到问题的关键。如果按上面的6种逻辑类型，对每种焊接方法给出明确回答，这个问题就很清楚。由于ASME在这个问题上的已经严重违反基本逻辑，所以即使按ASME的所谓“规则”推理出来的规定，也已经没有任何参考价值。4.关于补做或增做冲击试验的分析4.1评定规则中的一个重要逻辑准则1）真实验证：用与产品完全相同的焊接工艺焊制试件而进行的弯曲、拉伸、冲击试验，称为真实验证。如产品焊接试板（件），就是对产品的焊接工艺进行的真实验证，试件的拉伸、弯曲、冲击试验是对试件进行的真实验证。2）逻辑验证：根据评定规则对存在一定变化的产品焊接工艺（相比较试件的焊接工艺）进行验证，称为逻辑验证。如试件的拉伸、弯曲、冲

43、击试验是对产品进行的逻辑验证。3）逻辑验证应遵守的准则：允许工艺评定规则对试件和产品之间进行逻辑关联，有一个假设前提：首先用试件模拟产品肯定存在一个风险，每一个工艺评定因素的变化而不进行真实验证都视为一次风险，每一个工艺评定因素在评定范围内的变化而不进行真实验证视为可接受风险，并且允许按评定规则进行的推理逻辑链中存在一次这种可接受风险，但不允许存在两次，而对于工艺评定因素超过评定范围内的变化而不进行真实验证的风险视为不可接受风险，在推理逻辑链中一次也不允许存在。假如可接受风险一次也不允许，则对产品的验证只能用产品焊接试板进行工艺评定，合格的工艺评定不再具有可覆盖性。假如可接受风险允许存在两次，

44、则会出现超出评定规则范围的推理。4.2 补加因素存在的两种情况 1）原来的试件的补加因素与产品相同，只是未进行冲击试验，那么可用原来的剩余试件或按与原试件完全相同的焊接工艺重新焊接试件，只需进行冲击试验即可，冲击试验和原来的拉伸、弯曲试验可以合并组成新的PQR。2）原来的试件的补加因素与产品补加因素不相同，无论原来的试件是否进行过冲击试验，冲击试验都需要重新进行。可以用原来的重要因素和新的补加因素焊接试件，但拉伸、弯曲、冲击都必须重新进行，这相当于一个新的PQR。但也可以按与产品完全相同的焊接工艺焊接试件，只进行冲击试验，但这时该方法只能评定该产品的焊接工艺，所进行的冲击试验不能和原来的拉伸、

45、弯曲试验合并而形成新的PQR。 例如：原来的PQR是10mm，产品是8mm有冲击要求，除厚度外其他工艺评定因素都符合评定规则。则可以用8mm的试件只进行冲击试验，但该试件必须与产品完全相同（相当于产品试板），不允许有任何工艺评定因素的改变，也包括不允许有任何在评定规则允许范围内的变化。4.3 对一个产品的焊接工艺的合格验证可以有下面两种情况：1）通过对同一个试件的拉伸、弯曲、冲击的真实验证，逻辑验证产品的焊接工艺。2）通过对一个试件的拉伸、弯曲的真实验证，逻辑验证产品的拉伸、弯曲性能，通过对另一个与产品完全相同的试件的冲击试验，真实验证产品的冲击性能。 只有拉伸、弯曲、冲击性能的真实验证源于同

46、一个试件时，才能形成完整的、合法的有冲击要求的PQR，对于ASMEQW403.1中的说法（图5）不予认同，因为新焊制的试件的焊接工艺评定因素与原来的试件的焊接工艺评定因素已经发生改变，补做的冲击试验既不能看作是对原来试件进行的真实验证，也不能看作是对产品进行的真实验证，这个冲击试验没有任何意义。图5 通过对逻辑验证时必须准守的重要准则的理解，可以认为，当补加因素发生改变（或增加）时，对拉伸、弯曲、冲击试验全部重新评定才是最根本的方法，而所谓的补做、增做冲击试验（指通过对另一个与产品完全相同的试件的冲击试验，真实验证产品的冲击性能的方法）只是一种特殊的评定方式，仅仅是对特定产品进行的“一次性”评

47、定。对于“补做冲击试验”这一特殊的评定方式的逻辑解释是：使用原先进行过的拉伸和弯曲试验的试件进行冲击试验当然没有任何问题。使用与原试件完全相同的试件和焊接工艺重新焊制试件，可以看作无任何工艺评定因素的改变，所以重新焊接的试件和原先的试件之间的相互验证属于真实验证，任何一个试件中都不存在风险。对于使用与产品母材完全相同的试件，也可以看作是相对于产品无任何工艺评定因素的变化，所进行的冲击试验也属于真实验证。除上面情况以外的任何试件（无论是否符合评定规则），如果只进行冲击试验都不能使自身和原先评定过的试件，同时满足对拉伸、弯曲和冲击进行真实验证的条件。假如做强制规定，使用与原试件或与产品完全相同的试件进行冲击试验时，也存在一次风险，那么在对产品进行逻辑验证时也将出现两次风险，则这一特殊的评定方式将不正确。那么这个强制规定是否成立呢？根据逻辑的矛盾律，如果存在“模拟”这个概念，必然存在“不模拟”的概念，而这个“不模拟”的概念只可能是所有的工艺评定因素没有任何变化的情况，即：试件在材料、厚度、焊接工艺等全部工艺评定因素上，与原先进