直缝焊管高频焊接工艺评定(T-SDAMA 002—2023).pdf

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1、ICS 25.160.10CCS J 33团体标准T/SDAMA 0022023直缝焊管高频焊接工艺评定Welding procedure qualification for high frequency welding of longitudinalwelded pipe2023-01-28 发布2023-01-28 实施山东省新材料产业协会SDAMA发布T/SDAMA 0022023I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。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。本文件由山东省新材料产业

2、协会提出并归口。本文件主要起草单位：济钢集团有限公司、山东济钢型材有限公司、山东省冶金产品质量监督检验站有限公司、山东省标准化研究院。本文件主要起草人：王国才、王泰来、石瑞虎、王振伟、史涛、杨超、邹国顺、杨强、张世娟、张兴桥、郑娅娜、郝延林、万亮、张良刚、洪雪、孔祥周、初庆林、李晓桐、杨宏钰、王琛、成佳方。本文件为首次发布。T/SDAMA 00220231直缝焊管高频焊接工艺评定1范围本文件规定了直缝焊管高频焊接工艺评定的总则、评定因素和试件检验等内容。本文件适用于直缝焊管高频焊接工艺的评定。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

3、，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 228.1金属材料 拉伸试验 第 1 部分：室温试验方法GB/T 229金属材料 夏比摆锤冲击试验方法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 3375焊接术语GB/T 11345焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定GB/T 13793-2016直缝电焊钢管GB/T 26080-2010塔机用冷弯矩形管GB/T 26951焊缝无损检测 磁粉检测GB/T 26955 金属材料焊缝破坏性试验 焊缝宏观和

4、微观检验NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定ISO 11666 焊接点无损检测 超声波探伤法 验收标准（Non-destructive testing of weldsUltrasonic testing Acceptance levels）ISO 15614-1金属材料焊接工艺规范及资格评定 焊接工艺试验 第 1 部分：钢的电弧焊接和气焊以及镍和镍合金的电弧焊接（Specification and qualification of welding procedures for metallicmaterials Welding procedure test Part 1:Ar

5、c and gas welding of steels and arc weldingof nickel and nickel alloys）ISO 10893-2钢管的无损检测 第 2 部分：用于缺陷探测的无缝和焊接钢管(埋弧焊除外)自动涡流检测（Non-destructive testing of steel tubes Part 2：Automated eddy current testing ofseamless and welded(except submerged arc welded)steel tubesfor the detectionofimperfections）ISO

6、10893-5钢管的无损检测 第 5 部分：用于表面缺陷探测的无缝和焊接铁磁性钢管的磁粉检查（Non-destructive testing of steel tubes Part 5：Magnetic particle inspection of seamlessand welded ferromagnetic steel tubes for the detection of surface imperfections）ISO 10893-11钢管的无损检测 第 11 部分：用于纵向和/或横向缺陷检测的焊接钢管的焊缝自动超声波试验（Non-destructive testing of ste

7、el tubes Part 11:Automated ultrasonic testingof the weld seam of welded steel tubes for the detection of longitudinal and/or transverseimperfections）EN 10246-8钢管的无损检测 第 8 部分：电焊钢管的纵向缺陷检测焊缝的全自动超声波检测方法（Non-destructive testing of steel tubes Part 8:Automatic ultrasonic testing of the weldT/SDAMA 0022023

8、2seam of electric welded steel tubes for the detection of longitudinal imperfections）ASTM E273焊管焊接区超声波检查规程（Standard Practice for Ultrasonic Testing of the WeldZone of Welded Pipe and Tubing）ASTM E309用磁饱和法对管形钢制品进行涡流检验的规程（Standard Practice for Eddy-CurrentExamination of Steel Tubular Products Using Ma

9、gnetic Saturation）3术语与定义GB/T 3375 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1焊接工艺评定 welding procedure qualification为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。3.2预焊接工艺规程 preliminary welding procedure specification；PWPS为进行焊接工艺评定所拟定的焊接工艺文件。3.3焊接工艺评定报告 procedure qualification record；PQR记载验证性试验及其检验结果，对拟定的预焊接工艺规程进行评价的报告。3.4焊接工艺规程 welding

10、 procedure specification；WPS根据合格的焊接工艺评定报告编制的，用于产品施焊的焊接工艺文件。3.5焊接作业指导书 welding working instruction；WWI为保证焊接质量，焊工施焊时使用的焊接加工和操作细则性作业文件。3.6高频焊接 high frequency welding利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应，将钢板或其它金属材料对接起来的焊接工艺。3.7焊件 weldment用焊接方法连接的部件。3.8试件 test coupon按照预定的焊接工艺制成的用于试验的焊件。3.9面弯 face bend弯曲试样受拉面为焊缝正面的弯曲。焊接时朝上

11、，在管子外部的面为正面。3.10背弯 root bend弯曲试样受拉面为焊缝背面的弯曲。焊接时朝下，在管子外部的面为正面。3.11侧弯 side bend弯曲试样受拉面为焊缝横截面的弯曲。3.12T/SDAMA 00220233缺欠 imperfection在焊接接头与母材中，按照相关标准进行无损检测，检测到的不连续部位。3.13焊缝毛刺 weld burr在焊接时，从焊缝中心挤出，附着在焊缝上面与下面的金属。一般上面的叫外毛刺，下面的叫内毛刺。毛刺也叫“飞边”或“外疤”和“内疤”。4总则4.1 高频焊接工艺评定，除遵守本文件规定外，还应符合产品相关标准、技术文件的要求。4.2 焊接工艺评定一

12、般过程如下：a)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；b)施焊试件和制取试样；c)检测焊接接头是否符合规定的要求，并形成焊接工艺评定报告。4.3 焊接工艺评定应在本单位进行。焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，金属材料应符合相应标准，由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位设备焊接试件。4.4 焊接工艺规程程序见图 1。拟定 PWPS评定 PWPS形成 PQR（见附录 A）编制 WPS（见附录 B）生产实施 WPS 或 WWI不合格图 1 焊接工艺规程程序5焊接工艺评定因素及评定规则5.1材料类型5.1.1材料类型包括钢质材料、不锈钢材料、铝质材料，每

13、种材料的评定适用于同类型的材料。5.1.2钢质材料按照材料屈服等级进行评定，高等级材料覆盖低等级材料。5.2机组按机组进行评定，每个机组的焊接工艺评定仅适用于此机组。5.3材料厚度对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围，按表1规定。T/SDAMA 00220234表 1 对接焊缝试件厚度与焊件厚度认可范围单位为 mm试件母材厚度（T）适用于焊件母材厚度的有效范围T30.7T1.3T3T120.5T1.3T 且最小为 3T120.5T1.1T6焊接工艺评定6.1 试件6.1.1试件形式：试件分为方形管与圆管两种，见图 2。a)方形管试件b)圆形管试件图 2 试件形式6.1.2试样

14、制备要求如下：a)采用机组生产的焊件b)焊件的焊接应符合拟定的焊接工艺规程的要求；c)试件应当从焊件上截取，试件的数量和尺寸应满足制备试样的要求；d)试件厚度应充分考虑适用于焊件厚度的有效范围。6.2 检验要求6.2.1试验项目6.2.1.1 试验项目和取样数量除另有规定外，应符合表 2 的规定。表2 试验项目和取样数量试验母材的厚度T（mmm）拉伸试验(个)弯曲试验b(个)冲击试验d，e(个)压扁试验(个)金相试验(个)硬度试验(个)拉伸a面弯背弯侧弯焊缝热影响区d压扁金相硬度T1.52221111.5T102223311110T20222c33111T202433111a一般取横向拉伸试样

15、，当受试样尺寸限制无法取横向拉伸试样时，取纵向拉伸试样。T/SDAMA 00220235表2（续）试验母材的厚度T（mmm）拉伸试验(个)弯曲试验b(个)冲击试验d(个)压扁试验(个)金相试验(个)硬度试验(个)拉伸a面弯背弯侧弯焊缝热影响区压扁金相硬度b一般取横向弯曲试样，当受试样尺寸限制无法取横向弯曲试样时，取纵向弯曲试样。当试件焊缝两侧的母材之间、或焊缝金属和母材之间的弯曲性能有显著差别时，可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验。纵向弯曲时，取面弯和背弯试样各2个。c当试件厚度T10mm时，可以用4个横向侧弯试样代替2个面弯和2个背弯试样。d当无法制备5mm10mm55mm小尺寸冲击试样时，

16、免做冲击试验。6.2.1.2 试验的取样要求如下：a)宜采用冷加工方法，当采用热加工方法取样时，则应去除热影响区；b)允许避开焊接缺欠制取试样；c)允许对试样进行冷校平；d)对接焊缝试件上试样取样位置见图 3。a）不取侧弯试样时b）取侧弯试样时c）取纵向弯曲试样时图 3 对接焊缝试件上试样取样位置6.2.2外观检查和无损检测6.2.2.1 外观检查不得有裂纹。6.2.2.2 进行无损检测，包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测。可采用一种，也可采用两种或三种方式组合进行：a)自动超声波检测按 ISO 10893-11 或 EN 10246-8 或 ASTM E273 执行；T/SDAMA 0022

17、0236b)手持超声波检测按 GB/T 11345 或 ISO 1166 执行；c)磁粉检测按 GB/T 26951 或 ISO 10893-5 执行；d)自动涡流检测按 ISO 10893-2 或 ASTM E309 执行。6.2.3拉伸试验6.2.3.1 取样和加工要求如下：a)试样的焊缝飞边应以机械方法去除，使之与母材厚度接近；b)采用全厚度试样进行试验。试样厚度应等于或接近试件母材厚度 T；c)由于焊件太小，当无法制备拉伸试样时，免做拉伸试验。6.2.3.2 试样形式如下：a)机加工的矩形横截面试样（见图 4)适用于方形管与圆形管的横向试样以及方形管的纵向试样；b)圆管的纵向弧形试样(

18、见图 5)，适用于外径较小，无法截取横向试样的圆形管。a0试样原始厚度，单位为 mm；b0试样平行长度的原始宽度，单位为 mm；Lc试样平行长度，单位为 mm；L0原始标距，单位为 mm；Lk试样总长度，单位为 mm；S0平行长度的原始横截面积，单位为 mm；1夹持部分长度，根据试验机夹具而定，单位为 mm。图 4 机加工的矩形横截面试样a0原始管壁厚度，单位为 mm；b0圆管的纵向弧形试样的原始宽度，单位为 mm；Lc试样平行长度，单位为 mm；L0原始标距，单位为 mm；Lk试样总长度，单位为 mm；S0平行长度的原始横截面积，单位为 mm；1夹持部分长度，根据试验机夹具而定，单位为 mm

19、。图 5 圆管的纵向弧形试样T/SDAMA 002202376.2.3.3 除另有规定外，拉伸试验按 GB/T 228.1 规定的试验方法测定焊接接头的抗拉强度。6.2.3.4 合格指标为每个试样的抗拉强度应不低于母材的抗拉强度最低值。6.2.4弯曲试验6.2.4.1 试样的焊缝飞边应采用机械方法去除，面弯、背弯试样的拉伸表面应加工齐平，试样受拉伸表面不得有划痕和损伤。6.2.4.2 试验方法要求如下：a）除另有规定外，弯曲试验按 GB/T 2653 的规定进行；b）试样的焊缝中心应对准弯心轴线。侧弯试验时，若试样表面存在缺欠，则以缺欠较严重一侧作为拉伸面；c）弯曲角度应以试样承受载荷时测量为

20、准；d）横向试样弯曲试验时，焊缝金属和热影响区应完全位于试样的弯曲部分内。6.2.4.3 合格要求为对接焊缝试件的弯曲试样弯曲到规定的角度后，其拉伸面上的焊缝和热影响区内，沿任何方向不得有单条长度大于 3mm 的开口缺陷，试样的棱角开口缺陷一般不计，但由未熔合、夹渣或其他内部缺欠引起的棱角开口缺陷长度应计入。6.2.5冲击试验6.2.5.1 试样制取要求如下：a）试样取向：试样纵轴线应垂直于焊缝轴线，缺口轴线垂直于母材表面；b）取样位置：在试件厚度上的取样位置见图 7；c）缺口位置：焊缝区试样的缺口轴线应位于焊缝中心线上；d）热影响区试样的缺口轴线应位于与焊缝平行的轴线上,且应尽可能多的通过热

21、影响区。a）热影响区冲击试样位置b）焊缝区冲击试样位置注 1：c1、c2按材料标准规定执行。当材料标准没有规定时，T40mm，则c10.5mm2mm；T40mm，则c2=T/4。注 2：双面焊时，c2从焊缝背面的材料表面测量。图 7冲击试样位置图6.2.5.2 除另有规定外，试样形式、尺寸和试验方法应符合 GB/T 229 的规定。当试件尺寸无法制备标准试样（宽度为 10mm)时，则应依次制备宽度为 7.5mm 或 5mm 的小尺寸冲击试样。T/SDAMA 002202386.2.5.3 合格指标：a)试验温度应不高于钢材标准规定冲击试验温度；b)钢质焊接接头每个区3个标准试样为一组的冲击吸收

22、功平均值应符合设计文件或相关技术文件规定，且不应低于表 3 中规定值，至多允许有 1 个试样的冲击吸收功低于规定值，但不得低于规定值的 70%；c)宽度为 7.5mm 或 5mm 的小尺寸冲击试样的冲击吸收能量指标，分别为标准试样冲击吸收能量指标的 75%或 50%。表 3 钢材及奥氏体不锈钢焊缝的冲击吸收能量最低值材料类别钢材标准抗拉强度下限值Rm（MPa）3 个标准试样冲击吸收能量平均值KV2（J）碳钢和低合金钢4502045051024510570315706303463069038奥氏体不锈钢焊缝316.2.6压扁试验6.2.6.1 方形管的压扁试验按照 GB/T 26080-2010

23、 附录 A 进行。6.2.6.2 圆形管的压扁试验按照 GB/T 13793-2016 中 6.5.1 的规定执行。6.2.7低倍金相检验6.2.7.1 低倍金相检验应按 GB/T 26955 进行。应在焊缝的横截面制备和腐蚀试样，以便清晰地显示出焊缝熔合线、热影响区。低倍金相检验应包括未受到影响的母材，并且每个工艺试验至少做一次检验记录。6.2.7.2 合格指标要求如下：a)焊缝应焊透；b)焊缝金属和热影响区不允许有裂纹和未熔合现象。6.2.8硬度试验6.2.8.1 硬度试验应按 GB/T 2654 进行。压痕应打一排横跨焊缝熔合线、热影响区和母材的线。厚度小于（或等于）5mm 的材料，应在

24、小于上表面 2mm 处打一排压痕。厚度超过 5mm 的材料，应在距离上、下表面小于 2mm 处各打一排压痕。6.2.8.2 所测得的焊缝和热影区的硬度值应符合 ISO 15614-1 的规定。T/SDAMA 00220239附录A（资料性）焊接工艺评定报告(PQR)表 A.1 焊接工艺评定报告(PQR)日期：XXX 年 XX 月 XX 日报告编号:XXX产品标准产品规格（mm）及数量钢级结论：评定小组意见：评定小组成员会签：年月日审核人意见：年月日批准人意见：年月日编制审核批准日期日期日期T/SDAMA 002202310附录B（资料性）焊接工艺评定任务书(WPS)表 B.1 焊接工艺评定任务

25、书(WPS)编号：产品基本参数产品标准产品规格及数量钢级牌号焊管生产线主要生产和检验设备能力成型机组高频焊接设备去外毛刺装置超声波探伤设备主要检验和试验设备能力拉力试验机低温冲击试验机压扁试验机直读光谱仪金相显微镜维氏硬度计微机控制电液伺服万能试验机生产制造过程工艺参数成型参数水平挤压（mm）垂直挤压（mm）开口角（）感应圈位置 I（mm）感应圈与型钢间隙（mm）阻抗器位置距离 L（mm）高频焊接参数直流电流A直流电压kV焊速m/min输出功率%输出频率kHz产品外形尺寸偏差边长R 角弯曲定尺长度扭转焊缝凹凸度平面凹凸度熔炼分析和化学成分：%CSiMnPSCuCrNiAls注：拉伸性能要求管体焊缝取样位置上屈服强度 RehMPa抗拉强度 RmMPa断后伸长率A%取样位置取样方向抗拉强度RmMPa横向弯曲试验要求管体焊缝取样位置性能要求取样位置试验方式性能要求T/SDAMA 002202311表 B.1（续）编号：焊缝冲击试验要求管体焊缝取样位置取样方向试验温度取样位置具体焊缝距离试验温度试验尺寸:冲击吸收能量：金相检验要求管体焊缝取样位置检验内容取样位置检验内容硬度检验内容超声波检验要求尺寸检验要求边长R 角弯曲定尺长度扭转焊缝凹凸度平面凹凸度表面及焊缝质量要求：产品试验清单：产品试验单位：编制审核批准日期日期日期