焊接工藝文件中包含了焊接過程中的焊接參數(shù)以及焊接工藝評(píng)定測(cè)試結(jié)果的記錄,同時(shí)也可以用作焊工實(shí)際作業(yè)中的指導(dǎo)文件。通常來講,焊接工藝需要基于特定的焊接規(guī)程/標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行編寫,并且要求被焊接試件通過焊接工藝評(píng)定檢測(cè)以認(rèn)可該工藝。焊接工藝中包含了兩大塊,一個(gè)是焊接工藝評(píng)定報(bào)告(PQR),一個(gè)是焊接工藝規(guī)程(WPS)。
焊接工藝評(píng)定報(bào)告中體現(xiàn)了焊接試件檢驗(yàn)檢測(cè)的記錄值以及試件的所有測(cè)試結(jié)果。進(jìn)行焊接工藝評(píng)定檢測(cè)時(shí),需要有文件詳細(xì)記錄了焊接過程中使用的參數(shù),包括焊接方法、規(guī)格、焊條類型、母材的材料種類與規(guī)格、焊接電流的極性、電流電壓值、焊接速度、保護(hù)氣體、焊接位置、接頭設(shè)計(jì)的類型和規(guī)格、預(yù)熱溫度、熱處理細(xì)節(jié)等等。同時(shí),焊接工藝評(píng)定報(bào)告中需要夠體現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù),例如無損檢測(cè)、力學(xué)測(cè)試、化學(xué)測(cè)試、金相分析等等,以用來鑒定焊接試件是否滿足了具體的標(biāo)準(zhǔn)。
在NB/T47014承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)中,焊接試件的形式被分為了板狀與管狀兩種,管狀包括管道和環(huán)。根據(jù)焊接接頭的形式,又分為對(duì)接焊縫與角焊縫(分類如下圖所示)。
對(duì)于對(duì)接焊縫,需要進(jìn)行外觀檢查、無損檢測(cè)、力學(xué)性能試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)。其中外觀檢查與無損檢測(cè)(參照J(rèn)B/T4730)結(jié)果不得有裂紋。根據(jù)試件母材的厚度,力學(xué)性能需要進(jìn)行拉伸、彎曲(面彎、背彎、側(cè)彎)、沖擊(焊縫區(qū)、熱影響區(qū))等項(xiàng)目。
拉伸試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)為:
a. 試樣母材為同一金屬材料代號(hào)時(shí),每個(gè)試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的母材抗拉強(qiáng)度最低值;
b. 試樣母材為兩種金屬材料代號(hào)時(shí),每個(gè)(片)試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的兩種母材抗拉強(qiáng)度最低值中的最小值。
c. 若規(guī)定使用室溫抗拉強(qiáng)度低于母材的焊縫金屬,則每個(gè)(片)試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于焊縫金屬規(guī)定的抗拉強(qiáng)度最低值。
d.上述試樣如果斷在焊縫或熔合線以外的母材上,其抗拉強(qiáng)度值不得低于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的母材抗拉強(qiáng)度最低值的95% ,可認(rèn)為試驗(yàn)符合要求。
彎曲試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)為:
a. 對(duì)接焊縫試件的彎曲試樣彎曲到規(guī)定的角度后, 其拉伸面上的焊縫和熱影響區(qū)內(nèi),沿任何方向不得有單條長(zhǎng)度大于 3mm 的開口缺陷, 試樣的棱角開口缺陷一般不計(jì), 但由未熔合、夾渣或其他內(nèi)部缺欠引起的棱角開口缺陷長(zhǎng)度應(yīng)計(jì)人;
b. 若采用兩片或多片試樣時(shí), 每片試樣都應(yīng)符合上述要求。
沖擊試驗(yàn)的合格標(biāo)準(zhǔn)為:
a. 試驗(yàn)溫度應(yīng)不高千鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定沖擊試驗(yàn)溫度;
b. 鋼質(zhì)焊接接頭每個(gè)區(qū)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣為一組的沖擊吸收功平均值應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件或相關(guān)技術(shù)文件規(guī)定,且不應(yīng)低于表 14 中規(guī)定值,至多允許有 1 個(gè)試樣的沖擊吸收功低于規(guī)定值,但不得低于規(guī)定值的 70%;
c. 含鎂量超過3%的鋁鎂合金母材,試驗(yàn)溫度應(yīng)不高于承壓設(shè)備的最低設(shè)計(jì)金屬溫度,焊縫區(qū)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣為一組的沖擊吸收功平均值,應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件或相關(guān)技術(shù)文件規(guī)定,且不應(yīng)小于 20J, 至多允許有 1 個(gè)試樣的沖擊吸收功低于規(guī)定值,但不低于規(guī)定值的 70%;
d. 寬度為 7.5mm 或 5mm的小尺寸沖擊試樣的沖擊功指標(biāo),分別為標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊功指標(biāo)的75%或50%。
對(duì)于角焊縫試件的檢測(cè),包括了外觀檢查、宏觀金相檢查。其中,板狀角焊縫試樣在取樣上須在兩端各舍去20mm,然后沿試件縱向等分切取5塊試樣。每塊試樣取一個(gè)面進(jìn)行金相檢驗(yàn),任意兩檢驗(yàn)面不得為同一切口的兩側(cè)面。而對(duì)于管狀角焊縫試樣,需將試樣分切為4塊,焊縫的起始和終了位置應(yīng)位于試樣焊縫的中部。每塊試樣取一個(gè)面進(jìn)行金相檢驗(yàn),任意兩檢驗(yàn)面不得為同一切口的兩側(cè)面。當(dāng)焊縫根部已焊透,焊縫金屬和熱影響區(qū)沒有裂紋與未熔合缺陷,且角焊縫兩焊腳之差不大于3mm時(shí),焊接試件合格。
焊接工藝評(píng)定是保證鍋爐、壓力容器和壓力管道焊接質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。焊接工藝評(píng)定是鍋爐、壓力容器和壓力管道焊接之前技術(shù)準(zhǔn)備工作中一項(xiàng)不可缺少的重要內(nèi)容,是國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)進(jìn)行工程審驗(yàn)中必檢的項(xiàng)目,是保證焊接工藝正確和合理的必經(jīng)途徑,是保證焊件的質(zhì)量,焊接接頭的各項(xiàng)性能必須符合產(chǎn)品技術(shù)條件和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求的重要保證。