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焊接工艺审查表法介绍

发布时间:2018-07-10

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焊接工艺审查表法介绍

一、前言

焊接工艺评定和焊接工艺审核是焊接责任工程师的重要职责,目前,多数焊接责任工程师在焊接工艺评定方面多倾向于厚度方面的覆盖,而忽视了其他要素的控制,造成焊接工艺评定报告(PQR)及焊接工艺规程(WPS)中信息不准确、不齐全,焊接工艺评定报告与焊接工艺规程的对应性也难以确定。

焊接工艺审核的一个重要内容就是审核焊接工艺规程(WPS)与标准的符合性、焊接工艺评定报告(PQR)与标准的符合性以及两者的对应性,即焊接工艺评定报告是否按照标准的规定支持相应的焊接工艺规程。

许多单位的焊接工艺规程使用NB/T47015 附录C的推荐格式,而该格式仅是一个推荐格式,不能涵盖不同焊接方法的所有要素,根 据NB/T47014标准5.2.1 关于焊接工艺评定各种因素的定义,当不要求进行冲击试验时,焊接工艺规程应包括所有的重要因素和补加因素;当需要进行冲击试验时,应包括所有的重要因素、补加因素和次要因素,而附录C推荐格式并不能完全满足要求,焊接工程师应根据标准要求补充相应信息,保证焊接工艺文件与标准的符合性,对于焊接工艺规程格式不限,但要求要素齐全。

二、焊接工艺规程(WPS)与焊接工艺指导书(WWI)的关系

NB/T47014附录A作为资料性附录,规定了焊接工艺规程流程图,如图1所示,焊接工艺规程是根据合格的焊接工艺评定编制的,焊接工艺指导书是根据焊接工艺规程编制的,但是多数单位的程序不符合上述要求,将焊接工艺规程(WPS)和焊接作业指导书(WWI)混淆。

NB/T47014中对焊接工艺规程和焊接工艺指导书分别给出了定义:

1)焊接工艺规程(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。

2)焊接工艺指导书(WWI):与制造焊件有关的加工和操作细则性作业文件。焊工施焊时使用的作业指导书,可保证施工时质量的再现性 。

从概念上可以看出,焊接工艺规程是根据合格的焊接工艺评定报告编制的,只保证焊接接头的力学性能和弯曲性能符合NB/T47014的规定,而焊接接头的力学性能和弯曲性能只是焊接质量的一个方面,此外,尚有诸如焊缝外观、焊缝内外缺陷、应力与应变,施工方便、合理性、经济性等一系列涉及到焊接生产、管理质量等众多方面问题,这显然是焊接工艺规程所不具备的,这只有待于焊接作业指导书来完成。编制焊接作业指导书的主要依据之一便是评定合格的焊接工艺规程。

焊接工艺规程中应包括应包括所有的重要因素、有冲击试验要求的补加因素和次要因素,而且这些要素在焊接工艺评定时均得到了控制。

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图1 焊接工艺流程图

焊接工艺规程(WPS)与焊接作业指导书(WWI)相比,类似于通用工艺规程,适用于焊接工艺评定所支持的某一个范围,而焊接工艺指导书则直接针对具体的焊件,其内容更具体,直接用来指导焊工操作,对其具体的对比,可举例如下:

1) 如在焊接工艺评定中Q345R试件厚度为10mm,则其适用的母材厚度为10~20mm,则焊接工艺规程中可以规定该规程的适用范围为10~20mm,而焊接工艺指导书中则应针对具体焊件厚度如14mm专门进行编制;

2) 焊接工艺评定使用的是V型坡口,因为坡口形式属于次要因素,相应的焊接工艺规程则可能适用于X、Y、U、J等各种形式的坡口,但在焊接工艺指导书中,考虑施工方便、施工效率及减小焊接变形等要素,可选择其中的一种坡口形式,更换坡口形式则应重新编制指导书;

3) 焊接工艺评定中采用单道焊,适用的焊接工艺规程则每面单道焊、每面多道焊均可,而在焊接工艺指导书中则应将焊道具体布置做出详细规定;

4) 如焊接工艺评定中试件的焊接位置为立向上焊,则适用的焊接工艺规程中则有可能是所有位置,而焊接工艺指导书中则应根据产品的具体情况,选择合适的焊接位置。

由此可见,焊接工艺规程(WPS)是根据焊接工艺评定的结果编制的适用于某一范围的通用工艺,而焊接工艺指导书则是用于具体产品焊件的,指导焊工生产的细则性文件,可保证焊接质量的再现性。

三、焊接工艺文件审查存在的问题

焊接工艺文件审核是保证焊接工艺文件质量的关键环节,也是焊接责任工程师的重要职责之一。

NB/T47014对不同焊接方法的专用要素在表6中做了规定,而对热处理种类、适用的母材厚度及焊缝金属厚度等通用因素均在通用规则中进行了统一的规定,因此对焊接方法与通用因素及评定规则的对应关系不清晰,必须要求焊接工程师全面掌握焊接工艺评定标准,对不同焊接方法的通用因素及专用因素非常熟悉,但由于标准内容繁多,且各要素之间的规则替代关系比较复杂,难以全面掌握,仅凭个人经验和能力泛泛地进行审核,难免存在审核不到位的情况,因此许多单位的焊接工艺评定报告及焊接工艺规程中存在漏项、错项等问题,不能保证工艺文件与标准的符合性。

四、焊接工艺审查表介绍

为防止仅凭个人能力审核焊接工艺造成漏审、错审,介绍一种审查表法进行焊接工艺审查,如附表1-附表3 ,分别为焊条电弧焊(SMAW)、埋弧自动焊(SAW)及钨极气体保护焊(GTAW)的焊接工艺审查表。该审查表中,将不同焊接方法的所有要素列入表中,并将该焊接方法可能遇到的特殊焊接情况标注在备注栏中,提醒审核者注意是否存在特殊情况,以防遗漏。

审查表的前两列列出了要素类别及对应条款 ,并对各要素进行了摘要描述;第三到第五列为要素的种类,分别为重要因素、补加因此和次要因素,根据第二列被审查的要素种类分别填入相应的列,如重要因素,则在相应重要因素列相应的空格内标注“E”,如果为补加因素,则标注“AE”,次要因素则标注“NE”。接下来三列分别为“WPS”、“PQR”和“符合性”栏目,分别描述如下:

1)WPS列用来证明WPS已经完成,且列出了NB/T47014所要求的所有要素,即当材料要求进行冲击试验时,应包括所有重要因素、补加因素和次要因素;当不要求进行冲击试验时,只需列出重要因素和次要因素。

2)PQR列用来证明PQR已经完成,并列出了NB/T47014中要求的所有要素,即重要因素或有冲击试验时的补加因素,不需要的栏目,如次要因素和不需要冲击试验时的补加因素设置为灰色,以表示不适用。

3)符合性栏目用来证明PQR中记录的每个要素的数值完全符合WPS中规定的要素变化范围。该栏目仅与重要因素或有冲击试验要求时的补加因素对应的栏目需要审查,因为只有WPS中指定的所有重要因素或有冲击试验要求时的补加因素与PQR中记录的数值相符后才填写该栏目。与次要因素或不要求冲击试验时的补加因素对应的栏为灰色,因为该栏目无需对该类要素进行评价。

4)该检查表中还包含了一些非变素相关的要求,如“其他”栏目中的对接焊/角焊,提醒审查者注意WPS和PQR焊缝形式是否符合规则的要求;组合工艺评定与WPS的对应关系是否符合标准中相应条款;返修焊、补焊焊接工艺评定是否按照NB/T47014表9的要求进行;不等厚的母材之间焊接是否等够覆盖相应的厚度,且按照表9的要求用等厚的试件进行评定。

5)“检验与试验”栏目提醒审查者确认检验和试验的种类、数量及合格指标。

另外,该检查表还提醒规程使用者在满足标准要求的情况下是否还满足公司、客户或合同的要求。

五、审查表使用方法

当WPS和PQR除变灰色部分以外所有栏目都填写了记录时,且记录内容符合相关标准时,则审查者可认定WPS和PQR准备适当,在相应栏目上标注“√”,当有栏目不适用时,在该栏目内划“-”,有空项或记录的信息不符合标准要求时,标注“×”并记录。

当上述WPS和PQR各自内容审查结束后,审查两者之间的符合性,即PQR的内容是否按照标准的要求支持相应的WPS,然后在“符合性”栏目下记录。

对所有项目逐一审查后,将问题汇总在最后的问题记录栏,并反馈给焊接工艺人员进行整改,确保工艺规程及评定与标准的符合性。

六、审查表使用举例

表1为某一单位的焊接工艺规程(WPS),表2为支持该焊接工艺规程的焊接工艺评定报告,焊接方法为焊条电弧焊(SMAW),按照附表1焊接工艺审查表(SMAW)对其进行审核并做记录。审查表中分别对WPS和PQR的各要素确定一个数字序号,即带圆圈的数字,可通过这些数字序号到PQR和WPS中追踪相应的焊接要素。

因该WPS中焊件要求冲击试验,因此审查表中的补加因素变为重要因素,PQR中只有次要因素对应的栏目变成灰色,灰色栏目以外的所有栏目都应审查。

附表1-1为对表1的焊接工艺规程和对应的表2焊接工艺评定报告审查完成形成的一份完整记录,现将各要素的审查情况分析如下:

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1、WPS审核

要素(1)在审查表上为坡口形式,坡口形式的变化为次要因素,指的是V型、U型、X型、单边V型、K型、J型等坡口形式之间的变化,在表1的WPS中查找相关坡口形式信息,该WPS中规定为适用于“V、U、J、单边K、X”型,审查者认为此项信息适当、准确,在审查表的WPS栏以“√”表示符合要求,表示该要素内容已填写,且内容可行,符合标准要求。

(2)代表坡口根部间隙变化要素,属于次要因素,在表1受审核的WPS中绘制了焊接接头示意图,其中有根部间隙尺寸,用“√”表示信息完整。

(3)取消单面焊时的衬垫(双面焊时按有衬垫的单面焊考虑),也为次要因素,只有两种情况,即有和无,审查者在审查表WPS栏填写“有和无”和“√”表示要素填写符合标准要求。

(4)增加或取消非金属或非熔化的焊接熔池金属成形块(或焊缝背面成形块),为次要因素,WPS中无相应规定,审查者在审查表的WPS栏目中以“未规定”和“×”表示该要素填写不符合标准要求。

(5)母材厚度范围,为重要因素,该WPS中规定厚度范围为16-32mm,审查者以“√”表示认可。

(6)评定的母材类别号,Fe-1与Fe-1,符合要求“√”

(7)评定的组别号,Fe-1-2与Fe-1-2,符合要求“√”

(8)打底焊单独评定,母材厚度T大于13mm,主要用于扩大评定后适用的母材厚度的范围,主要用于组合工艺,因此该WPS不适用,审查者在相关栏目中标注“不适用”。

(9)任一焊道厚度大于13mm,为重要因素,WPS中应标明焊道厚度,虽然该WPS为焊条电弧焊,一般不会超过13mm,但应注明该要素,因此审查者标注“未规定”“×”表示缺少该要素。

(10)试件经过超过上转变温度热处理,该要素影响焊接工艺评定适用的母材厚度上限值,因此为重要因素,查阅WPS中热处理相关栏目,不存在该类热处理,因此,审查者标注“不适用”“√”。

(11)变更填充金属类别号,该要素为重要因素,也是NB/T47014标准中的新变化,WPS中应有填充金属类别号信息,如果没有,只能根据填充金属型号、牌号、质量证明书等进行归类,该WPS中没有填充金属分类号,而在WPS中注明了焊条型号为E4315,属于FeT-1类,严格意义上应该在WPS中注明其类别号,因此审查者标注“未规定”“×”。同时在序号11A中记录了WPS中的焊条型号,以对其与PQR的符合性进行判断。

(12)用非低氢型药皮代替低氢型(含EXX10,EXX11)药皮焊条,该要素属于补加要素,WPS中注明了焊条型号,可以通过焊条型号判断焊条类型,因此标注“√”。

(13)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标准或设计文件规定的除外,该要素不补加因素,因为WPS中的焊件有冲击试验要求,因此应对补加因素要求的信息注明,以便对WPS与PQR的符合性进行判断,但由于该WPS使用的焊条为E4315,可以通过焊条型号追踪其冲击功要求,因此审查者标注“√”表示WPS中的信息符合要求。

(14)改变焊条直径,为次要因素,WPS中为2.5~3.2mm,标注“√”表示可以接受。

(15)焊条的直径改为大于6mm,为补加因素,由于WPS中明确记录了焊条直径,可以清楚地进行判断,因此该栏目可以接受,标注“√”。

(16)填充金属厚度t,为重要因素,WPS中厚度范围为0-32,是可接受相,标注“√”。

(17)焊接位WPS注明适用于所有位置,焊接位置信息明确,可接受标注“√”。

(18)需做清根处理的根部焊道向上立焊或向下立焊,为次要因素,WPS注明为向上,可接受,标注“√”。同时根据该要素可以看出,对于需要清根处理的根部焊道向上立焊或向下立焊不属于补加要素。

(19)从评定合格的焊接位置改变为向上立焊,为补加要素,WPS中注明了为向上,可接受,标注“√”。同样,根据上一个要素所述,该补加因素不适用于需要做清根处理的根部焊道。

(20)预热温度比评定合格值低50℃以上,为重要因素,WPS中必须有相应的数值才能与PQR评定值进行比较,本WPS中无相关数据,标注“×”表示不可接受。

许多单位认为在室温下焊接不需预热可以不填写,但对于焊件,NB/T47015及其他相关标准中均规定了允许施焊的最低温度,当低于该最低温度时,应加热至最低温度以上方可施焊,当高于该最低温度时可以直接施焊,但应记录施焊温度作为预热温度,该项不允许为空项。

(21)道间最高温度比经评定记录值高50℃以上,该要素为补加要素,WPS应对道间温度做出规定,审查记录值为220℃,可以接受,标注“√”。

 (22)施焊结束后至焊后热处理前,改变后热温度和保温时间,为次要因素,WPS中无该要素相关信息,不可接受,标注“×”。

(23)改变焊后热处理种类,为重要因素,WPS中有相关信息,可以根据信息判断热处理种类,可接受,标注“√”。

(24)焊后热处理温度范围,WPS中标注热处理温度范围为600±25℃,有该要素的信息可接受,标注“√”,但由于该热处理温度下限低于600℃,不符合NB/T47015标准关于该类钢材最低焊后热处理温度的要求,该信息有误,因此再标注“×”。

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(26)改变电流的种类和极性,既是补加因素又是次要因素,WPS中注明为直流反接,可接受“√”。

(27)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,为补加因素,要求WPS中线能量不能超过PQR规定的最大值,WPS中规定了最大线能量,可以接受“√”。

(28)改变电流范围,为次要因素,WPS中有明确的电流范围信息,可接受“√”。

(29)不摆动焊或摆动焊,为次要因素,正常应用中规定摆动焊或不摆动焊或者两者兼用都是符合要求的,本WPS中规定为摆动焊或不摆动焊,即两者都适用,可以接受“√”。

(30)改变焊前清理方法和层间清理方法,为次要因素,WPS中规定为气刨或打磨,两者均可适用,可以接受“√”。

(31)改变清根方法,为次要因素,WPS中规定为气刨或打磨,两者均可适用,可以接受“√”。

(32)由每面多道焊改为每面单道焊,为补加因素,WPS中规定为多道焊,可以接受“√”。

(33) 有无锤击焊缝,为次要因素,WPS中无相应的规定,信息不齐全,不可接受“×”。NB/T47015第3.6.15中有规定:可锤击钢质焊缝金属和热影响区,采用锤击消除焊接接头残余应力时,打底层焊缝和盖面焊缝不宜锤击。此处应限制在打底焊缝和盖面焊缝上进行锤击。

2、PQR审查

因为有冲击试验要求,所以审核所有的重要因素和补加因素。

(35) 试件母材厚度16mm,PQR上信息明确,试件厚度是PQR支持WPS 的关键参数,但在进行PQR审查时先不要急于去确定PQR的要素是否支持WPS的要素,审核人员应核实PQR已经合适地描述了所有重要因素、补加因素,因为各要素之间有许多相互影响,应在进行比较之前,先审核PQR文件的完整性。

(36)评定的母材类别号,PQR明确为Fe-1类,信息明确可以接受“√”。

(37)评定的母材组别号,Fe-1-2组,可以接受“√”。

(38)打底焊单独评定,母材厚度T大于13mm,PQR中母材厚度为16mm,可以作为打底焊使用,作为打底焊用于组合焊接工艺的焊件时,该PQR适用的母材厚度范围不再为2T,而是按继续填充焊缝的其余焊接方法的焊接工艺评定结果确定,PQR中信息明确,可以接受“√”。

注:当用如图2所示焊接方法时可以使用该焊接工艺评定:

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图2

图2所示,为板厚为80mm的Q345R对接焊缝,1、2道焊缝为焊条电弧焊(SMAW)打底焊道,焊缝金属厚度为15mm,其余焊缝由埋弧自动焊(SAW)填充,现有埋弧焊PQR,厚度为38mm,适用的母材厚度最大为200mm,可覆盖该焊件80mm厚度,则可用上述PQR作为焊条电弧焊部分的评定,虽然厚度16mm,正常情况下适用的母材厚度为32mm,但根据(38)要素的规定,用于打底焊单独评定时,其适用的母材厚度可由继续填充的埋弧自动焊的焊接工艺评定结果确定,即该PQR用于打底焊时,与该埋弧自动焊焊接工艺评定同时使用,其适用的母材厚度也可达到200mm。

同时应注意,由于该PQR中的焊接工艺为多道焊,只能用于厚工件多道焊打底的焊接工艺评定,因为由多道焊改变为单道焊属于补加因素,因此在焊接工艺评定规划时,应尽可能采用单道焊,至少有一面是单道焊,以扩大焊接工艺评定覆盖范围。

(39)任一焊道的厚度大于13mm,PQR中没有明确标准焊道厚度,但由于母材厚度仅为16mm,且焊接4层,因此其单道焊道厚度不可能大于13mm,可以接受“√”。

(40)试件经过超过上转变温度热处理,PQR的热处理信息显示没有,可以接受“√”。

(41) 变更填充金属类别号,PQR中无填充金属类别号相关信息,不可接受“√”。

(42)用非低氢型药皮代替低氢型(含EXX10,EXX11)药皮焊条,PQR中有焊条型号、牌号信息,可以据此判断焊条药皮类型,可以接受“√”。

(43)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标准或设计文件规定的除外),PQR中有焊条型号和牌号等信息,可以追踪相关冲击试验合格指标信息,可以接受“√”。

(44) 焊条的直径改为大于6mm,PQR中焊条直径为2.5~3.2mm,信息明确,可以接受“√”。

(45) 填充金属厚度,PQR中试件母材厚度为16mm,且不是组合焊接,则可判定焊缝金属厚度为16mm,可以接受“√”。

(46) 从评定合格的位置改为向上立焊,PQR中焊接位置为向上立焊,信息明确,可以接受“√”。同样,该要素不适用于根部焊道和盖面焊。

(47)预热温度比已评定合格值降低50℃以上,PQR中无预热温度的相关信息,不可接受“×”。

(48)道间最高温度比经评定记录值高50℃以上,PQR中规定道间最高温度为150℃,信息明确,可接受“√”。

(49)改变焊后热处理种类,PQR中热处理信息明确,可以判定焊后热处理种类,可以接受“√”。

(50)焊后热处理温度范围,PQR中标注了焊后热处理温度范围625±25℃,信息齐全,可以接受“√”。

(51) 焊后热处理保温时间,PQR中标注了焊后热处理保温时间45min,信息齐全,可以接受“√”。

(52)改变电流种类和极性,PQR中注明焊接电流种类和极性为直流反接,信息明确,可以接受“√”。

(53)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,PQR中记录了最大线能量为24.7KJ/cm,信息齐全,可以接受“√”。

(54) 由每面多道焊改为每面单道焊,PQR中注明为多道焊,信息齐全,可以接受“√”。但根据该条可以看出,如果要使焊接工艺评定覆盖范围扩大,在评定的时候,尽可能选择至少有一面为单道焊,这样,WPS中无论单道焊还是多道焊都可以得到PQR的支持。

(55) 对接焊缝/角焊缝,对接焊缝试件评定合格的焊接工艺,适用于焊件中的对接焊缝和角焊缝,PQR中焊缝示意图中明确为对接焊缝,信息准确,可以接受可以接受“√”。
NB/T47014中第6.3.1.2规定:“评定对接焊缝预焊接工艺规程时,一般对接焊缝试件,对接焊缝试件评定合格的焊接工艺,适用于焊件中的对接焊缝和角焊缝。评定非受压角焊缝预焊接工艺规程时,可仅采用角焊缝试件”。
通过对(55)要素的审核,提醒焊接工艺人员注意,在评定受压角焊缝时应至少应进行对接焊缝和角焊缝两组试件进行评定,而且提醒审核者,不同的焊缝形式有不同的试验要求,如对接焊缝需要进行拉伸、弯曲等试验;角焊缝应进行宏观金相检验。

(56)组合工艺,根据NB/T47014第6.3.3规定,指的是同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法或重要因素、补加要素不同的焊接方法。

本要素的审核提醒审核者注意,PQR中是否存在组合工艺,如果存在组合工艺,则应当按标准的要求确定适用的焊缝金属厚度和适用的母材金属厚度;另外,也提醒审核者注意组合评定试件的取样位置与单独评定有所区别。通过PQR中的信息可以确定不存在组合工艺,可以接受“√”。

(57)返修焊、补焊,对接焊缝焊接工艺评定可以用于返修焊、补焊,但应注意母材厚度的适用范围,对于大厚度工件的返修焊、补焊,可利用NB/T47014表9的规定,当试件母材厚度不小于38mm时,适用于焊件母材厚度的最大值不限。PQR中对接焊缝,试件厚度信息明确,可以接受“√”。
由于该PQR中试件母材厚度为16mm,相应的焊缝金属厚度也为16mm,其用于返修焊、补焊时,焊件母材厚度及焊缝金属厚度均不能超过32mm。

(58) 不等厚母材,按照NB/T47014表9的规定,不等厚母材之间焊接,要用等厚的对接焊缝试件来评定,且厚边与薄边的厚度都要覆盖。PQR为等厚的对接焊缝试件,可以用于不等厚母材之间的焊接工艺评定,但应注意适用的母材厚度范围,可以接受“√”。
(59) 外观检查,NB/T47014中规定,焊接工艺评定应经过外观检查,无裂纹为合格,但该PQR记录中无外观检查记录,不可接受“√”。

(60) 无损检测,NB/T47014要求焊接工艺评定试件应经过无损检测,以避开缺陷取力学性能试样,PQR中提供了射线底片编号,结论为:无裂纹,可以接受“√”。

(61) 拉伸试验,PQR中拉伸试验试样数量及试验结果均符合标准的要求,可以接受“√”。

(62) 弯曲试验,PQR中进行了一个面弯,一个背弯,数量不符合要求,应为面弯和背弯各两个或4个侧弯来代替;另外,PQR中面弯和背弯厚度不符合要求,应为10mm,将16mm的试样从受压面加工到10mm,因此,不可接受“×”

(63) 冲击试验,PQR中冲击试验数量、冲击值、冲击试验温度均符合要求,可以接受“√”。

(64)公司无特殊要求,可以接受“√”。

(65)合同要求,如合同中耐腐蚀要求、硬度要求等,本PQR中无合同中特殊要求的规定,可以接受“√”。

(66) 其他要求,无其他要求,可以接受“√”。

3、PQR支持WPS的符合性审核

通过WPS及PQR的审核,审核人员在审核意见栏提出了意见,指出了在PQR 被接受前需要解决的事项。

现在开始审查记录在PQR中的数值是否充分支持WPS中规定的数值范围。审核人每次审核一个要素,对照WPS中的数值范围来评价PQR值,且在“符合性”一栏注释是否符合,符合性审核必须最后进行,因为各要素之间的关系是比较复杂的,不能仅靠某个要素判断PQR是否支持WPS,而应对每个要素进行评价,综合判断PQR对WPS支持的符合性。

如本PQR使用的试件母材组别号为Fe-1-2,WPS中母材组别号为Fe-1-1,仅凭这一要素,PQR对WPS是支持的,但由于在焊接填充金属的选择上,PQR用的填充金属类别号为FeT-2类,而WPS中填充金属类别号为FeT-1,两者又不能覆盖。

(5)和(35) 母材厚度,PQR中试件母材厚度为16mm,有冲击试验要求时覆盖的厚度范围一般按照NB/T6.1.5.2确定适用母材厚度范围下限,按照表7或表8确定母材厚度范围上限,应为16~32mm,但据此仅能确定适用母材厚度范围下限,因为NB/T47014中影响母材厚度范围下限的因素只有一个,即是否进行冲击试验,不要求冲击试验,则按表7或表8的规定;若要求冲击试验,则应按照NB/T47014第6.1.5.2款的规定,因此明确适用母材厚度范围下限。

对于影响母材厚度范围上限的规定有如下几个要素:

a) 试件进行拉伸试验和横向弯曲试验时,按表7的规定;

b) 试件进行拉伸试验和纵向弯曲试验时,按表8的规定;

c) 任一焊道的厚度大于13mm,适用母材厚度上限为1.1T;

d) 试件经过超过上转变温度热处理,适用母材厚度上限为1.1T。

通过对(39)、(40)及(62)审查结果,适用母材厚度范围上限应按表7的规定,PQR的规定正确,可以接受“√”。

(6)和(36) 评定的母材类别号,PQR中为Fe-1类,可以支持WPS中的Fe-1类,可以接受“√”。

(7)和(37) 评定的母材的组别号,PQR中为Fe-1-2组,WPS中组别号为Fe-1-1,根据NB/T47014组别评定规则6.1.2.2 d):组别号为Fe-1-2的母材评定合格的焊接工艺,适用于组别号为Fe-1-1的母材,可以接受“√”。

(8)和(38) 用于打底焊单独评定时,母材厚度大于13mm,PQR可以看做SMAW打底焊单独评定,但由于WPS中不属于组合工艺,所以改项不适用,可以接受“√”。

(9)和(39) 任一焊道的厚度大于13mm,PQR中单道焊道厚度是小于13mm的,而WPS 中没有焊道厚度的规定, 因此在“符合性审查”栏目中仍为不可接受“×”。
规定单个焊道的厚度范围是重要的,因为如果WPS规定单道焊道不大于13mm,则PQR支持的厚度范围为16~32mm;如果WPS规定单道焊道厚度可大于13mm,则PQR支持的WPS最大母材金属厚度范围被限制在PQR试样厚度的1.1倍,即16×1.1=17.6mm。

(10)和(40) 试件经过超过上转变温度热处理,从PQR及WPS中均可判断不存在这种情况,可以接受“√”。

(11)和(41) 变更填充金属类别,从WPS和PQR的审查结果来看,两者均为标明填充金属类别,但均注明了焊条型号,但由于WPS中使用的焊条为J427,属于FeT-1类,而PQR中使用的焊条为J507,属于FeT-2类,填充金属类别号不同,因此PQR不能支持WPS,不能接受“×”。

(12)和(42) 用非低氢型药皮代替低氢型(含EXX10,EXX11)药皮焊条,因为填充金属类别号不同,该WPS中焊条选用错误,该要素没有必要进行审核,不适用“√”。

(13)和(43) 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标准或设计文件规定的除外,同上所述,不适用“√”。

(15)和(44) 焊条的直径改为大于6mm,WPS和PQR中焊条直径范围均为2.5~3.2mm,该条不适用“√”。

(16)和(45) 填充金属厚度,PQR中试件填充金属厚度为16mm,而WPS中适用的填充金属厚度范围为16~32mm,PQR可以支持WPS,可以接受“√”。

(19)和(46)从评定合格的焊接位置改变为向上立焊,PQR中为立向上焊,可以用于所有焊接位置,可以接受“√”。
对于需做清根处理的根部焊道和盖面焊道不受此要素的限制。

(20)和(47)预热温度比已评定合格值降低50℃以上,由于PQR与WPS中对该要素都没有规定,因此无法判断PQR对WPS的支持性,不可接受“×”。

(21)和(48) 道间最高温度比经评定记录值高50℃以上,WPS中规定的最高道间温度为220℃,而PQR中规定的最高道间温度温度为150℃,WPS规定的道间温度高于PQR50℃以上,不符合要求,不能接受“×”。

(23)和(49) 改变焊后热处理种类,WPS和PQR中的热处理种类均为低于下转变温度的热处理,热处理种类相同,可以接受“√”。

(24)和(50) 焊后热处理温度范围,WPS中焊后热处理温度范围为600±25℃,PQR中为625±25℃,两者热处理温度范围不同,且WPS中热处理温度规定错误,不可接受不可接受“×”。

(25)和(51) 焊后热处理保温时间范围,WPS中的焊后热处理保温时间范围为0.6~1.28h,而PQR中焊接试件热处理保温时间为45min,小于1.28×80%=1h,不可接受“×”。

(26)和(52)  改变电流的种类和极性,WPS和PQR中均为直流反接,可以接受“√”。

(27)和(53)  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,PQR中记录最大焊接线能量为24.7kJ/cm,而WPS中为28kJ/cm,超过了评定合格值,不可接受“×”。

(32)和(54)  由每面多道焊改为每面单道焊,WPS中为多道焊,PQR中为多道焊,可以支持WPS,可以接受“√”。
由于PQR为多道焊,因此相应的WPS中只能选用每面多道焊,由于该WPS可以使用X、V、U型等多种坡口形式,但每面必须多道焊。

如果PQR中为单道焊,或至少有一面是单道焊,则WPS就不受焊道的限制,因此,为扩大PQR的覆盖范围,尽量使其至少一面为单道焊。

附表1-1   表1及表2的焊接工艺审查形成的记录


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