特种设备焊接工艺评定及规程编制(第二版)
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1.3.1 承压设备焊接工艺评定的基础

焊接工艺评定的基础是材料的焊接性能,焊接性能与焊接性是两个概念,焊接性能包括焊接性。钢材焊接性能试验一般包括下述内容:首先根据钢材化学成分、组织和性能进行焊接性能分析,预计焊接特点并提出相应措施与办法;从钢材焊接特点出发,选择与其相适应的焊接方法;通过试验确定若干适用的焊接方法,当焊接方法确定后,依据焊缝金属性能不低于钢材性能原则进行焊接材料的筛选或研制;在选定某种焊接材料后,着手进行焊接工艺试验,确定适合的焊接规范参数。在确定焊接方法、焊接材料和焊接规范参数过程中,主要进行焊接性试验,即焊接接头的结合性能和使用性能试验。

材料的焊接性能可由材料生产单位提供。材料生产单位在试制出任何一个新钢种时均做了大量的试验研究,材料的焊接性能是其中的一个重要内容,如果材料的焊接性能不好,则该钢种将无法用于焊接生产,也就不能用于焊制压力容器了。

钢材的焊接性能试验目前有以下几种常用方法:最高硬度法试验、斜Y形坡口焊接裂纹试验法和焊接用插销法冷裂纹试验方法等。通过以上钢材的焊接性能试验,可以确定该钢材焊接性能和该钢材焊接时的预热温度、层间温度、线能量的范围等参数。对于碳钢和低合金钢最简单的办法是通过公式计算出该钢号的Ceq(碳当量)和Pcm(冷裂纹敏感性指数)从理论上进行大致的判断。对用于压力容器焊接的碳钢和低合金钢,钢材的含碳量应不大于0.25%,且Ceq(碳当量)应不大于0.45%,Pcm(冷裂纹敏感性指数)应不大于0.25% 。

材料的焊接性能试验主要解决材料如何焊接问题,金相组织、裂纹产生的机理、腐蚀试验、回火脆化等等问题都属于材料的焊接性能范畴,应当在焊接工艺评定前进行充分研究、试验,得出结论。焊接性能试验不能回答在具体工艺条件下焊接接头的使用性能是否满足要求这个实际问题,只有依靠焊接工艺评定来完成。所以材料的焊接性能试验也不能代替焊接工艺评定,同样,焊接工艺评定也代替不了材料的焊接性能试验。焊接工艺评定与材料的焊接性能试验是两个相互关联、又有所区别的概念,它们之间不能互相代替。

焊接工艺评定应以可靠的材料焊接性能为依据,并在产品焊接前完成。进行焊接工艺评定试验前,首先要拟订预焊接工艺规程(pWPS),由具有一定专业知识和相当生产实践经验的焊接技术人员,依据所掌握材料的焊接性能,结合产品设计要求与制造厂焊接工艺和设施,拟订出供评定使用的预焊接工艺规程(pWPS),拟订的“预焊接工艺规程”与产品特点、制造条件及人员素质有关,每个单位都不完全一样,因此,焊接工艺评定应在本单位进行,不允许“照抄”或“输入”外单位的焊接工艺评定。