【正文】 金屬材料焊接工藝制定與評(píng)定安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 李國(guó)強(qiáng)第七講 鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定對(duì)接焊縫、角焊縫焊接工藝評(píng)定規(guī)則 5. 各種焊接方法的焊接工藝評(píng)定重要因素、補(bǔ)加因素 和次要因素 變更或增加補(bǔ)加因素 要不要重新評(píng)定焊接工藝，要看焊件是否要求沖擊試驗(yàn)來決定，當(dāng)規(guī)定沖擊試驗(yàn)時(shí)，補(bǔ)加因素當(dāng)作重要因素對(duì)待；當(dāng)不規(guī)定沖擊試驗(yàn)時(shí)，補(bǔ)加因素 當(dāng)作次要因素 對(duì)待。 在 表 1看到某些焊接條件同時(shí)列入補(bǔ)加因素與次要因素中， 這是因?yàn)楫?dāng)規(guī)定沖擊試驗(yàn)時(shí)，它們是補(bǔ)加因素；當(dāng)不規(guī)定沖擊試驗(yàn)時(shí)，它們?yōu)榇我蛩亍? 接頭 坡口形式與尺寸對(duì)各種焊接方法而言都不得是次要因素，它的變更 對(duì)焊接接頭力學(xué)性能和彎曲性能無明顯影響，但坡口形式與尺寸對(duì)焊縫抗裂性、生產(chǎn)效率、焊接缺陷、勞動(dòng)保護(hù)卻有很重要作用。2填充材料 作為焊縫隙填充金屬包括焊條、焊絲、焊劑、填充金屬、熔嘴、附加金屬粉等，熔敷焊縫金屬成分主要由它們和母材來決定。(1)我國(guó)焊條分類對(duì)照如表 1所示，焊條和藥芯焊絲牌號(hào)編制方法如下述： ① 碳鋼焊條和低合金高強(qiáng)鋼焊條牌號(hào)表示方法 a )牌號(hào)前加 “ J” 字表示為碳鋼焊條或低合金高強(qiáng)鋼焊類別代號(hào)。 b )類別代號(hào)后頭兩位數(shù)字，表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度等級(jí)，其系列如表 2 表 1國(guó)家 標(biāo) 準(zhǔn) 焊 接材料 產(chǎn) 品 樣 本GB/T5117—1995 《 碳 鋼焊 條 》 碳 鋼焊 條（用 “ J” 表示）GB/T5118—1995 《 低合金 鋼焊條 》低合金高 強(qiáng) 鋼焊 條（用 “ J” 表示）鉬 和 鉻 耐 熱鋼焊 條（用 “ R” 表示）低溫 鋼焊 條（用 “ W” 表示）GB/T983—1995 《 不 銹鋼焊 條》 不 銹鋼焊 條（用 “ G” 或 “ A” 表示）表 2牌號(hào) 焊縫 金屬抗拉 強(qiáng) 度等 級(jí) ，MPa(kgf/mm2)J42 420（ 43）J50 490（ 50）J55 540（ 55）J60 590（ 60）J70 690（ 70）J75 740（ 75）c) 類別代號(hào)后第三位數(shù)字，表示藥皮類型和焊接電源類，見表 3表 3牌號(hào) 類 及 類 型 焊 接 電 源種 類0 不屬已 規(guī) 定的 類 型 不 規(guī) 定1 氧化 鈦 型 直流或交流2 氧化 鈦鈣 型 直流或交流3 鈦鐵礦 型 直流或交流4 氧化 鐵 型 直流或交流5 纖維 素型 直流或交流6 低 氫鉀 型 直流或交流7 低 氫鈉 型 直流8 石墨型 直流或交流9 鹽 基型 直流d) 焊條有特殊性能和用途的，則在牌號(hào)后面加注起主要作用的元素或代表主要用途的符號(hào)，見表 4表４ 符號(hào) 含 義Ｇ 管道 焊 接（只有 J420G）Ｘ 立向下 焊ＧＭ 蓋面Ｚ 重力Ｄ 底 層焊Ｈ 超低 氫ＤＦ 低 塵ＬＭＡ 耐吸潮Ｇ 具有 較 高的低溫沖 擊韌 性（只有 J506G）ＲＨ 高 韌 性超低 氫ＧＨ 具有 較 高的低溫沖 擊韌 性、低 氫Ｒ 高 韌 性ＸＧ 管子用立向下 焊ＧＲ 低溫高 韌 性注：牌號(hào)后加起主要作用的化學(xué)元素符號(hào)略去。② 鉻和鉻鉬耐熱鋼焊條牌號(hào)表示方法 a) 牌號(hào)前加 “ Ｒ ” 字，表示鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條的類別代號(hào) b) 類別代號(hào)后第一位數(shù)字，表示焊縫金屬主要化學(xué)成分等級(jí)，按表 5規(guī)定編排表 5牌號(hào) 焊縫 金屬主要化學(xué)成分等 級(jí)R1 含 Mo量 約為 %R2 含 Cr量 約為 %，含 Mo量 約為 %R3 含 Cr量 約為 含 1%2%，含 Mo量 約為 %R4 含 Cr量 約為 含 %，含 Mo量 約為 1%R5 含 Cr量 約為 5%，含 Mo量 約為 %R6 含 Cr量 約為 7%，含 Mo量 約為 1%R7 含 Cr量 約為 9%，含 Mo量 約為 1%R8 含 Cr量 約為 11%，含 Mo量 約為 1% c) 類別代號(hào)后第二位數(shù)字，表示同一焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級(jí)中的不同牌號(hào)，對(duì)同一藥皮類型焊條，可有 10個(gè)牌號(hào)，按 0、 …9 順序編排。 d) 類別代號(hào)后第三位數(shù)字，表示藥皮類型和焊接電源種類，見表 3。③ 低溫鋼焊條牌號(hào)表示方法 a)牌號(hào)前加 “ W” 字，表示低溫鋼焊條的類別代號(hào)。 b) 類別代號(hào)后第一、第二數(shù)字，表示低溫鋼焊條工作溫度等級(jí)，按表 6編排。 c) 類別代號(hào)后第三位數(shù)字，表示藥皮類型和焊接電源種類，見表 3④ 不銹鋼焊條牌號(hào)表示方法 a) 牌號(hào)前加 “ Ｇ ” 或 “ Ａ ” 字各表示不銹鋼焊條的類別代號(hào)。 b) 類別代號(hào)后第一位數(shù)字，表示焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級(jí)，按表７規(guī)定編排。表 6牌號(hào) 低溫溫度等 級(jí)W70 － 70℃W90 － 90℃W10 － 100℃W19 － 196℃W25 － 253℃表７牌號(hào) 焊縫 金屬主要化學(xué)成分 組 成等 級(jí)Ｇ２ 含 C r量 約為 １３％Ｇ３ 含 C r量 約為 １７％Ａ０ 含 Cr量 約為 ≤ ０ .０４％（超低 級(jí) ）Ａ１ 含 Cr量 約為 １８％，含Ｎ i量 約為 ８％Ａ２ 含 Cr量 約為 １８ ％，含Ｎ i量 約為 １２％Ａ３ 含 Cr量 約為 ２５ ％，含Ｎ i量 約為 １３％Ａ４ 含 Cr量 約為 ２５ ％，含Ｎ i量 約為 ２０％Ａ５ 含 Cr量 約為 １６ ％，含Ｎ i量 約為 ２５％Ａ６ 含 Cr量 約為 １５ ％，含Ｎ i量 約為 ３５％Ａ７ 鉻錳 氮不 銹鋼Ａ８ 含 Cr量 約為 １８ ％，含Ｎ i量 約為 １８％Ａ９ 持 發(fā) 展c)類別代號(hào)后第二位數(shù)字，表示同一焊縫金屬主要化學(xué)成分組成等級(jí)中的不同牌號(hào)。對(duì)同一藥皮類型焊條，可有１０個(gè)牌號(hào)，按０、１、２、 … ９順序排列。d)牌號(hào)第三位數(shù)字，表示藥皮類型和焊接電源種類，見表３(2) 我國(guó)藥芯焊絲牌號(hào)表示方法如下 ： a) 牌號(hào)第一個(gè)字母 “ Ｙ ” 表示藥芯焊絲，第二個(gè)字母及后第一、第二、第三位數(shù)字與焊條編制方法相同。 b) 牌號(hào) “ － ” 后的數(shù)字，表示焊接時(shí)的保護(hù)方法，見表８。 表８牌號(hào) 焊 接 時(shí) 的保 護(hù) 方法ＹＪ －１ 氣保 護(hù)ＹＪ －２ 自保 護(hù)ＹＪ －３ 氣保 護(hù) 自保 護(hù) 兩用ＹＪ －４ 其他保 護(hù) 形式　 c)藥芯焊絲有特殊性能和用途時(shí)，則在牌號(hào)后面加注起主要作用元素或主要用途的字母。? 填充金屬指氣焊或鎢極氣體保護(hù)焊時(shí)送入熱源（或電?。┤刍珊缚p金屬一部分的絲、棒或板邊料。? 附加的填充金屬指埋弧焊或熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)，除當(dāng)作電極的熔化金屬絲（帶）外，伸入電弧熔化成焊縫金屬一部分的絲、棒或板邊料。? 預(yù)置填充金屬指焊前預(yù)先放在坡口內(nèi)的絲、棒、條或粉，能改變焊縫金屬成分。3　焊接位置? 焊接位置也是焊接工藝評(píng)定因素，立焊分為 向上立焊 和 向下立焊 兩種。? 向上立焊雖然電流減少，但焊接速度也降低很多，線能量大大增加，焊接接頭沖擊韌性可能要變更，故需重新評(píng)定 。? 當(dāng)沒有沖擊試驗(yàn)要求時(shí)改變焊接位置不需重新評(píng)定，故焊接工藝評(píng)定試件 位置通常位于平焊 ，在表 1中接頭這一類中取消面焊時(shí)的 鋼墊板都是次要因素? 有人認(rèn)為，焊接位置改變、取消面焊時(shí)的鋼墊板或焊接襯墊，增加了焊接難度，因而要求重新評(píng)定，這個(gè)問題的實(shí)質(zhì)是混淆了 焊接工藝評(píng)定 與 焊工技能評(píng)定 這兩個(gè)概念，焊接工藝評(píng)定的目的在于評(píng)定出合格的焊接工藝，焊接接頭的使用性能要符合要求；焊工考試的目的在于考出合格的焊工，能夠焊出沒有超標(biāo)缺陷的焊縫，應(yīng)當(dāng)在焊工技能考試范圍解決的問題不要硬拉到焊接工藝評(píng)定中去解決，能不能焊好其他位置的焊縫，能不能焊好取消鋼墊板的單面焊是焊工技能問題，不能通過焊接工藝評(píng)定去解決，而要通過焊工培訓(xùn)提高操作技能去解決4　電特性? 表 1特性中單獨(dú)的 變更電流值 或 電壓值 只是 次要因素 ，將 焊接速度 考慮進(jìn)來的焊接線能量則成了 補(bǔ)加因素 。? 當(dāng)規(guī)定沖擊韌性試驗(yàn)時(shí)，增加線能量要重新評(píng)定焊接工藝，但若經(jīng)過 高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理 或奧 氏體母材 的除外。線能量是指每條焊道的線能量，當(dāng)規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)每條焊道的線能量都應(yīng)嚴(yán)格控制。 各種焊接方法的焊接工藝評(píng)定重要因素、補(bǔ)加因素和次要因素見表 1。a）當(dāng)變更任何一個(gè)重要因素時(shí)都需要重新評(píng)定焊接工藝。b)當(dāng)增加或變更任何一個(gè)補(bǔ)加因素時(shí)，則可按增加或變更的補(bǔ)加因素增焊沖擊韌性試件進(jìn)行試驗(yàn)。c)當(dāng)變更次要因素時(shí)不需要重新評(píng)定焊接工藝，但需重新編制焊接工藝指導(dǎo)書。? 當(dāng)變更次要因素時(shí)，不需要重新評(píng)定焊接工藝，而 不是不要評(píng)定焊接工藝 ，但需要 重新編制 “焊接工藝指導(dǎo)書 ”。? 例如當(dāng)重要因素、補(bǔ)加因素不變時(shí)，對(duì)接焊縫試件評(píng)定合格的焊接工藝適用于角焊縫焊件，其含意是， 用對(duì)接焊縫試件的 “焊接工藝評(píng)定報(bào)告 ”來重新編制角焊縫焊件的 “焊接工藝指導(dǎo)書 ”。 此時(shí)，角焊縫焊件的焊接工藝已由對(duì)接焊縫試件評(píng)定報(bào)告評(píng)定過了不需要重新評(píng)定，更不是不要評(píng)定。依據(jù)該份對(duì)接焊縫試件 “焊接工藝評(píng)定報(bào)告 ”還可以編制焊工考試的 “焊接工藝指導(dǎo)書 ”等等。因此依據(jù)一份評(píng)定合格的 “焊接工藝評(píng)定報(bào)告 ”可以重新編制出多份焊件的焊接工藝指導(dǎo)書。 當(dāng)同一條焊縫使用兩種或兩種以上焊接方法或重要因素、補(bǔ)加因素不同的焊接工藝時(shí)，可按每種焊接方法或焊接工藝分別進(jìn)行評(píng)定；亦可使用兩種或兩種以上焊接方法、焊接工藝焊接試件，進(jìn)行組合評(píng)定。例如，某壓力容器產(chǎn)品縱焊縫擬采用氬弧焊打底，后用焊條電弧焊填充至 1/3坡口深度，最后用埋弧焊填滿坡口，可以用下列方式評(píng)定：? 1 分別評(píng)定? 擬定三份焊接工藝指導(dǎo)書在 3個(gè)試件上評(píng)定（每個(gè)試件一種焊接方法）。? 2 組合評(píng)定? 擬定一份焊接工藝指導(dǎo)書（包含三種焊接方法）在 1個(gè)試件上評(píng)定（三種焊接方法）。3 混合評(píng)定 擬定二份焊接工藝指導(dǎo)書，其中一份指導(dǎo)書中包含兩種焊接方法，另一份指導(dǎo)書中只有一種焊接方法。焊接 2個(gè)試件，其中 1個(gè)試件上有兩個(gè)焊接方法，另 1個(gè)試件上只有一個(gè)焊接方法。 母材本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)母材的化學(xué)成分、力學(xué)性能和焊接性能對(duì)母材進(jìn)行分類分組（見表 2）。表 2中所列鋼號(hào)都是 GB 150中的鋼號(hào)。為了減少焊接工藝評(píng)定數(shù)量，依照焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)原理，從鋼材的化學(xué)成分、使用性能和焊接性能出發(fā)，將它們分類分組并規(guī)定出替代規(guī)則。分類分組不能作為壓力容器鋼材代用的依據(jù)。表 2類別號(hào)順序與 《 蒸氣鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 》 附件 I焊接工藝評(píng)定中鋼材分類一致，主要為了方便既制造鍋爐又制造壓力容器的單位。鍋爐不使用低溫鋼和不銹鋼，所以放在類別號(hào)的最后。 未列入表 2的鋼號(hào)評(píng)定規(guī)則? a)已列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鋼號(hào)，根據(jù)其化學(xué)成分、力學(xué)性能和焊接性能確定歸入相應(yīng)的類別、組別中，或另分類別、組別；未列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鋼號(hào)，應(yīng)分別進(jìn)行焊接工