欧标焊接工艺评定方法

欧标焊接工艺评定方法

浙江大地钢结构有限公司

摘要:为验证所拟定的PWPS的正确性而进行的试验过程如焊接,无损,破坏性试验及结果评价,并且根据评定合格的焊接工艺编制用于指导实际生产的焊接文件。

关键词:欧标;钢结构;焊接;工艺评定

1.引言

焊接工艺评定是用来验证焊接企业制定的焊接工艺指导书是否合适,是对拟定的焊接工艺的一个综合评定,为制造相应的产品提供可靠的焊接工艺。焊接工艺评定的水平是衡量一个企业焊接水平的指标之一,也是衡量企业是否有能力生产出符合相应规范和产品技术条件要求的焊接接头的标准。焊接工艺是公司技术能力的一部门,是对本企业焊接工艺的一个评价,不可以代做。工艺评定中的一些测试项目,比如理化试验、无损检测和金相检验等可以委托具有国家实验室认证的单位进行试验,,但是整个评定的组织实施以及批准使用都应由企业内部完成。

我公司目前就最常用的ENISO15614-1先后进行了多项焊接工艺评定,本文将整个操作方法做了几个方面的总结为同行提供参考。

2.焊接工艺评定准备工作

在进行焊接工艺评定之前,我们首先应该对评定的整个流程要了解,下图是我们公司制作PQR的流程;

对企业所焊接的产品进行统计、分类,从而确定母材组别、母材规格、焊接位置、接头形式、焊接方法等信息,如客户有特殊要求需要根据客户的要求来完成。

第一、母材分类。根据母材的组别,然后参照EN15614-1Table3母材覆盖范围,选取比较常见的材料制作焊接工艺评定。

第二、母材规格。母材规格主要包括材料厚度和管径,材料厚度的覆盖范围与接头形式、母材的材质以及是否为单道焊等都有关。详见表1—表3

表1钢的对接接头材料厚度和熔敷金属厚度的认可范围

表2钢的角接接头材料厚度和熔敷金属厚度的认可范围

表3管的直径和认可范围

注:利用板制作的焊接工艺评定,可以覆盖外径大于500mm的管焊接,也可以覆盖外径大于150mm的管在PA或者PC转动时的焊接。

第三、焊接材料。选择时应遵循满足接头使用性能、满足接头制造工艺性能要求和焊接工艺性能要求的原则。

第四、焊接位置。参见ENISO6947-2011焊接及相关工艺。如果测试不包括硬度和冲击,评定任一位置即可以覆盖除了PG和J-L045的位置。如果测试包含硬度和冲击,那么冲击试样必须在热输入最高的地方取,硬度必须在热输入最低的地方取,才可以覆盖全部的位置。一般来讲,对于板热输入最高的位置是PF,热输入最低的是PC。管子热输入最高的是0°位置,最低的是180°位置。

第五、接头形式。一般来讲,接头形式分为对接、角接、支管连接。对接焊接可以覆盖全焊透和不全焊透的对接和角接焊缝:

(1)管对接覆盖大于60°的支管连接。

(2)全焊透的T型接覆盖角焊缝。

(3)不带衬垫的单面焊覆盖双面焊和带衬垫的焊接。

(4)带衬垫焊缝覆盖双面焊接。

(5)双面焊不气刨清根焊缝覆盖双面焊气刨清根焊缝。

(6)角焊缝只能覆盖角焊缝

(7)单道焊不能覆盖多道焊,反之也不可以。

第六、焊接方法。根据图纸要求的焊接量则尽可能选择效率高的方法。

(1)各种焊接方法不相互覆盖。

(2)对于两种焊接方法在一块试板上评定的,通常不允许分开使用,除非机械性能试验按焊接方法独立进行。

(3)两种焊接方法单独评定时,通常可以组合使用。但产品的板厚和熔敷金属的厚度均在这两个评定范围内。

注意:1.如果定位焊被融入最终的焊缝中,机械性能试验取样时要包括在内。

2.根据ENISO15609-1或者ENISO15609-2编制预编焊接工艺规程。

3.准备焊接试板

试板准备如下:

4.取样位置

具体试板取样位置参看标准BSENISO15614-1,这里只列举常用的两种焊接方式,对接和T型接头,取样位置如图:

1.舍弃25mm

2.焊接方向

3.拉伸和弯曲取样位置

4.冲击和其他需要增加的试验

5.拉伸和弯曲取样位置

6.宏观和硬度取样位置

对接试板取样位置

1.舍弃25mm

2.宏观测试取样位置

3.宏观和硬度取样位置

4.焊接方向

角焊缝取样位置

5.无损检测和力学性能试验

按照ENISO17637进行目视检测,经目视检测合格后应由具备EN473资质的无损检测人员对焊接试板进行无损检测(相应标准参见表5),经检合格后进行力学性能试验。

表5力学性能测试项目

第一、拉伸试样

依据ISO4136按照试件厚度、材料的抗拉强度及试验机的最大载荷来确定试样尺寸。如果可以,尽可能做两个全厚度拉伸试板。

第二、弯曲试样

12mm以下做两个面弯和两个背弯试验;对于厚度在12mm以上的试板可以用4个侧弯试验取代面弯和背弯试验。侧弯试样以焊缝轴线为中心,尺寸一般长150mm,宽为试板厚t(厚度t=10mm),弯心直径d=4t。对于A<20%的材料,压头直径d=100t/(A-t),那么压头直径>40mm,侧弯试样的长度可以适当加长。

第三、冲击试样

对于厚度在50mm以上的试板,除了距上下表面2mm处焊缝中心及热影响去各一组试样,还要在焊缝厚度中间位置加取焊缝中心及热影响区各一组试样,也就是说对于50mm以上厚度的试板,其冲击试样至少要加工6组,每组至少3个。

第四、硬度和宏观金相试验

硬度和宏观金相试样的尺寸没有严格要求,以能够完整地观察到接头两侧的母材、热影响区、熔合线以及焊缝金属为原则。一般取一个试样观察完金相后进行硬度试验。硬度试样原则上取自焊接热输入最低的位置,以证明所有位置的硬度都符合要求。

5、编制PQR报告

对于试验合格的试板,记录实测工艺数据和试验结果,将各项结果汇总之后出具合格的焊接工艺评定。如果试验不合格,首先要分析不合格的原因,重新进行评定。

6.结语

本文总结了本企业从事欧标焊接工艺评定的操作方法,希望对从事此工作的同行有一定的参考价值。

参考文献

BSENISO15614-1:2004+A2:2012

ISO焊接标准化文集

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