1、火力发电厂锅炉压力容器焊接工艺评定规程要点火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程1 总则 1.1 本规程适用于电力系统使用手工电弧焊、气焊、钨极氩弧焊、埋弧焊及其组合方法，制作、安装、检修火力发电厂锅炉、压力容器、承压管道、承重钢结构及焊工技术考核前的焊接工艺评定(以下简称“评定”)。 1.2 “评定”是在焊接性试验基础上，在产品制造工艺设计之后进行的生产前工艺验证试验。 “评定”是根据本规程的规定，焊接试件，检验试样，考察焊接接头性能是否符合产品技术条件，以此评定所拟定的焊接工艺是否合格。 2 一般要求 2.1 “评定”人员的资格 2.1.1 主持“评定”工作的人员必须是从事焊接技术工作的
2、工程师或焊接技师。 2.1.2 工艺试件的焊制应由理论水平和实际操作技能较高、有丰富经验的焊工担任。 2.1.3 对工艺试件进行无损探伤的人员应具有劳动部门颁发的级及以上的资格证书；进行其他检验的人员应由有关部门进行资格认定。 2.1.4 对试验结果进行综合评定的人员应是焊接工程师。 2.2 钢材、焊接材料 2.2.1 “评定”用钢材、焊接材料均应有出厂合格证，并符合相应标准，且与实际焊接生产相类同。 2.2.2 在制定“评定”方案前，应确定“评定”用钢材的焊接性能。 2.2.3 钢材、焊条和焊丝在使用前如发生怀疑时应进行主要元素的化验。 2.3 焊接设备 “评定”用焊接设备应处于正常工作状态
3、，仪表、气体流量计等应合格。 3 基本规定 3.1 凡未做过“评定”的钢材(符合表2注、的除外)，必须进行“评定”。 3.2 “评定”参数分为重要参数、附加重要参数和次要参数。 重要参数是指影响焊接接头机械性能(冲击韧性除外)的焊接条件。 附加重要参数是指影响焊接接头冲击韧性的焊接条件。 次要参数是指不影响焊接接头机械性能的焊接条件。 各种焊接方法的重要参数、附加重要参数汇总于表1。 3.3 已进行过“评定”，但改变第3.3.1条第3.3.13条中任何一个重要参数的类别或超出规定的适用范围时，均应重新进行“评定”。 3.3.1 钢材 3.3.1.1 钢材的分类见表2。 3.3.1.2 未列入表
4、2的钢材，若其化学成分、机械性能和焊接性能与表2中某钢号相似，可以划入相应的类级中，并报省电力锅炉监察部门备案，否则应另外分类。 3.3.1.3 国外钢材按每个钢号进行分类。对于常用的国外钢材，推荐按附录B(参考件)划分类级，可与国内相应类级的钢材等同对待。 表1 各种焊接方法的重要参数和附加重要参数 序号参数类别对应条款摘 要气 焊手工电弧焊钨极氩弧焊埋弧焊1重 要 参 数3.3.1钢材23.3.2母材厚度和焊缝金属厚度33.3.3管径43.3.4焊接位置53.3.6电焊条63.3.6焊丝73.3.7.1焊剂83.3.7.2焊剂混合比例93.3.8可燃气体103.3.9.1保护气体113.3
5、.9.2保护气体的流量123.3.9.3背面保护气体133.3.10衬垫143.3.10衬垫材质153.3.11.1填充金属163.3.11.2预置填充金属173.3.11.2预置填充金属183.3.11.3附加填充金属(包括粉末状)193.3.11.3附加填充金属(包括粉末状)203.3.12预热213.3.13.2焊后热处理223.3.13.3焊后热处理233.3.13.3焊后热处理的保温时间24附加重要参数3.4.1母材厚度253.4.2加热温度与保温时间263.4.3层间温度273.4.4碱性焊条为酸性283.4.5电流的种类或极性293.4.6焊接线能量303.4.7摆动幅度、频率3
6、13.4.8每面多道焊为单道焊323.4.9单丝焊为多丝焊或反之 注：符号为改变的类别(或条件)； 符号为超出的适用范围； 符号为添加或取消； 符号为该焊接方法的重要(或附加重要)参数。 表2 钢 材 的 分 类 种 类类 别级别钢号(技术标准)低碳钢1A3(GB700)、A3F(GB700)、A3R(YB536)、10(YB231、GB3087)、20(GB699、GB710、GB711、YB231、GB3087)、20R(GB6654)、20g(GB713)、22g(GB713)、25(GB699)、ZG25(GB979)普低钢IIA109Mn2V(JB755)、12Mng(GB713)、
7、16Mn(GB1591、YB231、JB755)、16MnR(GB6654)、09Mn2VR(YB536)、16Mng(GB713)215MnV(YB231、GB1591、GB5310)、15MnVg(GB713)、15MnVR(YB536)、20MnMo(JB755)普低钢IIB115MnVNR(YB536)、15MnMoV(JB755)220MnMoNb(JB755)、14MnMoVg(GB713)、18MnMoNbg(GB713)、18MnMoNbR(YB536)低合金耐热钢1212CrMo(GB3077、GB5310)、15CrMo(GB3077、GB5310)、ZG20CrMo(JB
8、755)312CrMoV(GB3077、GB5310)、12Cr1MoV(GB3077、GB5310)、ZG15Cr1Mo1V、ZG20CrMoV112Cr2MoWVB(GB5310)212Cr3MoVSiTiB(GB5310)马氏体热强钢Cr5Mo(JB755)、1Cr5Mo(GB1221)马氏体不锈钢1Cr13(GB1220、GB2270)铁素体不锈钢0Cr13(GB1220、GB2270)、1Cr17(GB1220)奥氏体不锈钢10Cr18Ni9(GB1220)、1Cr18Ni9(GB1220、GB2270)、0Cr18Ni9Ti(GB1220、GB2270)、1Cr18Ni9Ti(GB
9、1220、GB2270)21Cr23Ni18(GB2270)注：钢材级别按1、2、3、顺序逐级升高。同类别号中高级别钢材的“评定”适用于低级别钢材。 同级别钢材的“评定”可互相替代。 3.3.1.4 不同类别钢材组成的焊接接头，即使两者分别进行过“评定”，仍应进行“评定”。 3.3.2 母材厚度和焊缝金属厚度 3.3.2.1 已进行“评定”的对接接头工艺试件厚度，适用于焊件母材厚度的范围见表3。 3.3.2.2 采用组合焊接方法(或工艺)进行“评定”时，每种焊接方法(或工艺)的焊缝金属厚度为w，适用于焊件焊缝金属厚度的范围见表4。 3.3.2.3 采用气焊时，适用于焊件母材的最大厚度为工艺试件
10、厚度。 3.3.2.4 单道焊或多道焊时，若任一焊道的厚度大于13mm，则适用于焊件母材的最大厚度为1.1。 表3 试件对焊件母材厚度适用范围 mm 试件母材厚度适用于焊件母材厚度的范围下 限 值上 限 值1.5881301.50.752，且不大于121.5表4 试件对焊件焊缝金属厚度适用范围 mm 试件焊缝金属厚度w适用于焊件焊缝金属厚度的范围下 限 值上 限 值1.5w88w1301.50.75w2w，且不大于121.5w3.3.2.5 相同厚度的对接接头工艺试件所评定的母材厚度适用于该范围内不同厚度母材的焊件。 3.3.2.6 除气焊外，若工艺试件经超过临界温度(Ac1)的焊后热处理，则
11、适用于焊件母材的最大厚度为1.1。 3.3.2.7 若管状对接接头工艺试件的直径小于或等于140mm，壁厚大于或等于20 mm，则适用于焊件母材的厚度为工艺试件的厚度。 3.3.2.8 采用埋弧焊方法进行双面焊，而每侧为单道焊，且工艺试件厚度超过50mm时，则适用于焊件母材的厚度为工艺试件的厚度。 3.3.2.9 已进行“评定”的角焊缝工艺试件的母材厚度和焊缝金属厚度适用于焊件母材厚度和焊缝金属厚度的范围分别与表3和表4相同，试件厚度按下列要求计 算： a.板-板角焊缝试件厚度为图3中腹板的厚度。 b.管板角焊缝试件厚度为管壁厚度。 c.管座角焊缝试件厚度为支管壁厚。 3.3.3 管径 对应于
12、已进行“评定”的管状对接接头工艺试件的管子外径D0，适用于焊件管径的范围下限为0.5D0，上限不规定。 3.3.4 焊接位置 工艺试件的焊接位置适用于焊件位置的范围见表5。 表 5 试件对焊件焊接位置适用范围 焊件母材型式焊件位置(对接焊及角焊)试 件 位 置板 状 试 件管 状 试 件板 状全位置平焊、立焊平焊、横焊平焊、仰焊平焊仅有横向角焊立焊及仰焊立 焊横 焊仰 焊平 焊水平及垂直固定管水平固定管垂直固定管水平固定管水平转动管管 状全位置水平固定管及水平转动管重直固定管及水平转动管水平转动管横焊、立焊及仰焊立焊及仰焊横 焊平 焊水平及垂直固定管水平固定管垂直固定管水平转动管注：直径小于或
13、等于60mm管子的气焊、钨氩弧焊，除对焊接胡数有特殊要求的焊接位置外，仅对固定位置进行“评定”，评定结果适用于焊件的所有焊接位置。 在重要参数不变的情况下，板状对接接头的“评定”透用于管状对接接头，反之亦然。 管子全位置自动焊时，采用管状工艺试件进行“评定”，不能用板状工艺试件代替。 3.3.5 焊接方法 3.3.5.1 手工电弧焊、气焊、钨极氩弧焊、埋弧焊各为一类。 3.3.5.2 当焊件的同一接头使用多种焊接方法(或工艺)焊接时,可按焊缝金属厚度或母材厚的适用范围对每一种焊接方法(或工艺)分别评定，也可以将焊接方法(或工艺)组合起来评定。组合评定后用于焊件时，可以采用其中的一种或多种焊接方
14、法(或工艺)，但每一种焊接方法(或工艺)的焊缝金属厚度应在评定的各自透用范围内。 3.3.6 焊条、焊丝 3.3.6.1 焊条的娄类见表6。焊丝的分类见表7。 表6焊条的分类 类别级别焊 条 型 号(GB5117、5118、983)焊 条 牌 号12E43E50J42J50A12E55-GE60-GJ55J60B12E70-GE85-GJ70、J75J80、J851E50-A1R107、R1022E55-B1E55-B2E55-B2LR202、R207R307、R3023E55-B2-VE55-B2-VWE55-B2-VNbR317、R312R327R337123E55-B3-VWBE60-B
15、3E55-B3-VNbR340、R347R407、R402R417123E1-5MoV-E1-9Mo-E2-11MoVNiW-R507R707R817、R827E1-13-G202、G207E0-17-G302、G307123E0-19-10-E0-19-10-Nb-E1-23-13-E2-26-21-A102、A107A132、A137A302、A307A402、A407 -Ni307注：焊条级别按1、2、3、顺序逐级升高。同类别焊条中，对高级别焊条的“评定”可适用于低级别焊条。 同级别焊条中，酸性焊条经过“评定”，可免做碱性焊条的“评定”。 表7 焊 丝 的 分 类 类 别级 别焊 丝 牌
16、 号气焊、埋弧焊(GB1300、YB/Z11)氩 弧 焊H08、H08A、H08E、H08Mn、H08MnA、H08MnXtATIG-J50AH10Mn2、H10MnSi、H08Mn2SiBH08MnMoA、H08Mn2MoA、H08Mn2MoVA123H10MoCrAH08CrMoA、H13CrMoAH08CrMoVA、H08CrMnSiMoVATIG-R10TIG-R30TIG-R31TIG-R33123H08Cr2MoATIG-R34TIG-R40TIG-R41H1Cr5Mo TIG-R70TIG-R82H0Cr14、H1Cr13、H2Cr131H0Cr19Ni9、H1Cr19Ni9、H
17、0Cr19Ni9Ti、H0Cr19Ni9Nb2H1Cr25Ni20 注：焊丝级别按1、2、3、顺序逐级升高。同类别焊丝中，高级别焊丝的“评定”可适用于低级别焊丝。 3.3.6.2 未列入表6和表7中的焊条和焊丝，若其化学成分、机械性能和工艺性能与表中某型号、牌号相似，可以划入相应的类级中，并报省电力锅炉监察部门备案，否则应另外分类。 3.3.6.3 国外焊条、焊丝按每个型号、牌号分类。经试验验证其成分和性能与表6或表7中某焊条或焊丝相似时，可划入相应的类级，并报省电力锅炉监察部门备案，与国内焊条、焊丝等同对待。 3.3.7 焊剂 3.3.7.1 焊剂分类见表8。 3.3.7.2 使用混合焊剂时
18、，按混合比例分类。 3.3.8 可燃气体 表8 焊 剂 的 分 类 类别焊 剂 牌 号类别焊 剂 牌 号HJ433、SJ301HJ172AHJ130、HJ230、HJ330、HJ360、HJ430、HJ431、HJ434、SJ401、SJ501、SJ502HJ150、HJ260BHJ250、HJ252、HJ350、HJ351、SJ101HJ251HJ151HJ131 按可燃气体的气体类型分类。 3.3.9 保护气体 3.3.9.1 按保护气体的成分分类。 3.3.9.2 保护气体的流量不得超过原评定流量范围的10%。 3.3.9.3 添加或取消背面保护气体。 3.3.10 衬垫 衬垫分为使用或
19、不使用。若使用，其材质按表2分类。 3.3.11 填充金属 3.3.11.1 添加或取消填充金属。 3.3.11.2 添加或取消预置填充金属。若添加则按化学成分分类。 3.3.11.3 添加或取消附加填充金属(包括粉末状)。若添加则按化学成分分类。 3.3.12 预热 除气焊外，预热温度比所评定的预热温度范围不得超过50。 3.3.13 后热、焊后热处理 3.3.13.1 易产生延迟裂纹的钢材应后热。 3.3.13.2 焊后热处理分为实行或不实行。 3.3.13.3 若实行焊后热处理，则： a.奥氏体不锈钢按固溶热处理和稳定化热处理分类。 b.其他类钢按退火、回火、正火、正火+回火等热处理的种
20、类分类。 在热处理温度下，其累计保温时间不得少于原评定所用时间的80%。 3.4 要求做冲击韧性试验的焊件，如与做过的某个“评定”重要参数相同，只是增加或改变下列一个或几个附加重要参数，则可按原“评定”的重要参数，加上增加或改变的焊接条件，焊一个作为补充评定的试件，此试件仅做冲击韧性试验。 3.4.1 当焊件母材厚度范围下限超出下列规定范围时，6mm的管材在工艺试件上切取3个。 6)纵向弯曲试验时，取面弯、背弯试样各2个。 表10 角接接头、T形接头的评定项目和试样数量 接头型式外观检验金相宏观检验(个)管板、管座角接接头T形接头要 求454.2 试样的切取 4.2.1 板状对接接头工艺试件的
21、试样切取部位见图1。 4.2.2 管状对接接头工艺试件的试样切取部位见图2。 4.2.3 T形接头工艺试件的试样切取部位见图3，将试件两端各弃去25mm后五等分切开。 4.2.4 管板和管座角接接头工艺试件的试样切取见图4。 4.3 试样形状及尺寸见附录A(补充件)。 图1 板状对接接头试样切取部位 (a) 横向弯曲时； (b) 纵向弯曲时 *当进行侧弯试验时，作为侧弯试样；试件尺寸根据实际需要确定 图2 管状对接接头试样切取部位 1拉伸试样；2面弯试样；3背弯试样；4冲击试样； 5金相试样；6折断试样；、水平固定焊 时的钟点记号；当进行侧弯试验时，2、3试样作为侧弯试样 图3 T形接头试样切
22、取部位 12图4 角接接头试样的切取 (a)管板角接接头；(b)管座角接接头 5 试验方法及评定标准 若产品图纸和技术条件没有规定，则试样的合格标准按本规程执行。在排除人为因素影响后，按规程的每项试验都达到合格标准，才认为“评定”合格。 5.1 工艺试件焊缝外观检查 5.1.1 对接接头焊缝余高不应低于母材；T形接头和角接接头焊角高度分别为：T形接头不小于腹板的厚度，管板角接接头不小于管壁的厚度，管座角接接头不小于支管管壁的厚度。 5.1.2 焊缝及热影响区表面无裂纹、气孔、弧坑和夹渣。 5.1.3 焊缝咬边深度应不超过0.5 mm。 5.2 焊缝无损探伤 5.2.1 管状试件的射线探伤按SD
23、143电力建设施工及验收技术规范(钢制承压管道对接焊缝射线检验篇)的规定进行，焊缝质量不低于级。板状试件的射线探伤按GB3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级的规定进行，焊缝质量不低于级。 5.2.2 管状试件的超声波探伤按SDJ67电力建设施工及验收技术规范(管道焊缝超声波检验篇)的规定进行，焊缝质量不低于级。板状试件的超声波探伤按JB1152锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤的规定进行，焊缝质量不低于级。 5.2.3 同一焊接接头要求进行射线和超声波两种检验时，按各自标准均符合要求者，方认为接头无损检验符合要求。 5.2.4 渗透探伤按JB741钢制焊接压力容器技术条件的规定进行。 5.3 断口检查 5.3.1 断口检查时，如试样断于母材，则该试验无效，须另外补做试样，重新折断进行检查。 5.3.2 断口检查时，用不大于10倍的放大镜检查焊缝断口。 5.3.3 断口检查的合格标准见表11。 5.4 拉伸试验 拉伸试验按GB2651焊接接头拉伸试验法的规定进行。其合格标准为： 5.4.1 焊接接头的抗拉强度应不低于母材抗拉强度规定值的下限。 5.4.2 异种钢材焊接接头的抗拉强度
