S3000焊接工艺评定
S3100概述
从S3120到S3170的规定适用于本卷涉及的所有焊接工艺。
其余章节,分别适用于特定的焊缝形式和母材钢种:
——S3900管道焊缝
——S3800蒸汽发生器或热交换器管子与管板的焊接
——S3200、S3300、S3400和S3510各种母材钢种的对接焊缝
——S3520
CANOPY型和OMEGA型焊缝
——S3530角焊缝
——S3540马氏体不锈钢对接焊缝
——S3550摩擦焊
——S3560电子束焊〔76〕
——S3570铸钢件的补焊
——S3600或S3700不同类型熔敷金属的堆焊
S3110焊接工艺
焊接工艺是指整套工序〔准备、预热、焊接、后热和热处理〕,它仅适用于一种或多种牌号、形状和尺寸的金属,以保证得到符合规定质量标准的焊接接头或堆焊接头或补焊接头。
焊接工艺评定要求:一方面要详细记录各种工艺的性能参数和金属的特性〔特别是确定
有效范围的主要可变参数〕,另一方面要验证所得到的焊接接头与要求的质量标准是否符合。
对于焊接填充材料和母材的力学性能或主要化学成分相同的试样,称为均质试样。
对于焊接填充材料和母材的力学性能或主要化学成分不相同的试样,称为非均质试样。
由不同牌号的材料组成的混合试样,实质上是个非均质试样。
附录SA3000根据标准NF
EN288—3规定了一个可采用的工艺,可用于代替本章中所提到的工艺。在这种情况下,可以说,对本章某一段落的任何参照,在附录SA3000和标准EN288—3中也会找到相应的段落。
S3111产品焊缝的补焊
补焊所采用的焊接工艺必须按照S3110进行评定。
但是,在某些特殊情况下,必须在焊接工艺评定试件上〔如果没有,可在产品见证件上〕进行模拟补焊试验,或能用适宜的试验证明它是可靠的,尤其是涉及以下各种情况:
——对碳钢或低合金钢母材上的奥氏体不锈钢或镍基合金堆焊层、隔离层或焊缝的补焊。
在这种情况下,只要求对焊缝或补焊焊缝所采用的焊接方法进行评定。然而,如果补焊工艺没有按照S3110规定进行单独评定,那么要求对补焊所采用的每一工艺进行评定,并必须进行为补焊评定所规定的一整套试验〔其中某些试验可以合并〕。
注:然而,在以镍基合金进行堆焊、隔离层焊或手工焊接的情况下,如果按照相同的焊接方法进行补焊时,就不必进行模拟补焊试验。
——热交换器或蒸汽发生器管子与管板焊缝的补焊;
——GMAW〔135〕和药芯焊丝〔136或114〕焊成的焊缝用其它方法补焊;
——CANOPY型焊缝的补焊;
——添加或不添加填充金属的等离子弧补焊〔15〕。
S3112均质结构
均质结构应经试板或试管对接焊试验的鉴定。
S3120焊接方法
S3121定义
本文件适用于以下规定的焊接方法。对于每一种焊接方法,括号内的数字是由NF
EN24063名称表给出的术语编号。
其中大局部焊接方法,根据情况可采用手工、半自动或自动焊。
但是,MIG焊方法〔131〕,MAG方法〔135〕,药芯焊丝〔136,114〕的焊接只允许使用手工操作,见S7432b〕。
——药皮焊条手工电弧焊〔111〕;
——添加或不添加填充金属的钨极惰性气体保护焊,TIG焊方法〔141〕;
——添加或不添加填充金属的等离子弧焊〔15〕;
——熔化极惰性气体保护焊,MIG焊方法〔131〕;
——熔化极活性气体保护电弧焊,MAG方法〔135〕;
——有活性气体保护〔136〕或无活性气体保护〔114〕的药芯焊丝电弧焊;
——丝极〔121〕或带极〔122〕埋弧焊;
——丝极或板极垂直电渣焊〔72〕。
在本文件的其余局部,工艺过程114,131,135,和136适用于半自动焊接方法。
对于其它的方法〔以上没有提到〕,应制定专门的评定程序。
评定涉及一种或多种焊接方法。
S3122焊接方法的组合焊制一条产品焊缝〔按照给定的一种工艺〕可以采用多种方法〔它们中间的每一种都能够应用不同的主要可变参数〕联合进行。
每一种焊接方法以及对应的主要可变参数的范围,必须经过焊接工艺评定。这种评定或者在相应的上述产品焊缝的工艺评定范围内,或者在相应的其它工艺的范围内进行。在第二种情况下,这些工艺必须遵守本卷中所有的规定。此外,根据等效原那么,要求对将作为标准试件的焊接接头的各局部进行一系列完整的试验。如果把试验接头各局部的每一局部看作对应于只使用一种焊接方法焊成的评定试件,那么应进行上述一系列试验。在第二种情况下;规定的其它评定标准应满足设计者事先对承包商提出的要求。
S2130需要编制的文件
任何一种焊接工艺评定,都应根据正式文件的规定进行。但这些文件应符合相应章节中的要求,并至少包括:
——附在焊接数据包中的评定试件焊接工艺数据卡片;
——评定的有效范围;
——要进行的试验和评定等级的有关准那么;
——试样取样示意图;
——焊道的分布及对其中每条焊道所采用的焊接工艺;
——展开速度〔当可能时〕。
S3140评定试验
试件的准备、实施和检验必须考虑到对产品焊缝的准备、实施和检验所规定的条件。
S3141试件的数量和型式
焊接工艺评定试件的数量和形式。以及要求进行的试验.由所进行的焊接方法和下述因
系决定:
——评定有效范围的主要可变参数;
——确定无损检验种类和准那么的部件质量等级;
——工作条件:在进行焊接工艺评定试验以及在适用于试件的无损检验条件中,必须考
虑到焊接位置特别难于接近的情况。
S3142尺寸
试件的尺寸应根据下述要求确定:
——焊接方法;
——试验试样和复验试样的取样图;
——规定的无损检验;
——需要进行的补焊工艺评定。
在任何情况下,每个被焊工件〔或每段管子〕的宽度都不应小于150mm或2e〔e为试件厚度〕。
S3143母材和焊接填充材料的验收
用于评定的焊接填充材料应按S2000进行验收试验。
母材必须经过验收试验。以便确定是否符合本章所要求的母材性能。但根据本规那么第Ⅱ
卷要求提供的母材不必经过验收试验。
在对试件进行焊接之前,必须备有这些材料〔母材和填充材料〕的验收试验报告。这同
样适用于由材料供货商就S5000涉及的材料所签发的焊接材料评定数据卡片。在检查员要求时,应将这些文件发给他。
然而。对于堆焊工艺评定试验所采用的某批填充材料,如果堆焊的条件、进行的检验项
目、所得到的结果都能满足验收技术条件的要求,那么可对它免去验收试验。
S3150复验程序
S3151
无损检验不合格的情况
如果无损检验发现不合格的缺陷,那么应在研究这些缺陷发生的原因后重新评定。
如果在试件的焊接过程中或在试验过程中,发现不合格的缺陷呈规律性的出现,并认为
这些缺陷可能与焊接工艺有关,那么应拒绝采用这种焊接工艺。
注:在试验期间发现的所有缺陷,都必须按照文件ⅡS/IIW—340—69〔参见附录SII〕的规定表示出来。
S3152破坏性试验不合格的情况
a〕
如果某一不合格的结果是由于试验的实施过程有问题或由于在试样中存在缺陷引起的,那么有关结果不予认可,并应重新进行试验。
b〕在冲击试验的情况下,如果试验结果不合格只是由于某一个别的数值低于最小保证
值,尽管其余结果高于表S3152中0℃试验时的数值,而同时其它条件是满足的〔平均值合格,最多有一个冲击试验结果低于保证的平均值〕,那么可按照以下方式进行复验:
在试验结果不合格的这一组试样取样位置附近,取两组试件〔每组为三个试样〕,对后两组试样在与第一组试样相同的温度下进行冲击试验。这两组六个试样中的每一个试样都应给出合格的结果。
表S3152
Rm>450MPa的碳钢
C—Mn钢和低合金钢Mn—Mo—Ni钢
KV=28J
Mo,Cr—Mo和Ni合金钢
KV=21J
c〕如果一个试件经过破坏性试验和可能的复验都没有得到合格的性能,那么在确定其原因后,应另外焊一个试件进行复验。该复验试件必须满足规定的要求。
S3160试验报告
焊接工艺评定试验结果应便于检查人员查阅,并在他需要时,提交给他。试验报告应包括以下内容:
——在试件上实施焊接的主要条件〔规定的和实际的〕
——所进行的无损检验内容及检验结果;
——所进行的破坏性试验和所要求的数值及所取得的结果;
——S3143中所规定的母材和填充材料的验收试验报告。
试验报告中必须有车间检验员的结论。
S3170评定的有效期
焊接工艺评定的有效期,在S7610和S7830的要求没有失效的条件下,没有限期。
但是,对于B4231和C4231中列举的焊接,必须按照S6232规定的要求提供一个现有技术水平的说明。
S3200碳钢和低合金钢的对接焊
S3210评定的有效范围
S3211车间
按S6000的规定,评定试验应在产品焊接的同一车间进行。
S3212母材:牌号
a〕本评定只对试验中所采用牌号有效。但是,根据下述一般原那么,制造商可以研究和考虑扩大其适用范围:一般来说.对于与评定试件中所使用的母材有相似的化学成分〔从焊接性的角度来看〕、相近似的韧性,以及相近似的拉伸性能的材料,焊接工艺的评定才是有效的。
牌号相同,但由不同的方法制造和加工而成的金属件〔锻造、轧制和模铸等〕之间,可以把它们视作等效。但是,对于铸件,应尽可能在铸件上进行评定试验。
对于碳钢和碳锰钢,根据规定,一种焊接工艺,对规定的最小抗拉强度Rm为Rm和Rm—60MPa〔Rm是评定用焊接母材规定的最小抗拉强度〕之间的所有牌号都是有效的。
对于Mn—Mo—Ni钢,按照第II卷技术规格书中表S3212.a.给出等效钢种。
表S3212.a
等效钢种
技术规格书
M2111、M2111’、M2112、M2112’、M2113、M2114
M2115、M2116、M2117、M2119、M2121、M2122
M2125、M2126、M2127、M2128、M2131、M2141
M2142、M2143
b〕在由两种不等效的碳钢或Mn—Mo—Ni钢母材组成的试件的情况下,可分别在两种母材的每一种上或者在异种钢试件上进行工艺评定。对异种钢试件的工艺评定结果同样适用于两种母材中任意一种同质试件,只要这两种母材中的每一种都曾经按照S3230的规定做过试验。从上述S3212a〕中的规定来看,这种情况很少出现。对于像C5120和D5000中规定的高级设备,需要经过与承包商的预先商定。
但是在垂直电渣焊接〔72〕的情况下,这种种类的焊缝评定应根据由这两种非等效金属组成的试件进行,并且这种评定只适用于这种异种金属组合型试件。
S3213母材:形状和尺寸
a〕板材焊接的工艺评定同样适用于在以下条件下的管道焊接:
板材焊接工艺评定
等效管道焊接
手工焊
对接平焊
对接横焊
水平旋转部件〔1〕
带垂直轴线部件的环形焊缝〔2〕
垂直上坡焊+平焊+仰焊
带水平轴线固定的环形部件〔2〕
自动焊
平焊
带水平轴线的旋转部件〔2〕
〔1〕对于外径≥51mm的管道。
〔2〕对于外径≥460mm的管道。
b〕管子的焊接工艺评定也适用于板材的焊接,只要按图S3213对板材焊接中涉及到的各种焊接位置通过一系列完整的试验加以说明。
图S3212
为确保管道和板材之间评定的等效而规定的取样区域
具有水平轴线的固定管道:对于每一范围进行一套试验的规定如下:
——对于垂直上坡焊或垂直下坡焊,检验应在两个区域进行,双V型坡口对应于时钟3点和12点2个截面,双U型坡口对应于时钟3点、12点和6点3个截面。
——对于环缝,检验应在4个区域进行,对应于时钟3点、9点、6点和12点4个截面。
具有水平轴线的旋转管道:仅进行一套试验。
具有垂直轴线的管道:仅进行一套试验。
c〕就非管道设备来说,对于具有以下外径的支管和接管焊缝:
——φ外<150mm时,使用平面对接焊,船形焊和角平焊位置〔1G,2F和1F〕,——φ外<500mm时,按以下情况采用其它位置:
——当支管的外径≥0.5φ外时,这种评定对手工对接焊接的支管焊缝〔和管道焊缝〕,以及自动焊接的外径为0.75φ外~2φ外的支管焊缝是有效的。其中φ外为评定试验的管道外径。
——或者按照S3900关于支管的有关规定执行。
d〕有关厚度的有效性范围规定见表S3213d。
表S3213d
评定试件的厚度“e〞
有效范围
在试件的单边或双边单焊道
多焊道
e≤3
0.8e~1.1e
e~2e
3<e≤12
0.8e~1.1e
3~2e
12<e≤100
0.8e~1.1e
0.5e~2e〔最大150〕
e>100
0.8e~1.1e
0.5e~1.5e
本规那么不允许将未经冲击试验获得的评定用于厚度允许进行冲击试验的实际制件。
然而,在以下情况下,评定的所涉及的最大厚度是限制在:
——1.33e对于厚度大于200mm的产品焊缝所评定的多层焊接法〔141、15、111、136、114、121、131、135〕;
——1.1e对于气体保护焊,熔化金属滴状过渡和采用低电压〔和/或小电流〕的情
况。
——1.1e当焊接区域的热处理温度超出规定的正火〔或性能热处理〕温度。
但是,在均质焊补和外表焊接时,其下限可以下降到:
——16mm,对于e>200mm;
——5mm,对于e≤200mm。
对于焊补或外表焊接的厚度小于上述数值范围时,要求对最小厚度进行试验,以扩大评定试验的范围。
S3214焊接方法
增加、取消或改变一种焊接方法或改变焊接方式〔手工焊、半自动或自动焊〕均需要新的焊接工艺评定。然而,只要满足S3122的要求,可由另外的评定代替。使用一种焊接方法时,允许取消原来评定试验中作为根部焊接的TIG等焊接。因为在具体焊接中,这局部打底焊道会被完全渗透,或者被清根去除。
S3215焊接填充材料和保护介质
a〕评定试件所采用的焊接填充材料应符合评定所涉及的产品焊缝所用材料采购技术规格书的要求,它们的几何尺寸和商标名称都应与材料采购技术规格书中规定相同。
b〕所评定的焊接工艺只适用于与评定试件所采用的同一商标名称的药皮焊条、焊剂和药芯焊丝以及具有相同牌号〔即技术要求〕的焊接填充材料〔焊丝、光焊条等〕。但是,在使用具有相同代号并符合相同采购技术规格书的另外一些填充材料〔熔炼或烧结焊剂、低氢或金红石涂料〕情况下.如果它们曾按S5000中的规定进行过评定,那么就不必再作新的评定。
评定的焊接工艺,只适用于与评定试件所采用的具有相同几何尺寸的填充材料的情况。
但是,对于手工焊所采用的药皮焊条,被评定的焊条公称直径d,也包括紧邻的公称直径在内〔根据标准NF
EN
759〕。
这个等效范围只有当用于产品焊接的电流范围符合S5000中的评定证书规定时,才是许可的。当一种焊条直径不在这些范围内时,焊接工艺评定应包括这一直径,并应考虑其不等效性。
c〕当发生以下变化之一时,焊接工艺评定应重新进行:
——从实心焊丝变为药芯焊丝,或相反;
——添加或取消附加的填充金属;
——添加或取消自耗垫环,必要时,对自耗垫环的化学成分或外形的任何修改。
d〕当保护气体发生以下变化之一时,焊接工艺评定应重新进行:
——气体或混合气体的名义化学成分发生变化;
——保护气体的流量比规定的最小值减少10%或10%以上;
——反面保护类型的改变,保护气体的种类或保护方法的改变〔总体保护或局部保护〕。
S3216接头型式
在其不影响焊接工艺的其它参数等效范围的情况下,坡口型式的改变是允许的。但是,不管怎样,在以下情况下,作新的工艺评定是必要的:
a〕在每一面上的多道焊改为单道焊或相反;
b〕接头坡口加工型式的改变:V型、X型、U型、K型、双U型、I型等。
但是:
——对于X型或双U型坡口的评定结果,也分别适用于带有封底焊道的V型或U型坡口,但必须按照原来的焊接工艺评定规那么进行去除根部焊道,反之亦然。
——对于厚度小于或等于50mm的手工焊接头,V型坡口的评定结果也适用于U型坡口,反之亦然;同样,对于X型坡口的评定结果也适用于双U型坡口,反之亦然。
对于补焊。不考虑接头的坡口型式。
c〕对于单面焊接的接头,参加或取消反面垫板〔永久性垫板或临时性垫板,可熔的或不可熔的垫板〕。但是,在手工焊的情况下,当参加一块与焊件同一化学成分的非永久性垫板并且在焊接后用机械加工去掉垫板时.其评定结果仍属有效。
d〕取消根部焊道的去除。
e〕坡口加工方法的改变。
热加工方法〔对氧气切割的不平整,当需要时可以修整打磨〕可适用于机械加工,但机械加工方法不得代替热加工。
f〕在电渣焊〔72〕和等离子弧焊的情况下,规定的焊接坡口间隙范围的改变。
S3217焊接位置和焊接方向
被评定的焊接工艺只对相应于评定试件采用的根本焊接位置有效,并考虑下述各点:
——坡口平焊和角平焊位置包括在所有其它焊接位置中,只要试验证明这种引伸是可能的;
——坡口平焊或角平焊位置与向上立焊或向下立焊位置,包括了同方向的所有中间过渡焊接位置;
——立焊和仰焊位置包括所有中间过渡位置;
——平焊和横焊位置包括了转角范围内的所有中间过渡位置。
——凡与焊接评定位置的变化不超过15°〔旋转或者倾斜〕的所有焊接位置均可覆盖。
在由S3213
a〕、b〕所确定的管子和板材等效范围内,可以认为:
——水平固定管位置应包括坡口平焊、角横焊、立焊和仰焊位置;
——垂直固定管位置应包括坡口横焊位置;
——水平固定管和垂直固定管两个焊接位置包括了所有焊接位置。
但必须注意,对于立焊位置,焊接的每一个方向〔上行焊或下行焊〕应分别予以考虑。
S3218焊接工艺和参数
a〕
焊接工艺评定仅在下述内容符合焊接工艺文件的规定时才是有效的:
——电流种类〔直流、交流或脉冲〕及直流或脉冲的极性〔正接或反接〕;
——电参数的范围〔在所有情况下的电流I和在自动焊情况下的电压U〕;
——焊接速度V的范围〔只对自动焊而言〕
应该指出,评定试验的监察人员或检验人员可以按照评定所采用的焊接位置,在焊接工艺评定文件所列参数范围内,对试件的制备规定这些参数值。
对于要求在第一个焊道上检验硬度的钢,与评定试验时确定的平均线能量相比拟,其平均线能量的变化超过15%,那么焊接工艺评定无效。
b〕
使焊接工艺评定无效的其它一些改变:
——在采用熔化焊丝自动焊时,接入或撤除一个焊嘴或一个熔化焊丝导向轨〔如需要时〕;
——从窄焊道熔敷变为宽焊道熔敷〔宽度大于焊条直径的三倍〕
——射流电弧、熔滴过渡电弧或脉冲电弧转变成短路电弧,或相反;
——有关振幅、频率和占空比的改变;
——从单丝焊变为多丝焊.或相反;
——自动焊设备商标名称的改变。
c〕
在立式电渣焊〔72〕的情况下,如果以下附加操作参数的范围变化,焊接工艺评定无效:
——滑块的几何形状和冷却方式;
——电极的数量;
——如需要时,渣池的深度〔在操作开始时测量〕。
S3219热处理
a〕
如果发生以下变化之一,焊接工艺评定应重新进行:
——对S1320中规定的预热温度降低;
——当采用气体保护焊时,增加了一道高于50℃的预热工序,而该工序在原来的焊接工艺评定中未曾考虑;
——降低了后热处理规定的最低温度和保温时间;
——提高了S1320中规定的最高层间温度;
b〕
如果产品焊缝的消除应力热处理标准发生以下任何一种变化时,焊接工艺评定应重
新进行:
——规定温度范围的改变和入炉后的升温和降温速度的改变;
——保温时间的增加,致使在评定接头上进行的模拟热处理失去代表性〔参见S3224〕。
c〕
除了消除应力热处理外,可能影响产品的最终冶金状态的焊后热处理热循环的任何改变,焊接工艺应重新进行评定。
S3220评定试件的制备
S3221母材和焊接填充材料
母材和焊接填充材料必须是生产中所应用的材料,或者是在规定的等效范围内能代表实际生产中所用的材料。
对于锻件或轧件,主要的锻轧方向必须标记出来,其取样方向应能使影响区的KV冲击试样代表这些材料采购时所采用的方向,并考虑下述几点:
——当供给的锻、轧件同时包括纵向和横向时,应取横向冲击试样;
——对于管子,当受技术上的可能性影响时,方向可以不同,但冲击试验必须在与试件母材的同一方向上进行。
S3222坡口型式
坡口应采用与生产中使用的相同方法〔热加工或机械加工等〕进行加工、气刨或磨削。当产品坡口是采用氧切割加工时,评定试件也应采用相同的加工方法并应满足S3300
d〕的规定。
坡口型式应与产品制造中采用的某一接头形式相一致。根据承包商或总承包商的要求,可以规定专门的定位方法。其有关程序应由各有关方面商定。
焊接前,坡口应按生产中规定的同样要求进行检验。在用等离子弧焊接〔15〕时,评定试件制备中的间隙和装配必须符合生产中要求的公差限值。
S3223评定试件的焊接
通常所使用的电源类型应与生产中应用的相同〔直流或交流〕.并具有相似的静特性〔徒降、垂直、平特性等〕。
当采用自动焊机焊接时,其焊机的牌号和类型应与实际生产中应用的相同。
在整个评定试件的焊接期间,每条焊道的预热温度应保持在尽可能接近规定的最低值〔例如在规定的最低预热温度加25℃以下〕。如果试件焊道之间的冷却时间太长,这一温度偏差可提高到40
C。评定试验中的后热温度应尽可能接近规定的最低值。
在评定试验过程中,应定期作如下记录:
——对于自动焊.记录U、I和V;
——对于半自动焊和手工焊,记录I。
当采用自动焊设备时,U和I应做连续记录。
S3224焊后热处理
a〕
模拟消除应力热处理
焊接完毕后〔必要时包括后热〕,评定试件应经过一次模拟产品焊缝必须进行的所有消除应力热处理。
模拟消除应力热处理条件应按照制造中的规定〔保温的温度范围,入炉温度,以及升温和降温速度〕。当产品焊缝在不同的加热温度下依次进行消除应力热处理时,那么相对应的评定焊缝也必须在每个温度下进行消除应力热处理。
对于每种加热温度,模拟消除应力热处理的保温时间,应始终大于实际生产中累积保温时间的80%。对实际生产中的变化应制定相应的措施。
然而,一个包括几种加热温度并代表实际制造条件的模拟热处理〔即相当于几次中间消除应力热处理,紧接着进行一次较高温度的最终消除应力热处理〕,可以被视为包括了较少加热温度次数的一次性热处理,其条件是:
——该热处理所包括的最终加热温度是模拟热处理的最终加热温度,该温度的名义值比所有其它加热温度至少高25℃;
——上述保温时间的原那么,对每一加热温度都应遵守。
模拟消除应力热处理的条件,应在焊接工艺评定文件中作明确的规定。
这种热处理通常可以在一个周期内完成。制造商必须能够证明模拟热处理参数是正确的。
如果对于母材〔材料的焊接性能文件,见S1200〕和焊接填充材料〔根据S5000的评定记录〕消除应力热处理保温时间的影响已经说明,那么建议,消除应力热处理保温时间可根据评定试件的厚度计算。
所有温度循环应作记录。
b〕
其它热处理
评定试件应经过与相应产品接头在制造时所进行的热处理相同的热循环。
S3230评定试件的试验
S3231总那么
所有试样应在试件经过整体热处理和按评定文件规定的无损检验以后取样。
如果试件是用几种焊接方法焊成的,那么取得的试样应尽可能反映出每一种焊接方法的特性。
力学性能试样应取在经无损检验显示的质量最好区域中。
另一方面,对于宏观检验和〔或〕微观检验用的金相试片,应取在经无损检验确定的显示合格区。
检验应能反映焊缝每个区域的特征:
——在厚度方向〔外表、根部、中间部位〕:
——熔敷金属、热影响区和母材〔以便将热影响区获得的结果与母材的结果相比拟,除非在其它场合已进行过这些检验〕。
S3232无损检验
评定试件应经过在制造中为产品接头所规定的所有无损检验,并应满足1级要求。
S3233破坏性试验
试样的形式以及试验方法均按照附录S1的规定执行。
a〕
力学性能试验组别确实定和在平面试件上的取样方法
试件的厚度
拉伸试验
弯曲试验
纵向〔在熔敷金属中〕〔6〕
横向
试样的轴线垂直于焊缝的轴线〔5〕
温度
全厚度
面弯
背弯
全厚度
侧弯
室温
按SI120规定
e≤15
15<e≤20
20<e≤60
60<e≤120
120<e
1〔1〕
1〔1〕
2〔2〕〔7〕
2〔3〕〔7〕
1〔4〕
1〔4〕
冲击韧性试验:所需试样数量
试样厚度〔mm〕
KV〔熔敷金属〕
KV〔8〕母材和热影响区
说明
5<e≤20〔11〕
1组,3个外表试样
1组,3个近外表试样
按照设备技术规格书的要求以及附录SI的规定
20<e≤30
2组,每组3个试样;
1组在外表,另1组在根部。
1组,3个近外表试样
30<e
3组,每组3个试样〔10〕;
1组在外表,另1组在:
e≤50mm时,在1/2厚度上
50<e≤80时,在1/3厚度上
80<e时,在1/4厚度上
第3组在根部区〔12〕
2组,每组3个试样;
1组在外表,另1组在:
e≤50mm时,在1/2厚度上
50<e≤80时,在1/3厚度上
80<e时,在1/4厚度上
〔9〕
〔1〕一个试样,其轴线位于焊缝1/2厚度处。
〔2〕2个试样,其中一个试样位于根部区域,另一个尽可能使它们位于焊缝1/2厚度位置处。
〔3〕3个试样,其中1个试样的轴线位于焊缝1/2厚度上,一个试样在焊缝1/2厚度上面,另一个试样位于焊缝1/2厚度位置的下面。
〔4〕如果在SI
120中规定的温度下的拉伸试验是在低于300
C温度下进行的,或没有进行这一试验,那么应重新试验。
〔5〕在弯曲试验时,对于由性能不同的材料组成的弯曲试件:或是由两种不同母材焊成的接头〔异种钢试件〕;或是由成分差异较大的母材和熔敷金属组成的试件〔非均质试件〕。横向弯曲试验〔试样的轴线垂直于焊缝的中心线〕可用纵向弯曲试验代替〔试样的轴线平行于焊缝的中心线〕,试验只在一组试样上进行,其数量应能够包括焊接接头的整个厚度。
〔6〕对于在C5120和D5000中规定的高级别设备,当不可能取直径为10mm的一个或多个试样时,那么应提供一个直径大于或等于4mm的缩小的圆截面试样。
〔7〕根部区域试样的试验结果仅供参考。
〔8〕所述的试验必须在离熔合线1mm和4mm的热影响区中,当必要时在母材上进行以供参考。
〔9〕在根部焊道不被去除且又位于规定的取样区以外的情况下,KV冲击试验应如前所述,在这个根部区域进行,其目的是为了评价在该区域中母材的可能变化,并且与其它KV试验中观察到的变化进行比拟。
〔10〕在立式电渣焊〔72〕情况下,一组试样应取在接头的1/2厚度处,另外两组试样取在离上下外表各1/4厚度处。
〔11〕对于C5120和D5000规定的高级别设备,必要时,应采用截面缩小为10×7.5mm2或10×5mm2的试样。对于其它设备.可将表中试件最小厚度5mm的数值放大到10mm。
〔12〕如果根部区域与预先规定的取样区域重合,且e≥50mm,那么应在其中间区域〔1/4与1/2厚度之间〕取出相应的一组试样。如果e<50mm,那么应取在第二层外表。
b〕化学分析
——化学分析试样应取在母材稀释区以外的区域;
——如果试件的厚度不可能在母材稀释区以外取化学分析试样或取冲击试样时,那么化学分析应在焊有隔离层的足够厚度的熔敷金属外表取样;
——当要求作纵向拉伸试验时,化学分析试样的取样应在拉伸试验端部延长局部进行。并应经过选择,以保证没有母材稀释的影响。
在焊接填充材料验收试验期间,应测定被分析的所有元素含量。对于碳:硅、硫、磷、锰和低合金钢的合金元素的最低控制含量应做出规定。
c〕金相检验
——根据附录SI,金相检验应在焊缝的整个横截面上进行。
——在立式电渣焊〔72〕的情况下,还应在纵向截面上作一个宏观检验,以便确定枝状晶体的方向。
d〕硬度测定
在所有情况下,按照SI
510的规定,进行硬度测定。
S3234结果
a〕熔敷金属的纵向拉伸试验
——在室温:
熔敷金属的抗拉强度和屈服强度至少应等于对母材的规定值。当将两种性能的最低值各不相同的母材焊接在一起时,应取两者中的最低值作为保证值。
其它性能〔延伸率和断面收缩率〕应满足评定文件中所规定的数值,至少应等于S2541
a〕所规定的数值,在所有情况下应满足以下不等式:
Rm·A≥10500
其中Rm表示极限抗拉强度〔兆帕〕,A表示5倍直径长度上的延伸率〔%〕。
——在附录SI
120规定的高温温度下:
屈服强度的最低保证值应符合对母材规定的最低值。
抗拉强度仅作为参考值。
当具有不同的最低规定屈服强度值的母材焊在一起时,熔敷金属屈服强度保证值取两者中的较低值。
注1:
在采用等离子弧焊和电子束焊的特殊情况下,只要在设计阶段作了考虑,低于母材的最低保证值是可以接受的。
对于锰—钼—镍钢的焊接性能试验,在室温下的抗拉强度和在室温和高温下的屈服强度至少应等于被用于评定的母材要求的最小值。
注2:通常抗拉强度不应超过700MPa,但在特殊情况下,按照设备技术规格书的规定,稍高于700MPa,也可以认可。
b〕焊缝横向拉伸试验〔在室温〕
极限抗拉强度至少应等于母材规定的最低抗拉强度。当两种具有不同的最低规定抗拉强的母材焊在一起时,极限抗拉强度保证值取两者中的较低值。
注:
在采用等离子弧焊和电子束焊的特殊情况下,只要在设计阶段作了考虑,低于母材的最低保证值是可以接受的。
对于锰—钼—镍钢的焊接性能试验,在室温下的抗拉强度和在室温和高温下的屈服强度至少应等于被用于评定的母材要求的最小值。
b〕焊缝横向拉伸试验〔在室温〕
极限抗拉强度至少应等于母材规定的最低抗拉强度。当两种具有不同的最低规定抗拉强的母材焊在一起时,极限抗拉强度保证值取两者中的较低值。
注:在采用等离子弧焊和电子束焊的特殊情况下,只要在设计阶段已作了考虑,低于母材的最低保证值是可接受的。对于锰—钼—镍钢的焊接性能试验,在室温下的极限抗拉强度至少应等于被用于评定的母材要求的最小值。
c〕弯曲试验
不应出现任何明显的开裂。单个裂纹、外表气孔和夹渣的长度不应大于:3mm。
d〕KV冲击试验。
〔1〕
在熔敷金属中
一般来说,熔敷金属规定的最低冲击吸收功应等于母材的规定值。
对于1级部件,每组试验〔三个试样〕的结果必须满足以下要求:
——0℃时,最低平均值为56J,单个试样的最低值为40J〔只有一个试样的结果可以在保证的平均值以下〕。
对于2级和3级部件.每组试验〔三个试样〕的冲击吸收功应大于或等于母材的冲击吸收功,在所有情况下高于下述要求:
——在0℃时,最低平均值为40J,单个试样的最低值为28J〔只有一个试样的结果可以在保证的平均值以下〕。
〔2〕
在热影响区中
对于每一组试验的结果,冲击吸收功应至少等于相应母材的规定值。
对于l级部件,应在0℃进行试验。
注:对于每个断裂试样.侧向膨胀量和纤维断口的百分数,作为资料应记录在报告中。必须进行表S3233
a〕中注10涉及的试验并作为资料记录。
e〕化学分析
要求得到的结果应在焊接工艺评定的文件中规定。
f〕硬度
允许的最大硬度值为〔HB〕:
钢种
第1层焊道
最终接头
未热处理
热处理
Cr—Mo钢
380
380
280
Ni钢
Ni≤3%
Ni>3%
350
450
300
Rm<450MPa的碳钢
350
350
Rm>450MPa的碳钢和低合金钢
380
380
320
S3240模拟补焊
在S3111所述的情况下,模拟补焊应按照S3200的规定进行,并应考虑到以下几点:
——在文件中规定的试件长度上,去掉评定接头厚度的50%,以便使补焊区的坡口同时包括未受热影响的母材和熔敷金属。
应进行以下试验:
——补焊区的无损检验;
——在附录SI
120规定的温度下,进行熔敷金属拉伸试验〔取圆棒形试样〕;
——在室温,应进行包括整个补焊厚度的焊缝横向拉伸试验;
——对于厚度等于或大于20mm的焊缝.应进行包括整个补焊厚度的侧弯试验;
——在0℃,测定新熔敷金属的冲击吸收功KV。
如果补焊的厚度小于10mm,冲击试样的缺口应与外表平行,以便使新的熔敷金属位于缺口之下。
——金相检验〔见附录。SI〕。
S3250复合钢板焊接接头的特殊规定
S3210到S3240的规定适用于复合钢板的基体材料。
S3251复合钢板评定的有效范围
——该评定只对试验中所使用的同一种钢号有效。
——该评定适用于金属板厚度0.9e~1.5e〔e为评定试件上金属板的厚度〕。
——从金属板基体材料的坡口边缘测量的坡口深度和宽度,不超过允许公差的情况下,该评定是有效的。
S3252试验条件
为了确定无损检验和可接受缺陷的条件,应取评定试件的全厚度作为无损检验的参考。
当试件尺寸包括金属板时,最小抗拉强度是整个试件的强度。因此,横向拉伸试样同时包括了基体材料和金属板材料。
至少应进行两个试验。
弯曲试验的试样应从整个试件上取样。
冲击试验的试样应在焊缝金属或试件上受影响的基体材料局部的热影响区取样。
整个试件应进行金相检验。
硬度试验只在基体材料和相应的熔化区进行。
对于基体材料和金属板材料均应进行其熔敷金属化学分析。
S3260预先已堆焊隔离层的焊接接头的特殊规定
这类接头的焊接工艺评走,可以按照S3210到S3240的一般要求进行。隔离层按S3600或S3700的规定进行,也可以按照S3250规定的特殊情况扩大使用。
S3300奥氏体和奥氏体—铁素体不锈钢的对接焊
S3310评定的有效范围
对于厚度超过100mm的受压部件,下述章节规定的要求可以被修正。
S3311车间
评定试验必须与产品焊缝在同一车间进行,该车间符合S6000的规定。
S3312母材:牌号
a〕本评定只对试验中所用的牌号有效。但是,制造商可根据下述一般要那么,考虑扩大其适用范围。
一般地说,从焊接性的角度考虑,只有对规定的化学成分相近似的材料,焊接工艺的评定才有效。对于硼、铌规定的最大含量的任何提高或氮含量超过了0.080%,那么评定无效。
在牌号相同,但由不同的制钢方法或加工方法而生产的材料〔锻造、轧制、铸造等〕之间,可以把它们视作等效。然而,就铸件而言,应尽可能在铸件上进行评定试验。
但是,对于满足晶间腐蚀要求的〔如附录SI的规定〕所有非稳定型奥氏体不锈钢〔其铁素体含量的控制值有时在铸件中可高达25%〕,在满足下述条件下,即在使用18—8型〔不含钼〕填充金属和同类型母材焊成评定试件的情况下,均可视作等效。但不能把这种情况扩大到18—10—2〔含钼〕型钢的焊接上。
b〕在两种非等效母材焊接的情况下,工艺评定或者分别对每种母材评定,或者按两种不同母材焊在一起的异种金属接头进行评定。
但是,在立式电渣焊〔72〕的情况下,这种类型的焊缝评定应立足于这两种非等效的金属组成的焊接接头,并且这种评定只适用于这类异种金属焊缝。
S3313母材:形状和尺寸
a〕在下述条件下,板材的焊接工艺评定也同样适用于管子的焊接:
板材焊接工艺评定
等效管
手工焊
对接平焊
水平轴转动部件〔1〕
对接横焊
垂直轴部件环焊〔2〕
向上立焊+平焊+仰焊
水平轴固定环焊缝组件,〔2〕
自动焊
平
焊
水平轴转动部件〔2〕
〔1〕对外径≥51mm的管子
〔2〕对外径≥460mm的管子
b〕管子的焊接工艺评定也适用于板材焊接,只要根据图S3313在板材焊接中可能遇到的每一位置通过一系列完整的试验鉴定。
图S3313
为确定管子和板材之间评定的等效而限定的取样区
水平轴固定管道:以下规定的每一区域应进行一组试验:
——对于垂直上行或者垂直下行焊缝,X和双U形坡口应在3点和12点两个位置各进行一组试验,对于U形和V形坡口应在3,12和6点3个截面各进行一组试验。
——在环焊缝时,检查应在4个截面进行,分别对应于3,9,6,12点〔如果没有扩充的可能〕。
对于水平轴旋转管道的焊接只需要进行一组试验。
垂直轴管道,只需要进行一组试验。
c〕对于非管道设备,具有下述外径的支管焊接:
φ外<150mm;对接平焊、角平焊和船形焊位置〔1G,2F和lF〕;
φ外<500mm;一般对其它焊接位置。
评定可按下述进行:
——或者由两段管子对接焊,在这种情况下这种评定对于用手工焊接的外径大于0.5φ外的支管焊缝和对于用自动焊接的外径为0.75~2φ外的支管焊缝是有效的。其中φ外为评定试件管子的外径。
——或者按照S3900,关于管道支管接头的规定进行。
d〕
关于厚度有效性范围的规定见表S3313d。〔尺寸单位mm〕
评定试件的厚度“e〞
有效性的范围
单边或试件双边的单道焊缝
多道焊缝
e≤3
0.8e~1.1e
e~2e
3<e≤12
0.8e~1.1e
3~2e
12<e≤100
0.8e~1.1e
0.5~2e〔最大150〕
e>100
0.8e~1.1e
0.5e~1.5e
但本规那么不允许将未经冲击试验获得的评定用于厚度允许进行冲击试验的实际制件上。
但是,在下述情况下,评定所涉及的最大厚度限于:
——对于厚度大于200mm的产品焊缝所规定的多层焊方法〔141,15,111,136,114,121,131,135
〕,最大厚度限于1.33e。
——对于气体保护焊接,熔敷金属区域采用低电压或者低电流操作时,最大厚度限于1.1e。
但是,在同质补焊或者外表焊接的时候,其下限降低为:
——16mm,如果e>200mm;
——5mm,如果e≤200mm。
对于补焊或者外表焊接的厚度小于以上规定时,要求对最小厚度进行试验,以便扩大评定试验有效性的范围。
S3314焊接方法
增加、取消或改变一种焊接方法或操作方式〔手工焊、半自动焊或自动焊〕,均要求对焊接工艺作新的评定。然而,只要满足S3122的要求,可由另外的评定代替。使用一种焊接方法时,允许取消原来评定试验中作为根部焊接的TIG等焊接。因为在具体焊接中,这局部打底焊道会被完全渗透,或者被清根去除。
S3315焊接填充材料和保护介质
a〕评定试件所采用的焊接填充材料,应遵守评定所涉及的产品焊缝材料的采购技术规格书,它们的几何特性和化学成分都应与材料的采购技术规格书中规定的相同。
b〕焊接工艺评定只适用于与评定试件所采用的同一商标名称的药皮焊条、焊剂和药芯焊丝,以及具有相同牌号〔即技术要求〕的焊接填充材料〔焊丝、光焊条等〕。但是,在使用具有相同型号并符合相同采购技术规格书的其它填充材料〔烧结焊剂和熔炼焊剂,低氢或金红石型涂料〕的情况下,如果它们根据S5000的规定进行过评定,那么就不要求重新评定。
这种焊接工艺评定,只适用于焊接填充材料的几何尺寸与评定试件所使用的填充材料的几何尺寸完全相同的情况。然而,对于手工焊接所使用的药皮焊条,评定采用的公称直径为d0的焊条也包括紧邻的公称直径在内〔接标准NF
EN
759〕。
只有产品焊接所采用的电流范围是在按照S5000规定的评定证书要求范围内等效。
对于未包括在规定范围内的焊条直径,焊接工艺评定应包括这些直径,并应考虑其不等效性。
c〕如发生下述一种变动,那么工艺评定应重新进行;
——从实芯焊丝改为药芯焊丝或相反;
——添加或取消附加的填充金属;
——添加或取消熔化垫环,或必要时,对于所规定的熔化垫环的化学成分或断面形状的任何改变。
d〕当保护气体发生下述变化之一时,工艺评定应重新进行:
——气体或混合气体的名义化学成分发生变化;
——保护气体的流量比规定的最小值减少10%或l0%以上;
——反面保护气体的种类或使用方法的改变〔总体的或局部的〕。
S3316接头型式
坡口型式的改变在其不改变焊接工艺的其它参数的等效范围的情况下,是允许的。但是,不管怎样,在下述情况下,应进行新的评定:
a〕在每一面上的多层焊改为单层焊;反之亦然。
b〕接头坡口加工型式的改变:V型、X型、U型、K型、I型等。
但是:
——对于X型和双U型坡口的评定结果,也分别适用于带有封底焊道的V型或U型坡口,但必须按原来工艺评定的规那么去除根部焊道,反之亦然。
——对于厚度小于或等于50mm的手工焊接头,V型坡口的评定结果也适用于U型坡口,反之亦然;同样,对于X型坡口的评定结果也适用于U型坡口,反之亦然。
对于补焊,不考虑接头的坡口型式。
c〕对于单面焊接的接头,参加或取消反面垫板〔永久性垫板或临时性垫板,可熔的或不可熔的垫板〕。但是,在手工焊接的情况下,当参加一块与焊件同一化学成分的非永久性垫板,并且在焊接后用机械加工去掉时,其评定结果仍然有效。
d〕取消了对根部焊道的去除;
e〕坡口加工方法的改变。
热加工方法〔对氧气切割的不平整,必要时可以修整打磨〕可适用于机械加工,但不允许用机械加工方法代替热加工。
f〕在电渣焊〔72〕和等离子弧焊的情况下,规定的焊接坡口间隙范围的改变。
S3317焊接位置和焊接方向
被评定的焊接工艺只对相应于评定试件采用的根本焊接位置有效,并考虑下述各点:
——坡口平焊和角平焊位置包括在所有其它焊接位置中,只要试验证明这种延伸是可能的。
——坡口平焊或角平焊位置与向上立焊或向下立焊位置,包括了同方向的所有焊接位置;
——立焊和仰焊位置包括所有中间过渡位置;
——平焊和横焊位置,包括了在转角范围内的所有中间过渡位置。
在由S3313b〕和c〕所确定的管子和板材之间的等效范围内,可以认为:
——水平轴线固定管位置,应包括坡口平焊、角横焊、立焊和仰焊位置;
——垂直轴线固定管位置,应包括坡口横焊位置;
——水平轴线固定管和垂直轴线固定管两个焊接位置,包括所有的焊接位置。
但必须注意,对于立焊位置,焊接的每一方向〔向上立焊或向下立焊〕应分别予以考虑。
S3318焊接工艺和参数
a〕焊接工艺评定仅在下述内容符合焊接工艺文件的规定时才是有效的:
——电流种类〔直流、交流或脉冲〕和直流或脉冲的极性;
——电参数的范围〔在所有情况下的电流I和在自动焊情况下的电压U〕;
——焊接速度V的范围〔只对自动焊而言〕。
应该指出,评定试验的监察人员或检验人员可以根据该评定采用的焊接位置和在焊接工艺评定文件规定的范围内,对试件的制备规定这些参数值。
b〕使焊接工艺评定无效的其它一些改变:
——在采用熔化极自动焊时,接入或撤除一个焊嘴或一个熔化极导向轨〔当需要时〕;
——从窄焊道熔敷变为宽焊道〔宽度大于焊条直径的三倍〕熔敷;
——从射流电弧、熔滴过渡电弧或脉冲电弧转变成短路电弧,或相反;
——有关振幅、频率和占空比的改变;
——从单丝焊改变多丝焊,或相反;
——自动焊机型号的改变。
c〕在立式电渣焊〔72〕的情况下,当以下附加操作参数的范围变化时,该焊接工艺是无效的:
——滑块的尺寸和冷却方式;
——电极的数量;
——如需要时,渣池的深度〔在操作开始时测量〕。
S3319热处理
a〕当发生下述变化时,该焊接工艺评定应重新进行:
——对S1320中规定的最高层间温度的提高;
——当采用气体保护焊时,增加了一道高于50℃的预热工序,而该工序在原来的焊接工艺评定中未曾考虑。
b〕在有必要对产品焊缝进行消除应力热处理的情况下,当这一热处理标准发生下述任何一种变化时,工艺评定重新进行:
——规定温度范围的改变和入炉后的升温和降温速度的改变;
——保温时间的增加,致使在评定接头上进行的模拟热处理失去代表性〔见S3324〕。
c〕如有下述改变,焊接工艺应重新评定:
——有或没有固溶热处理或析出强化热处理。
S3320评定试件的制备
S3321母材和焊接填充材料
母材和焊接填充材料必须是生产中所使用的材料,或者是在规定的等效范围内,能代表
实际生产中所用的材料。
对于锻件或轧件主要的锻轧方向必须标记出来,其取样方向应能使热影响区的KV冲击试样代表这些材料采购时所采用的方向,并考虑下述几点:
——当供给的锻、轧件同时包括两个方向〔纵向和横向〕时,应取横向试样;
——对于管子,当受技术上可能性影响时,方向可以不同,但冲击试验必须在与试验母材同一方向上进行。
S3322坡口型式
坡口应采用与生产中使用的相同方法〔热加工或机械加工等〕进行加工、刨槽或磨削。
坡口型式应与产品制造中采用的某一接头型式相一致。根据承包商或总承包商的要求,可以规定特殊的接头型式,其实施方法应与有关部门商定。
焊接前,坡口应按生产中规定的同样要求进行检验和试验。
S3323评定试件的焊接
通常所使用的电源类型应与生产中应用的相同〔直流或交流〕,并具有相似的静特性〔徒降、垂直、平特性等〕。
在评定试验过程中,应定期作如下记录:
——对于自动焊,记录U、I和V;
——对于半自动焊和手工焊,记录I。
当采用自动焊设备时。U和I应做连续记录。
S3324焊后热处理
a〕模拟消除应力热处理〔在必要时〕
焊接完毕,评定试件应经过一次模拟产品焊缝所进行的全部消除应力热处理〔如果有规定在未经消除应力热处理的焊件上进行腐蚀试验的取样区域除外〕。
模拟消除应力热处理应按制造规定的条件进行〔热处理的加热温度范围和入炉温度以上的升温及降温速度〕。在产品焊缝依次经过几个不同加热温度的消除应力热处理的情况下,相对应的评定焊缝也应按照这些温度中的每一种温度进行消除应力热处理。
对于每一种加热温度,模拟消除应力热处理的保温时间应始终大于实际制造中累积保温时间的80%。对实际制造中的变化应制定相应的措施。
然而,一个能代表实际制造条件并包含几种加热温度的模拟热处理〔相当于几次中间消除应力热处理紧接着进行一次较高温度的最终热处理〕,可以被视为包含了由较少加热温度次数组成的热处理,条件是:
——该热处理包括的最终加热温度是模拟热处理的最终加热温度,后者温度的名义值至少比其它所有加热温度高25℃;
——上述保温时间的原那么,对每一加热温度都应严格遵守。
模拟消除应力热处理的条件应在焊接工艺评定文件中明确规定。
这类热处理通常可以在一个周期内完成。制造商应能够证明模拟热处理的参数是正确的。
所有温度循环均应作记录。
b)
固熔热处理或析出强化热处理〔在必要时)。
评定试件应经过类似于为产品焊缝规定的这类热处理。
S3330评定试件的试验
S3331总那么
所有试样应在试件经过整体热处理
〔除非按S3333e中规定的腐蚀试验〕和按评定文件规定的无损检验之后取样。
如果试件是用几种焊接方法焊成的,那么所取试样应尽可能反映出每种焊接方法的特性。力学性能试验的试样应取在经无损检验显示的质量最好部位。
另一方面,对于宏观检验或微观检验用的金相试片,那么应取在经无损检验确定的显示合格区。
检验应能反映出焊缝每个区域的特征:
——在厚度方向〔外表、根部、中间部位〕;
——熔敷金属、热影响区和母材〔以便将热影响区获得的结果与母材的结果相比拟,除非在别处已进行过这些试验〕。
S3332无损检验
评定试件应经过在实际制造中为产品接头所规定的所有无损检验,并应满足1级要求。
S3333破坏性试验
取样型式及其试验方法,均按附录SI的规定。
a〕力学性能试验组别和平面试件取样方法确实定:
试件的厚度
拉伸试验
弯曲试验
纵向〔在熔敷金属中〕〔6〕
横向
试样的轴线垂直于焊缝的轴线〔5〕
温度
全厚度
面弯
背弯
全厚度
侧弯
室温
按SI
120规定
e≤15
15<e≤20
20<e≤60
60<e≤120
120<e
1〔1〕
1〔1〕
2〔2〕〔7〕
2〔3〕〔7〕
2〔4b〕
1〔4〕
1〔4〕
冲击韧性试验:所需试样数量
试样厚度〔mm〕
KV〔熔敷金属〕
KV〔8〕母材和热影响区
说明
10<e≤20〔11〕
1组,3个外表试样
1组,3个近外表试样
按照设备技术规格书的要求以及附录SI的规定
20<e≤30
2组,每组3个试样;
1组在外表,另1组在根部。
1组,3个近外表试样
30<e
3组,每组3个试样〔10〕;
1组在外表,另1组在:
e≤50mm时,在1/2厚度上
50<e≤80时,在1/3厚度上
80<e时,在1/4厚度上〔11〕
第3组在根部区〔11〕
2组,每组3个试样;
1组在外表,另1组在:
e≤50mm时,在1/2厚度上
50<e≤80时,在1/3厚度上
80<e时,在1/4厚度上
〔9〕
〔1〕一个试样,其轴线位于焊缝1/2厚度处。
〔2〕2个试样,其中一个试样位于根部区域,另一个尽可能使它们位于焊缝1/2厚度位置处。
〔3〕3个试样,其中1个试样的轴线位于焊缝1/2厚度上,一个试样在焊缝1/2厚度上面,另一个试样位于焊缝1/2厚度位置的下面。
〔4〕如果在SI
120中规定的温度下的拉伸试验是在低于300
C温度下进行的,或没有进行这一试验,那么应重新试验。
〔4b〕如果可能的话,可用整个试件代替规定的试验。
〔5〕在弯曲试验时,对于由性能不同的材料组成的弯曲试件:或是由两种不同母材焊成的接头〔异种钢试件〕;或是由成分差异较大的母材和熔敷金属组成的试件〔非均质试件〕。横向弯曲试验〔试样的轴线垂直于焊缝的中心线〕可用纵向弯曲试验代替〔试样的轴线平行于焊缝的中心线〕,试验只在一组试样上进行,其数量应能够包括焊接接头的整个厚度。
〔6〕对于在C5120和D5000中规定的高级别设备,当不可能取直径为10mm的一个或多个试样时,那么应提供一个直径大于或等于4mm的缩小的圆截面试样。
〔7〕根部区域试样的试验结果仅供参考。
〔8〕在母材上进行的试验仅供参考。
〔9〕在根部焊道不被去除且又位于规定的取样区以外的情况下,KV冲击试验应如前所述,在这个根部区域进行。
〔10〕在立式电渣焊〔72〕情况下,一组试样应取在接头的1/2厚度处,另外两组试样取在离上下外表各1/4厚度处。
〔11〕如果根部区域与预先规定的取样区域重合,且e≥50mm,那么应在其中间区域〔1/4与1/2厚度之间〕取出相应的一组试样。如果e<50mm,那么应取在第二层外表。
b〕化学分析
——化学分析试样应取在母材稀释区以外;
——如果试件的厚度不可能在母材稀释区以外取化学分析试样或冲击试样时,那么化学分析应在焊有隔离层的足够厚度的熔敷金属表层进行;
——当要求作纵向拉伸试验时,化学分析试样的取样应在拉伸试样端部延长局部进行,并应经过选择,以保证没有母材稀释的影响。在焊接填充材料验收试验期间,应该测定分析所有化学元素含量,至少应对碳、硅、硫、磷、锰和合金元素进行校合分析。
c〕δ铁素体含量的测定
应测定熔敷金属中的δ铁素体含量。
测定应按修正过的Schaffler图〔DELONG或McKAY图,见图2500.3〕进行。
在任何热处理进行之前,也可用磁饱和法或直接采用磁性法测定δ铁素体含量〔按照MCl340要求〕。
d〕金相检验
按照附录SI的规定,金相检验在焊缝的整个横截面上进行。
在立式电渣焊〔72〕的情况下,还应在纵向截面上做宏观检验,以确定枝状晶体的方向。
e〕熔敷金属晶间腐蚀试验
晶间腐蚀试验应按SI的规定进行。
然而.如果含碳量≤0.035%那么不要求做晶间腐蚀试验,反之.必须作这一试验并应得到满意的结果。此外.对20—l0型材料,铬含量应≥19.00%;对18—10—3型材料,铬含量应≥17.00%。
S3334结果
a〕熔敷金属纵向拉伸试验
——在室温:
熔敷金属的抗拉强度和屈服强度至少应等于母材的规定值,当将两种性能的最低值
各不相同的母材焊成接头时.应取两者中的较低值作为保证值。
此外,熔敷金属的抗拉强度应不超过700MPa。
其它性能〔延伸率和断面收缩率〕应满足评定文件中规定的数值,至少应等于
S2541a〕所规定的数值。
——在附录S1
120规定的温度下:
屈服强度的最低保证值,应符合母材规定的最低值。
极限抗拉强度数值仅供参考。
当规定的最低屈服强度不同的两种母材焊在一起时,熔敷金属屈服强度的保证值应
是两者中的较低值。
注:在采用等离子弧焊和电子束焊的情况下,只要在设计阶段作了考虑,低于母材的最低保证值是可以接受的。
b〕焊缝〔在室温〕横向拉伸试验
极限抗拉强度至少应等于母材规定的最低抗拉强度。当两种具有不同的最低规定抗拉强度值的母材焊接在一起时,抗拉强度的保证值应是两者中的较低值。
注:在采用等离子弧焊和电子束焊接的情况下,如果在设计阶段作了考虑,低于母材的最低保证值是可以接受的。
c〕弯曲试验
不应出现任何明显的开裂;单个裂纹、气孔和夹渣的长度不应大于3mm。
如果出现局部减聚力,应按照S1
240的规定识别它的起点。
如果采用这种方法所得到的结果说明在局部区域已经超过了金属的变形能力,那么该结果是可以接受的d〕KV冲击试验
对熔敷金属和热影响区的试验,在室温的单个保证值为60J〔三个试样〕。
e〕化学分析
化学分柝结果应在焊接工艺评定的文件中规定。
特别是碳、硫、磷、钴的含量应满足以下要求:
C≤0.035%〔力求<0.030%〕
S、P、Co见S2541
b〕。
.注:〔1〕如果进行了晶间腐蚀试验,并且获得满意的结果,在20—10型材料铬含量大于19.00%和10—3型材料铬含量大于17.00%的情况下,碳含量高于0.035%但不超过0.040%是允许的。
f〕δ铁素体含量
占铁素体含量由修正的Schaffler图确定,其含量在5%~15%之间〔最好不超过12%〕。
如有疑问,可用磁性测定仪作补充测定〔按照MCl340〕,其结果应在3%~15%之间。
S3340模拟补焊
在S3111所述的情况下,模拟补焊应按照S3300的规定进行,并应考虑到以下几点:
——局部削去评定接头厚度的50%,以便使补焊区的坡口同时包含未受热影响的母材和熔敷金属。
应进行以下试验:
——补焊区的无损检验:
——在室温和附录S1
120规定的温度下,进行熔敷金属的拉伸试验〔取圆棒形试样〕;
——在室温,一组包括整个补焊层厚度的横向拉伸试验;
——对于厚度等于或大于20mm的焊缝,一组包括整个补焊层厚度的侧弯试验;
——在室温,测定新熔敷金属的冲击吸收功KV。如补焊层厚度小于10mm,冲击试样的缺口方向应与外表平行,以便使新的熔敷金属位于缺口之下;
——金相检验〔见附录S1〕;
——熔敷金属化学分析。
S3400镍基合金对接焊
通过以下几点说明,S3000可扩大到镍基合金对接焊的焊缝。
S3410评定的有效范围
遵照S3310的规定。
S3411车间
遵照S3311的规定。
S3412母材:牌号
a〕本评定试验只对试验中所用的合金牌号有效。但是,制造商可以根据下述一般原那么考虑扩大其适用范围:
——只从焊接性的角度考虑,其化学成分相近似,拉伸性能与评定试件所用的母材性能相同的材料,焊接工艺的评定才是有效的。
——在牌号相同,但由不同方法制造或加工成的金属件〔锻件、轧制件或铸件等〕之间,可以把它们视为等效。但是,在铸件的情况下,应尽可能在铸件上进行评定试验。
b〕在两种不等效母材焊成接头的情况下,工艺评定可以分别对每种母材进行评定,或按两种母材焊在一起的异种钢接头进行评定。
在立式电渣焊〔72〕的情况下.这类焊缝的评定应立足于由这两种非等效金属组成的焊接接头,并且该评定只适用这类异种金属接头。
S3413母材:形状和尺寸
遵照S3313的规定。
S3414焊接方法
遵照S3314的规定。
S3415焊接填充材料的和保护介质
a〕评定试件所用的焊接填充材料必须符合用于与该评定有关的产品焊缝的材料采购技术规格书,它们的几何特性和牌号必须与采购技术规格书规定的相同。
b〕焊接工艺评定只适用于与评定试件所采用的同一型号的药皮焊条、焊剂或药焊丝和具有相同牌号〔即技术要求〕的填充材料〔焊丝、光焊条等〕。然而,在使用具有相同型号并符合相同供货技术规格书的另外的填充材料〔烧结焊剂或熔化焊剂、低氧、金红石型涂料〕的情况下,如果曾根据S5000的规定对这些填充材料进行过评定,那么就不必重新评定。
这种焊接工艺评定只适用于焊接填充材料的几何尺寸与评定试件焊接填充材料的几何尺寸完全相同的情况。
然而,对于药皮焊条手工焊,评定采用的公称直径为d。的焊条也包括紧邻的公称直径在内〔按标准NF
EN
759〕。
只有产品焊接所采用的电流范围是在按照S5000规定的评定证书要求范围内,才允许其等效。
对于未包括在规定范围的焊条直径,焊接工艺评定应包括这些直径,并应考虑其等效性。
c〕如果出现下述变化之一.焊接工艺应重新评定:
——从实芯焊丝改为药芯焊丝,或相反;
——添加或取消附加的填充金属;
——添加或取消熔化垫环,或必要时,对于所规定的熔化垫环的化学成分或断面形状的任何改变。
d〕当保护气体发生下述变化之一时,焊接工艺应重新评定:
——气体或混合气体的名义化学成分发生变化;
——正面保护气体的流量比规定值减少10%或10%以上;
——反面保护的改变:气体种类和使用方法的改变〔总体的或局部的〕。
S3416接头型式
遵照S3316的规定。
S3417焊接位置和焊接方向
遵照S3317的规定。
S3418焊接工艺和参数
遵照S3318的规定。
S3419热处理
遵照S3319的规定。
S3420评定试件的制备
遵照S3320的规定。
S3430评定试件的试验
S3431总那么
遵照S3331的规定。
S3432无损检验
遵照S3332的规定。
S3433破坏性试验
采取的试样型式及试验方法按附录SI的规定。
a〕力学性能试验的组别及取样方法确实定,遵照S3333
a〕的规定。
b〕化学分析
——化学分析试样应取在母材稀释区以外;
——如果试件的厚度不可能在母材稀释区以外取化学分析试样或冲击试样时,那么化学分析应在焊有隔离层的足够厚度的熔敷金属表层进行;
——当要求作纵向拉伸试验时,化学分析试样的取样应在拉伸试样端部延长局部进行,并应经过选择,以保证没有母材稀释的影响。
——应对碳、硅、硫、磷、锰、铌+钽、钴、铁、镍和钛的含量进行校合分析。
c〕金相检验
遵照S3333
d〕的规定。
S3434结果
a〕熔敷金属纵向拉伸试验
遵照S3334
a〕的规定,且熔敷金属抗拉强度应至少等于750MPa。
b〕焊缝横向拉伸试验
遵照S3334
b〕的规定。
c〕弯曲试验
遵照S3334
c〕的规定。
d〕KV冲击试验
对熔敷金属和热影响区的试验,在室温的单个保证值为60J〔三个试样〕。
e〕化学分析
.要求保证的范围应在工艺评定的文件中给出。
S3440模拟补焊
在S3111所述的情况下,模拟补焊应按照S3400的规定进行,并应考虑到以下几点:
——局部削去评定接头厚度的50%,以便使补焊区的坡口同时包含未受热影响的母材和熔敷金属。
应进行以下试验:
——补焊区的无损检验:
——在室温和附录S1
120规定的温度下,进行熔敷金属的拉伸试验〔取圆棒形试样〕;
——在室温,一组包括整个补焊层厚度的横向拉伸试验;
——对于厚度等于或大于20mm的焊缝,一组包括整个补焊层厚度的侧弯试验;
——在室温,测定新熔敷金属的冲击吸收功KV。如补焊层厚度小于10mm,冲击试样的缺口方向应与外表平行,以便使新的熔敷金属位于缺口之下;
——金相检验〔见附录S1〕;
——熔敷金属化学分析。
S3500特殊焊缝
S3510异种金属对接焊缝
S3511总那么
对于异种材料试件可以由两种不同母材直接焊成,也可以先堆焊隔离层,然后再焊在一起,在后一种情况下,对于隔离层和接头的焊接工艺评定可按图S3511同时进行。
图S3511
S3512评定试件的制备和检验
在任何情况下,都可根据被焊材料的种类应用S3200、S3300、S3400和S3540中的规定。尤其是试样的切取应能表达异种接头每个接合区的特性,并应考虑下述几点:
——焊缝的横向试验应涉及到两种母材、隔离层〔必要时〕和焊接接头本身;弯曲试验用试样应包含所有接合区、隔离层的熔敷金属和焊缝金属。试样数量及取样方法应根据接头的几何形状确定;
——熔敷金属纵向圆棒形拉伸试样的轴线应位于连接焊缝的z—z’轴线上;
——在焊缝金属和隔离层不是由等效金属组成的情况下,或未进行过模拟消除应力热处理时,焊缝金属和隔离层都应做熔敷金属冲击试验。在后一种情况下,冲击试样的缺口应平行于外表,并位于半厚度处。
——化学分析试样,应从奥氏体—铁素体钢隔离层的第一层的焊态外表,磨去0.5mm后的2mm范围内从焊道的开始、中间和末端取样。
在任何情况下均应校核材料中的碳、铬和镍的含量,并应满足以下最低要求:
·Cr≥17.00%,·Ni≥9.00%。
——此外,对于一个给定宽度的第一层上的焊道数减少10%以上时,那么奥氏体不锈钢隔离层的焊接工艺评定无效。
——宏观检验和微观检验应按SI
400进行,尤其是应能观察到隔离层第一层焊道之间的搭接情况。
应注意,就评定而言,所考虑的隔离层厚度是在图S351l中用“e〞表示的。
S3513模拟补焊
在S3111中所述的情况下,应按照S3240、S3340、S3440或S3544中的规定进行模拟补焊,并考虑下述几点:
——所选择的去除金属沟槽应能代表为进行下述补焊在技术规格书中所容许的限制条件:
·不预热的不锈钢补焊;
·不预热的不锈钢补焊,有或无过渡层〔即24—12型金属〕的补焊;
·先补焊母材,接着补焊堆焊层
S3520
CANOPY型和OMEGA型焊缝
S3521评定的有效范围
a〕本节主要涉及CANOPY型和OMEGA型焊缝。
b〕根本焊接位置在AFNOR标准NF
A
88-111中6.6.1节中作了规定。
〔1〕车间
遵照S321l※或S331l※※的规定。
〔2〕母材:牌号
焊接工艺评定只对规定的化学成分相同的母材有效。
〔3〕母材:形状和尺寸
当接头长度改变30%以上时,该焊接工艺应重新进行评定:
〔4〕焊接方法
遵照S3214※或S3314※※的规定。
〔5〕焊接填充材料和保护气体
遵照S3215※或S3315※※的规定,并应考虑到:
——工艺评定只对规定的化学成分相同的焊接填充材料有效。
〔6〕接头型式
焊接接头型式的任何改变,都应重新进行工艺评定。
〔7〕焊接位置和焊接方向
工艺评定仅对相应于评定试件的根本焊接位置有效。
〔8〕焊接工艺和参数
遵照S3218※或S3318※※的规定,并考虑下述补充要求:
——在下述情况下,工艺评定应重新进行:
·在自动焊时,电极〔或填充焊丝〕与母材之间的角度或距离的任何改变;
·从单道焊变为多道焊,或相反。
·当必要时,添加或取消了固定垫板和熔化垫环的定位焊。
——当必要时,焊接工艺评定只对具有相同商标和型号的自动焊机有效。
〔9〕热处理
遵照S3219※或S3319※※的规定。
注:〔1〕适用于碳钢和低合金钢;
〔2〕适用于奥氏体或奥氏体—铁索体不锈钢。
S3522试件的制备
试件应从一个尽可能代表产品焊缝的模型上切取〔考虑到上述规定的有效范围〕。
接头应采用与实际产品使用的相同方法〔热加工或机械加工〕进行加工、刨槽或打磨。
在评定试验过程中,应定期作如下测量:
——自动焊时的参数U、I和V;
——半自动焊或手工焊时的参数I。
当采用自动焊设备时,应连续测量U和I。
不要求进行模拟消除应力热处理。
S3523评定试件的试验
〔1〕总那么
所有试样均应在试件按评定文件规定的要求,经过所有工程的无损检验之后取样。
〔2〕无损检验
评定试件应经过为评定实际产品焊缝而规定的所有无损检验〔外观检验、液体渗透检验、密封性检验等〕,并应满足l级要求。
〔3〕破坏性检验
——外观检验:为了检查其焊透性,应对焊缝的内和外外表进行外观检验。
——通过包括最终焊道的整个区域取一个径向切片作金相试验。
——测定硬度变化曲线〔奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢除外〕。
〔4〕结果
不得有未焊透和塌陷,垫环应完全熔化。切片检验可用来确定接头的厚度。
注〔1〕:对于设计中明确规定不完全焊透的焊缝除外。
S3524模拟补焊
补焊所采用的焊接工艺应按S3110的规定进行评定。
用于产品的每一种补焊工艺,都应在一个模拟件上经过模拟补焊试验,该模拟件应与工艺评定试验中所采用的试件相同。
应按照与评定试验相同的规定对补焊试件进行检验,并应考虑到下述要求:宏观检验和,微观检验用的两个金相试片应在补焊区切取。
S3530角焊缝
S3531总那么
按照S3200、S3300、S3400或S3900的规定在对接焊试件的根底上评定角焊缝。
用来确定评定有效范围的标准厚度,原那么上是试件中最薄件的厚度〔当整个接头是角焊缝时,标准厚度是焊喉厚度+5mm〕。
但是,根据角焊缝的焊接〔见S1310〕和无损检验〔见S7700和第1卷设计篇中的3000章〕的特殊情况,颠倒顺序,即从角焊缝来评定对接焊缝就会影响评定的有效范围〔厚度、热输入、预热温度和层间温度,后热或消除应力热处理条件〕。
S3532无强度要求的附件〔标记牌等〕角焊缝的特殊情况
评定试件应由一块厚度为e1的待焊板与厚度为e2的基板组成。评定的厚度范围E1和E2分别为:
——0.75e1≤E1≤1.5e1+3mm;
——e2≤50mm:0.75e2≤E2≤1.5e2+3mm
——e2>50mm:E2≥50mm,在可能的情况下,应采用等于或大于90mm厚的板。
在任何情况下,均应采用适当的装置防止试件变形。
应制备两块试片截面,根据附录SI进行金相检验,在碳钢和低合金钢的情况下,应该按照SI
500进行硬度测量。
S3533无强度要求的密封角焊缝
本章涉及未被S3520和S3800包含的密封焊缝。
这些焊缝的评定,使用根本焊接试件,并应符合S3530的要求。
但是,焊接厚度有效性的范围应适应焊喉厚度。
S3540马氏体不锈钢对接焊
S3541评定的有效范围
遵照S3210的规定。
S3542评定试件的制备
遵照S3220的规定。
S3543评定试件的试验
遵照S3230的规定,并包括以下内容:
——化学分析:对低合金钢,遵照S3233
b〕的规定;
——结果:
·培敷金属的纵向抗拉强度试验
S3234
a〕注〔2〕不适用于铸件的补焊;
·KV冲击试验:
在熔敷金属和热影响区,最小冲击吸收功至少应等于对母材的规定值。
·硬度试验
对规定最大抗拉强度为900MPa的钢,经热处理的试件,最大硬度值为350HV。
S3544模拟补焊
遵照S3240的规定。
S3550摩擦焊
S3551范围
本节主要涉及反响堆连接套管上的法兰组装。
S3552评定的有效范围
1〕车间
遵照S33l1和S3411的规定。
2〕母材:牌号
焊接工艺评定仅对化学成分相同的每个组件的母材有效。
在牌号相同·但采用不同的冶炼方法和热处理制度的金属件〔锻件、轧制件和铸件〕之间不能等效。
3〕焊件:形状和尺寸
焊接工艺评定仅对规定直径和厚度的焊接工件有效。
4〕焊接方法
焊接方法评定仅适用于评定所使用的设备和焊接方法〔惯性或匀速,根据时间或熔化金属的长度进行控制〕。
5〕焊接工艺和参数
当以下参数有任何改变时,焊接工艺的评定都应重新考虑:
——旋转速度±5%;
——定位阶段:定位力变动±10%,持续时间变动±1秒;
——摩擦阶段:摩擦力变动±10%,持续时间变动—1秒到+2秒;
——中断时间变动〔停止旋转与施加锻压力之间的时间〕为±1秒:
——锻压阶段:锻压力的变化为±10%,持续时间变动为±2秒。
6〕热处理
遵照S3219或S3319的规定。
S3553评定试件的制备
1〕母材
评定试件的母材必须是生产中所用的材料,并且必须具有相同的直径和厚度:试件的长度应使其导热情况与实际产品相当:
待焊接的零件必须经过清洗和脱脂,试件的外表条件应能代表产品部件的外表条件。
2〕评定试件焊接
应在产品焊件的焊接设备上焊接试件,并应记录规定的参数。
3〕焊缝修整
可以用机加工方法修整内、外焊道,修整后的试件外表不得阻碍将实施的检验。
4〕热处理
遵照S3224或S3324的规定。
S3554评定试件的试验
1〕总那么
遵照S3311的规定。
2〕无损检验
焊道修整后,评定试件需进行生产周期中规定的全部无损检验〔外表检查、液体渗透控验和体积检验等〕,并应满足这类接头的最高级要求。
3〕破坏性试验
a〕横向拉伸试验
采用圆柱形或棱柱形试样,按照SI
l00的要求室温下作两个拉伸试验和在高温下作一个拉伸试验。
试样轴线应垂直于焊缝外表,焊缝应位于修整区的中央。
对于环形试件,试样的轴线应位于壁厚的中间。对于实心试件,试样的轴线应处在半径的中间。
b〕弯曲试验
不管试件的厚度如何,均应按照SI
213和MC
1263
c〕的要求做两个侧弯试验。
当试件母体材料的厚度<15mm时,侧弯试样的尺寸为:
——厚度:a=10mm〔±0.5mm〕;
——宽度:b=接近焊接试件母材的壁厚。
c〕冲击试验
应在由环状零件组成的试件半壁厚处或在由实芯零件组成的试件半径中间位置切取冲击试样,试样的轴线应平行于焊接的零件的轴线,缺口根部应垂直于外表。
要求的试样数量
低合金钢
奥氏体不锈钢或镍基合金
KV热影响区0℃
KV焊缝外表
0℃
离融合线1mm处
离融合线4mm处
KV焊缝板
20℃
同种金属
低合金钢与不锈钢或镍基合金异种金属试件
镍基合金上不锈钢
d〕金相试验
遵照SI
400的要求,在焊缝的横截面上进行金相检验。
4〕结果
a〕拉伸试验
——在室温:
抗拉强度至少等于母材规定的最低值;在由最低抗拉强度不同的母材焊成试件的情况下,应取其中的较低值作为最低抗拉强度值。
——在高温:
屈服强度的最低保证值,相当于对母材规定的最低值。
当由两干中不同的屈服强度的母材焊在一起时,应取两者中的较低值作为最低保证值。
b〕弯曲试验
不直接出现明显的开裂或未熔合。单个裂纹长变和外表疏松区的长度不应超过3mm。
c〕冲击试验
试验结果应符合S3234
d〕和S3334
d〕的要求。
d〕金相检验
应进行金相检验,并确保接头中无下述缺陷:
——裂纹:
——未熔合:
——咬边。
5〕补焊
应拒收有缺陷的焊缝,不允许补焊。
S3560电子束焊〔76〕
S3561总那么
遵照S3110、S3122、S3130、S3150、S31
60和S31
70的规定。
——应在焊接工艺评定试件上〔或没有时,可在产品焊接见证件上〕进行模拟补焊。
S3562评定的有效范围
该评定只适用于待焊试件处在平焊位置的情况,除使用一台与评定试验相同的焊机外,要求进行简化的评定试验,包括金相检验和由S3576规定的硬度变化曲线的测定。
1〕车间
遵照S3211、S3311、S3411的规定。
2〕母材、牌号
遵照S3212、S3312、S3412和下述各项规定:
——如果所使用的牌号含氮量大于0.080%,那么最高含氮量应不大于试件母材所取试样的含氮量,——对于异种金属焊接接头,应按照由两种金属组成的试件进行评定,而且该评定只适用于这种异种金属接头。
3〕母材:形状和尺寸
如果符台下述任何一项要求,那么对于电子束焊的工艺评定是有效的:
——不可能检驻焊透情况〔通过外观或机械方法〕:
·0..90e≤E≤1.10e,如果e≤25mm:
·0.95e≤E≤l.05e,如果e>25mm。
——可以检验焊透情况
·0.80e≤E≤1.20e,如果e≤25mm:
·0.90e≤E≤1.10e,如果e>25mm。
式中e为试验接头厚度,E为产品焊缝厚度。
4〕焊接方法
当使用电子束焊方法和其它焊接方法叠加或并列时,要求对包括这两种方法的综合评定,以便考核其综合性能。
5〕接头型式
在下述情况下应重新评定:
——改变两个待焊件之间的间隙或间距;
——添加或取消永久性或临时性垫板。
6〕焊接工艺和参数
a〕焊接工艺评定只对焊接工艺文件中规定范围的电参数有效。
b〕当发生下述任何一种变化时,焊接工艺评定应重新进行:
一
——关于振幅、频率或占空比等范围的变化;
——电子枪角度的改变;
——焊接设备〔和符合S3562的有关真空装置〕的改变。
——真空室中压力增加〔真空度降低〕;
——灯丝〔阴极〕类型、形状或尺寸的改变;
——增加了一道外表光滑焊道;
——从单面焊改为双面焊,或相反;
——对于某一给定的焊接速度,电子束发射功率变化±l0%;
——对于某一给定的焊接速度,电子束聚焦功率变化±10%;
——电子枪和工件之间的距离改变±5%;
——添加或取消填充材料。
7〕热处理
遵照S3219、S3319、S341
9的规定
S3563评定试件的制备
1〕母材和焊接填充材料
母材应是实际生产中使用的材料,或者按规定的等效范围能代表实际生产中所使用的材料。
对于锻件或轧件,主要的锻轧方向应做出标记,必要时,应使KV冲击试样的取样方向代表这类锻、轧件采购时所规定的方向。当提供的锻、轧件可以按两个方向〔纵向和横向〕进行试验时,应进行横向冲击试验。
2〕坡口型式
坡口应采用与生产中使用的相同方法〔热加工或机械加工〕进行加工、刨槽或打磨。
试件应代表实际产品制造中规定的坡口型式并按坡口加工的最大公差来制备。
3〕评定试件的焊接
评定试件应在焊接产品焊缝所用的焊机上进行焊接〔遵照S3562的规定〕,如果在产品焊接时有一个搭接区和一个熄弧区,那么这些区域应在评定试验中再现。在评定试验过程中,应自动记录参数Ue、Uf和I,以便计算聚焦功率。
必须指出,评定试验的监察员或检查员可在技术规格书限值内,规定该焊件的制作
参数值。
4〕消除应力热处理
遵照S3224和S3324的规定。
S3564评定试件的试验
a〕总那么
所有的取样都必须在试件经过评定文件规定的整体热处理和无损检验后进行。
如果试件是用几种焊接方法焊成的,那么应尽可能使取得的试样代表每种焊接方法的特点。
力学性能试样应取在无损检验显示的质量最好的区域。
但是,用作金相检验的试样,应取在无损检验的缺陷显示合格区。
b〕无损检验
遵照S3232、S3332和S3432的规定。
c〕破坏性试验
1〕对于对接平焊试件,取样方法和试验组别按S3233和S3333的规定,但不进行以下试验:
——焊缝金属纵向拉伸试验;
——化学分析和铁素体含量的测定:
——晶间腐蚀试验。
另一方面,除取金相检验试样外,如有必要,还应对连续焊接区、搭接区、熄弧区和再引弧区进行硬度测定。
2〕对于角焊缝应进行下述试验:
——在厚度小于或等于l0mm的情况下,在一个代表的试件上,沿试件长度方向最少取三块宏观金相试片进行金相检验与硬度测定;
——在厚度大于10mm的情况下,应制备一个代表试件,从试件上取三块宏观金相试片进行金相检验与硬度测定。另制备一个平面焊缝试件,进行上节中规定的检验。
3〕对于管焊缝〔对接焊管和支管〕取样方法和试验应按S3900规定,并应考虑到c〕节1〕中的规定。
d〕结果
遵守S3234、S3334和S3434的规定。
S3570铸钢件的补焊
S3571评定的有效范围
1〕车间——母材:钢号
遵照S321l、S33l1、S3212
a〕、S3312
a〕和S354l的规定,并符合下述规定:
——在加工方法不同的材料之间不存在等效性,评定应在铸钢件上进行。
2〕母材:形状和尺寸
a〕多层补焊的工艺评定是通过一个加工有凹槽的试样实现的,试样的形状和尺寸见图S3571.1。
当获得厚板有困难时或在补焊薄壁零件的情况下,可以用对接焊试件进行评定,在此情况下板厚E应至少等于15mm。
图中α:根据焊接位置和所选择的凹槽形状所确定的角度。但是,当技术上可行时,应规定α=30°±5°;
H=0.6×H〔最小30mm〕。
r≈10mm。
H=代表待补焊件的最大厚度〔除法兰外,取整个承压件的厚度试样作为参考值〕。
a≥15mm
L:焊接的长度。在整个厚度上应能提供要求的试样〔原那么上L≥500mm〕。
图S3571.1
铸钢件补焊工艺评定试样
b〕对于厚度等于或大于100mm的承内压件〔除法兰外〕,试样的厚度应不小于100mm。
c〕对于厚度小于100mm的承内压件〔除法兰外〕,试样的厚度H为50~100mm。
d〕对于非承压件,评定可以在最小厚度H=50mm的试样上进行。
e〕多层焊的工艺评定,包括所有厚度小于等于1.5h〔h按图S3571.1确定〕的补焊以及对接接头的情况下厚度为1.5E的补焊。
f〕
如果工件在加工过程中,因消除某一缺陷而导致外表凹坑时,如M366.3中所示,并且该凹坑位于要求补焊的区域,那么焊接工艺评定试验应作如下限制:
——在外表磨平后,对焊缝作液体渗透检验:
——在焊缝的整个横截面上作金相检验:
——测定一条硬度变化曲线,但奥氏体—铁素体不锈钢除外。
——一个面弯试验,试样厚度应等于试件厚度,其宽度应符合MC
263A的规定。凹坑应位于试样的纵向轴线上。
——试件的形状和尺寸按图S3571.2规定。
g〕对奥氏体—铁素体不锈钢以外的材料,单层焊接工艺评定必须在铸造厂或承包商制造厂进行,评定试验应采用图S3571.2所示的试件,其中h值应根据所采用的焊接工艺确定,要求进行的检验与上述f〕规定相同。
此外,还应测定第二条硬度变化曲线,使第一条硬度变化曲线位于相邻焊道之间的搭接区,而另一条位于焊道的中心。
5≤h≤10
mm
H≥20mm
1≥50mm
L:试件长度.应足以提供一个由评定试验文件规定长度的弯曲试样。
a和b≥15mm。
图S3571.2试件形状和尺寸
3〕焊接方法
遵照S3214、S3314和S3541的规定。
4〕焊接填充材料和保护气体
.遵照S3215、S3315和S3541的规定。
5〕接头型式
对于补焊不考虑接头型式。
除奥氏体—铁素体不锈钢外的材料,在从多层焊改为单层焊和相反的情况下,应重新进行补焊工艺评定。
6〕焊接位置
焊接工艺评定仅对相应于评定试验的AFNOR标准NF
A
88—111的节中规定的焊接位置有效.并适用于下述条件:
——对平焊和向上立焊或平焊和横焊位置的评定,适用于所有中间过渡位置;
——所有其它位置的评定,可以使用平焊位置,只要试验证明这种扩大是可能的。
7〕焊接工艺和参数
遵照S321
8a〕和c〕、S3318a〕和c〕、S3541a〕和c〕的规定。
8〕热处理
遵照S3219、S3319和S3541的规定。
S3572评定试件的制备
1〕
母材和焊接填充材料
遵照S3221和S332l第一段和S3542的规定。
2〕
评定试件的焊接
遵照S3223、S3323第一段和S3542的规定。
3〕
热处理
遵照S3224、S3324和S3542的规定。
S3573评定试件的试验
1〕
无损检验
遵照S323l、S3232、S3331、S3332和S3543的规定。
2〕
破坏性试验
试样类型和试验方法均按附录SI和MC
l
000的规定。
a〕力学性能试验组别及取样方法确实定见下表:
凹槽厚度〔h〕或
试件厚度〔E〕
拉伸试验
弯曲试验
熔敷金属纵向
横向
试样轴线垂直于焊缝轴线〔4〕
按SI120规定
全厚度
面弯
背弯
全厚度侧弯
室温
高温
30≤h≤60或
15≤E≤60
1〔1〕
60 2〔2〕 120 3〔3〕 〔1〕1个试样,其轴线位于焊缝的半厚度处; 〔2〕2个试样,位于焊缝厚度中线的两侧; 〔3〕1个试样的轴线位于焊缝的半厚度处,另两个试样,分别位于中间试祥的上下面。但三个试棒中应该有一个位于凹槽的底部。 〔4〕在母材和熔敷金属的弯曲试验性能有明显差异时,横向弯曲试验〔试样的轴线垂直于焊缝的轴线〕应由纵向弯曲试验代替〔试样的轴线与焊缝的轴线平行〕.此试验只涉及一组试样,其数量应足以包括整个焊接接头的厚度。 冲击韧性试验:所需试样数量 凹槽的厚度〔h〕或 试件的厚度(E)〔mm〕 KV 熔敷金属 KV 热影响区或母材(5) 附加试样 5≤E<30 在外表1组3个试样 在外表1组3个试样 按照设备技术规格书的要求和附录SI的规定 30≤h或E 3组,每组3个试样按下述取样: 1组外表以下 1组凹槽底部或根部 1组焊缝中心 1组3个试样: —h或E≤50mm,半厚度处 —h>50或E≤80,1/3厚度处 —h或E≥80mm,1/4厚度处 〔5〕必要时,在母材上进行试验作为依据。 b〕化学分析 化学分析试样应在拉伸试样端部的延长局部取样〔必要时,应选择在无母材稀释区〕。应测定的化学元素有:碳、硅、锰、硫、磷含量以及低合金和高合金钢中的合金元素含量。 c〕金相检验 应按附录SI的规定.对焊缝整个横截面作金相检验。 d〕硬度测定 应按照图S3573的规定进行硬度测定。对于奥氏体和奥氏体—铁素体不锈钢不进行硬度测定。 图S3573硬度测定图 S3574结果 S3573中规定的检验应遵照S3234、S3334和S3543的规定。 S3575模拟补焊 遵照S3240、S3340和S3544的规定。 S3600在碳钢或低合金钢上的奥氏体—铁素体不锈钢堆焊 奥氏体—铁素体不锈钢堆焊.应采用Z2CN24.12〔E309L〕型焊材堆焊第一层。以后各层的熔敷金属采用Z2CN20.10〔E308L〕型焊材进行堆焊。 S3610评定的有效范围 根本焊接位置按AFNOR标准NF A 88—111中的节规定。 S3611车间 评定试验应与产品焊缝在同一车间进行,该车间应符合S6000的规定。 S3612母材:牌号 该评定试验只对试验中所采用的母材牌号有效,.然而,根据下述一般原那么,制造商可以考虑和采取扩大其适用范围: 一般地讲,焊接工艺评定只对其规定的化学成分〔从焊接性角度考虑〕和冲击韧性与评定试件所采用的母材等同的材料才有效。 在成分相同,但用不同方法制造或加工的材料〔锻件、轧件和铸件等〕应视为等效.然而,对于铸件,应尽可能在铸件上进行评定。 对于碳钢和碳—锰钢,对规定的最小抗拉强度在Rm和Rm—60MPa〔Rm是评定焊缝母材规定的最小抗拉强度〕之间的所有钢件,焊接工艺评定都是有效的。 对于锰—钼—镍钢,在S3212中所指的牌号与第二卷的等效牌号相同。 S3613母材:形状和尺寸 a〕 板材的堆焊工艺评定也适用于外径大于500mm的管子堆焊。 b〕 对于外径小于500mm的管子或支管,堆焊的工艺评定试件应从待堆焊的管子上选取一段。对平焊位置,待堆焊管子的外径可以减小到l 50mm。 在这种情况下,该评定适用于外径≥0.5 OD的管子的手工堆焊和外径≥0.75 OD的管子的自动堆焊。OD是制备评定试件的管子外径。这种评定同样适用于板材的焊接※ 注※:制造商应注意到S3631中规定的两种情况。 c〕 根据下述要求。被评定的厚度〔E〕取决于评定试件的母材厚度〔e〕; ——e≤50mm:0.75e≤E≤1.5e+3mm; ——e>50mm:E>50mm。 在这种情况下,应尽可能采用厚度等于或大于90mm的板材。在所有情况下,应采用适当的装置,以防止试件在焊接操作时和〔可能的话〕热处理时的变形。 S3614焊接方法 增加、取消或改变一种焊接方法或改变操作方式〔手工焊、自动焊或半自动焊〕都需要进行新的焊接工艺评定。 S3615焊接填充材料和保护气体 a〕评定试件所使用的焊接填充材料,应符合评定所涉及的产品焊接材料的采购技术格书的规定,它们应具有符合S5132b〕、c〕的几何特性,并且应是技术规格书中规定的牌号。 b〕焊接工艺评定仅适用于评定试件所使用的同一型号的药皮焊条、焊剂和药芯焊丝以及相同牌号〔即技术规格书相同〕的焊接填充材料〔焊丝、光焊条等〕。然而,在使用具有相同牌号并符合相同采购技术规格书的其它填充材料〔熔炼或烧结焊剂,低氢、金红石型焊条〕的情况下,如果它们已根据S5000中的规定进行过评定,那么不要求重新评定。 c〕除手工焊条焊接外,焊接工艺评定只适用于某几何尺寸与评定试件所采用的材料完全相同的焊接填充材料。 在手工焊条电弧焊的情况下,对评定试件的第一层堆焊;应采用在生产中使用的最大直径的焊条。 此焊条直径的任意增大,都使堆焊层的评定无效。显然,对第二层堆焊所采用的焊条直径不得大于第一层所采用的直径〔除非另外规定了第一层和第二层焊条直径的组合,并且对第一层和第二量交界处的脆性组织危险予以考虑的情况下连行的评定。 d〕下述变动之一,那么焊接工艺评定应重新进行: ——由实芯焊丝变为药芯焊丝,或相反; ——添加或取消附加的填充材料。 e〕 如保护气体发生以下变化之一,那么焊接工艺评定应重新进行: ——气体或混合气体名义化学成分的改变; ——正面保护气体的流量比规定的最小流量减少10%或10%以上。 S3616堆焊层数和堆焊顺序 a〕单层或多层堆焊必须分别评定。与堆焊层数〔n〕有关的评定有效范围〔N〕如下: ——n=1,N=1: ——n=2,2≤N≤4; ——n≥3,n≤N≤n+4。 注:对于S3111规定的补焊工艺评定,只要母材没有受到补焊的热影响,那么不考虑堆焊层数。 b〕当采用高能自动焊时,必须注意不同堆焊层之间的搭接条件和顺序,并给出评定的有效范围。 S3617焊接位置和焊接方向 焊接工艺评定只对评定试件的根本焊接位置有效〔按AFNOR标准NF A88—111中的节规定〕并考虑下述规定: ——坡口平焊和角平焊位置可包括在其它焊接位置中,只要试验证明这种扩大是可能的; ——坡口平焊或角平焊位置和向上立焊位置可包括同方向焊接的所有中间过渡位置; ——立焊和仰焊位置可包括所有中间过渡位置; ——平焊和横焊位置包括了所有回转角度的中间过渡位置; ——水平轴线固定管位置可包括坡口平焊、角平焊、立焊和仰焊位置; ——垂直轴线固定管位置和水平轴线固定管位置可以包括坡口横焊位置; ——水平轴线固定管和垂直轴线固定管两个位置可包括所有位置。 但是.必须指出,对于立焊位置的每个焊接方向〔向上立焊或向下立焊〕应分别考虑。 只要满足S3613和S3631中的规定,在给定焊接位置的情况下,可把在管子上的评定试验与在板材上的评定试验视为等效。 S3618焊接工艺和参数 a〕堆焊工艺评定只有在下述内容符合焊接工艺评定文件的规定时才有效: ——电流类型〔直流和交流〕和直流电的极性〔正接或反接〕。只有从直流反接〔焊条按正极〕变为直流正接〔焊条接负极〕是允许的; ——电参数的范围〔I:对所有情况;U:仅对自动焊接〕; ——焊接速度的范围V〔仅对自动焊接〕,并应考虑注〔1〕的情况。 评定试验的监察人员或检验人员,可以根据该评定所采用的焊接位置和评定文件规定的参数范围规定试件焊接的这些参数值。 b〕当出现下述变化之一时,该焊接工艺评定应重新进行: ——从窄焊道工艺变为宽焊道工艺〔宽度大于焊条直径的三倍〕; ——从单丝工艺变为同时送入同一熔池的多丝工艺,反之亦然; ——改变了振幅、频率或占空比; ——自动焊机型号的改变。 注〔1〕:对于相同的电待性,焊接工艺规定的可变速度V,取决于板与焊接方向之间的倾斜角度。然而以规定的最高速度和最低速度V完成的两个试件的评定结果,对所有的中间速度的焊接工艺评定也是有效的。 注〔2〕:在焊接工艺文件中立明确规定焊嘴和电弧之间的自由高度范围及焊道之间的搭接宽度范围,以供参考。 S3619热处理 a〕当有以下变化之一时,该焊接工艺应重新评定: ——降低规定的最低预热温度; ——降低了后热处理温度规定的最少保温时间; ——提高了规定的最高层间温度,或降低规定的最低层间温度; ——当使用保护气体时,增加了一道高于50℃的预热工序,而该工序在原工艺中未规定。 b〕当产品焊缝的消除应力热处理发生下述变化之一时,工艺评定应重新进行: ——规定的温度范围的改变和入炉温度以及上升、降温速度的改变。 ——保温时间的增加,导致在评定试件上进行的模拟消除应力热处理失去代表性〔见 S3623〕 S3620评定试件的制备 S3621母材和焊接填充材料 母材和焊接填充材料应是实际生产中采用的材料或是在规定等效范围内的代表材料。 待堆焊外表的准备应符合实际生产要求,并经过检验,以保证不出现缺陷。 S3622评定试件的焊接 一般地讲,所使用的电源类型〔直流或交流〕必须与实际生产中使用的相同,并且具有 相似的静特性〔陡降、垂直、平特性等〕。 在整个评定试验过程中,每条焊道的预热温度应尽可能接近规定的最低预热温度〔保持 在规定的温度+25 ℃以下。如果试件焊道间的冷却时间太长,那么这一温度偏差可提高40 ℃〕。评定试验时所采用的后热温度应尽可能接近规定的最低温度值。 当使用自动焊机时,焊机的牌号和类型必须与实际生产中使用的相同。 在评定试验中,应对U、I、V进行测量: ——在使用自动焊机时.应连续自动记录U和I; ——在其它自动焊情况下,应作定期的记录。 ——堆焊面应有一个与产品的堆焊面相同的外形〔如焊道的搭接〕;当采用高能自动焊时,对评定试件焊接的各堆焊层之间的中断和重新开始,都应符合S3633d〕中便于检查的规定。 S3623模拟消除应力热处理 焊接之后〔必要时包括后热〕,评定试件㈩必须经过一次热处理.模拟对评定所涉及的产品堆焊层施加的全部消除应力热处理。 模拟消除应力热处理必须按生产规定的条件进行〔加热温度.入炉温度以上的升、降温速度〕。在产品焊缝依次经过几个不同加热温度的消除应力热处理情况下.相对直的评定试验件也必须在这些加热温度的每一温度下进行热处理。 对于每一加热温度,模拟消除应力热处理的保温时间应大于实际生产中累积保温时间的80%。对实际生产中的变化应制定相应的措施。 但是,在代表实际生产条件的几种加热温度下的模拟热处理〔即相当于几次中间消除应力热处理后,紧接着进行一次较高加热温度的最终消除应力热处理〕,在下述条件下,可以认为适用于由较少加热温度次数组成的一次热处理: ——热处理所包含的最终加热温度,是模拟热处理的最终加热温度,该温度的名义值至少比所有其它热处理温度高25℃。 ——上述关于保温时间的规定,对每一加热温度都应遵守。 模拟消除应力热处理的条件应在工艺评定文件中做出规定。 这种热处理,经同意,可以在一个周期内完成,制造商必须能够证明模拟热处理的参数是正确的。 所有的温度循环应作记录。 注〔1〕:除了用于腐蚀试验的取样区不要求进行消除应力热处理外,都要进行消除应力热处理。 S3630评定试件的试验 S3631概述 ——所有取样都应在试件经过整体热处理〔除S3633 f〕中规定的某些试验的取样外〕和评定文件规定的无损检验之后进行。 ——如果试件是由几种焊接方法焊成的,那么所取试样,应尽可能代表每种焊接方法所具有的特性。 ——力学性能试样应取在无损检验显示的质量最好的区域。 另一方面,用作金相检验的试片,应取在无损检验的缺陷显示合格区。.——检验也应说明所涉及的所有根本焊接位置的特性.并通过试件对其进存评定〔见S3617〕,在每一相应区域中应作一组试验。 S3632无损检验 评定试件应经过为评定产品堆焊件所规定的所有无损检验,并且必须满足1级要求。其外表状态应与产品堆焊外表的最不利状态相类似。 S3633破坏性检验 试样类型及试验方法按附录SI的规定。 a〕弯曲试验 根据附录SI〔SI 230〕,应取4个侧弯试样,其中两个试样平行于焊接方向,另两个试样垂直于焊接方向。 b〕化学分析 化学分析用的金属屑,是从堆焊层的焊态外表磨掉0.5mm后,在深度2mm范围内取得。 应检验的化学元素含量有:碳、硅、硫、磷、锰、镍、铬、氮、钴。必要时,还应检验其它的合金元素含量。 c〕δ铁素体含量的测定 δ铁素体的含量是按修正的SCHAEFFLER图〔DEL0NG或MCKAY图,见图S2500.3〕确定的。并在任何热处理之前,可用直接磁性测量法〔按照MC1340要求进行复验。 d〕金相检验 金相检验取样条件按下述规定: ——一个试样应取在垂直于焊接方向,并应涉及第一层和以后几层焊道。 ——第二个试样应取在平行于焊接方向,当采用高能自动焊方法时,试样应取在S3622规定的焊接中断和重新开始的母材和熔敷金属区。 上述检验应按照附录SI〔SI 4。0〕要求进行。 尤其是在合金钢的堆焊情况下.当采用一种组合焊接工艺其中至少包括一种高能自动焊方法时,对经受热影响的母材区进行观察,应确认不会出现粗大晶粒区。例如,第一层熔敷金属引起的,未被继后各层的熔敷金属所细化的粗大晶粒区。 e〕硬度测定 应按照附录S1的规定测定硬度。测定硬度变化曲线的目的是为了检验母材热影响区的硬度。 f〕焊缝金属腐蚀试验 腐蚀试验应按附录SI规定的方法进行。 但是,如果含碳量≤0.035%,那么不要求进行这一试验,否那么试验必须给出合格的结果。此外,对于20—10型材料,铬含量必须≥19.00%。 S3634结果 a〕侧弯试验 不得出现任何明显的开裂。单个裂纹、气孔和夹渣的长度不应超过1.5mm。 b〕化学分析 在评定文件中应规定要确定的化学元素和要保证的限值。 特别是以下元素含量应在下述限定范围内〔%〕: ——C≤0.035〔力求≤0.030〕; ——Si≤1.50 ——Mn≤2.00 ——Cr l8.00~21.00 ——Ni 9.00~12.00 ——S≤0.025 ——P≤0.025 ——N提供数据作为资料 c〕δ铁素体含量 δ铁素体含量,按照修正的SCHAEFFLER图确定,应在5~15%之间。 在有疑心的情况下,可用直接磁性测量法〔根据MCl340要求〕作补充检验。 d〕硬度测定 在母材热影响区,其硬度不得超过S3234 f〕规定的值。 注〔1〕:如果晶间腐蚀试验结果符合要求,以及在19—9型材料含铬量大子19.00%的情况下,那么含碳量大于0.035%,而不超过0.04%是允许的。 S3640模拟补焊 在S3111所述情况下,模拟补焊必须按S3600的规定,并考虑下述几点要求: ——所选择的凹坑应能代表进行下述评定用的焊接工艺文件中所允许的限制条件: ·不预热的不锈钢补焊; ·带或不带过渡层〔即24—1 2型材料〕的补焊; ·先补焊母材,然后补焊堆焊层。 ——应进行下述检验: ·母材和堆焊层的补焊层检验; ·两个侧弯试验,取祥方向垂直于堆焊层的补焊方向; ·金相检验; ·硬变测量; ·按S3633 f〕规定的晶间腐蚀试验。 ——取样应使补焊区位于试样的中心部位。 注:如果在带隔离层〔S3500〕的接合面上进行过等效模拟补焊,那么不需再进行模拟补焊。 S3650几种堆焊工艺的组合按照两种不同的堆焊工艺焊成的并列堆焊层不能构成一种组合焊接工艺,其中每二种工艺都应根据S3610、S3620、S3630的要求分别进行评定。 用不同的焊接工艺叠加熔敷金属所产生的堆焊层应经过专门的评定。评定试件应按照焊接工艺规定的方法进行制备,评定的有效范围遵照S3610的规定。 S3700在碳钢和低合金钢上的镍基合金堆焊 在以下规定的条件下,S3600中的要求也适用于这类堆焊。 S3710评定的有效范围 遵照S3610的规定。 S3711车间 遵照S3611的规定。 S3712母材:牌号 遵照S3612的规定。 S3713母材:形状和尺寸 遵照S3613的规定。 S3714焊接方法 遵照S3614的规定。 S3715焊接填充材料和保护气体 遵照S3615的规定。并应注意:在c〕段中所规定的第二层上所使用的焊案直径不应超过第一层所使用的焊条直径。 S3716堆焊层数和堆焊顺序 遵照S3616的规定。 S3717焊接位置和焊接方向 遵照S3617的规定。 S3718焊接工艺和参数 遵照S3618的规定。 S3719热处理 遵照S3619的规定。 S3720评定试件的制备 遵照S3620的规定。 S3730评定试件的检验和试验 S3731概述 ——所有试样应在试件经过整体热处理和按评定文件规定的无损检验之后切取; ——如果试件是用几种焊接方法焊成的,应尽力使切取的试样能代表每一种焊接方法的特性; ——力学性能试样应从无损检验显示的质量最好的区域制取; 另一方面,宏观和/或微观检验试片,应取自无损检验的缺陷显示合格的区域。 ——检验应能说明所有有关的根本焊接位置的特性和通过试件对其进行评定〔见 S3717〕,在试件每一相应区域均应进行一组试验 S3732无损检验 评定试件应经过对实际产品堆焊层所规定的全部无损检验,并且必须满足1级要求。堆 焊层的外表状态应与产品堆焊外表的最不利状态相类似 S3733破坏性试验 试样类型及试验方法按附录SI的规定。 a〕弯曲试验 应按照附录SI〔S1230〕的规定取4个侧弯试样,其中两个试样与焊接方向垂直,而另两个试样与焊接方向平行。 b〕化学分析 化学分析用的金属屑,是从堆焊层的焊态外表磨掉0.5mm后,在深度2mm的范围内取得。应检验的化学元素含量有:碳、硅、硫、磷、锰、镍、铬、钴、铁、铌、钽、铜、钛等。 另外,在管板堆焊镍基合金的情况下,还应对与管子焊接有关的那些堆焊层再进行化学分析。为此,应从这些堆焊层外表以下2mm范围内取化学分析试样。 c〕金相检验 金相检验的取样条件规定如下: ——一个试样应垂直于焊接方向切取并涉及第一层和其后几层的几个焊道〔最后一层至少含三个搭接区〕。 ——另一个试样应平行于焊接方向切取。 当采用高能自动焊接时,取样时应涉及到按照S3622所规定的焊接中断和重新开始的熔敷金属及母材区。 这些检验应按附录SI〔S1400〕规定进行。 尤其是在合金钢上堆焊的情况下,当采用一种组合焊接工艺,而且其中至少包括一种高能自动焊方法时.对经受热影响的母材区进行观察,应证实不会导致粗大晶粒区的出现。例如,由于第一层熔敷金属引起的未被继后各层熔敷所细化的粗大晶粒区。如果不是这种情况,在由承包商提交的有关焊接工艺评定报告中应指出,在重复加热期间不存在裂纹的危险。 d〕硬度测定 按附录s1的规定测定硬度变化曲线。测定的目的是为了检验母材热影响区的硬度〔三条曲线垂直于焊缝外表,其中一条曲线应通过第一层堆焊层焊道间的搭接区〕 S3734结果 a〕侧弯试验 不直出现任何明显的开裂。单个裂纹、气孔和夹渣长度不得超过3mm。 b〕化学分析 要求测定的元素和要求保证的限值应在评定文件中规定。 特别是以下元素应在给出的限值范围内: 〔1〕与介质接触的堆焊层 %Fe %Co %Si 〔%Nb+Ta〕 %S %P 最高15.00 最高0.2.〔争取0.15〕 最高0.65 最低1.80 〔1〕〔2〕 最高0.015 最高0.020 注:①在用焊条手工堆焊的情况下,为1.00~2.00%〔力求最低值为1.80%〕 ②对与管焊缝有关的堆焊层,在S3734 b〕1〕中给出的限值,或按下表规定: %Fe %Co %Si 〔%Nb+Ta〕/%S %S %P 最高25.00 最高0.2.〔争取0.15〕 最高0.65 最低10 最高0.015 最高0.020 c〕硬度测定 在母材的热影响区,一般硬度值不超过350HV。 S3740模拟补焊 在涉及S3111的情况下,模拟补焊应按S3700的要求进行,并应考虑下述几点: ——所选择的去除金属沟槽应能代表下述焊接工艺评定的有关文件中所允许的极限条件: ·不预热的镍基合金补焊; ·在母材补焊后再补焊镍基合金堆焊层; ——应进行以下试验: ·母材和堆焊层的补焊层无损检验; ·垂直于堆焊层补焊方向的两个侧弯试验; ·金相检验; ·硬度测定。 ——取样时,应使补焊区位于试样的中心。 注:如果在带隔离层的接合面上进行过等效模拟补焊,那么不必再进行模拟补焊。 S3750管子与管板焊缝模拟试验 管子与管板堆焊层的焊接。应按照下述规定进行模拟试验.或者喟5根管子和堆焊层相焊;或者制作再熔化线: ——应采用与管子焊接相同的焊接方法和具有代表性的焊接参数〔用TIG焊时,可以不用填充金属〕。 ——用单道焊,焊接五条环焊缝〔代表管焊缝的尺寸〕.再用双层重叠焊道焊接五条以上环焊缝〔使管板连焊层受到两次热影响〕。 采用实际制造中对管子与管板焊缝所规定的相同检验方法验证无裂纹存在。 注:如果焊接填充材料已做过验收试验并符合S3000的规定,那么焊接工艺评定时,可不进行上述的模拟试验。 S3760几种堆焊工艺的组合由两种不同的堆焊工艺焊接的并列堆焊层不能成为一种组合焊接工艺。其中每一种工艺都应根据S3710、S3720和S3730的要求分别进行评定。 用不同的焊接工艺并通过叠加熔敷金属而得到的堆焊层应经过专门的评定。评定试件应按照焊接工艺规定的方法进行制备。评定的有效范围应遵守S3710的规定。 S3800热交换器管子与管板的焊接 蒸汽发生器列入热交换器范畴。 S3810评定的有效范围 a〕下述这些要求是关于不锈钢管板,或在碳钢或低合金钢上用奥氏体—铁素体不锈钢或用高镍合金堆焊而成的管板与奥氏体或铁素体不锈钢管子或高镍合金管子,以及碳钢或低合金钢管子的焊接。 b〕根本焊接位置按AFNOR标准NF A88—11l第节的规定。 S3811车间 评定试验应与产品焊缝在同一车间进行,该车间应符合S6000的规定。 S3812母材:牌号 a〕这里所指的“母材〞是管子焊接相应的影响区,即: ——管子材料; ——管板材料或受管子焊接影响的管板堆焊层材料。 焊接工艺评定只对具有相同规定化学成分的“母材〞有效。 但是,所有非稳定型并满足晶间腐蚀要求的奥氏体和奥氏体—铁素体不锈钢应视作等效,但要考虑到以下限制:在用18—8型〔不含Mo〕填充材料和用同类“母材〞焊接评定试件的情况下,其评定不能扩大到18—10—2型〔含Mo〕钢的焊接。由不同的熔炼方法、成型或堆焊方法得到的母材之间是允许等效的。 注〔1〕:按照附录S1的规定 b〕当两种不等效的母材相焊时,应针对这两种母材的组合进行焊接工艺评定.并且该评定只对这类组合焊接有效。 S3813母材:形状和尺寸 a〕当管子的公称直径或名义厚度的变化不超过评定试件所用管子尺寸的±10%时,焊接工艺评定是有效的。 b〕对蒸汽发生器而言,焊接工艺评定只有当该评定所采用的管子尺寸〔直径和壁厚〕在制造公差范围内时才是有效的。 c〕当规定的孔之间的孔带宽度小于以下较大值时:10mm或管子名义壁厚的三倍,如果这个宽度减少10%或10 %以上,那么该焊接工艺应重新评定。 S3814焊接方法 焊接方法的增加、取消或改变,或操作方式的变化〔手工焊、半自动焊或自动焊〕,应要求做新的工艺评定。 S3815焊接填充材料和保护气体 a〕评定试件所采用的焊接填充材料应符合评定所涉及的实际产品焊缝用的填充材料验收技术条件规定,它们应具有相同的几何特性和化学成分。 b〕在药皮焊条电弧焊的情况下: ——焊接工艺评定只对使用与评定试件所采用的同一商标名称的药皮焊条和同一化学成分的填充金属〔焊丝、光焊条等〕才有效。但是,在使用符合同一采购技术规格书的另一种填充材料时,只要这种材料曾按照S5000的规定作过评定,那么不必再作新的评定。 ——焊接工艺评定只对焊条直径不超过评定试件所用焊条直径时才有效。 c〕如果出现下述变化之一,焊接工艺应重新评定: ——使用、取消或添加另外的填充材料; ——用或不用熔化垫环,以及必要时改变熔化垫环规定的化学成分或形状; ——采用气体保护焊时,填充焊丝直径的改变。 d〕如保护气体发生下述变化之一,那么焊接工艺评定应重新进行: ——气体或混合气体的名义化学成分的改变; ——气体流量的改变超过了规定范围。 53816接头型式 如果发生下述变化之一,焊接工艺评定应重新进行: ——从管子伸出管板外表改为管子凹入管板外表或与管板外表齐平的设计变化; ——采用气体保护焊时,与管板焊接的管子制备中的任何几何形状的改变〔包括间隔〕; ——增加、取消或改变胀管工艺,该工艺是由下述确定的: ·方法〔机械的、扩胀环、滚轮等〕; ·机械类型; ·参数的调节范围〔力矩、压力或转数〕。 S3817焊接位置和焊接方向 焊接工艺的评定只对相应于评定试件的根本焊接位置有效〔见S3810 b〕。 S3818焊接工艺和参数 a〕焊接工艺评定只对下述情况有效: ——自动焊机〔相同商标名称〕; ——电流种类〔直流或交流〕和直流电的极性〔正接或反接〕; ——规定的电参数范围〔I:所有情况;U:只对自动焊接〕; ——焊接速度范围〔只对自动焊接〕。 应当指出,评定试验的监察人员或检验人员可以按照评定所采用的焊接位置和评定文件所规定的参数范围规定实施焊接的这些参数值。 b〕如果发生下述变化,焊接工艺评定应重新进行: ——从单道焊变为多道焊或相反。 S3819热处理 如果发生下述变化,焊接工艺评定应重新进行: ——所规定的最高层间温度的提高或所规定的最低层间温度的降低。 S3820评定试件的制备 S3821母材和焊接填充材料 母材和焊接填充材料直是实际生产中所使用的材料,或在等效范围内能代表实际生产中 所用材料的等效材料。 代表管板的试件厚度,至少为90mm。在试件上加工的孔应能代表管板上孔的配置〔间隔〕。但是,只要采用适宜的装置确保焊接操作过程中焊缝的受热条件和夹紧条件能代表产品焊缝所使用的条件。对试件的厚度可以减薄。 S3822加工方法 试件外表应按照生产中实际使用的方法进行加工和检查。 坡口加工方法应能代表生产中实际使用的方法。 管子的安装、可能使用的胀管工艺、间隙的设置与检查都应与实际生产中规定的相同。 S3823评定试件的焊接 应至少焊10根管子,并按下述要求进行: ——使用与实际生产中使用的相同商标和类型的自动焊机〔必要时〕; ——使用与实际生产中相同类型的电源〔直流或交流〕并具有相似的静特性〔陡降、垂直、平特性等〕;在焊接评定试验过程中,应测量U、I和V参数; ——当使用自动焊机时.对U和I应连续自动记录; ——当采用其它自动化方法时应定期记录U、I和V。 S3824模拟消除应力热处理 不要求模拟消除应力热处理。 S3830评定试件的试验 S3831概述 所有试样都应在试件经过评定文件中所规定的全部无损检验之后切取。 S3832无损检验 评定试件应经过为评定的有关产品焊缝所规定的全部无损检验〔外观检查、液体渗透检验和密封性检验等〕,并应满足l级要求。为确保胀接局部不泄漏和对焊缝上的有效试验不失效,焊后必须作密封性检验。如果在至少5根管子上按每步0.2mm进行连续磨光操作时,可以免作密封性检验。 S3833破坏性试验 在每根管子上,通过最终焊道的搭接区作径向切片,在径向相反的两个区域进行焊道根部的宏观检验和微观检验。此外,对宏观检验有疑心的任何区域,需进行放大适当倍数的微观检验以鉴别缺陷。 S3834结果 a〕外观检验 存在以下缺陷是不合格的: ——在管板孔的边缘处的任何未熔合; ——管子内壁未熔合〔在插套焊缝的情{Z-V〕; ——由于凝固时,熔池的拢动而出现外表气孔、空穴、裂纹和蜂窝状缺陷。 ——夹钨; ——内径不符合技术规格书要求; ——在堆焊面上焊遭的任何咬边。 b〕液体渗透检验 以下是不合格的: ——在焊缝金属上.任何尺寸的显示: ——在堆焊层和热影响区中,尺寸大于对管子与管板产品焊缝所规定的显示。 c〕密封性检验 超过对产品焊缝规定的限值的任何泄漏为不合格。 d〕金相检验〔见图S3834〕 堆焊层 堆焊层 平板 平板 管 管 图S3834 焊喉尺寸〔a〕等于圆心位于焊缝的根部,并完全内接在焊缝中的最大圆的半径。该值应考虑到任何气孔〔或夹渣〕,并按图2和下式计算: a—∑di>0.66e 最短的泄漏途径: I—∑di>0.66e 其中∑di =d1+d2〔气孔或夹渣的直径之和〕 ——如B3353.3b.7、C3253.3a.3、C3353.3a.3中所规定的,如果存在机械连接〔见F4423.2.1d〕,那么焊喉的平均尺寸应不小于0.9e,而单个焊喉尺寸应不小于0.66e。 ——不允许有裂纹。 只有局部最短的泄漏途径大于0.66e时才允许存在气孔和夹渣。 ——小于0.1mm的根部不连续性缺陷可以允许,特别是由于熔合区不规那么而导致这种情况时; ——当进行连续磨光检验〔S3823.1〕时,任何气孔和夹渣的尺寸应小于0.2mm,但是这个值应与从横截面上观察到的气孔和夹渣值相符合。 S3840模拟补焊 S3841评定的有效范围和评定试件的制备 评定的有效范围及评定试件的制备条件是与管子同管板焊接的有关规定相同〔S3810~S3820〕。并考虑下述要求: 在实际生产中所要采用的每一种补焊工艺应至少在6根管子上进行模拟试验。对于管子 与管板焊补缀焊有关的焊接工艺评定试验中,所使用的相同商标的自动焊机型号的任何改变,不需要重新进行补焊工艺评定。 S3842评定试件的检验 对评定试件焊缝应做下述检验: ——液体渗透检验; ——通过补焊区径向的两个相对区域,切取径向试片,做宏观和微观金相检验。 检验结果应满足S3834规定。 S3900管道焊缝 S3910环焊缝 S3911评定的有效范围 1〕车间 评定试验应在焊接产品焊缝的同一车间进行,该车间应符合S6000的要求。 2〕母材:牌号 ——对于碳钢或低合金钢的环焊缝,遵照S3112的规定; ——对于奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢环焊缝,遵照S3312的规定; ——对于镍基合金环焊缝,遵照S3412的规定; ——对于异种金属环焊缝,遵照S3510的规定。 3〕母材:形式和尺寸 厚度: 厚度有效性的规定见表S3311.3〔尺寸单位mm〕。 评定试件的厚度“e〞 有效性范围 试件一边或双边单道焊缝 多道焊缝 e≤3 0.8e到1.1e e到2e 3<e≤12 0.8e到1.1e 3到2e 12<e≤100 0.8e到1.1e 0.5e到2e〔最大150〕 e>100 0.8e到1.1e 0.5e到1.5e 直径: 在外径OD的试件上进行的焊接工艺评定,对于外径大于以下数值的产品接头是有效的: ——0.5OD对手工焊和半自动焊; ——0.75~2OD,对自动焊接方法和自动焊机焊接。 但这个规那么不适用下述情况: ——当试件的直径和厚度允许进行冲击试验时,不允许采用未经冲击试验获得的评定。 ——当试件的厚度大于20mm和直径大于51mm时,不允许使用外径小于或等于5lmm的试件所获得的评定。 4〕焊接方法 遵照S3214、S3314或S3414的规定。 5〕焊接填充材料和保护气体 ——对碳钢或低合金钢焊缝,遵照S3215规定; ——对于奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢焊缝,遵照S3315规定; ——对于镍基合金,见3415规定。 6〕接头型式 遵照S3216、S3316或S3416的规定。 7〕焊接位置和焊接方向 焊接工艺评定只对相应于评定试件的根本焊接位置有效,并考虑下述几点: ——水平轴旋转管和水平轴固定管位置包括了平焊、立焊和仰焊位置; ——垂直轴固定管位置只包括横焊位置。但是,如果试验说明可以扩大的话,该评定可以扩大到水平轴旋转管的平焊位置; ——水平轴固定管和垂直轴固定管两个位置,包括了所有的焊接位置; 然而,应指出,对于立焊位置的焊接方向〔向上立焊和向下立焊〕应分别考虑。 8〕焊接工艺和参数 遵照S3218、S3318或S3418的规定。 9〕热处理 遵照S3219、S3319或S3419的规定。 S3912评定试件的制备 ——对碳钢或低合金钢,遵照S3220规定; ——对奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢和镍基合金,遵照S3320的规定。 S3913评定试件的检验和试验 S3913.1总那么 ——对碳钢或低合金钢,遵照S3231规定; ——对奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢和镍基合金,遵照S3331的规定。 在完成焊接和经过规定的热处理后,焊缝应进行下述检验和试验。 S3913.2无损检验 评定试件应经过使用于产品接头的所有无损检验,并应满足1级要求。 S3913.3破坏性试验 试样类型和试验方法按附录SI的规定。在异种金属试件对接焊的情况下,应遵照S3510的规定。 1〕对于外径<51mm的评定试件试验要求: a〕最好焊接一个管状试件并进行下述试验: ——两个面弯试验; ——两个背弯试验; ——两个横向棱柱形拉伸试验,如果有适当的试验装置·可用一个完整的试件试验代替上述两个试验; ——金相检验;试片最好取在搭接区; ——硬度测定;按附录SI 520规定运行〔奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢和镍基合金除外〕; ——熔敷金属化学分析〔参照S3233.b〕、S3333.b〕和S3433.b〕〕。 ——对奥氏体—铁素体不锈钢,按照S3333.c〕的规定测定铁素体的含量.并按照S3333.e〕的规定进行熔敷金属晶问腐蚀试验。 b〕如果不能从同一个管状试件上按照S3913.3.1〕a〕的规定取所有的试样,那么可 焊接两个管状试件。 本节所规定的有关试验和检验表示在图S391 3.3.1〕a、b、c和d中。 2〕对于外径≥51mm的评定试件所要求的试验要求: 对于管状试件应进行下述试验: ——金相检验,试片最好取在搭接区; ——两个横向棱柱形拉伸试验; ——两个背弯试验; ——两个面弯试验; ——如果试件的厚度e的外径φ外能够提供所需试样,应在室温和根据SI 120规定的高温下各做一个熔敷金属纵向拉伸试验; ——硬度测定; ·按照SI 5l0的要求,测定硬度。 ——熔敷金属化学分析〔参照S3233b,S3333b和S3433b〕: ——在焊缝金属上和母材热影响区KV冲击试验按下表规定进行: 冲击韧性试验:所需试样数量 试样厚度〔mm〕 熔敷金属 KV〔1〕母材和热影响区 说明 5<e≤20〔11〕 1组,3个外表试样 1组,3个近外表试样 按照设备技术规格书的要求 20<e≤30 〔3〕 2组,每组3个试样; 1组在外表,另1组在根部。 1组,3个近外表试样 30<e 3组,每组3个试样; 1组在外表,另1组在: e≤50mm时,在1/2厚度上 50<e≤80时,在1/3厚度上 80<e时,在1/4厚度上 第3组在根部区〔4〕 2组,每组3个试样; 1组在外表,另1组在: e≤50mm时,在1/2厚度上 50<e≤80时,在1/3厚度上 80<e时,在1/4厚度上 〔2〕 〔1〕所述的试验必须在离熔合线1mm和4mm的碳钢和低合金钢的热影响区中,或缺口在奥氏体、奥氏体—铁素体不锈钢和镍基合金的熔合线上。当必要时在母材上进行相应试验以供参考。 〔2〕在根部焊道不被去除且又位于规定的取样区以外的情况下,KV冲击试验应如前所述,在这个根部区域进行。 〔3〕 对于C5120和D5000规定的碳钢和低合金钢的高级别设备,其效劳压力超过16bar时,必要时,应采用截面缩小为10×7.5mm2或10×5mm2的试样。对于其它设备,可将表中试件最小厚度5mm的数值放大到10mm。 〔4〕如果根部区域与预先规定的取样区域重合,且e≥50mm,那么应在其中间区域〔1/4与1/2厚度之间〕取出相应的一组试样。如果e<50mm,那么应取在第二层外表。 ——对奥氏体—铁素体不锈钢按照S3333c〕的规定测定δ铁素体含量,并按S3333e〕的规定进行熔敷金属晶间腐蚀试验。 本节规定的有关试验和检验,表示在图S3913.3、2〕、a〕、b〕和c〕中。 3〕全位置TIG自动焊 所使用的工艺已在S3913.3.1〕或S3913.3.2〕中给出。当评定试件是处在水平轴固定管位置时,还应遵守下述规定: ——除化学分析外,必须对每个焊接方向〔向上立焊和向下立焊〕进行所要求的试验。此外,横向棱柱形试样拉伸试验,对两个方向都是适用的。如果这一方法限于根部焊道的制作,在两个方向只需进行金相检验。对于整个试件要求的试验数量应按照S3913.3 1〕或S3913.3 2〕的规定。 考前须知: ——对厚度≤10mm的管子不做冲击试验; ——如果管子的厚度>20mm,那么允许采用相同数量的侧弯试验代替面弯和背弯试验。然而,对于不进行反面焊的情况下,应保存背弯试验。 ——与本章规定有关的试验和检验示意图,S3913.3 2〕a、b、和c列于本章之后。 S3913.4 结果 ——对于碳钢和低合金钢见S3234。 ——对于奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢见S3334并考虑以下几点: 延伸率应大于或等于25%。当断裂发生在中间1/3以外并延伸率不合格时,允许在12点钟的位置重新进行一次试验,试样按照标准NF EN 10002.1中第11.4章节的要求进行。试验结果延伸率应大于或等于25%。 ——对于镍基合金见S3434。 S3914模拟补焊 ——对于碳钢和低合金钢见S3240。 ——对于奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢和镍基合金见S3340。 S3920支管的焊缝 S3921评定试件的制备 支管焊缝应根据下述规定评定: a〕对平面或管状对接焊试件的焊接工艺评定.用于验证焊接接头是否符合所要求的质量标准,特别是对于力学性能方面。 b〕做一个代表性支管试件,以便在焊接工艺评定试验中和有关的无损检验中考虑到可行性〔可达性、焊接顺序和参数等〕和无损检验的特殊条件。 S3922评定试件的有效范围 S3922.1平面或管状对接焊试件的有效范围 a〕除了下述b〕的特殊规定外,S3911〔即环焊缝〕中的规定范围可以扩大到平面对接焊试件。尤其是S39ll中下述各节的要求: 1〕车间; 2〕母材:牌号; 4〕焊接方法; 5〕焊接填充材料和保护气体; 8〕焊接工艺和参数; 9〕热处理 b〕特殊要求 3〕母材:形状和尺寸 每个平面或管状对接焊试件的厚度“e〞应等于测量焊缝的焊喉值〔此值是指在两个焊件之间坡口中的焊缝金属最小保证熔透点到焊缝外表的距离,不包括任何可能的余高〕。在厚度为“e〞的试件上进行的工艺评定,对下述确定的焊喉厚度在e,〔最大值〕和e。最小值之间的产品接头是有效的。 ——e1:1.5e+3mm; ——e2:0.75e。 在补焊以及在S3111所述的情况下,下限值可缩小到5mm。对于较小厚度的补焊,为了扩大评定的有效范围,应采用最小厚度进行试验。 6〕接头型式 对这类管状或平面对接焊试件,根据S3921 a〕不再考虑“坡口型式〞。 但是,在以下情况下,需要作新的工艺评定: ——取消了一个〔永久的或l临时的〕可熔的或不可熔的背部垫板; ——取消了对根部焊道的去除。 7〕焊接位置和焊接方向 焊接工艺评定只对评定试件所采用的并且相对应于支管焊缝〔见图3922.1.b。7〕〕实际生产中所遇到的根本焊接位置有效。 53922.2代表性支管试件的有效范围 a〕除b〕中的特殊要求外,代表性支管试件的有效范围与S3922.1 a〕相同,特别是对于: 1〕车间; 2〕母材的牌号; 4〕焊接方法; 5〕焊接填充材料和保护气体; 8〕焊接工艺和参数; 9〕热处理。 b〕特殊要求 3〕母材:形式和尺寸 应针对制造中出现的每种支管类型制作代表性支管试件〔根据国际焊接学会文献ⅡS/W—146—64“推荐用于管路的焊接接头〞第1局部,见附录SⅢ〕。 此外,对于带坡口的非插入型安放式支管,应将完全焊透和局部焊透的焊缝区别开来。但是,对于给定的支管型式,下面情况是允许的: ——在实际生产中出现的倾斜度最大的支管包括了倾斜度较小的和垂直的支管; ——当支管的焊缝位于同一个平面时,外径为中外的支管包括了外径等于或大于西外的支管; ——其它的情况是,外径为西外的支管,包括了外径小于或等于西外的支管; ——带坡口的安放式支管包括了无坡口的安放式支管。 6〕接头型式 增加或取消垫板〔永久的或临时的,熔化的或非熔化的〕均应重新进行工艺评定,并应遵守对根部焊道去除或不去除的有关规定。 7〕焊接位置和焊接方向 应遵守S3922.1 b〕7〕关于“焊接位置和焊接方向的规定〞。 S3923评定试件的试验 S3923.1总那么 ——见S3913.1。 S3923.2无损检验 在管状或平面对接接头上和代表性支管试件上所进行的无损检验,应与有关评定的实际产品接头所规定的无损检验相同,并应满足l级焊缝的质量要求。 S3923.3破坏性试验 所取试样的型式及试验方法列于附录S1中。在异种材料对接焊的情况下,应按照S3510的规定。 a〕平面或管状对接焊试件的试验 ——对平面对接焊试件的破坏性试验应按以下规定: ·对于碳钢和低合金钢,见S3233的规定; ·对于奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢,见S3333的规定; ·对于镍基合金,见S3433的规定。 ——对管状对接焊试件的破坏性试验按S3913.3的规定进行。 b〕在代表性管嘴试件上的试验 第一个试片应取在由管嘴轴线与支承管〔或管道〕轴线组成的平面内,而第二个试片的取样位置与第一个试片取样位置成90°角。 在每一个试片上应进行下述试验: ——根据附录S1,在焊缝整个横截面上进行金相检验; ——根据附录S1,测定硬度变化曲线,但奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢及镍基合金除外。 S3923.4结果 管状或平面对接焊试件: ——见S3913.4。其结果扩大到平面对接焊试件。 代表性支管试件: ——金相检验,按照附录S1 400的规定进行; ——测定硬度变化曲线:一般热影响区的硬度应不超过350HV。〔奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢及镍基合金除外〕。 S3924模拟补焊 S3924.1 管状或平面对接焊试件 ——对于碳钢或低合金钢,见S3240; ——对于奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢和镍基合金,见S3340。 S3924.2代表性管嘴试件 ——见S3111。 S3930管子插套焊缝 S3931有代表性的插套焊试件评定的有效范围 a〕除了下述b〕中的特殊要求外,在S3911〔环焊缝的情况〕中规定的有效范围可扩大到平面对接试件。 S3911中关于以下各项要求适用于本节: 1〕车间; 2〕母材:牌号; 4〕焊接方法; 5〕焊接填充材料和保护气体; 9〕热处理。 b〕特殊要求 3〕母材:形式和尺寸 对名义厚度为“e〞的管子进行的焊接工艺评定.对由下式确定的实际厚度为e1〔最大值〕和e2〔最小值〕之间的管子是有效的: ——e1=1.5e+3mm; ——e2=0.75e〔e>5mm时〕; ——e 2=0.85e〔e≤5mm时〕。 可以认为外径为西井的管子包括外径大于或等于中外的管子。 7〕焊接位置和焊接方向 焊接工艺评定只对评定试件中所采用的并对应于插套焊缝实际制造中所采用的根本焊接位置有效〔见图S3931.b.7〕,并考虑下述要点: ——管子轴线成45°的6G/位置,包括管子轴线垂直的平焊位置和管子轴线水平位置以及所有中间过渡位置; 8〕焊接工艺和参数 见S3218、S3318和S3418。此外,当由多道焊改为单道焊时,焊接工艺评定应重新进行。 焊接位置 管子轴线:垂直,“平焊〞 管子轴线:垂直,“仰焊〞 水平轴线固定管/水平轴线旋转管 “轴线成45°〞 管子轴线公差:对评定试件的焊接:±5°,对有效范围:±15°。除了6G1:+45°和6G2:+180° S3932评定试件制备 管子插套焊缝应采用能代表插套焊缝的评定试件来评定,以便考虑实施工艺评定试验和有关无损检验的可行性〔可达性、焊接顺序和参数等〕以及进行检验的特殊条件。 对于评定试件,在焊接前,管子末端和套管底部之间的最小间隙应符合焊接数据包中的规定。 S3933评定试件的试验 S3933.1总那么 见S3913。 S3933.2无损检验 评定试件的无损检验应与有关评定的产品接头所规定的相同。 S3933.3破坏性试验 以下试验应在对应于根本焊接位置的每一区域中进行。 在每一试片上进行以下试验: ——按照附录SI 400要求,在焊缝的整个横截面上做一个金相试验; ——按照附录SI 500要求,测定硬度变化曲线,但对于奥氏体或奥氏体—铁素体不锈钢和镍基合金除外。 S3933.4结果 ——外观检查和金相检验: 应保证无以下缺陷: ——蜂窝状气孔; ——未熔合或未焊透;裂纹; ——尺寸超过0.8mm的根部缺陷; ——塌陷大于以下尺寸: e≤2.11mm时,为e; 2.11<e≤4mm时,为e/2。 e>4mm时,不允许有塌陷。 ——校核B、C、D卷3000章规定的焊喉厚度值是否得到满足。 ——硬度曲线测定 在铁素体钢的热影响区,硬度值一般不超过350HV5。 S3940 除插套焊缝外的角焊缝 ——应遵照S3530的规定。