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焊接工艺规程范文1
关键词:焊接工艺;焊接结构;课程设计;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)20-0071-02
一、引言
焊接作为一种先进制造技术,在工业生产和国民经济建造中起着非常重要的作用。经过几十年的快速发展,焊接已在许多工业部门的金属结构制造中几乎全部取代铆接。课程设计是学生适应实际生产的必要阶段。焊接工艺和焊接结构课程设计是焊接方向的集中实践环节的必修课,是学生学习完焊接工艺和焊接结构课程后进行的一次全面的综合训练。其目的在于让学生综合运用以前学过的基础理论知识掌握焊接结构设计的基本思路,培养学生综合应用所学的焊接知识去分析和解决工程实际问题的能力,帮助学生巩固、深化和拓展知识面,使之得到一次较全面的设计训练,为毕业设计和实际工程设计奠定基础。目前国内针对焊接专业课程设计改革主要集中在课程设计选题和课程设计考核方式等方面。如重庆科技学院针对焊接专业课程设计存在的问题,对课程设计的管理和实施进行了教学改革。佳木斯大学则将焊接结构的课程设计选题和工程实践紧密结合,让学生学以致用,解决实际问题。
为了满足企业对焊接工程师的需要,哈尔滨工业大学率先对焊接专业进行改革,把国际焊接工程师培训认证融入到本科教学中,培养具有国际焊接工程师资质的本科毕业生,受到了企业的欢迎。随即南京工程学院、太原理工大学、沈阳大学、抚顺石油大学等30多所院校都积极地开展了在校学生的国际焊接工程师培训工作。通过国际焊接工程师培训,学生对专业知识有更深入、更系统的理解。另外,在国际焊接工程师培训中还增加了“焊接生产及应用”学习,学生不仅可以将理论与实际紧密联系起来,而且还大大提高了综合利用基础理论知识解决实际问题的能力。此外,通过国际焊接工程师培训提高了学生的工程实践能力。由于国际焊接工程师培训教材的一个突出特点就是实践性强,培训教材的各部分内容都与工程实际紧密结合,并且将相关行业的主要标准穿插其中,进而使学生的工程实践能力有了较大幅度的提高。国际焊接工程师培训还能提高学生的动手能力。在国际焊接工程师培训过程中,除了理论培训外,还有60学时的动手实践环节。该培训环节是基于国际最新ISO标准条件下的实训练习,包含了实际生产中应用最为广泛的几种焊接工艺方法。总之,通过国际焊接工程师培训,学生的综合素质有了较大幅度的提高,拓宽了学生的就业渠道,提高了竞争力。
我校1992年成立焊接专业,专业培养目标是高级应用型焊接人才,要求学生应具备一定的专业理论知识,同时具备较高专业素养的工程实践能力。强化专业实践能力的培养是焊接专业一贯坚持的办学准则,为此焊接专业除理论和实验课程外,还设置了生产实习、课程设计、毕业设计等实践环节。实践课程的设置为学生提供了理论课程联系生产实际的机会。但由于受时间、办学条件等各种因素的影响,课程设计环节对标准规范认识不足的问题。本文就是针对这些问题进行课程设计教学改革,期望通过该项改革,进一步提高学生理论联系实际的能力,提高核心就业竞争力。
二、焊接工艺和焊接结构课程设计中存在对标准和规范的认识不足的问题
不管是焊接结构课程设计还是焊接工艺课程设计,其实都是对标准和规范的具体应用。比如设计压力容器时,应用的就是从GB到JB再到HG的一系列标准和规范。由于历史原因,我校任课老师多为学院派,对工厂里规范和标准的应用缺乏充分的认识,所以对标准和规范的重视程度严重不足,这就直接导致了指导学生进行课程设计时,很多时候不是按照标准和规范来规范指导,错失了教会学生学习标准和规范并与实际工程实践相结合的机会。
本文即针对这些不足,提出具体的改革措施,改善教学效果。
三、焊接工艺和焊接结构课程设计的改革措施
针对以往不重视标准和规范情况,本次教学改革确定一切以标准和规范为导向,教育学生尽早学习和应用标准和规范。焊接结构的设计,大到整体尺寸的计算,小到一个螺栓的选择都有相应的标准和规范,教导学生如何应用一整套标准体系,以及标准之间的涵盖关系。焊接工艺、焊评、焊考也都有相应的标准,对学生灌输一种思想,将来的工作就是吃透标准和应用标准。
师资队伍是专业建设的智力资源,师资结构的合理性,水平的高低,直接影响到学校的办学水平,所以做好师资队伍规划,加强师资队伍建设,是专业建设的重要环节。我院《焊接结构课程设计》和《焊接工艺课程设计》主要负责人与主讲教师为提高自己对标准和法规的理解,在学校的支持下,去沈阳东方钛业股份有限公司进行生产实践,东方钛业安排了具有多年设计经验的王达理工程师,对两名实习教师进行专人辅导,模拟企业接到合同到设计完成的整个过程。在此期间两位老师在工程师的指导下,完成了一台固定管板换热器的设计。设计过程中学会了熟练运用SW6软件进行结构设计和强度计算,并编制了SW6软件的学习课件,并决定以后进行焊接专业课程设计和毕业设计中运用SW6软件。根据GB150和GB151等压力容器行业的标准法规,选定了换热器的关键部件,确定了关键尺寸,按照设计草图在CAD上画出了正规的装配图和零件图。通过亲自动手设计、绘图,发现了原来在教学中存在的装配图不规范、零件图不完整等问题,并打算在未来的工作中逐一纠正。
四、焊接结构和焊接工艺课程设计涉及标准
根据教学改革具体内容,我校焊接专业教师制订书面的计划,并编制合适的课程设计指导书,推荐合适的参考资料。自2012年开始进行小范围的尝试,至今已经在整个焊接专业推广了该方法。具体做法为两个课设使用同一个题目,主要为压力容器类题目,如球罐、卧罐、立罐、换热器等。焊接结构课设强度计算和结构设计部分按TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术规程》和GB150.1~GB150.4-2011《压力容器》、GB151-1999《管壳式换热器》、GB12337-2011《钢制球型储罐》、JB/T4731-2005《钢制卧式容器》、JB/T4734-2002《铝制焊接容器》等标准进行。计算过程也由原来的手算改为采用工厂通用软件SW6进行计算。焊接结构设计除强度计算外还包括焊接坡口的选择、焊缝的标注两部分。坡口设计采用的标准为GB/T985.1-2008《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》和GB/T985.2-2008《埋弧焊的推荐坡口》,焊缝的标注标准为GB/T 324-2008《焊缝符号表示法》。焊接工艺课程设计分焊接工艺评定和焊接工艺制定和焊工考试三部分。焊接工艺评定的标准为NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》、NB/T47016-2011《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》。焊接工艺制定标准为NB/T47014-2011《压力容器焊接规程》、NB/T47018.1-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分:采购通则》、NB/T47018.2-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分:钢焊条》、NB/T47018.3-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分:气体保护电弧焊钢焊丝和填充焊丝》、NB/T47018.4-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第4部分:埋弧焊钢焊丝和焊剂》、NB/T47018.5-2011《承压设备用焊接材料订货技术条件第5部分:堆焊用不锈钢焊带和焊剂》。焊工考试的标准为TSG Z26002-2010《特种设备焊接操作人员考核细则》。
五、收获与体会
焊接专业是材料、机械、电子和计算机交叉渗透的一门综合性工程技术学科,焊接结构和焊接工艺课程设计则是焊接专业教学计划中的一个重要环节。针对标准和法规重视不足的问题,提出具体的改革措施并进行实践。促进了专业教育向素质教育的转变,培养了能适应日益激烈的市场竞争的专业人才,弥补了当前本科生“通才”教育的不足,强化了学生的实践能力,缓解了高校人才培养与企业人才需求之间的矛盾,同时也体现了我校“学以致用”的办学理念。但改革不是一朝一夕可以完成的,它需要时间来检验,并在实践中不断修正出现的问题,课程改革以来,不仅学生在此过程中受益,教师也通过不断学习,提高了自己的业务水平。相信本次课改可为其他院校提供一定的参考经验。
参考文献:
[1]方洪渊.焊接结构学[M].北京:机械工业出版社,2009.
[2]史耀武.我国高等焊接专业人才培养状况与培养模式的发展[J].焊接,2002,12(5):16-18.
[3]闰久春,吴林.加入WTO以后中国高等学校焊接技术人才培养的新模式[J].焊接,2004,13(9):26-28.
[4]邹家生,蒋成禹.老专业新办的问题与对策――焊接技术与工程专业建设[J].华东船舶工业学院学报(社会科学版),2004,4(1):87-89.
[5]陈少平,王文先,孟庆森,张红霞.本科生国际焊接工程师资格培训认证初探[J].太原理工大学学报(社会科学版),2006,24(4):79-81.
[6]初雅杰,王章忠,吴梦陵.应用型本科院校国际焊接工程师培养模式探索与实践[J].中国电力教育,2009,(20):42-44.
焊接工艺规程范文2
关键词:压力容器;焊接;质量控制
1 焊接质量控制的基本方法
压力容器制造管理实行分系统质量控制,一般的质量体系包括组织、法规、控制和质量信息反馈等四大系统。焊接质量控制系统是控制系统中的一个分系统,涉及到材料、工艺、检验、设备管理和制造车间等部门。焊接质量控制系统又可分解为若干个控制环节,每个控制环节又可分为若干个控制点,对影响焊接质量的控制点应设为停止点。焊接质量的形成贯穿于生产的全过程中,焊接质量的控制,实行以预防为主的全过程控制原则。
2 焊接质量控制系统的构成及表述
焊接质量控制系统由焊接材料、焊工资格、焊接工艺评定、焊接工艺文件编制、产品焊接试板、施焊管理、焊缝返修、焊接检验、焊接设备等环节构成,每个控制环节都规定了控制的目的、要求和围绕这些控制环节要进行的质量活动。
2.1焊接材料
焊接材料管理是焊接质量控制的重要环节之一,是防潮、防错、保证焊接质量的基本条件。焊接材料环节可设4个控制点:材料验收、材料保管、材料代用、材料发放。(1)焊接材料的采购。焊材采购的品种、规格、数量应由计划部门根据焊接工艺要求确定,提交给材料供应部门制定采购计划。(2)材料的验收。焊接材料应有质量证明书和合格证,验收合格方可登记入一级库。(3) 焊接材料保管。a.焊接材料的保管。应明显区分待验区、合格区和不合格区。b.焊条、焊剂的烘焙由焊材二级库负责进行。二级库必须配有专用的焊材烘干设备和保温设备。(4)焊材的发放。发放焊材时,发放人员应核对其牌号、规格是否与焊材领用单上的要求一致,防止错发和错用。
2.2焊工管理
(1)焊工培训。从事压力容器焊接工作的焊工,其素质将直接影响产品的焊接质量。为提高焊工素质,有计划地对焊工进行基础知识和操作技能的培训,是压力容器制造单位经常的、不容忽视的一项基础工作。(2)焊工考试。首先按《特种设备焊接操作人员考核细则》进行焊工考试,考试合格方可上岗进行焊接作业。(3)持证焊工的管理。a.焊工档案和焊工证是焊工资格的证实性文件。焊工档案是本单位焊工的详细资料,应建立焊工档案,保证焊工持证上岗。b.焊工中断压力容器产品焊接工作六个月以上的,要重新考试;对焊接质量一贯低劣的焊工,应取消焊接资格,并收回焊工合格证。
2.3焊接工艺评定及焊接工艺编制
(1) 焊接工艺评定。工艺评定环节可设6个控制点。应将评定报告审批作为停止点。焊接工艺评定的程序:编制焊接接头清单;编制下达《焊接工艺评定指导书(任务书)》;焊制评定试件;试件检验;试样制备及试验;出据《焊接工艺评定报告》;评定资料汇总存档。(2)焊接工艺编制。焊接工艺文件编制环节可设1个控制点:即焊接工艺规程的审核。压力容器焊接工艺文件编制的依据是焊接工艺评定,通常可分为通用焊接工艺规程和产品专用焊接工艺规程。a.通用焊接工艺规程应作为企业的技术标准,其执行与修改变更时,经焊接责任师审核,技术总负责人批准。b.产品专用焊接工艺规程,是焊接工艺人员根据产品图样和受压元件主体的排版图,按产品焊接节点编制的焊接工艺规程。产品专用焊接工艺规程由焊接责任师审核。
2.4焊接施工及焊接检验
焊接工艺规程范文3
ISO 14732焊接操作工评定标准
ISO 857-1焊接及相关工艺
EN ISO 4063金属的焊接、硬钎焊、软钎焊及钎接焊
EN ISO 14555 焊接
prEN ISO 15609-1金属材料焊接工艺规则及评定
EN ISO 15609-2金属材料焊接工艺规则及评定
prEN ISO 15609-3金属材料焊接工艺规程及评定
prEN ISO 15609-4金属材料焊接工艺规程及评定
prEN ISO 15609-5金属材料焊接工艺规程及评定
EN ISO 15610金属材料焊接工艺规程及评定
EN ISO 15611金属材料焊接工艺规程及评定
prEN ISO 15612金属材料焊接工艺规程及评定
EN ISO 15613金属材料焊接工艺规程及评定
EN ISO 15614-1金属材料焊接工艺规程及评定
prEN ISO 15614-2金属材料焊接工艺规范和评定
prEN ISO 15614-3金属材料焊接工艺规范和评定
prEN ISO 15614-4金属材料焊接工艺规范和评定
EN 1708-1焊接——钢的焊接基本点的细节——受压原件
EN 13445非燃烧压力容器
EN 439 焊接气体
ISO 15607金属材料焊接工艺规范和评定——总则
EN 287焊工?
EN 1418焊工?
EN 895拉伸试验
EN 1043-1硬度试验
EN 910弯曲试验
EN 1321 金属材料焊接的无损检测.焊接的宏观和微观检测
EN 25817钢材电弧焊接头不完整性质量等级指导
ISO 15608母材分类
EN 14532-1焊接消耗品——焊接消耗品 试验方法和质量要求
EN 14532-2焊接消耗品——钢、镍和镍合金用消耗品的补充方法和合格评定
EN 10204金属材料 检验文件的类型
EN 13445-2非燃烧压力容器材料
EN 13479焊接消耗品
EN 12074焊接消耗品
EN 8249铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方
EN 876 金属材料焊接的破坏试验.
EN iso 5817钢,镍,钛及其合金的熔化焊焊缝
EN 13919-1焊接.电子和激光束焊接接头.质量缺陷等级指南.第1部分:钢
EN 473无损检测— 资格和无损检测人员认证
EN 970熔合焊缝的无损检测――外观检查
EN 22825焊缝无损检测.超声波试验.奥氏体刚和镍合金焊缝试验
EN 583-1 无损检测.超声检测.第1部分: 通用原理
EN iso 6250-1缺陷分类
EN 13445-5非火焰接触压力容器 - 欧洲压力容器制造标准,第5卷,制造过程中的检测
iso 4136 金属材料焊接的破坏试验-横向抗拉试验
EN iso 17639 金属材料焊缝的破坏性试验 焊缝宏观和微观检验
EN 12062/ISO 17635焊缝无损检测——金属材料总则
EN 583-2基线和灵敏度的调整
EN 12668无损检测 超声波检测仪器的测试表征和验证
EN 1713 焊缝超声检测缺陷定性
ISO 11666 焊件的无损检,超声波,可接受水平
ISO 14175/EN 439焊接材料
ISO 6848惰性气体保护焊及等离子焊接与切割用钨
ISO 13916焊接——预热温度、道间温度及预热温度的测定
EN 571无损检验 渗透检验 第一部分 通则 1
EN 1290磁粉探伤
EN 1435射线探伤
ISO 6892-1金属材料——拉伸试验 第一部分在室温试验的方法
ISO 3452-1无损检测、渗透性检测、一般原则
EN ISO 3452-2无损检测 渗透检测、第二部分渗透性材料检验
EN ISO 3452-3无损检测、渗透检测、第三部分参考试块
EN ISO 3834-1金属材料的熔化焊质量要求 第一部分选择适当的质量要求等级的准则
EN ISO 3834-2金属材料熔化焊的质量要求 第二部分完整质量要求
EN ISO 3834-5金属材料熔化焊的质量要求 第五部分确认符合ISO 3834-2/3/4质量要求所需的文件
EN ISO 6520-1焊接与相关工艺 金属材料中集合缺陷的分类
iso 8249焊接 奥氏体和双相奥氏体钢种铁素体含量的确定
EN 14532-1焊接消耗品 试验方法和质量要求 第一部分:钢镍和镍合金用消耗品的基本方法和合
EN 14532-2焊接消耗品 试验方法和质量要求 第一部分:钢镍和镍合金用消耗品的补充方法和合
iso 14344焊接消耗品 填充金属、焊剂的采购
ISO 17637焊缝的无损检 熔焊接头的外观检验
欧洲焊接技术规范在钢结构中的应用
欧洲焊接技术规范在焊接工艺评定、焊工考试及焊接质量控制等方面的要求和特点,并与国内相关规范进行了比较。
Abstract: The paper introduced European welding standards on qualification of welding procedure, approval test of welder, control of welding quality. Some comparisons between European welding tandards and domestic standards also have been done
Key words: Construction steel structure European welding standards Welding Standards
欧洲标准(包括ISO及BS标准)同美国标准、日本标准并称世界三大标准体系,在国际上享有重要的地位,随着中国建筑钢结构的强劲发展,以及国内外技术交流的日益频繁尤其是涉外工程的增多,对欧洲标准的使用也有所增多,因此,有必要对其相关标准的内容及实施进行了解。他山之石,可以攻玉,一方面增强我们在涉外工程中的竞争力;另一方面,在国内相应标准的修订中也可得到借鉴。
以下就钢构件制作过程中对欧洲标准的使用谈一下自己的体会,献一孔之见,希望能对国内同行在使用欧洲焊接技术规范时有所帮助。欧洲标准由欧洲标准委员会(CEN)下属相应的技术专委会制定,其官方文本为英、法、德三种,包括奥地利、比利时、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、希腊、冰岛、爱尔兰、意大利、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英国共19个成员国。
1 相关的欧洲焊接标准
1.1 通用标准
BS EN ISO 4063(焊接及其相关方法——名称及代码)
BS EN ISO 6947(焊接位置——坡度及旋转角度的定义)
ISO 857-1(焊接及其相关方法——名词-第
1部分:金属材料焊接方法)
1.2
焊接工艺评定标准
BS EN 1011(金属弧焊焊接标准,共5个分册)
BS EN 288 (焊接工艺评定标准,共9个分册,现基本已被EN ISO 15607~14取代); EN ISO 14555(金属材料的电弧螺柱焊)
EN ISO 15607(焊接工艺评定通用准则)
EN ISO/TR 15608(焊接工艺评定材料分组)
EN ISO 15609(金属材料的焊接工艺评定-焊接工艺规程WPS)
EN ISO 15610(金属材料的焊接工艺评定-基于焊材试验的评定)
EN ISO 15611(金属材料的焊接工艺评定-基于先前焊接经验的评定)
EN ISO 15612(金属材料的焊接工艺评定-标准焊接工艺)
EN ISO 15613(金属材料的焊接工艺评定-基于预生产焊接试验的评定)
EN ISO 15614(金属材料的焊接工艺评定-焊接工艺试验,共13分册)
1.3 焊工考试标准
BS EN 287 (熔化焊焊工考试,共3个分册)
EN 1418(全机械自动熔化焊及电阻焊焊接操作者考试)
EN ISO 9606(熔化焊焊工考试,共5个分册)
EN ISO 14732(全机械自动熔化焊及电阻焊焊接操作者考试)
1.4 焊接质量验收标准
BS EN 12062:1998(金属材料焊缝的无损检测-通用准则)
BS EN ISO 5817:2003(缺陷质量分级)
BS EN 970, 1997(VT检测标准)
BS EN 1712、1713、1714、583 (UT探伤标准);
BS EN ISO 9934(MT探伤标准,共3分册);
BS EN 1435(RT探伤标准);
BS EN 571(PT探伤标准);
BS EN 1321(焊接接头宏观金相检验标准);
BS EN 1043(焊接接头硬度检验标准)
2 对焊接工艺评定的要求
2.1材料分组对于材料焊接性的分组,详见ISO/TR 15608《焊接-金属材料分组指南》,与国内标准JGJ81—2002《建筑钢结构焊接技术规程》根据钢号级别(主要是屈服强度级别)分组不同,该标准是根据金属材料(包括钢、铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金、锆及锆合金、铸铁)的化学成分、屈服强度及供货状态等的综合对金属材料进行分组的,对不同产地、不同材料规范体系的金属材料都可以比较容易的进行分组。因此,相比之下,欧洲标准对金属材料焊接性的影响因素考虑更全面,对金属材料的分组也更科学可行,覆盖面更广。
2.2 焊接方法及施焊位置
与国内标准相同,欧洲标准也对各种焊接方法及施焊位置进行了规定,并给出了各自的代码,这部分内容详见BS EN ISO 4063《焊接及其相关方法——命名和代码》、ISO 6947《施焊位置——倾斜角度和旋转角度》。BS EN ISO 4063对电弧焊、电阻焊、气焊、压力焊和缝焊等焊接方法的名称和代码进行了规定,非常全面,基本上包含了所有的焊接方法。几种常用的焊接方法及其代码见表1
在ISO 6947标准中,根据焊缝倾角和旋转角度对施焊位置进行了分类,其基本施焊位置分为平焊(PA)、横立(PB)、横焊(PC)、横仰(PD)、仰焊(PE)、立向上焊(PF)、
立向下焊(PG)、管周向焊缝向上焊(H)、管周向焊缝向下焊(J)和管周向焊缝轨道焊() ,见图1。在此基础上通过增加板(或管)倾角和焊缝转角可以描述任一施焊位置。
2.3 焊接工艺评定
2.3.1 欧洲标准中焊接工艺评定相关的标准和流程见表2及图2。
注:
PWPS——Preliminary Welding Procedure Specification初步的焊接工艺规程。
WPQR——Welding Procedure Qualification Record焊接工艺评定记录。
WPS——Welding Procedure Specification焊接工艺规程。
由表2和图2可以看出,对于实际工程,一个有效可用的WPS,其获得途径可以有几 种方法,在这一点上值得国内相关标准借鉴。
2.3.2基于试验的焊接工艺评定
由于国内钢结构焊接相关标准(JGJ81—2002)中的焊接工艺规程主要是基于工艺评定
试验得到的(也有基于以前焊接经验的,但标准中未给出具体评定的细节),所以本文只对 欧洲标准中基于试验的焊接工艺评定(EN ISO 15614)做一介绍,以便和国内标准JGJ81—2002进行比较。
3.3.2.1 基本规定
1)EN ISO 15614-1中规定,在焊接工艺评定试验中,焊工(或操作者)焊接的试板
一经评定合格,如果符合相应的试验要求,则该焊工同时也获得了相关焊工考试规范(E N ISO 9606或EN 1418)认可的在相应许可范围内的焊工资格。
2)工艺评定试板的接头形式为全熔透对接接头、全熔透管对接接头、T形接头(全熔透或角焊缝)和管分支接头(骑座式、插入式、穿越式全熔透焊缝或角焊缝)。
3)工艺评定试板的焊接和试验应由检验人员或相关机构见证。
4)检验和试验要求见表3。
5)合格标准:试板的各项检验项目应符合EN 25817标准的B级质量要求(焊缝余高、角焊缝凸度、塌陷,焊缝尺寸正偏差应满足C级质量要求),无损检测合格标准在EN 12062标准中给出。
6)复验:如果在检验和试验中,有不符合标准要求的项目,允许按一定规则进行复验, 若复验合格,仍可以认为该焊接工艺评定试验合格。
3.3.2.2关于工艺评定覆盖范围的规定
1)评定合格的焊接工艺规程适用于工厂制造和现场安装。
2)不同焊接接头按其母材分组,板厚、
管径和交叉角等(管分支接头)在EN ISO 15614标准中都给出了相应的覆盖范围。
3)同一种方法,手工、机械、自动焊接不可相互替代;不同焊接方法不能互相替代;对不同方法组合的焊接工艺评定,可以对每一焊接方法单独进行评定,也可对该方法组合进行评定,但评定结果仅对具有相同焊接顺序的该方法组合有效。
4)除PG和J-L045施焊位置外,任一施焊位置的工艺评定均可覆盖所有其他施焊位置,当有冲击和硬度试验要求时,冲击试样应取在焊接热输入最大的位置(一般PF位置),硬度试样应取在焊接热输入最小的位置(一般PC位置)。
5)接头形式:对接焊缝可以覆盖全熔透和部分熔透焊缝和角焊缝,当产品焊缝以角焊缝为主时,可使用角焊缝工艺评定试验;管对接可覆盖交叉角≥60°的管分支接头;T形接头仅覆盖T形和角接接头;无衬板单面焊可覆盖双面焊缝和带衬板焊缝;带衬板焊缝可覆盖双面焊缝;无背面清根双面焊缝可覆盖背面清根双面焊缝;角焊缝仅覆盖角焊缝;对于某一种焊接方法,不允许将多道焊缝变为单道焊缝(或双面单道焊缝),反之亦然。
6)焊材:当具有相同的力学性能,相同类型的药皮、药芯或焊剂,同样的标称化学成分及相同的或较低的氢含量时(根据相应标准对该种型号焊材的规定),一种型号的焊材可以代替其他型号的焊材;对于线号为111、114、12、136和137的焊接方法,当要求冲击试验时,焊材的生产商及牌号应与工艺评定试验的相同,如果要更换牌号,除了其焊材型号中必须部分相同外,还需另外焊接试板,该试板的焊接参数与先前的相同,并只需进行冲击试验;当
焊接热输入符合要求时,允许改变焊材的尺寸规格。
7)电流:电流的类型(交流、直流、脉冲)和极性应与评定试验中的相同。对于代号为111的焊接方法,当没有冲击性能要求时,交流电可以覆盖直流电。
8)热输入量:当有冲击要求时,热输入量的上限比试板焊接时热输入量高25%;当有硬度要求时,热输入量的下限比试板焊接时热输入量低25%;如果评定合格的工艺试验中既有高热输入量又有低热输入量,则中间的热输入量皆为合格。
9)其他:预热温度应不小于工艺评定试验开始时的预热温度;层间温度应不大于工艺评定试验中的最大层间温度;消氢处理的温度和时间不应减少,后热处理不应省略,但可以增加;不允许增加或减少焊后热处理;对于沉淀强化的材料,其焊前热处理状态不允许改变。 4 焊工考试
欧洲标准对于焊工考试的规则同焊接工艺评定一样,也是根据焊工在考试中使用的焊接方法、母材形式(板或管)、规格、材料分组、焊材类型及焊接位置等要素对焊工进行评定,并对焊工资格的覆盖范围及资格的延续都有详尽的规定。欧洲标准比较重视对过程的控制,如BS EN 287对焊工操作技能考试的规定中,特别强调根部焊缝和盖面焊缝要停弧一次,并做标记,以备对该处重点检测。考察焊工的接头处理能力,还有对于根部焊缝和盖面焊缝,不许砂轮打磨,只允许采用钢丝刷或焊渣铲清除焊渣,以考察焊工的打底、盖面的基本技能,这些在国内相关标准中都未曾涉及。类此种种,不一而足,由于篇幅有限,不再赘述。 5 焊接质量控制
生产中焊接质量的控制主要是通过外观和无损检测来进行控制的,欧洲标准对于焊缝的外观检测相当重视,甚至认为其作用要高于其他无损检测方法,并且要求检测人员具备由欧盟或美国AWS颁发的资格证书。无损检测主要包括超声、磁粉、射线等方法,涉及到的标准如前所列,从设备、材料到方法,以及验收标准都有详尽的规定。
令人印象很深的是欧洲标准对操作细节的规定,如超声波检测BS EN 583-2标准,它是关于超声波探伤仪时基线和灵敏度调整的标准,探伤仪时基线和灵敏度的调整是A型显示超声波探伤仪最基本的操作技能,关系到缺陷定位、定量、定性的准确性和检测结果的可靠性。而曲面试件的横波探伤(包括管、棒、椭圆封头及管座类试件),涉及到参考试块和参考反射体类型、尺寸的选择,斜探头接触面的修整,探头入射角、折射角及曲底面声束入射角的测定,也涉及到在凸曲面或凹曲面上扫查时,缺陷深度和水平位置的修正计算,以及检测灵敏度的传输修正等问题。
对这些关键技能的运作与校验,国内相关标准(如GB11345和JB4730等)均未展开细述,因此,研读BS EN 583—2标准,能给人一种茅塞顿开的感觉。当然其他标准中,也都有许多值得我们学习的地方,如在超声波验收标准BS EN 1712中,对于回波超过判废线(RL)的不连续的判定,如果确定该不连续不是危害性缺陷,则仍可以根据不连续的指示长度和回波高度判断是否合格。而在国内标准中(如GB11345),只要超过判废线(RL)皆判定为不合格缺陷,相比而言,欧洲标准的这一规定更科学、合理,减少了不必要的返修对焊缝可能造成的更多伤害。
6 结语
焊接工艺规程范文4
关键词:压力容器 焊接 质量管理
1、焊接设备使用维护管理
焊接设备主要有焊机、焊条烘干箱、保温桶、加热器、钳形电流表及温度测量仪。为保证焊接质量,应定期对焊接设备进行全面的检查和维护。焊机都应装配电流表、电压表,焊条烘干箱要有温度表等仪器,并定期对焊接设备的电流、电压、温度显示进行校验,确保焊接所使用的工艺参数的正确。另外每次对设备进行全面的检查、维护和校验都要做记录,并进行保存,以便备查。
2、焊接材料管理
在焊条周转或储存过程中,由于保管不善或存放时间过长,都有可能发生焊条吸潮、锈蚀及药皮脱落等缺陷,这就会影响焊条的使用性能,造成飞溅增大、产生气孔、焊接过程中药皮成块脱落甚至焊条报废等。管理不善还可能造成错发、错用,造成质量事故。焊接材料的管理目的是确保压力容器的焊接正确、焊缝合格,应保证在整个生产过程中焊条的领用有条不紊。焊接材料的管理包括焊接材料的采购、验收、保管、烘干、发放和回收。焊接材料合格与否由焊材的订货、验收和复验来保证。焊接材料进厂后,检验人员应根据材料质量证明书、采购合同、订货技术条件及相关标准进行验收。验收一般有以下2种情况:①质量证明文件齐全,符合相关标准要求,检验人员认定合格,在材料质量证明文件上盖合格标记,然后入库。②质量证明文件或项目不全,对性能指标有怀疑、首次使用的生产厂家的牌号或产品技术要求有特殊规定的,要对焊材的熔敷金属进行复验。复验合格后盖合格标记,然后入库。入库后按种类、牌号、批次、规格及入库时间等分类堆放。焊接材料使用的正确由焊接材料库保管、存放、领用、发放等环节来保证。焊工凭焊接工艺指导卡填写焊接材料领用单,管理人员根据焊接工艺指导卡审核焊工填写的领用单,并在焊接材料发放台账上登记记录。记录内容至少要包括产品工号,焊缝名称,焊接材料的牌号、规格、生产厂家、炉批号,发放量及焊工代号。可以对任意产品的任意焊缝进行台账管理,使焊材的管理明确、可靠。焊条应在干燥与通风良好的室内仓库存放。焊条储存库内不允许放置有害气体或腐蚀性介质,焊条应存放在架子上,架子离地面高度及离墙面的距离不得小于300 mm。焊条储存库内应设置温度计和湿度计,室内温度不得低于5℃,相对湿度不得低于60%。焊条使用前须按有关规定进行烘干,对于奥氏体不锈钢焊条,例如A102的烘干温度,在JB/T 4709—2007《压力容器焊接规程》中给出的烘干温度为150℃,是按酸性焊条的要求进行烘干。而现在各大厂家对焊条的药皮成分进行了调整,焊条以钛钙型为主,故其烘干温度也大大提高,厂家推荐烘干温度基本在300~350℃。因此在烘干A102焊条时,应按厂家的推荐参数进行烘干。烘干后的焊条应置于100~150℃恒温箱内,每次领用的焊条不得超过4 kg。焊条在保温筒内最长使用时间不得超过4 h,若超过4 h,则应重新烘干,且最多只可烘干2次。焊工还应收回使用后的焊条头,便于进行当日剩余焊接材料的回收统计。
3、焊接工艺评定及焊接检验管理
3.1 焊接工艺评定
焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价,即通过拟定正确的焊接工艺保证焊接接头获得所要求的使用性能。作为焊接的质量管理,目前没有条件制定以各种使用性能作为焊接工艺评定的判断准则,因此以焊接接头的力学性能(拉伸、弯曲、冲击)作为判断焊接工艺的准则。对于特殊材料,还需要增加化学成分分析及晶间腐蚀试验等。如要评定焊接工艺,首先要拟定焊接工艺指导书(PQR),用焊接工艺评定报告(WPS)来证明PQR的正确性。根据评定合格的焊接工艺制定具体的焊接工艺规程来指导具体焊接工作。每个WPS都有相应的评定合格的PQR与之对应,一般应对PQR及WPS编号归档。WPS上应按要求填入PQR号,以证明WPS是评定合格的。WPS是焊接质量管理体系的核心,是指导生产的标准依据,压力容器制造厂必须确保焊接工艺文件的正确性及可靠性。WPS必须是由本单位技术熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件,即焊接工艺评定不允许借用或交换[10]。压力容器制造厂的焊接工艺文件一般分为通用焊接工艺及专用焊接工艺。通用焊接工艺是将厂内常用的焊接材料、结构、焊接方法和典型零部件的焊接汇总成通用焊接工艺文件。随着生产的发展以及新工艺、新材料、新标准的实施,需要不断对通用工艺进行必要的补充、更新和重新修订。专用焊接工艺是针对钢材的焊接性能,结合产品的特点,对特定产品制定的焊接工艺。
3.2 焊接检验
焊接检验是确保压力容器可靠性必不可少的环节之一,包括焊前检查、焊接过程中工艺执行情况的检查、焊后焊缝的外观检查及焊缝的无损检测。焊前检查的内容包括确认焊工资格、确认焊接材料及其烘干温度和保温时间、焊缝坡口清理情况、焊缝装配质量、预热温度等的检验。焊接过程中的检查内容,主要是监督焊工是否按焊接工艺规程提供的参数进行焊接,如焊接电流大小、焊接电压、焊速、层数、层间温度、后热温度及保温时间的检查等。对于不锈钢制压力容器,由于不锈钢材料对热输入比较敏感,焊前不能预热,焊接过程中的层间温度不能超过100℃,焊接过程中的焊条摆动幅度不能超过2~3倍的焊条直径,以防止焊缝组织发生转变。焊后检查的内容包括焊缝外观成型检查、焊缝后热检查及焊缝的无损检测。焊缝外观成型检查即检查焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、凹坑、未焊满及飞溅物等缺陷,并对角焊缝的焊脚尺寸、对接焊缝的增宽尺寸及焊缝余高尺寸进行检查。对于有后热要求的焊缝,应在焊后立即进行焊缝后热,温度应按焊接工艺文件的规定进行,时间宜为0.5~1 h。在焊后立即对焊缝进行加热保温,有利于焊缝中氢原子的大量扩散,大多数有后热要求的压力容器焊缝往往都没有及时进行后热消氢处理,会对焊缝的抗裂性造成一定的影响。焊缝的无损检测则根据图样、技术要求及标准规定的要求采取相应的检测方法,并执行合格等级相关条款。通过上述检验的焊缝即为合格焊缝,未通过上述检验的焊缝需返修。为确保焊缝返修质量,要制定相应的返修工艺,对于同一部位返修次数超过2次的焊缝进行返修,应经制造单位技术负责人批准。
4、焊接环境管理
焊接环境管理除广义上的施焊环境以外,还包括与焊接有关的焊接作业条件。我国压力容器标准GB 150—1998《钢制压力容器》中规定了压力容器的施焊环境,即出现下列任意情况且无有效防护措施时禁止施焊:①雨天及雪天。②手工焊时风速超过8 m/s,气体保护焊时风速超过2 m/s。③环境温度在—5℃以下。④相对湿度在90%以上。焊接环境的温度和相对湿度在距压力容器表面500~1 000 mm处测量。对于在制造车间焊接的压力容器,以上条件易于得到保障。而对于现场焊接的容器,如球罐、塔器等,就要采取搭设防风(雨)棚、生炉子等措施来解决上述问题。对于不锈钢制压力容器,除了要满足以上焊接环境的要求外,在制造过程中还应注意不锈钢制压力容器表面钝化膜的保护及铁离子的防护。
焊接工艺规程范文5
关键词: 410W舵叶上部铸件 焊接修复 焊接工艺规程
前言
我公司在生产船用件舵叶上部过程中,由于加工造成缺陷造成无法交货,为了保证正常生产周期,经过决定采用焊接方法修复加工缺陷。
410W材料试板的焊接工艺认可试验报告(WPQR)
1.试件焊接工艺制定:
1.1 . 410W化学成分及力学性能
1.2. 焊接试件的坡口设计和焊道布置:试件尺寸为100*300*600;坡口角度为60°。
焊道布置和焊接顺序
1.3 . 焊接试件的焊接方法的选择:厚板焊接时母材近缝区或者多层焊焊缝层间的金属在焊接热循环的快速受热下,晶间层物质重新熔化而局部形成液相,当快速度冷却时容易造成热响区液化裂纹、再热裂纹和氢致延迟裂纹的产生。避免焊缝过热,减少焊接线能量,可减小晶间液化程度,可有效减少液化裂纹的产生,而CO2气体保护焊的焊接线能量较小,因此选用CO2气体保护焊进行焊接。
1.4. 焊材选用:CO2气体保护焊丝 THQ-50C/C1 Φ=1.2mm。
1.5 . 焊接工艺制定:
1.5.1. 预热工艺:预热有利于减少一些焊接残余应力和减少过热区的硬化,同时还可以减少扩散氢含量而减少延迟裂纹,采用预热温度为150℃,层间温度为200-250℃。
1.5.2. 焊接工艺参数:
1.5.3. 电源极性:直流反接。
1.5.4. 焊后热处理:焊后加热至550±10℃,保温六小时后缓冷至室温。
2 . 试件焊接工艺评定:
2.1.外观检查:按焊接工艺要求完成试件的焊接和热处理,完毕后进行焊缝100%外观检查,焊缝表面成型良好,无任何缺陷。
2.2. 焊接表面和内部无损检测:试件热处理后根据船级社相关要求对补焊区域进行100% UT(ASTM A609 ISO 5817 B);100MT(ASTM E709 ISO 5817 B);均为接受范围内。
2.3 .焊接试板经过拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和硬度试验等检查后均为接受范围内。
3 . 结论:
通过对410W材料试板的焊接工艺认可试验报告(WPQR)的论证,通过焊接方法可以对船用件410W舵叶上部 铸件进行修补。根据此论证数据对实际铸件进行焊接修复,通过了DNV船检认证。
参考文献:
焊接工艺规程范文6
关键词 焊接;组合焊接方法;工艺评定
中图分类号:TG4 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)03-0152-02
由于在压力容器产品的制造过程中,焊接的焊缝性能较难以有效的进行检测,同时焊接作为在产品生产过程中,属于比较关键的加工工序,其在很大程度上决定着产品的制造质量,因此为了保证焊接的焊缝性能达到相关要求,就必须在焊接的过程中进行有效的控制,从而确保锅炉、压力容器产品的质量。2010年12月1日施行的《固定式压力容器安全技术监察规程》(TSG R0004-2009)中明确规定:压力容器产品施焊前,受压元件焊缝与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊与补焊以及上述焊缝的返修焊缝都应当进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程支持。2011年7月1日施行的NB/T47014-2011(代替JB/T4708)对于评定的过程和结果的确认进行了多处的修改,因而有些压力容器制造单位,在进行相应的焊接工艺评定时出现不同程度的标准条款引用错误,或是标准理解不清导致工艺评定不符或整体不满足设计要求,下面,笔者就根据标准的相关要求对组合焊接方法评定的过程和要求加以介绍。
1 组合焊接方法焊缝的焊接工艺评定方法
对于现行的标准NB/T47014-2011中,对组合焊接方法焊缝进行评定是有如下的规定的:当同一条焊缝使用两种或两种以上的焊接方法,或重要因素、补加因素不同的焊接工艺时,可按每种焊接方法(或焊接工艺)分别进行评定(简称),亦可使用两种或两种以上焊接方法(或焊接工艺)焊接试件进行组合评定(简称“组合评定”)。现笔者以厚度为36 mm,材质为Q345R,有冲击试验要求,焊接方法采用钨极气体保护焊打底,手工焊条电焊焊填充,埋弧焊盖面的产品为例分别进行“分别评定”和“组合评定”。
1.1 组合评定
在采用“组合评定”方法时,需要特别注意在NB/T47014-2011中的相关规定,焊接工艺评定合格后,在决定其适用于何种焊缝时,应要综合考虑适用母材的厚度与适用焊缝金属的厚度,两者是需要同时满足的。通常有压力容器制造厂家在实际应用焊接工艺评定时仅仅考虑了焊缝的金属厚度而未考虑适用的母材厚度,导致在产品的生产过程中出现了不符合。下文将介绍采用“组合评定”时应注意的事项。按照图1所示的相应焊接方法焊接的试件。
图1
根据NB/T47014-2011中的相关规定,其适用的焊缝金属厚度及母材有效厚度见表1。
表1
评定厚度有效范围
焊接方法 试件厚度 焊缝金属厚度 母材 焊缝金属
下限 上限 下限 上限
GTAW 36 mm
组合试件 6 16 72 不限 12
SMAW 10 16 72 不限 20
SAW 20 16 72 不限 40
其中,需要注意的是,在规定做冲击试验的情况下,母材的有效厚度下限应去16 mm与T两者间的较小值,在本文中则应该取16 mm。
当组合焊接方法的焊接工艺评定合格后,在实际的产品焊接时,如果其重要因素满足工艺评定的要求,既可以使用本焊接工艺中的一种焊接方法进行施焊,其适用的母材有效厚度分别见表2。
表2
焊接方法 母材有效厚度 焊缝金属厚度 有效母材厚度
下限 上限 下限 上限 下限 上限
单独使用钨极气体保护焊 16 72 不限 12 / /
单独使用埋弧焊 16 72 不限 40 16 40
单独使用手工电弧焊 16 72 不限 20 16 20
组合焊接方法的焊接工艺评定在单独使用时,要充分考虑其母材及焊缝金属的覆盖范围。表2所表达的即是这种情况,由于母材和焊缝金属的双重限制,导致本工艺评定中的钨极气体保护焊无法单独使用焊接产品,这一点,请读者们要注意。
1.2 分别评定
分别评定各种焊接方法,根据实际焊件的要求选择T=18 mm的试件分别进行施焊。按照图2所示进行施焊。
GTAW SMAW SAW
图2
其适用的母材有效厚度分别见表3。
表3
评定厚度有效范围
焊接方法 试件厚度 焊缝金属厚度 母材 焊缝金属
下限 上限 下限 上限
GTAW 18mm 5 16 361 不限 10
SMAW 10 16 361 不限 20
SAW 18 16 361 不限 36
注1:根据NB/T47014-2011中的规定:焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊用于打底焊,当单独评定时,其适用于焊件母材厚度的有效范围按继续填充焊缝的其余焊接方法的焊接工艺评定结果确定。
通过上文的分析和介绍,可以确定“分别评定”一样可以完全覆盖产品焊缝的要求,同时单独使用其中一种焊接方法进行施焊,其适用的母材有效厚度分别见表4。
表4
焊接方法 母材有效
厚度 焊缝金属厚度 有效母材
厚度
下限 上限 下限 上限 下限 上限
单独使用钨极气体保护焊 16 36 不限 10 / /
单独使用埋弧焊 16 36 不限 36 16 36
单独使用手工电弧焊 16 36 不限 20 16 20
通过以上图表及相关描述可知,对组合焊接方法的焊接工艺评定,既可以采用组合焊接方法进行评定,也可以单独对每一种焊接方法进行评定。同时,两种评定的方法各有不同之处,其使用的条件也不同,不能够简单的将两者统一。
2 结束语
通过以上论述,确定了组合焊接方法的焊接工艺评定的两种方法。不过在采用“分别评定”方法时,必须尽量保证评定试件的坡口形状、尺寸和所评定的接头焊缝相同。同时两种焊接方法进行焊接工艺评定时,标准中均有不同的要求,对评定的使用同时也有着不同的规定,这些也都需要读者认真的理解标准中的相关条款,避免在实际的使用过程中造成损失。
参考文献
[1]NB/T47014-2011 承压设备焊接工艺评定[S].
[2]TSG R0004-2009特种设备安全技术规范.固定式压力容器安全技术监察规程[S].