焊接工艺评定按技术标准不同,大体可分为几类:
《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011(标准)
《焊接和钎接评定》ASME BPVC.IX-2021(美国标准)
《金属材料焊接工艺评定 部分:钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊》EN ISO 15614-1:2017(欧洲及标准)
《钢结构焊接规范》GB 50661-2011(标准)
《结构焊接规范-钢》AWS D1.1/D1.1M:2020(美国标准)
标准规范中,除EN ISO15614-1:2017外,其他标准执行的焊接工艺评定均按以下规定执行,由施工单位或生产制造单位(下简称“本单位”)依据企业自身技术经验,按标准拟定预焊接工艺规程(pWPS),由本单位技能熟练的焊工,使用本单位的焊接设备按照pWPS焊接试件,经中泽无损检测、理化试验合格后,由本单位技术人员汇总资料生成焊接工艺评定报告(PQR),其中无损检测、试样机加工、理化试验均可外委。
当产品需要标记“CE”标识,且产品属于“III”或“IV”类时,按照EN ISO15614-1:2017进行焊接工艺评定的流程如下:由本单位拟定预焊接工艺规程(pWPS),并由经欧盟认证合格的第三方检验机构见证试件的焊接过程,NDT过程,以及试件的全部理化试验过程(中泽检测含拉伸试样的拉断过程,弯曲试样的全部弯曲过程,冲击试验的冷却温度及锤击过程,硬度试验的测点位置及测试过程等等),由第三方检验机构为施工单位或生产制造单位颁发焊接工艺评定报告(PQR)或焊工证书(Weldercertificate),且PQR或Weldercertificate证书必须有检验机构的证书编号,检验机构签章,检验机构的文档模版(水印),检验师的签名和日期等等。
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试验过程基本参照相应体系的试验标准,在这里试验标准异同点就不做详细介绍,下面主要介绍试验过程中需要注意的地方。
接头拉伸试验主要考核的是焊接接头的强度指标,注意拉伸速度按试验方法中检测抗拉强度的速度,一般推荐不超过25mm/min。
弯曲试验要注意尽量保证焊缝处受弯,尤其是焊缝两边母材强度差别较大的情况下更容易产生受弯不再焊缝处,此时可以选用纵向弯曲试样或者辊筒弯曲方式代替。
冷弯试验的目的是测定焊接接头的塑性,可以反映出焊接接头各区域的塑性差别,考核熔合区的熔合质量和暴露焊接缺陷,其中面弯和背弯易于发现单面焊的表面和根部缺陷,侧弯检验焊层和母材之间的结合强度及多层焊时的尾间缺陷,试样受拉面要尽可能的包含焊缝及热影响区。
在试验过程中压头直径的选择为主要影响因素,从理论上计算当弯心直径等于4倍试样厚度时,弯曲试样外表面的纤维伸长率为20%,可以满足大部分低碳钢,结构钢合金钢和不锈钢,比较合理,这一点各标准已趋于统一。
接头冲击试验与原材料冲击试验一样,没有区别,Zui关键的因素是冲击温度的选择,根据设计要求来确定,再根据母材的材料标准来确定。
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检测标准：
1 金属材料焊接工艺评定试验第1部分：钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊 EN ISO15614-1:2017+A1:2019横向拉伸试验
2 金属材料焊接工艺评定试验第1部分：钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊 EN ISO15614-1:2017+A1:2019弯曲试验
3 金属材料焊接工艺评定试验第1部分：钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊 EN ISO15614-1:2017+A1:2019低倍金相
4 金属材料焊接工艺评定试验第1部分：钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊 EN ISO15614-1:2017+A1:2019冲击试验
5 金属材料焊接工艺评定试验第1部分：钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊 EN ISO15614-1:2017+A1:2019维氏硬度
6 金属材料焊接工艺评定试验第1部分：钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊 EN ISO15614-1:2017+A1:2019目检
7 金属材料焊接的破坏试验.横向拉伸试验 EN ISO4136:2012 横向拉伸试验
8 钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊的焊接工艺评定试件EN ISO 15614-1:2017 Section 7.4.1横向拉伸试验
9 金属材料焊接的破坏试验 弯曲试验 EN ISO5173:2010+A1:2011 弯曲试验
10 钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊的焊接工艺评定试件EN ISO 15614-1:2017 Section 7.4.2弯曲试验
11 钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊的焊接工艺评定试件EN ISO 15614-1:2017 Section 7.4.3低倍金相
12 金属材料焊接的破坏试验.冲击试验.试样、切口定向和检查 EN ISO9016:2012 冲击试验
13 钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊的焊接工艺评定试件EN ISO 15614-1:2017 Section 7.4.4冲击试验
14 金属材料焊接的破坏试验.硬度试验.第1部分:电弧焊接头硬度试验 EN ISO9015-1:2011 硬度试验
15 钢的弧焊和气焊、镍及镍合金的弧焊的焊接工艺评定试件EN ISO 15614-1:2017 Section 7.4.5硬度试验