1、本文主要論述了 ASME 規范產品的制造中關于焊接工藝評定需要注意的四個問題。 這些問題 主要包括焊接工藝評定是否做沖擊試驗、 坡口焊縫與角焊縫的區別以及標準焊接工藝( SWPS)的使用問題等。關鍵詞焊接工藝評定；標準；沖擊試驗；探討焊接過程直接影響 ASME規范產品的性能與質量， 正確按ASME規范進行焊接工藝評定是建 造安全、優質ASME規范產品的重要前提。 現將ASME規范產品焊接工藝評定中幾個值得注 意的問題論述如下：1 焊接工藝評定文件的中英文問題ASME 規范是美國的一部現行國家法律，因而是以英文為官方語言，英文原版與中文翻譯版在個別的地方是有差別的，對ASME規范的理解也應該以原

2、版英文為準，這應該引起我國廣大從事 ASME焊接工藝文件編制人員的重視，另外對于我國的廣大焊接技術人員及焊接工人，英語水平可能達不到非常順暢的水平，因而AI (授權檢驗師)一般要求焊接的工藝文件是全英文或中英文對照的。2 沖擊問題ASME規范把影響焊件力學性能的焊接條件定義為“重要變素”，把不影響焊件力學性能的焊接條件定義為“非重要變素” ；把影響焊件沖擊韌性的焊接條件定為“附加重要變 素”，ASME第區卷并沒有規定什么情況焊接工藝評定需要做沖擊試驗，但在QW -100.1中規定“ In addition, when other Sections of the Code require not

3、ch toug-hness qualification of the WPS， the app- licable supplementary essential varia-bles must be addressed in the WPS. ”翻譯為 “當其他卷有要求 WPS對缺口韌性進行評定時，相應的附加重要因素必須在WPS中列出”。這就是說 WPS什么時候要進行沖擊試驗是在其他卷中規定的，比如在ASME規范第忸卷1冊的UCS 67中就明確規定了什么情況要做沖擊試驗，由此可以看出ASME第區卷并不是獨立的一卷，需要與其他卷配合進行使用。在ASME規范第忸卷1冊的UCS-67規定：Excep

4、t as exempted in UG-20(f)， the We-lding Procedure Qualification shall in-clude impact tests of welds and heat aff-ected zones (HAZ) made in accordance with UG-84 when required by the follo-wing provisions. The MDMT used below shall be the MDMT stamped on the name- plate or the exemption temperature

5、of the welded component before applying the temperature reduction permitted by UCS-66(b) or UCS-68(c).UCS-67(a) Welds made with filler metal shall be impact tested in accordance with UG-84 when any of the following apply:UCS-67(a)(1) when either base metal is required to be impact tested by the rule

6、s of this Division; or UCS-67(a)(2) when joining base metals exempt from impact testing by UCS-66(g) or Fig. UCS-66 Curve C or D and the minimum design metal temperature is colder than -20(-29 °C ) but not colder tha n -55(-48 °C), uni ess weldi ng con sumables which have bee nclassified b

7、y impact tests at a tem-perature not warmer than the MDMT by the applicable SFA specification are used; or UCS-67(a)(3) when joining base me-tals exempt from impact testing by UCS -66(g) when the minimum design metal temperature is colder than -55(-48 C ).UCS-67(b) Welds in UCSmaterials made without

8、 the use of filler metal shall be impact tested when the thickness at the weld exceeds 1/2in. (13mm)for all mini- mum design metal temperatures or when the thickness at the weld exceeds 5/16in. (8mm) and the minimum design metal temperature is colder than 50(10C ). This requirement does not apply to

9、 welds madeas part of the material specifica-tion.UCS-67(c) Weld heat affected zones pro- duced with or without the addition of filler metal shall be impact tested whenever any of the following apply:UCS-67(c)(1) when the base metal is required to be impact tested by the rules of this Division; or U

10、CS-67(c)(2) when the welds have any individual weld pass exceeding 1/2in. (13mm) in thickness, and the minimum design metal tempera-ture is colder than 70(21C ); or UCS-67(c)(3) whenjoining base metals exempt from impact testing by UCS-66(g) when the minimum design metal tem perature is colder than

11、-55(-48C ).翻譯后如下：除UG-20 (f)的免試規定外，當以下規定要求時，焊接工藝評定中應包括按照UG-84要求做焊縫和熱影響區(HAZ)的沖擊試驗。以下使用的MDMT應是標打在銘牌上的MDMT或者是焊接元件在采用UCS-66( b)或者UCS-68( C)允許的溫度降低之前的豁免溫度。UCS-67 (a)采用填充金屬制造的焊縫，當有以下任何一種情況時，應按照UG-84做沖擊試驗。UCS-67(a)( 1)當母材之一按本冊規則做沖擊試驗時；或 UCS-67 (a) (2)連接 的母材按UCS-66(g)或圖UCS-66中曲線C或D,且MDMT低于-20 (或-29 C)但不低 于-

12、55(或-48 C )可免做沖擊試驗，且所用焊接材料按其SFA標準規定的沖擊試驗溫度分類高于MDMT的；或 UCS-67 (a) (3)連接的母材按UCS-66 (g)可免做沖擊試驗，但其MDMT低于 -55 (或 -48C)。UCS-67 ( b)不采用填充金屬的，以UCS材料制造的焊縫，當焊縫厚度大于1/2in.(13mm )時，對于所有的MDMT都應該做沖擊試驗，或焊縫厚度大于5/16in. (8mm )而MDMT低于50 (或10C),也應做沖擊試驗。此要求不適用于作為材料標準的一部分而 制作的焊縫。UCS-67 ( c)有下列情況之一時，不管是否采用填充金屬，對焊接熱影響區都應做沖擊

13、試驗：UCS-67 (c) ( 1)按本冊規則，對母材要求做沖擊試驗時；或 UCS-67 ( c) (2)當焊縫中任何一道焊道的厚度超過1/2in. (13mm )時且MDMT低于70(21 C)時；或UCS-67(c) (3)連接的母材按 UCS-66 (g)可免做沖擊試驗但 MDMT低于-55(-48 C)。從UCS-67中我們可以看出，對于焊接工藝評定的沖擊問題要從以下幾個方面考慮：要考慮產品的焊接是否采用填充金屬制造， 如果不采用填充金屬制造 , 要考慮焊縫中任何一 道焊道的厚度是否超過5/16n. (8mm )及1/2in. (13mm ),并且要考慮產品的 MDMT是否低于 50(

14、10 °C),如果采用填充金屬制造，要考慮以下影響因素：(1) 要考慮產品的母材按 UCS-66 (g)或圖UCS-66中曲線C或D是否可以免做沖擊試驗。(2) 要考慮產品的 MDMT 是否低于 -55( -48C)。(3) 要考慮的是所使用的焊接材料按其SFA 標準規定的沖擊試驗溫度是否高于產品的MDMT。(4) 要考慮產品的焊接中是否有任一焊道的厚度超過13mm。3 坡口焊縫與角焊縫問題在ASME規范第區卷中，就壓力容器制造中常用的SMAW (焊條電弧焊)、SAW (埋弧焊)、GTAW (鎢極氬弧焊)等焊接方法而言，其接頭型式和坡口設計等參數通常是焊接工藝評定 的非重要參數，但對

15、于焊縫型式這一參數，區卷在工藝評定的通用要求部分對此作了專門論 述，并分別給出了角焊縫和坡口焊縫的焊接工藝評定方法。由于ASME規范對坡口焊縫與角焊縫的評定試驗方法與要求均不相同， 所以我們必須正確區分這兩種不同類型的焊縫。 角焊 縫(fillet weld )在ASME第區卷QW/QB-492的解釋為：在搭接、T型和角接接頭中，連接大體互成直角的兩個表面的焊縫，焊縫的橫截面近乎三角形(fillet weld: a weld ofapproximately triangular cross sec-tion joining two surfaces approximately at right

16、 angles to each other in a lap joint, tee joint, or corner joint )，坡口焊縫在 ASME第區卷 QW/QB-492 的解釋為： 焊縫在一個或兩個被焊構件之間的坡口內形成( groove weld: a weld made in a groove formed within a single mem-ber or in the groove between two mem-bers to be joined )。ASME 規范第區 卷實際上并沒有完全解釋明白什么樣的焊縫才算是坡口焊縫，什么樣的焊縫才算是角焊縫。查詢AWS A3.0

17、-2001焊接標準術語和定義 中關于坡口焊縫 (groove weld。及角焊縫(fillet weld。的定義，尤其是見過 AWS A3.0 -2001焊接標準術語和定義的插圖 8，插圖9,插 圖17,插圖19和插圖21 (A)后，我們可以清楚的明白什么是坡口焊縫，什么是角焊縫。但在實際評定中，有些焊接工藝人員容易將T形接頭、直角接頭和角接接頭的坡口焊縫誤認為角焊縫,這應該引起焊接工藝人員的注意。4 標準焊接工藝規程 <Standard Welding Procedure Specifications ( SW-PSs) >ASME第區卷的第V章節規定列在附錄中的標準焊接工藝規程

18、SWPS可用于要求采用ASME鍋爐及壓力容器規范第區卷的建造中，任何考慮標準焊接工藝規程SWPS的建造規范的要求優先于第區卷的要求。這些標準焊接工藝規程 SWPS不允許用于有要求沖擊韌度試 驗的建造規范的情況中。 在應用前 , 制造商應對生產焊接和所提供的操作控制遵守每個標準 焊接工藝規程SWPS負責，制造商應按照 SWPS焊接一個坡口試件并作記錄 （包括母材、焊 材、坡口、預熱、后熱、檢驗、力學性能及射線檢測等15項記錄）。一旦一個SWPS已被試驗，相似于所試驗的附加的 SWPS可被使用而無需進一步的試驗 ,這樣附加的SWPS應與被 試驗的SWPS進行比較且以下限制不能被超越：焊接過程的變化

19、、P分類數字和S分類數字的變化、從焊態到熱處理狀態的變化、從氣體保護焊到自保護藥芯焊絲的變化、焊條的F分類數字的變化、高于室溫預熱的增加等。SWPS的生產應用，當使用任何一個 SWPS時，遵循一個 WPS的焊接必須嚴格按照 SWPS的規定進行。另外，應用SWPS還應遵守下列條件：制造商不得偏離SWPS中焊接條件、 SWPS不能補充或修改（除非建造規范要求）、SWPS不能與制造商評定的 WPS用在同樣的生 產接頭中，SWPS只有在QW-510的試驗成功地焊接、試驗和證明后才能使用，支持試驗的 辨認號應標注在每個 SWPS上，支持試驗記錄應交 AI （授權檢驗師）評審。因為SWPS的這些嚴格限制，因而在實際的產品制造中很少采用SWPS, 一般廠家均使用經過自己廠家制作的 WPS,不過對 WPS的編寫還是可以借鑒 SWPS的寫法的，這是因為 AWS 編寫的SWPS是經過無數人驗證過的，其寫法是經過縝密的思考的，這對國