1、如何做好焊接工藝評定25焊接材料（1）焊條、焊絲、焊劑等焊接材料，隨著焊接過程的進行要熔化，并以填充金屬形式熔入焊縫金屬中，是焊縫金屬的主要組成部分，選定和改變它們對焊接接頭的焊縫金屬性能有極大影響，但是它們品種繁多，給“評定”帶來很大困難。為減少評定數量，合理進行“評定”，因此，焊接材料的選擇與鋼材的選用原則一樣，按類級別劃分，（規程有表可查）以利于“評定”工作進行。（2）對于國外的焊條、焊絲和焊劑，可在應用前查詢有關資料或經試驗驗證，確認符合要求后方可使用。其化學成分、力學性能與國內焊材表中某種相近。可劃入相應類級別中，與國內焊材等同對待。未列入焊材表中的焊條、焊絲和焊劑，如化學成份、力學

2、性能、工藝特性與表中某種相近，可劃入相應類級中，可以應用。不能劃入者，應另行“評定”。（3）各類別的焊條、焊絲應分別評定。同類別而不同級別者，高級別的評定可適用于低級別；在同級別焊條中，經酸性焊條評定者，可免做堿性焊條評定。（4）填充金屬由實芯焊絲改變為藥芯焊絲，或反之。（5）改變可燃氣體或保護氣體種類，取消背面保護氣體。（6）異種鋼焊接的材料選擇應該遵照DL/T752的規定原則 。（7）對于國外材料，尤其是高合金鋼用焊接材料，應該充分掌握該材料的基本性能，一些重要的與產品使用性能直接相關的指標應該通過試驗取得驗證后才能使用。6管子試件直徑一般規程中對管子直徑的“評定”沒有嚴格規定，電力工業中

3、因各種管子規格繁多，考慮到工藝上差異較大故作出如下規定：   （1）當“評定”試件管子外徑Do60mm、采用氬弧焊焊接方法時，其工藝適用于焊件管子的外徑不規定。2）其它管徑的“評定”，適用于焊件管子外徑的范圍為：下限0.5D0，上限不規定。7試件的焊接位置電力工業針對行業特點，對“評定”的焊接位置和適用范圍做了專門規定，(見規程上表)有如下情況時，還應遵循下列規定：（1）在立焊位中，當根層焊道從上向焊改為下向焊或反之，應重新評定。（2）直徑由60mm管子的氣焊、鎢極氬弧焊，除對焊接工藝參數有特殊要求外，一般僅對水平管進行“評定”，即可適用于焊件的所有焊接位置。（3

4、）管子全位置自動焊時，必須采用管狀試件進行“評定”，不可用板狀試件“評定”替代。8預熱與層間溫度評定試件預熱溫度超過擬訂的參數時，應該重新評定：（1）評定試件預熱溫度降低超過50；（2）有沖擊韌性要求的焊件，層間溫度提高超過50。9焊后熱處理（1）中間需要進行檢驗和不能一次將試件焊完，要進行后熱處理。（2）焊后熱處理和焊接操作完成間隔一定時間再焊后熱處理的間隔時間應嚴格按照各類鋼材的熱處理規范要求進行并符合DL/T 819 和DL/T 868的規定。如P91馬氏體鋼要求焊接工作完成后，待焊縫冷卻至100后奧氏體全部轉變為馬氏體再升溫進行焊后熱處理。10焊接規范參數和操作技術當焊接規范參數和操作

5、技術出現變化時，應按其參數類型重新評定或變更工藝指導書。（1）氣焊時，火焰性質的改變；（2）自動焊時，改變導電咀到工件間的距離；（3）焊接速度變化范圍比評定值大10%；（4）從單面焊改變為雙面焊；（5）從手工焊改為自動焊；（6）多道焊改變為單道焊，等等。可以根據以上幾個方面要求或其它特殊條件綜合考慮來如何確定焊接工藝評定的項目。二、編制焊接工藝評定方案以低合金耐熱鋼10CrMo910 273×28和 高合金耐熱鋼P91 325×30鋼為例介紹編制工藝評定方案的方法。（1）編制工藝評定方案的基礎要求1）      &

6、#160;     復核焊條、鋼材材質單復核焊條、鋼材材質單，其技術指標應符合相關標準的規定，必要時進行化學成分、機械性能復驗。2）判斷鋼材焊接性低合金耐熱鋼10CrMo910 273×28的焊接性可以采用斜Y型焊接冷裂紋試驗方法直接判斷鋼材焊接性，也可采用國際焊接協會推薦的碳當量公式間接判斷鋼材焊接性。在有可靠的鋼材焊接性評價資料的基礎上，確認該鋼材的焊接性能，以便確定焊接時的其他工藝參數和預熱、熱處理規范。國際焊接協會推薦的碳當量公式為：Cqe=C+Mn/6+Si/6+Cr/5+Mo/5+V/5+Ni/15+Cu/15用碳當量公式來計算時，

7、應以當次爐批號的材質單的化學成分來計算。P91高合金鋼采用插銷冷裂紋試驗和斜Y型焊接冷裂紋試驗判斷鋼材焊接性，確定焊接時的其他工藝參數。其碳當量公式不適合P91高合金耐熱鋼判斷鋼材的焊接性。3）了解鋼材焊接特點了解鋼材焊接特點，焊接時針對鋼材焊接特點來確定工藝要求。低合金耐熱鋼10CrMo910的焊接特點是：具有一定的淬硬傾向容易產生焊接冷裂紋。高合金鋼P91焊接特點是：容易產生焊接冷裂紋、焊縫韌性低、熱影響區軟化及型裂紋。（2）工藝條件的確定1）選擇焊接材料和確定焊接方法。低合金耐熱鋼10CrMo910一般焊絲選擇TIG-R40 ，焊條選擇 E6015-B3 ；焊接方法選擇氬弧焊打底其余焊條

8、電弧焊。高合金鋼P91焊絲、焊條有很多國家生產，通過生產實際應用采用德國的蒂森焊絲、焊條效果很好；焊接方法選擇氬弧焊打底其余焊條電弧焊。2）設計接頭型式、坡口尺寸。接頭型式和坡口尺寸的設計原則是：在保證融合良好的情況下，填充金屬越少越好。一般采用雙V型或綜合型。3）確定焊接線能量和其它焊接參數。焊接線能量：由焊接能源輸入給單位長度焊縫上熱能稱為焊接線能量。主要參數有：焊接電壓U；焊接電流I和焊接速度V。焊接線能量與焊接方法有關，焊接方法不同焊接線能量大小不同，氬弧焊小，次之焊條電弧焊，埋弧焊最大。焊接線能量影響焊接頭的沖擊韌性。在工藝評定中如何確定焊接線能量，我們可以根據焊接CCT曲線合理都推

9、斷出最佳焊接線能量也就是最佳的焊接工藝參數，通過CCT曲線選擇合適的t8/5，如果提高焊接熱輸入量，加大焊接線能量，延長t8/5的冷卻時間可以提高接頭的抗冷裂性，但對于某些合金鋼，過高的熱輸入量可明顯降低接頭的沖擊韌性、強度、硬度和蠕變強度。以10CrMo910鋼為例，根據其化學成分可以估算出其碳當量，焊接性較差，在一定的應力下容易產生冷裂紋。 對10CrMo910鋼我們希望得到的組織為貝氏體加少量馬氏體。在10CrMo910鋼CCT曲線上可以看到，符合這一條件的冷卻曲線在第5條到第7條之間，相應的在20秒到109秒之間，此時出現的貝氏體含量10%到98%，其余為馬氏體組織。冷卻速度

10、過快， t8/5時間過短，容易形成過多的馬氏體組織，應力大，容易產生焊接裂紋；其熱影響區硬度值在此區間內為380HV420HV.金相組織比較均勻細小，綜合性能較好，則我們可以根據相關的線算圖上求得Emax=46KJ/cm, Emin=14KJ/cm。    根據實際焊接情況：水平固定焊接選用E=33KJ/cm垂直固定焊接選用E=22KJ/cm。評定時，水平固定焊接選用Emax=38KJ/cm, Emin=30KJ/cm    垂直固定焊接選用Emax=25KJ/cm, Emin=20KJ/cm在評定時，Emax和E

11、min合格，在這個范圍之內就合格。根據E=IU/V公式，再計算焊接速度， V=IU/E   U：焊接電壓I：焊接電流  保證焊接質量金屬融化（根據焊條直徑選擇）  我們能計算出最慢的速度和最快的速度。V：焊接速度等于焊接長度/焊接時間，它是控制焊接線能量關鍵指標，用焊接的長度長短來控制焊接每一層的焊縫厚度，焊接長度愈短，焊縫愈厚，焊接線能量就大。反之，焊接長度愈長，焊縫愈薄，焊接線能量就小。所以，用焊接速度焊接長度焊縫厚度來控制焊接線能量具有可操作性，要求每位焊接工程師在進行焊接工藝評定方案時，給出焊接每一層或每一道的焊縫厚度，新的焊接工藝規程

12、在工藝參數上就是這樣規定的， P91等高合金鋼更要嚴加控制焊接線能量，沒有10CrMo910鋼工藝規范范圍，必須采用小焊接線能量才能保證沖擊韌性。4）確定焊接規范參數：焊道和焊層的確定。 10CrMo910鋼壁厚28mm，大約要焊接78層左右，對于P91鋼大約焊接9層。焊接電流、焊接電壓確定。焊接電流大小保證熔合良好，不產生未焊透，未熔合，夾渣等缺陷。焊接速度即單層焊道厚度的確定。焊接工程師最后給到焊工應該是給到一根焊條焊接的長度，做試驗來確定。一根焊條焊接的長，線能量就小，一根焊條焊接的短，線能量就大。5）確定焊接位置。板可以代替管，管可以代替板。6）確定焊接過程保護方式。 10C

13、rMo910鋼不用內壁充氬。7）操作技術施焊過程的要求。8）預熱、層間溫度、后熱和焊后熱處理規范及要求。預熱溫度的確定可以根據：被焊鋼材的含碳量和合金含量焊件的結構形狀和接頭的拘束度焊接材料的擴散氫含量焊件和周圍的環境溫度其中理論公式有日本有伊藤公式，它與碳當量、擴散氫含量和壁厚有關。Pw=Pcm+H/60+/600Pcm=C+Mn/20+Si/30+Cr/20+Mo/15+V/10+Cu/20+5B   (%)H：擴散氫含量，低氫型焊條大約3ml/100g：壁厚層間溫度不應高出預熱溫度。層間溫度直接影響沖擊韌性。焊后熱處理規范也可以參照廠家提供的資料和規程規定。P91鋼焊

14、接完成后，要進行后熱處理。通常焊接低合金熱強鋼充分注意了預熱溫度和層間溫度不得低于工藝評定規定的溫度，但對其上限一般未予充分的注意和限制，認為預熱溫度和層間溫度高一些對防止裂紋會更安全些。但是，預熱溫度和層間溫度高增加了1100度粗晶區的停留時間，降低接頭的沖擊韌性。對于P91這類新型熱強鋼來說應必須嚴格限制其預熱溫度和層間溫度不能超過工藝評定規定的溫度，過高的預熱溫度和層間溫度不僅對防止裂紋來說沒有必要，反而有可能使焊縫韌性和接頭蠕變強度達不到要求。這就需要我們焊接工程技術人員制定焊接工藝評定方案時要充分注意到與以往常規不相同的這一點。（3）試件的檢驗項目要求以任務書的評定目的為準，以使用條

15、件應達到的標準來確定檢驗項目，一般均強調進行力學性能試驗。電力工業針對發電設備的工況條件對檢驗項目做出了具體規定。 （4）資質參與編制、審核和批準工藝方案的人員資質條件，必須與規程規定相符。三、焊制試件和試件檢驗（1）焊制試件必須在有效的監督下，嚴格按工藝評定方案的要求及規定進行。（2）施焊過程中對每一步驟都應有專人認真記錄，應配備能保存記錄數據的參數記錄儀記錄，記錄要妥善保存，以備審定。（3）檢驗項目必須齊全，按有關規程要求進行。主要檢驗項目有：1）焊縫外觀檢查焊縫金屬的余高不應低于母材，咬邊的深度和長度不超過標準，焊縫表面沒有裂紋、未熔合、夾渣、弧坑和氣孔。2）焊縫的無損探傷檢查

16、：管狀試件的射線探傷按DL/T821的規定進行，焊縫質量不低于級標準。無損探傷檢驗與焊接接頭力學性能是沒有關聯的，但“評定”中對焊接缺陷狀況的了解卻很必要，同時也考慮到在切取試片時應予避開，為此列入檢驗項目中是應該的。而斷口檢查主要目的是檢查焊縫金屬斷面宏觀焊接缺陷，屬于焊工操作技能測定范圍，不能直接用于測定力學性能，故取消。3）拉伸試驗 （尺寸試樣）試樣的余高以機械方法去除，與母材平齊。試件的厚度：厚度小于30mm時可用全厚度試件，厚度大于30mm時可加工成兩片或多片試樣。每個試樣的抗拉強度不低于母材的下限。異種鋼試樣的抗拉強度不低于較低一側母材下限。兩片或多片試樣進行拉伸試驗，每組試樣的平

17、均值不超過母材規定值的下限。4）彎曲試驗彎曲試樣可分為橫向面彎（背），縱向面彎（背），橫向側彎。T小于10時， T=t；T大于t時， t10。試樣的寬度：40、20、10（單位：mm）。試樣的余高以機械方法去除，保持母材原始表面，咬邊和焊根缺口不允許去除。橫向側彎表面存在缺陷應以較嚴重一測為拉伸面。影響彎曲試驗的三個主要因素是：試樣的寬與厚之比、彎曲角度和彎軸直徑。SD340-89規程的彎曲試驗方法和相關的規定未與材料本身延伸率相對應，因此，試樣彎曲外表面伸長程度對部分鋼材已超過了伸長率規定的下限值，故不盡合理。為使彎曲試驗對塑性測定更趨于合理，新規程做了如下規定：彎曲試驗方法按GBT232金

18、屬彎曲試驗方法進行。彎曲試驗條件規定為：試樣厚度10，彎軸直徑(D)4t。支座間距(Lmm)6t+3，彎曲角度180度。對于標準和技術條件規定延伸率下限值小于20%的鋼材，若彎曲試驗不合格，而實測值延伸率<20，則允許加大彎軸直徑進行試驗，彎曲到規定角度后，每片試樣的拉伸面上，在焊縫和熱影響區內任何方向上都不得有長度超過3mm的開裂缺陷，棱角上的裂紋除外，但由于夾渣缺陷所造成的開裂應計入。5）沖擊試驗對承壓、承重部件只要具備做沖擊試樣條件者，均應進行沖試驗，因此，當滿足下列條件時要做：當焊件厚度如不足取樣(5×10×55mm)時，則可不做。當焊件厚度16mm時，需做沖

19、擊試驗， 10×10×55mm.評定合格標準：三個試樣平均值不應低于相關技術文件規定的下限，其中一個不得低于規定值的70。6）金相檢驗管板角接，同一切口不得有兩個檢驗面。7）硬度試驗焊縫和熱影響區的 硬度不應低于硬度值的90，不超過母材布氏硬度加100HB，且不超過下列規定：合金總含量小于3時，硬度小于等于270HB合金總含量等于310時，硬度小于等于300HB合金總含量大于10時，    硬度小于等于350HBP91鋼220240為最佳（4）以上試樣的制備、切取和評定按有關標準進行。（5）檢驗后必須由具備相應資質條件的人員出具正式報告。（6）

20、檢驗程序和要求必須符合規程規定。四、編制焊接工藝評定報告焊接工藝評定報告是其企業技術儲備的重要資料。這些技術儲備重要資料要以技術檔案資料方式保存在企業的檔案之內。當單位預計或遇到需要完成的焊接工程時，應該首先從自己的技術檔案查詢。如果沒有這一工程任務所必須具備的焊接工藝評定文件，或雖然有近似的焊接工藝評定文件，然而根據本標準發現其適用范圍與將面臨的焊接工程不符合/或不可覆蓋，單位應該安排進行焊接工藝評定工作。 焊接工藝評定報告是工藝評定最后的成果，是評定全過程的總結，是焊接技術文件的重要組成部分，是指導焊接工作的基本文件。根據試件焊制時的各項數據和檢驗的各項原始報告和記錄，由負責評定工作的焊接工程師做出綜合評定結論并填寫焊接工藝評定報告。焊接工藝評定報告必須以認真、嚴肅的態度進行編制，內容應全面和完整，結論應準確、可靠，不得任意編造、弄虛作假，綜合評定結論是工藝評定過程所取得的各項數據的匯總和對評定的總體評價以及指導焊接工作的依據，因此，編寫綜合評定結論時，必須通過對評定各環節所積累的數據和資料進行認真分析、歸納和總結，提出滿足使用條件要求的各項工藝數據和相應條件。完成評定后資料應匯總，評定資料應建檔保存。  焊接工藝評定審查報告焊接工藝評定報告編制之后,應進行審核,除自己初審之外還應