焊接工艺规程范文

导语：如何才能写好一篇焊接工艺规程，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：锅炉 压力容器 焊接工艺

如何正确理解焊接工艺评定的实质、内容、试验程序、检验过程、结果评定及适用范围，结合安装单位安装工作的特点，合理编制焊接工艺规程，指导焊接，提高安装质量和生产效率，最大限度的降低生产成本，使安装单位获取最大的经济效益。下面就锅炉、压力容器和压力管道安装单位焊接工艺规程文件的编制及应用，谈谈看法，供参考。

1、随着NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》的颁布及实施，2011年11月23日国家质检局下发质检特函〔2011〕102号关于执行《承压设备焊接工艺评定》（NB/T 47014-2011）的意见，文件规定“自本文之日起，锅炉、压力容器制造、安装、改造单位，进行新的焊接工艺评定以及修改原有焊接工艺评定时应当执行NB/T 47014”。目前承压设备焊接规程尚无统一的技术标准，因此，锅炉、压力容器和压力管道焊接工艺规程，应满足相应法规和技术规范，如：蒸汽锅炉受压元件及锅炉附属受压管道安装的焊接工艺规程应符合《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的相应规定和要求；压力容器安装的焊接工艺规程应符合TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》和相应规定和要求。为保证锅炉、压力容器和压力管道安装体系文件一致性、规范性，安装单位可参照NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》做好焊接工艺规程编制。

2、在锅炉、压力容器和压力管道安装工程施工中常见的焊接工艺规程文件为：预焊接工艺文件（PWPS）、焊接工艺规程（WPS）和焊接工艺指导书（WWI）三类。①预焊接工艺文件（PWPS）是进行焊接工艺评定前编制的属于认可试验计划中的内容，由于（PWPS）常用焊接工艺评定之中，与焊接工艺评定报告（PQR）搭配，在此不做探讨；②焊接工艺规程（WPS）是根据合格的焊接工艺报告编制，用于产品施焊的焊接工艺文件；③焊接作业指导书（WWI）是与焊件有关的加工和操作细则性文件，焊工施焊时使用的作业指导书，可保证施工是质量的再现性。

焊接工艺规程文件主要有两种形式：一种是文本类文件，如：通用焊接工艺规程（WPS），是按照焊接方法和材料进行汇编而成，由于文件层次较复杂，常用于锅炉、压力容器和压力管道安装体系文件之中，做为安装单位安装工程焊接施工的通用规定；一种是（WPS）表格文件，如：焊接工艺指导书（WWI）和焊接工艺卡等，由于其针对性强，项目简明，常用于安装工程施工文件之中，目前国家尚无规范性格式，安装单位可参照NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》编制或自行设计，且应符合相关标准的规定。

3、焊接工艺人员应在对焊接任务充分识别，结合安装单位的资源（焊接工艺评定项目、焊接设备和焊接人员持证状态等），编制焊接工艺规程，并经焊接工程师审核、技术负责人批准后下发执行，其流程见附图：焊接工艺流程图。

焊接工艺规程文件应包含以下内容及工艺参数：

工件：名称、规格、型号等；

材料：牌号、厚度／直径范围(尺寸)；

焊接工艺评定报告；

焊接材料：牌号、焊条／焊丝直径，保护气体，焊剂等；

接头／坡口设计；

焊接位置、方向及焊接顺序(焊道／焊层的次数和顺序)；

焊接参数：电压、电流、极性和焊接速度；

预热和层间温度；

焊缝返修；

焊后热处理；

焊接检查及验收。

4、在锅炉、压力容器安装工程中，焊接施工由于受到场地和环境的限制，一般均采用手工电弧焊或气体保护焊，现场焊接，为保证其焊接质量，焊接工艺规程应对下列项目提出控制要求：

①焊接接头的控制：《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《固定式压力容器安全技术监察规程》的规定下列焊接接头的应具有经评定和各的焊接工艺规程支持。

a.锅炉、压力容器受压元件（或压力管道）的对接焊接接头；

b.锅炉、压力容器受压元件之间或者受压元件与承载的非受压元件之间连接的要求全焊透的T形接头或角接接头；

c.上述焊缝的定位焊缝和返修焊缝；

d.受压元件母材表面堆焊、补焊。

②焊接材料选用的原则：

a.焊缝金属的力学性能应高于或等于母材规定的限值；

b.合理的焊接材料与合理的焊接工艺相配合；

c.安装单位应掌握焊接材料的焊接性能，应用的材料应有焊接试验或实践基础。

③工艺参数控制：选择合适的焊接工艺参数，对提高焊接质量和提高生产效率是十分重要。焊接工艺参数（焊接规范）是指焊接时,为保证焊接质量而选定的诸多物理量，应重点控制：

a.焊接电源种类和极性的控制；

b.焊条直径选择；

c.焊接电流的控制。

④焊接环境控制：当焊接环境出现下列情况时，应采取有效措施，否则禁止施焊。

a.风速：气体保护焊大于2m/s,其他焊接方法大于10m/s；

b. 相对湿度大于90%；

c.雨雪环境；

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【关键词】压力容器；焊接工艺评定；工作程序；建议

1、概 述

压力容器产品承压类焊缝在施焊前应当进行焊接工艺评定，其焊接工艺评定所依据的标准为NB/T47014《承压设备焊接工艺评定》。焊接工艺评定是为了验证施焊单位所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程并对结果进行评价。在NB/T47014标准中，焊接工艺评定是对试件焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分进行检验，判断检验结果是否符合规定，是对预焊接工艺规程进行的验证性试验和对结果进行评价的过程。

2、焊件工艺评定的目的

焊接工艺评定是判断焊接工艺正确与否以及施焊单位能力的一项试验工作，是保证压力容器产品焊接质量的前提。为焊接工艺人员编制产品焊接工艺文件提供可靠的依据，产品施焊前承压类焊缝的焊接工艺须经过焊接工艺评定。

3、焊接工艺评定的要求

压力容器产品施焊前，承压类焊缝以及返修焊缝的焊接工艺都应按照标准进行焊接工艺评定或者施焊单位有经过评定合格的焊接工艺规程支持。压力容器的焊接工艺评定应当符合NB/T47014标准的要求，驻厂监检人员对焊接工艺评定的整个过程进行监督。在焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告和焊接工艺规程等文件资料应由评定单位的焊接负责人审核，单位技术负责人批准，监检人员签字确认后生效，存入单位技术档案。焊接工艺评定技术档案根据需要应保存至该工艺评定实效为止，焊接工艺评定试样应至少保存5年。

4、焊接工艺评定的一般工作程序

焊接工艺评定工作应在符合本单位的质量管理体系和管理制度下完成的，因此焊接工艺评定的过程是严谨的。其一般工作程序如下：

a.由编制焊接工艺人的技术员根据产品设计图样、制造工艺要求等立项，提出“焊接工艺评定任务书”，经审批后下达执行。

b.由焊接工艺人员根据“焊接工艺评定任务书”编制评定用的“预焊接工艺规程”，经审批后组织实施。

c.根据“预焊接工艺规程”指导文件，在本单位技术人员、检验人员监督下，由本单位技术熟练的焊工施焊评定试件。焊接评定试件时不允许返修，但允许道间清理修磨。

d.焊后对试件进行外观检查、无损检测不得有裂纹等缺陷，制取试样进行力学性能试验和弯曲性能试验或分析堆焊层的化学成分，根据规定进行冲击试验。

e.所有检验符合要求后汇总资料，填写“焊接工艺评定报告”，经审批后把所有记录资料报第三方监检人员签字确认后生效，作为编制产品焊接工艺文件的依据。如果经评定不合格，则需要修改工艺参数，重新评定，直到合格为止。

f.经第三方确认合格的焊接工艺评定资料存入单位技术档案保管，焊接工艺人员根据评定合格的焊接工艺评定报告编制产品焊接工艺文件，指导压力容器焊接生产。

5、焊接工艺评定需注意的问题及建议

a.专用焊接工艺评定因素按对焊接接头力学性能的影响分为主要因素、补加因素和次要因素三类。变更重要因素须重新进行焊接工艺评定。当规定进行冲击试验时，需要增加补加因素为评定因素。变更补加因素需增加相应的冲击试验。变更次要因素不需要重新评定。

b.焊工考试用焊接工艺应参照NB/T47014标准经焊接工艺评定合格。如果本单位产品焊接工艺评定能够覆盖焊工考试的范围，则可作为编制考试用焊接工艺文件的依据。否则就需参照NB/T47014标准进行焊接工艺评定，指导焊工考试。

c.焊接工艺评定标准要求“当规定进行冲击试验时”，需增加补加因素为评定因素，且影响对接焊缝的评定规则。“规定”一般是指三种情况：当压力容器的安全技术规范、产品标准要求进行焊接接头冲击试验时；当压力容器设计文件或相关技术文件规定进行焊接接头冲击试验时；压力容器产品所选的材料，其材料标准规定要做冲击试验时，焊接接头就按材料标准做冲击试验。

d.在碳钢和低合金钢埋弧焊多层时，改变焊剂类型（中性焊剂、活性焊剂），需要重新进行焊接工艺评定。中性焊剂是当电弧电压有很大变化时，并不引起焊缝金属成分的显著变化的焊剂，中性焊剂用于多道焊，特别适用于厚度大于25mm的母材的焊接。活性焊剂是指熔敷金属的元素取决于焊接条件（主要是电弧电压）的焊剂，活性焊剂中加入少量锰和硅脱氧剂，提高抗气孔能力和抗裂性能。在埋弧焊焊接工艺评定时要依据技术要求选择焊剂类型，施焊产品的焊剂类型应与评定选用的焊剂类型一致。焊接工艺评定选用活性焊剂时，应注意焊接参数的影响，在埋弧焊施焊产品时不但要控制焊接线能量而且还要控制其电弧电压。

e.存档焊接工艺评定文件资料应记录清晰、明确。“预焊接工艺规程”文件应包括采用的焊接方法、所有的通用焊接因素和专用评定因素中的重要因素、补加因素和次要因素，NB/T47014给出了推荐表格，需要注意的是该推荐表格并没有包括多种焊接方法的全部焊接工艺评定因素。焊接工艺评定报告是记载评定过程试验及其检验结果并进行评价的报告，是焊接工艺评定试件焊接时所用的焊接数据的实际记录，报告由评定单位审批后经监检人员签字确认后存入档案，一份焊接工艺评定报告可以支持多份焊接工艺规程用于产品焊接。焊接工艺规程是根据产品设计图样并依据合格的焊接工艺评定报告编制的，焊接工艺规程中的次要因素变更，不需要重新进行评定。

6、结 语

在压力容器制造行业焊接工艺人员只有经过不断的理论学习、实践经验的积累，才可以提高焊接工艺人员执行焊接工艺评定标准的能力，有利于编制严格合理的焊接工艺，为提高压力容器产品的焊接质量提供技术保证。

参考文献

[1]NB/T47014-2011.承压设备焊接工艺评定[S].北京：新华出版社，2011

[2]史维琴主编.特种设备焊接工艺评定及规程编制[M].北京：化学工业出版社，2012

[3]中国化工装备协会编.压力容器焊接工艺评定指导[M].北京：中国质检出版社，2011

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Abstract: Based on the chaos in welding procedure qualification process ,too many forms of assessment and evaluation of specimen duplication of projects,incomplete covering issues ,in accordance with relevant standards and welding practices,the paper analyzed and discussed evaluation process,evaluation rules,assessment of the project,the insulation stress after welding,relief heat treatment time and blow-test temperature,which provided reference forpressure vessel manufacturing units welding staffs carry outwelding process of welding .

关键词:压力容器;焊接工艺;焊接工艺评定

Key words: pressure vessel;welding process;welding procedure qualification

中图分类号:G40 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)30-0241-02

0引言

焊接工艺是保证焊接质量的重要措施,能否保证压力容器焊接接头的使用性能,焊前需要在试件上进行验证,对焊接工艺进行评定。焊接工艺评定(下简称焊评)为制定正式的焊接工艺规程或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。在规程[1]及标准[2]中均提出压力容器产品在施焊前,需进行焊评。因此,焊评不得任意编造、弄虚作假,焊评过程必须严谨,不得混乱。有些压力容器制造单位由于焊接工艺人员对焊评流程不够熟悉,对工艺评定标准[3]理解不透彻,造成焊评数据丢失或不准确,以至焊评报告内容不全面完整,结论不准确可靠。,相反会出现焊评过多、过细或重复等现象,造成经济浪费。

本文就满足A2级压力容器制造的焊评基本覆盖范围和工作实践,结合对标准[3]的理解,对焊评过程中的若干问题进行探讨和建议。

1钢制压力容器焊评的若干问题

1.1 焊评流程

标准[3]中提到的焊评一般过程是:拟定焊接工艺指导书、施焊试件和制取试样、检验试件和试样、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定。该过程的描述过于简化,中间缺少像施焊记录、焊后热处理等具体的实施细节,往往会给焊评人员造成无法操作、整个焊评过程混乱等现象,难以指导焊评工作的实施。并且出现的“焊接工艺指导书”与“焊接工艺规程”易混淆。

根据标准[3],结合规则[4]附录C中制定和评定WPS的流程图,焊评实施可按下流程进行:

编制焊接工艺预规程(PWPS)编制焊评方案绘制焊评试样取样图焊接试件下料、加工、装配指定施焊焊工焊前预热(必要时)施焊试件记录施焊参数焊接检验(外观及无损)焊后热处理(必要时)试样取样试样的力学性能及弯曲性能检验对焊接工艺预规程(PWPS)进行评定出具焊评报告(PQR),焊评合格时编制焊接工艺规程(WPS),不合格时,则修订焊接工艺预规程(PWPS)重新评定。

1.2 对接焊缝、角焊缝焊评规则

在标准[1]及标准[2]中均要求受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝应作焊评。其实压力容器焊缝按其受力性质分为受压焊缝和受力焊缝,受压焊缝也是一种受力焊缝,只是因承受压力而带来的力作用的焊缝,而受力焊缝则是承受非压力而产生力作用的焊缝,如焊在容器壁上的吊耳、支腿等焊缝。标准[3]规定:对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝,评定非受压角焊缝焊接工艺时,可仅采用角焊缝试件。该规定已明确指出对接焊缝试件评定合格的焊接工艺不仅适用于受压焊缝,同时也适用于受力焊缝(包括对接焊缝和角焊缝)。因此,我们在选择焊评试件时,采用对接焊缝试件即可。

对接焊缝试件分为板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件,由于管材受壁厚、材质以及使用数量等因素影响,在选择焊评试件形式过程中,尽量采用板材对接焊缝试件,避免试件结构形式多样化,给焊评工作增加难度。

图1为板材对接焊缝试件的结构形式。

1.3 焊评项目

基于各种产品的技术条件要求不同,焊评是具有针对性的,很多压力容器制造单位焊评项目虽多,却覆盖不了产品,并且焊评覆盖范围的重叠,造成不必要的经济浪费。

为了达到减少焊评数量降低成本目的,压力容器制造单位应对焊评项目进行优化整合。根据标准[1-3]、标准[3]和资料[5],按照常用钢材组别、焊接方法,列出了封头外购钢制压力容器典型焊评项目一览表,对焊评项目进行了优化整合,见表1。

通过表1,对于从事Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅰ、Ⅶ-Ⅰ组母材,采用焊条电弧焊、埋弧焊和钨极气体保护焊的封头外购压力容器制造企业,按照法规、标准,需拥有40个焊评项目。

1.4 焊后消除应力热处理的保温温度及时间

很多焊评因热处理保温时间覆盖不上,而要另做一个保温时间更长的焊评。如焊评试件较薄时,低于下转变温度焊后热处理保温时间较短,这类试件,尤其是小于或等于6mm的试件的焊评主要应用于覆盖压力容器接管与壳体角接头的组合焊缝,而该组合焊缝是按较厚的壳体焊缝进行保温时间较长的下转变温度热处理的;当焊评试件较厚时,低于下转变温度焊后热处理保温时间较长,若有中间热处理和焊缝多次返修,热处理累计保温时间还会更长。

充分考虑以上因素,在拟定焊接预规程时,应选取可能遇到的较长保温时间,避免因热处理保温时间覆盖不上,另做一个保温时间更长的焊评。根据规程[6],表2列出了厚度≤50mm的部分常用钢材消除焊接应力热处理(SR)的保温温度及时间。

1.5 冲击试验温度

除上述问题外,很多压力容器制造单位对焊评试样冲击试验温度概念模糊,无法对其进行确定,其实,冲击试验分为室温冲击试验和低温冲击试验。按照标准[1]和标准[2]规定,冲击试验温度低于0℃冲击试验称做低温冲击试验,高于0℃冲击试验称做室温冲击试验。

室温冲击试验温度为0～35℃,在0℃做冲击试验亦可以。GB/T229《金属夏比缺口冲击试验方法》[7]规定:室温冲击试验应在10～35℃进行,对实验温度要求严格的实验应在20±2℃进行。

设计温度低于0℃高于-20℃低温冲击试验温度设计温度。

设计温度低于-20℃低温冲击试验温度按GB150附录C确定。

2结束语

本文虽然分析了钢制压力容器焊评过程常见问题,提出了解决方案,但压力容器焊评标准的专业性和实践性都非常强,真正认识和理解焊评绝非易事,需认真学习相关专业知识和进行焊评实践,只有对评定各环节所积累的数据和资料进行认真分析、归纳和总结,才能避免焊评报告内容不全面完整,结论不准确可靠,焊评过多、过细、重复等问题,提高焊评质量。压力容器制造企业应根据本单位实际生产情况,作出合理的焊评,同时,应关注各相关标准的更新内容,确保焊评的有效性、适宜性。

参考文献:

[1]TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程[S].

[2]GB150-1998 钢制压力容器[S].

[3]JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定[S].

[4]GB/T19866-2005 焊接工艺规程及评定的一般原则[S].

[5]中国化工装备协会.压力容器制造单位质量保证人员培训考核教材(2008版)[Z].2008:104-116.

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【关键词】焊接工艺;焊接材料;焊接检验

焊接质量对锅炉受热面和管道承压焊口的寿命及安全运行起着至关重要的作用，从一定程度上可以这么说，承压部件的质量实际上就是焊接质量。所以，必须对焊接质量加以控制。结合我国焊接工艺规程的涉及范围，重点从焊接工艺、焊接材料、焊接检验方面加以阐述。

1.焊接工艺

焊接工艺是将焊接工艺评定和焊接工艺参数在实际部件上的运用:

1.1所谓焊接工艺评定，是针对特定的钢材、结构，选用的焊接材料、焊接工艺方法、焊后热处理等措施；在与实际工程焊接施工一致 的条件下，按照规定的步骤，进行试验性的焊接。

根据焊接工艺评定的定义，其主要作用是检验施焊单位拟定的施焊工艺是否正确及该单位的施焊能力。作为整个生产、技术、质量控制链中的一环，焊接工艺评定试验非常的重要。所以在每种类型的产品焊接之前，必须要进行其相应的焊接工艺评定。现行锅炉及压力容器执行标准是《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ焊接工艺评定及《承压设备焊接工艺评定》NB/T47014-2011。特别对首次应用的钢材、焊接材料、焊接工艺的应用性进行考核、验证；这是保证施工企业在接到工程后有能力施工的前提保证。

1.2焊接能量参数的选择。我们都知道最基本的能量参数为焊接电流、焊接电压、焊接速度，以上三者即为焊接线能量的组成元素，它们其实是个复杂的统一体，这涉及到焊接材料（母材、焊材）的各种参数、焊接方法的选择，甚至焊工个人也存在着一定的差异，如果选用不当，这都直接影响着焊接接头的质量好坏。以上三个参数若配合不合理，将不能够得到好的焊缝性能。

例如在一定的焊接线能量参数下，采用较大的电流而电压较低，则会得到深而窄的焊缝。若是将其适当调小电流提高电压，则会得到较好的焊缝。采用不同的焊接方法，其线能量是不同的，其焊缝及热影响区的冷却速度也是不同的。特别影响了低合金钢和中合金钢焊接接头的淬硬程度、氢的扩散速度及焊接残余应力，最终影响到接头的冷裂倾向。其中埋弧焊的冷却速度最慢，手弧焊最快，氩弧焊居中。

两者虽采用合适的线能量，当电流或焊接速度相差很大时，也会造成焊缝金属接头和热影响区的冲击韧度和强度的降低。所以必须采用合理的规范参数。

焊接工艺评定的能量参数是在焊接工艺评定合格的基础上给出的，接头性能是有保证的，在施焊时必须严格保证。不能够执行或随意改变焊接工艺参数是要导致焊缝金属性能恶化，出现问题的。

2.焊接材料

2.1首先，要选用好焊接材料

选用原则是：根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能，结合压力容器的特点、使用条件、焊接方法加以综合考虑来进行焊材的选择。对于碳素钢及低合金钢，一般按照等强性来选择焊材；在一些企业，为保证焊缝强度，存在宁高勿低的情况，结果造成了焊缝塑性的降低，对低合金高强钢选材时应特别注意这方面的问题，例如对15CrMoG，应选择R307焊条而不是R317。高温及耐腐蚀容器，在注意其选择的焊材与母材化学成分相同的同时，必须注意其温度及耐蚀浓度的类型。如1Cr18Ni9不锈钢，若耐蚀度要求不高，可选用A102焊材；而当温度较高且耐蚀度也高时，则应当选择A132或A137焊条。不同强度等级的母材连接时，原则上选用低强度等级的焊材，比如Q235+15CrMoG，选择J507焊条。结构复杂、强度大、厚度大的材料宜选用抗裂性好的低氢焊条，比如δ20的Q235钢板，宜选择J427焊条。

2.2其次，焊接材料的验收、保管、领用也不容忽视

2.2.1焊接材料的验收

不同厂家生产的同牌号或型号的焊材，其生产工艺也可能存在差异。因此，施工单位应该选用相对固定的生产厂家的焊材。其验收应该按照《锅炉压力容器安全技术监察规程》的要求进行。首先焊材应具有合格的焊材质量证明书，保证焊条包装完好及批号清晰等。对合金焊材进行必要的抽样分析检验，验收合格后应及时办理入库手续。

2.2.2焊接材料的保管及领用

焊接材料入库后应按照不同的类别、牌号、规格及批号分别摆放。焊条库内温度应高于5℃，相对湿度低于60%，货柜距离地面及墙面的距离应大于30cm。焊条在使用前应按照厂家要求或规程进行烘干，发放时应在记录表上注明焊材牌号批号及焊工号，以便达到焊材的可追溯性。烘干好的焊材在领用时应用焊条保温桶且在使用时应做到随用随取，防止暴露在空气中又吸收潮气。

3.焊接检验

焊接检验包括焊前、焊接过程中及焊后三个检验过程。

焊前检验主要是对焊工的资格的审查，施焊压力容器压力管道的焊工必须进行《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》的考试并取得合格相应的资格证后才能进行相应合格项的施焊工作。焊工施焊时应严格按照施焊工艺进行；焊前应检查坡口组对及清理达到工艺要求，以及是否需要预热等必要的措施。

焊接过程中主要是检验焊工是否做到持证上岗、是否按照施焊工艺进行施工，是否满足技术标准及图样规定、产品试板及焊缝外观质量检查等。通过外观检查消除掉表面缺陷，如压力容器表面不允许存在的气孔、夹渣、裂纹、弧坑和焊瘤等缺陷。这也有助于内部缺陷的控制以达到焊缝整体质量的提高。产品焊接试板是焊接生产检验过程的重要一环，是对产品的主体材料包括焊缝材料、主材、焊接工艺及焊工技能的综合检验。因此，必须按照《压力容器安全技术监察规程》及GB150的规定严格执行。若检验数据不合格，可按照规定在原试板上重新进行试验。

焊后检验是焊接质量检验的重要一环，也是最后一步，焊接完成后即可进行；对有延迟裂纹的合金钢应在24小时后（热处理后）进行。焊接检验以无损检测和耐压试验为主要手段，对发现有缺陷的应按照返修工艺卡进行返修。其中返修工艺卡应包括缺陷缺陷产生的原因、所在位置、清除措施、补焊的施焊工艺参数、焊材牌号及规格等。若经过无损检测存在缺陷就应采取加倍数量的无损检测量进行扩检，若经扩大探伤后仍存在有缺陷，应对该焊缝长度上或该焊工施焊的焊缝进行全部无损检测，以达到焊缝质量的最大合格化。

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关键词：承压设备;焊接;工艺评定

前言

随着我国经济建设的迅猛发展，带动了现今的石油、天然气等行业的发展。随着这些新兴行业的发展，对承压设备的质量要求也就随之越来越高。之前，各类的承压设备都有着各自不同的焊接工艺，评定标准也有所不同，而这些标准之前通常会出现一些矛盾，相互制约，这就严重影响到了承压设备焊接技术的发展。所以，我国相关部门重新修订了标准要求，这使各类承压设备标准之间有了结合统一。 本文就新出台的标准进行了探索与研究，针对其中的部分重点问题进行了思考与分析。

1.焊接工艺评定的概念

对于承压设备来说，焊接工艺是在其制造过程中尤为重要的关键点，焊接工艺的好坏直接影响到承压设备制造的质量。在制造承压设备中，焊接工程包括了外观焊缝、接头焊接、缺陷焊接、变形焊接等等。焊接工艺技术的评定首要规程就是拟定环节，拟定环节要根据材料的各方面性能、产品设计标准与要求和制造厂焊接技术能力等因素，由专业的焊接技术工人来进行拟定。在拟定环节中，最为主要的影响因素就是对其中所应用的金属材料焊接能力进行准确的评定，这样才能拟定出完整、有效的规程来进行焊接工艺评定。

2.重新评定的焊接工艺准则

2.1 焊接条件的变化

接头焊接技术和性能的多样性取决于承压设备的广泛应用。在焊接过程中，某一部位的焊接条件如果发生变化，那么随之就会引起其他部位的接头焊接性能也发生变化，所以这种变化是不可预见，也不可避免的。由于焊接条件的变化所导致的焊接部位接触点发生的力学性质变化，我们专业从事焊接工艺的技术人员还是可以基本掌握其变化规律的。但是，焊接接头部位的力学性质是设计承压设备的基础，所以在新评定的标准工艺准则中，将焊接条件的变化作为重点，其是否影响接头的力学性质成为焊接工艺评定的判定标准。

2.2 根据力学性质制定准则

在新修订的评定标准中，很多规定都是根据接头焊接部位的力学性质来制定的，比如各类参数的划分、钢材的分类、厚度替代等。举个例子，根据这一标准，可以把不同型号的奥氏体不锈钢归纳到一个分组内，虽然他们的耐腐蚀性是不同的，但是他们的接头焊接部位的力学性质相同。

2.3 检验项目的添加

在焊接工艺中还有一项重要的评定过程，那就是检验项目。检验项目最主要的就是检验力学性质，其中包括：拉伸性、弯曲性和冲击性。如果在此基础上要添加检验项目，那么就要作出相应的检验方法，给出合格指标，还要列出符合评定标准的焊接工艺适用范围，因为先前的评定标准对于新添加的检验项目不一定全部适用。

例如在不锈钢的焊接工艺中，想要添加检验“晶间腐蚀”这一项目，那么就要重新编制焊接工艺的评定标准。原来的“某一钢号母材评定合格可焊接工艺可以用于同组别号的其他钢号母材”这一评定标准就不能适用其中。对于添加其他检验项目也是如此。关于焊接裂纹、回火脆化、金相组织和腐蚀试验等等这些问题都是焊接性能的体现，要在评定前分别仔细总结研究，不能一概而论。通常，对于焊接工艺中添加的某些检验项目，都要严格按照以上的检验标准，若只是对焊接的试件有效，就不能成为替代范围的评定标准。

3.焊接工艺评定试件的分类

从焊接工艺的角度来讲，不同大小、不同外观、不同结构的承压设备在本质上都是由不同的材料经过不同的接头焊接制造出来的。而不同的接头焊接形式就是由不同的焊缝连接的，承压设备中的接头性能的基础就是焊缝焊接工艺。所以，在焊接工艺评定中的试件分类的对象不是接头而是焊缝。在焊接工艺评定标准中将试件分为两种：对接焊缝试件和角焊缝试件。针对这两种试件形式，分别对其适用范围给出了新的规定。对接焊缝试件和角焊缝试件的评定合格标准不可适用于塞焊缝试件、槽焊缝试件和端接焊缝试件，而从力学性质准则的角度，对接焊缝试件的评定合格标准的焊接工艺可以适用于角焊缝试件。

4.焊接工艺评定项目的确定

在焊接工艺评定中项目确定时，首先要在设计图样上，分别找出各类接头焊接的焊缝连接形式并与其所对应的焊缝试件类型进行匹配，凡是对接焊缝连接的接头就取对接焊缝试件。然后，根据角焊缝试件的评定标准用来评定非受压的角焊缝焊接工艺，取角焊缝试件。需要注意的是，角焊缝试件的工艺评定合格标准只能适用于焊件各类接头的角焊缝。

5.结束语

本文对承压设备制造中焊接工艺的评定标准中存在的重点进行了简要的分析。总之，焊接工艺的评定标准修订是为了有效、合理地规范焊接工艺技术，这为制造承压设备提供了一套合理的标准。在评定过程中会遇到很多无法预知的影响因素，为保证焊接制造的顺利进行，焊接工艺技术人员应严格按照这套标准来分析执行。对于这些不可避免的干扰因素，要正确理解焊接工艺评定标准准则中的核心思想和指导内涵，清楚地了解各类适用范围和检验程序，合理地分析和掌控干扰因素，努力优化焊接工艺评定过程，这样才能保证评定结果的真实性、有效性，从而保证承压设备的生产质量。承压设备焊接工艺评定的发展还需我们各位同仁们的共同努力，共同探索，才能迎接更好的明天。

参考文献：

[1]许强，窦万波，刘国庆.液化石油气和天然气储运装备的现状与展望[J].煤气与热力，2001，21（6）：530-532.

[2]陈晓，秦晓钟.高性能压力容器和压力钢管用钢[M].北京：机械工业出版社，2007.

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Abstract: With aluminum alloy is widely used in electrical equipment, people developed aluminum alloy bus welding expert system by computer, this paper studied this expert system.

关键词：铝合金；母线焊接；专家系统；设计

Key words: aluminum alloy；bus welding；expert system；design

中图分类号：TG47 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）03-0317-02

0引言

由于铝合金的质量比较轻轻、强度较高，而且具有良好的导电性和耐腐蚀性，所以在电气设备中常常作为铜的替代材料，特别在是变电站及发电厂多采用铝舍金材料制作大电流母线。利用计算机技术对铝合金母线焊接工艺进行优化选择，并且开发了铝母线焊接专家系统，以利于制定合理的工艺方案，并保证工艺参数的稳定可靠性，从而提高发电厂运行的安全性。

1总体设计思路

在铝合金大电流母线的焊接过程中，经常出现未熔合、夹渣、气孔、裂纹等缺陷，焊缝晶粒粗大，并存在焊缝组织影响区软化的问题。提高铝合金母线的焊接质量可从分析铝母线焊接接头缺陷形成及强度偏低的原因入手，研制开发改善焊缝结晶条件、提高铝母线焊接接头质量的新设备、新工艺。但焊接工艺之间的关系对焊接质量的影响没有系统管理，其调整也有随意性。笔者所进行的铝母线焊接专家系统的编制，有利于焊接工艺的优化选择。

专家系统（Experts System，简称ES）就是具有相当于专家的知识和经验水平，能够解决专门问题能力的计算机系统。它将模仿人类思维规律的解题策略与大量的专门知识结合在一起，是一种具有信息处理能力、知识利用能力、知识推理能力和咨询解释能力的软件系统。焊接领域内专家系统的研究始于20世纪80年代中期。在国外，ES已进入焊接领域的各个方面，并开始向商品化转移。国内外开发的焊接专家系统主要涉及工艺设计或工艺选择，包括单因素的焊接材料选择或焊接方法选择、焊接缺陷或设备故障诊断以及焊接成本估算、实时监控、焊接接头疲劳设计、符号绘制等，几乎包括了焊接生产的所有主要方面。英、美等国已有一些商品化的焊接专家系统。利用计算机技术对焊接工艺进行优化选择，开发铝母线焊接专家系统，充分利用经过前人实践检验过的经验，可以在一定程度上改善焊接质量和结构稳定性，保证工艺参数的稳定可靠，从而提高发电厂运行的安全性。

2铝合金母线焊接专家系统的设计

2.1 技术人员根据工程的需要确定所焊铝材的板厚及型号，然后根据焊材的匹配性选择铝焊丝、焊接方法、接头类型，系统根据存储在数据库中的焊接工艺数据确定最佳的焊接工艺，并给出相应的焊接接头形式以及接头的尺寸数据，同时可以根据以上数据制定焊接工艺卡，在确定得出的工艺卡合乎要求时，可以将工艺卡保存并打印出来。

2.2 为了不断充实知识库，有必要将新的、经过试验验证的焊接工艺添加到数据库中。故系统还必须有添加模块，该模块中不仅包括焊接工艺的添加，还包括坡口及接头形式的添加。同时，还必须有删除模块，删除那些过时的焊接工艺方案，整理数据库中的知识，以便更好地管理。另外，技术人员在选择铝材和铝焊丝时，应尽可能符合国家制定的铝母线的焊接工艺规程，特别是要考虑到系统的用户还包括经验欠缺的工作人员，所以还需要有帮助文档，其中包括铝母线的焊接规程和焊接过程可能出现的缺陷和预防方法。专家系统的设计开发工具有多种，相应的开发语言也有多种。笔者选用Visual Foxprm6．0作为开发平台，并在Windows98及其以上版本操作系统中运行。

2.2.1 有关数据库的设计。利用Visual Foxpm6．0自带的功能建立数据库datal．dbf，该数据库中存放了系统中所耍用到的所有数据库表，在这些表中存放了各种焊接工艺参数和坡口形式等信息。系统正是通过输入、查询、删除其中的某些数据来实现其功能的。

2.2.2 有关界面的设计。用户界面是人机交流的主要通道，数据库系统的界面设计主要涉及菜单制作、输入输出屏幕设计、打印报表设计和帮助设计等。Visual Foxpro提供了丰富的建立用户界面的功能，并且很大一部分都是用可视化的编程方法建立。与用户直接进行交流的有菜单和各种表单，菜单使用户进入到各种操作界面，而表单则帮助用户完成各种功能操作。其中菜单包含了该系统的主要功能：选择、添加、删除和帮助等。点击菜单中的“选择”项，程序执行下一条命令：DOFORM选择焊材．SCX，将出现选择铝材表单。该表单用于选择铝材，焊接前用户必须清楚铝材的牌号，了解其化学成分、物理性能和力学性能，以便正确选择焊接材料和制定合理的焊接工艺。在该系统中，事先在其数据库中的铝材表中存放好各种铝材的牌号和性能参数，用户可以从第1个下拉式列表框中选择铝材牌号，系统根据用户选择的铝材牌号给出该铝材的一些相关的性能参数，如其中Cu，Si，Fe，Mn，Mg和Al等成分的含量，以及该材料的抗拉强度和伸长率。确定铝材后，用户需要在第1个编辑框中输入所需焊接的板材厚度，如果用户没有做到这一步，将无法进入下一步。系统将用户选择的铝材牌号和输入的板厚存放到临时数据表中。点击“下一步”按钮，表单关闭，系统将进入下一界面，即选择焊丝，用户可在第一个下拉式列表框中选择铝焊丝的牌号，同样，系统将根据用户所选的牌号给出其相应的性能参数，如其中Mg，Fe，Si，Mn和Al的．含量，以及该种焊丝的用途。用户可点击“帮助”按钮来察看这些信息。根据这些标准选择最佳的焊丝，以保证焊接质量。对于所选择的焊丝牌号，系统同样将其存人临时表中。接下来用户可选择希望使用的焊接方法，点击“下一步”按钮，将出现“工艺参数和坡口”。如果用户觉得所选的工艺和接头满足要求，可按“预览工艺卡”按钮生成一个报表并预览生成报表的文件，此文件为系统根据用户通过上述过程所选择的各种参数生成的。试品试焊后，根据焊接检测情况，如果用户觉得满意，可以返回前一界面按“打印”按钮将工艺卡打印出来。否则，可退回前几步重新选择各种参数，直到满意为止。

3结束语

利用计算机技术开发的铝母线焊接专家系统，可以对典户已经画好并保存*．Bmp格式的文件图中选择欲添加的一个，然后再输入相应的接头参数，按“确定”按钮即可将该坡口数据添加到数据库中。当然，坡口可单独添加，从首页的菜单中的“添加”项中也可直接进入此界面。添加工艺圈添加坡口型的焊接方法如MIG和TIG焊接工艺进行优化选择，对铝母线的各种焊接工艺数据进行有效的管理，包括对坡口形式等图形信息的管理；模似人类专家进行完整的焊接工艺设计，设计结果须保证焊接质量，并符合有关焊接工艺标准、规范或规程的要求：能够自动生成焊接工艺卡，并打印出来供焊接操作人员使用；能够给用户提供相应的帮助，以利于其制定工艺方案，并保证工艺参数的稳定可靠。此外，专家系统的知识库易于修改更新。

参考文献：

[1]徐南军，陈利平.铝合金母线焊接专家系统设计[J].焊接技术，2005（5）.

[2] 张建强，张海泉，岳红杰，等.铝合金薄壁圆锥体结构的焊接变形[J].焊接学报，2005（1）.

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关键词:压力容器；焊接；质量管理；

前言

目前，随着发展，与其它一些焊接结构不同,压力容器都是受压全焊结构,其焊接接头承受着与受压壳体相同的各种载荷、温度和 工作介质的物理、化学作用，不但应该具有与壳体材料基本相同的静载荷强度,且应该具有足够的塑性与韧性。焊接质量在压力容器的制造质量中起决定性的作用。焊接质量管理环节是相互制约并互相联系的,任何环节的管理漏洞都会直接造成压力容器的质量缺陷,必须重视压力容器的焊接质量的管理。

1焊工资格评定管理

焊工考试的目的是评定焊工焊出优质焊缝的能力,并对焊工资格进行评定审查。焊缝质量与焊工的操作技能与所具备的专业知识密切相关,焊工培训与焊工评定是质量管理体系中的重要环节,应定期检查焊工焊接质量和其资格评定情况,并根据具体情况采取培训和资格评定。培训和资格评定包括基本知识和焊接技能操作两部分。基本知识考试包括焊接安全知识和规定、压力容器基本知识、焊接材料、焊接设备、焊接方法和工艺的基本知识、焊接缺陷和变形的防止及消除措施等。焊接操作技能考试包括焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面,通过检验焊工考试试件进行评定。

2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、钳形电流表及其温度测量仪。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、维护与校验都要做记录,并进行保存,以便备查。

3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。

4焊接工艺评定及焊接检验管理

4.1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。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。若焊接对象是新材料或采用新的焊接方法,就需要按照JB 4708―2000《钢制压力容器焊接工艺评定》,对受压元件的焊缝,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、补焊及以上焊缝的返修焊缝进行焊接工艺评定。

4.2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。

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关键词：压力容器　质量　控制

一、材料控制

压力容器的工作环境较差，对材料的要求较高。能否合理地选材和用材，是压力容器制造质量保证的前提。压力容器制造单位必须对产品材料进行严格控制，以确保原材料符合设计文件、国家标准和其他相应标准规范的规定。其材料控制包括以下六个环节。

1.采购订货

采购订货控制包括采购计划审批和合格分供方确认两点。首先依据生产计划、材料定额编制采购计划和采购清单，然后按合格分供方名单及采购清单采购材料。且所采购的材料应符合《容规》、有关材料标准、合同和图样要求。

2.验收入库

材料入库前应对材料进行质量证明书审查、实物检查、补项及复验、材料厂编号编制及标记和材料入库审查。

3.材料保管

材料保管包括保管质量检查和标记恢复确认。入库材料须按“合格”、“不合格”分区堆放；材料存放条件须满足物资管理要求；材料标记应保持清晰，如有脱落须经材料检验员核实后恢复。

4.材料代用

材料代用审批应符合《容规》、《原材料代用制度》及有关标准。外来图纸的材料代用，应取得原设计单位出具的设计更改批准文件，由设计质控负责人办理手续，并经工艺、焊接质保工程师会签。

5.材料发放

材料发放控制包括实物复核和材料标识及代号标记。材料保管员应按领料单填写材料编号，并经材料检验员核对领料单、工艺流转检验卡与实物确认后发料，并作好材料标记移植。

6.材料使用

下料标记移植须经检验员确认。

二、工艺控制

首先根据图纸，技术条件进行工艺审查，提出工装，模具设计任务书，由设计人员进行工装、模具设计。然后是编制工序过程卡及通用工艺并注明哪些工序是停检点、文件见证点等。最后将上述编制好的工艺等文件由工艺责任工程师审核后发放相关部门。其控制包括工艺准备和工装设计两个环节。

1.工艺准备

工艺准备包括外来图样审查、工艺文件、工艺规程、工艺更改四点。工艺应符合《容规》有关标准的规定；对外来图样应进行工艺性审查，并提出审查意见；编制“材料汇总表”、工艺流程图、各主要受压元件工艺流转检验卡及通用工艺守则和专用工艺规程；关键工序的工艺文件上应注明停止点（H）和控制点（W）及检验点（E）等；工艺文件及通用工艺守则的签署应符合《质保手册》的要求；工艺文件的修改应按设计文件的更改程序进行。

2.工装设计

工装设计包括工装设计任务书、工装图绘制、工装验证三点。首先工装设计应符合工艺要求；工装图应经有关责任人员签署；工装须按《工装设计与验证规程》进行工装验证。

三、焊接控制

焊接质量控制是压力容器制造质量控制的重中之重，焊接控制有以下五个环节：

1.焊工

焊接压力容器的焊工须按《锅炉压力容器焊工考试与管理规则》取得焊工合格证书后，才能在有效期间担任合格项目范围内的焊接工作；焊工应按焊接工艺指导书或焊接工艺卡施焊。

2.焊接材料

焊接材料应按《焊接材料入库检验规程》验收、入库并编材料厂编号。焊材一、二级库应按《焊接材料一级库管理制度》、《焊接材料二级库管理制度》管理存放焊材，并按《质保手册》规定的工作程序进行发放。

3.焊接工艺评定

焊接工艺评定应按《容规》、《钢制压力容器焊接工艺评定》、《钢制压力容器焊接规程》、《焊接工艺评定管理制度》进行评定，并编制焊接工艺评定指导书和编制工艺评定报告。

4.焊接施工工艺

其控制包括审阅焊接工艺卡，确保所选用焊接工艺的正确性及焊接工艺评定的覆盖率；控制二次返修和超次返修；焊工钢印；产品焊接试板。

5.焊接设备

焊接设备应保证运转正常，且所有仪表的周期检定都在有效期内。

四、热处理控制

热处理控制首先要根据标准及技术要求编制热处理工艺文件；然后按工艺要求进行热处理，做好热处理时间温度记录曲线；热处理设备及热电偶须进行定期检验。

五、无损检测控制

无损检测是检测压力容器制造质量的重要手段，具有很高的技术性。在质量控制别重要。其控制包括四个环节。

1.接受任务

无损检测送验单应注明产品编号、设备名称、委托检测方法、检测比例、合格级别。

2.无损检测的准备

其包括人员资格、仪器校验、无损检测工艺守则。

3.无损检测的实施

无损检测人员应按《无损检测控制程序》进行无损检测，复验扩探应符合《容规》及相关标准要求。

4.无损检测报告的签发

报告的签发须按《无损检测控制程序》规定进行签发。

六、计量质量控制

其重点是计量器具的管理。计量器具的采购、检定入库验收、发放使用、维修保养、周期检定、报废等按《检验、测量和试验设备控制程序》执行，并建立计量器具的管理台账，对每件计量器具建立档案记录卡。在用计量器具必须具有检定日期和有效日期的检定合格证及状态标志，凡没有合格证、标志、超过检定周期和损坏的计量器具均不得使用，并做出明显标志。

七、检验和试验控制

首先检验人员应按《容规》、企业质量手册、图样、工艺文件、《过程检验控制程序》及相关标准编制产品质量控制计划。依照产品质量计划对设备生产进行控制及各工序检验，并记录在检验卡片上。质量检验状态由检验员按《检验和试验状态标识程序》进行标识。耐压试验和气密性试验等重要环节应由质量检验责任人对设备进行检验确认，并经监检人员现场监检确认。最后把所有的检验记录、报告等资料整理汇总经监检确认，并在设备铭牌上打监检钢印后，方可签发产品合格证。“产品质量证明书”和竣工图，须经监检审查合格并签发“压力容器产品安全性能监督检验证书”后，将出厂文件发给用户。产品出厂后，应将全套产品合格证、监检证书副本和检验、试验质量记录、竣工图、铭牌拓影件整理立卷，存档备查。

当工件不能满足要求时，该工件为不合格品。应对不合格品做出标识，并按《不合格品控制程序》处理。然后根据内部质量信息台账、外部质量问题处理单和外部质量信息台账进行质量事故分析，制订可行的纠正方法及预防控制措施。

总之，压力容器制造质量控制是多方面的，压力容器制造只要控制住材料、制造工艺、焊接、热处理、无损检测、计量、检验和试验等七个重要环节就能保证压力容器制造质量及安全。

参考文献

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【关键词】焊接工艺；焊接方法；缺陷；影响因素

1.焊接过程中存在的缺陷及解决措施

1.1 热裂纹

热裂纹可发生在焊缝区或热影响区,沿焊缝长度方向分布。热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成，所以有氧化色彩，焊后立即可见。热裂纹产生的主要原因是焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体（含硫、磷、铜等杂质），接头中存在拉应力。

主要解决措施为选用适宜的焊接材料，严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔点共晶，其熔点为988℃，很容易产生热裂纹。严格控制焊缝截面形状，避免突高，扁平圆弧过渡。缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高塑性减少偏析。确定合理的焊接工艺参数，减缓焊缝的冷却速度，以减小焊接应力。如采用小线能量，焊前预热，合理的焊缝布置等。

1.2 冷裂纹

冷裂纹发生于碳钢或合金钢，高的含碳量和合金含量。冷裂纹具有延迟性质，主要是延迟裂纹。

冷裂纹产生的主要原因是焊接接头(焊缝和热影响区及熔合区)的淬火倾向严重，产生淬火组织，导致接头性能脆化。焊接接头含氢量较高，并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子，造成非常大的局部压力，使接头脆化；磷含量过高同样产生冷裂纹。存在较大的拉应力。因氢的扩散需要时间，所以冷裂纹在焊后需延迟一段时间才出现。由于是氢所诱发的，也叫氢致裂纹。

防止冷裂纹的措施为选用碱性焊条或焊剂，减少焊缝金属中氢的含量，提高焊缝金属塑性。焊条焊剂要烘干，焊缝坡口及附近母材要去油、水、除锈，减少氢的来源。工件焊前预热，焊后缓冷（大部分材料的温度可查表），可降低焊后冷却速度，避免产生淬硬组织，并可减少焊接残余应力。采取减小焊接应力的工艺措施，如对称焊，小线能量的多层多道焊等，焊后进行清除应力的退火处理。焊后立即进行去氢（后热）处理，加热到250℃，保温2～6h，使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面。

1.3 气孔产生的原因和预防措施

焊接部位不洁净容易产生气孔。因此，焊接部位要求在焊接前清除油污、铁锈等脏物；使用低氢焊条焊接时要求更为严格。焊条和焊剂一定要严格按照规定的温度进行烘焙和保温。要求采取适宜的焊接规范，不要采用过大的焊接电流。注意控制母材及焊材的化学成分。焊接速度过快，焊接时操作不当，电弧拉得过长，使得有较多气体溶入金属溶液内。焊波接头气孔，使用低氢焊条往往容易在焊缝接头处出现表面和内部气孔。气体保护焊时应调节气体流量至适当值。

1.4 夹渣与夹杂

夹渣与夹杂的原因是坡口角度或焊接电流太小。焊件边缘有氧割或碳弧气刨熔渣，边缘清理不净，有残留 氧化物铁皮和碳化物等。酸性焊条时,由于电流小或运条不当形成糊渣。碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。

夹渣与夹杂的预防措施：清除焊道上的杂质、污物，尤其是焊接坡口要保持清洁干燥，控制铁水与熔渣分离。按焊接工艺数据要求，选用合适的焊接电流和焊接速度，运条摆动要适当。多层焊时,加强焊接过程的层道清理，仔细观察坡口两侧熔化情况,每一层都要认真清理焊渣。使用合适规格的焊条、选用适宜的坡口形式及尺寸。提高焊工的操作技术水平。

2. 影响焊接质量的主要因素

2.1 操作人员因素

这一因素对焊接工作来说就是焊工，也包括焊接设备的操作人员。各种不同的焊接方法对焊工的依赖程度不同，手工操作占支配地位的手弧焊接，焊工操作技能的水平和谨慎认真的态度对焊接质量至关重要。即使埋弧自动焊，焊接规范的调整和施焊也离不开人的操作。由于焊工质量意识差、操作粗心大意，不遵守焊接工艺规程，操作技能差等都可能影响焊接质量。

2.2 机器设备因素

机器设备这一因素对焊接来说就是各种焊接设备。焊接设备的性能，它的稳定性与可靠性对焊接质量会产生一定影响，特别是结构复杂、机械化、自动化高的设备，由于对它的依赖性更高，因此要求它有更好、更稳定的性能。在压力容器质量体系中，要求建立包括焊接设备在内的各种在用设备的定期检查制度。

2.3 材料因素

焊接使用的材料包括各种被焊材料，也包括各种焊接材料、还有与产品配合使用的各种外购或外协加工的零部件。焊接生产中使用这些材料的质量是保证焊接产品质量的基础和前提。从全面质量管理的观点出发，为了保证焊接质量，从生产过程的起始阶段，即投料之前就要把好材料关。

3.工艺方法因素

焊接质量对工艺方法的依赖性较强，在影响工序质量的各因素中占有更重要的地位。其影响主要来自两个方面：一方面是工艺制订的合理性；另一方面是执行工艺的严肃性。某一产品或某种材料的焊接工艺的制定，首先要进行焊接工艺评定，然后根据评定合格的工艺评定报告和图样技术要求制订焊接工艺规程、编制焊接工艺说明书或焊接工艺卡。这些以书面形式表达的各种工艺参数是指导施焊时的依据，它是模拟生产条件所作的试验和长期积累的经验以及产品的具体技术要求而编制出来的，是保证焊接质量的基础。在此基础上需要保证的另一方面是贯彻执行焊接工艺的严肃性。在没有充分根据的情况下不得随意变更工艺参数，即使确需改变，也必须履行一定程序和手续。不正确的焊接工艺固然不能保证焊接质量，即使有经评定验证是正确合理的工艺规程，不严格执行，同样也不能得到合格的质量。两者相辅相成，相互依赖，不能忽视或偏废任何一个方面。

4. 环境因素

在特定环境下，焊接质量对环境的依赖性也是很大的。因为焊接操作常常在室外露天进行，必然受到外界自然条件，如温度、湿度、风力及雨雪天气的影响，在其它因素一定的情况下，有可能单纯因环境因素造成焊接质量问题。环境因素的控制措施比较简单，当环境条件不符合规定要求时，如风力较大或雨雪天气可暂时停止焊接工作或采取有效防护措施后再进行焊接，过低的气温可对工件适当预热等。

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关键词：不锈钢复合钢板；埋弧焊；焊接工艺

0前言

不锈钢复合钢板是一种以碳钢为基体单面或双面整体连续地包覆0.1-20mm不锈钢的两种金属高效节能材料。它充分发挥两种材料特性优势，既具有不锈钢的耐腐蚀、耐磨性、抗磁性、豪华性和装饰性；又具有碳钢良好的可焊性、成型性、拉延性和导热性。随着社会的发展，不锈钢复合钢板在石油、化工、制盐制碱等国民经济各行各业得到广泛使用，传统的焊接方法显然已经不能适应设备制造行业的发展速度。本文以某炼油厂原料预处理装置中常压塔（材质为S11348+ Q245R的不锈钢复合板）为例，阐述埋弧自动焊在不锈钢复合钢板中的焊接技术。

1常规的焊接工艺及方案

1.1主体材料的机械性能

常压塔设备主体材料为3mm的S11348不锈钢板复层和18mm的Q245R的碳素钢基层钢板复合而成，其材料的力学性能符合GB713―2014，见表1。

1.2常规焊接工艺的制定

复合板的焊接与一般材料不同，要求复层焊缝的化学成分与复材的化学成分基本一致，具有和复材相当的耐腐蚀性能及其他的特殊性能。首先要考虑合理的焊接坡口，其次是选择合理的焊接材料和焊接工艺规程。坡口形式如图1所示。

施焊时，按照图2焊接接头进行施焊，焊接顺序及焊接方法见表2.

1.3常规焊接方法的存在的缺点

从以上的焊接方法来看，至少存在两方面的缺点：一是手工打底焊接时熔渣不易析出，存在大量的熔渣和未融合缺陷，焊缝返修率达70%。二是焊接劳动强度大，打磨及清理程序多，焊接速度慢，弧光及烟尘污染大，对所操作的电焊工的焊接水平要求高。

2埋弧自动焊的应用

针对以上的缺陷及问题，通过分析，决定采用不锈钢复合板采用易操作且效率高的埋弧自动焊工艺

首先按照NB/T47014-2011《承压设备用焊接工艺评定》作焊接工艺评定。对焊接接头简图做简单修改，如图3.

焊接参数表见表3

焊后对焊接接头进行X射线探伤、拉伸、侧弯和冲击检测各项试验数据均符合要求，见表4.

3在产品制造中的应用

焊接工艺评定合格后，在常压塔的施焊过程中，严格遵循了焊接工艺的要求，对易出现缺陷的部位扩大了RT检测比例，结果发现焊接返修率仅为3%，机械化利用率高，焊接人员劳动强度降低，生产效率得到大大的提高。

参考文献

[1] NB/T47002.1～47002.4-2009 压力容器用爆炸焊接复合板.

[2] GB150-2011 压力容器.