焊接工艺评定及焊工技能评定课件.pptx
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1、ASME 第卷 焊接工艺评定焊工技能评定 Timothy Chen/陈登汉陈登汉Bureau Veritas I&F SH 目录目录ASME的总体介绍ASME第卷 1.第卷的内容及结构;2.焊接工艺评定;含焊接工艺规程WPS 3.焊工/焊机操作工资格评定 ASME的总体介绍的总体介绍ASME的总体介绍的总体介绍ASME 的含义及标准用途的含义及标准用途1.ASME The American Society of Mechanical Engineer 机械工程师协会2.BPVC The Boiler and Pressure Vessel mittee 锅炉及压力容器 会3.ASME 锅炉及压
2、力容器标准用途 BPVC为锅炉、压力容器、移动容器和核设施部件的建造过程中以及核设施和移动容器的在役检查中,控制压力完整性、整体结构安全的规则。建造:包括材料、设计、制造、检验、试验、检查、认证和泄压在内的一个含义广泛的名词。ASME的总体介绍的总体介绍ASME 所有卷目录所有卷目录ASME的总体介绍的总体介绍 以上12卷ASME锅炉压力容器标准标准分为以下4大类:1建造局部:共6卷,其中包括:第一卷:动力锅炉;第卷:核设施部件建造规则;第卷:采暖锅炉建造规则;第卷:压力容器建造规则;第卷:纤维增强塑料压力容器建造规则;第卷:运输罐的建造和连续使用规则。2通用局部:共3卷 第二卷:材料;第卷:
3、无损检测;第卷:焊接和钎接评定标准。3运行局部:共2卷 第卷:采暖锅炉维护和运行推荐规则;第卷动力锅炉维护推荐指南。4检验局部:共1卷 第卷核电站部件运行中检测标准 ASME的总体介绍的总体介绍 ASME 钢印类型ASME的总体介绍。的总体介绍。标准标志钢印钢印类别ASME标准标准A组装第一卷、第二卷、第卷、第卷、B31.1PP压力管道第一卷、第二卷、第卷、第卷、B31.1S电厂锅炉电厂锅炉第一卷、第二卷、第卷、第卷、B31.1M小型锅炉第一卷、第二卷、第卷、B31.1E电力锅炉第一卷、第二卷、B31.1HV供热锅炉安全阀第二卷、第卷、第卷、PTC25H供热锅炉铸铁除外第二卷、第卷、第卷H铸铁
4、分段供热锅炉第卷H供热锅炉组装第卷、第卷HLW衬里的饮水加热器第二卷、第卷、第卷UM小型容器第二卷、第卷、第-1 卷、第卷U压力容器常规设计压力容器常规设计第二卷、第卷、第-1卷、第卷U2压力容器分析设计压力容器分析设计第二卷、第卷、第-2卷、第卷U3压力容器超高压容器第二卷、第卷、第-3卷、第卷UP爆破片第二卷、第-1卷、第卷、PTC25V锅炉安全阀第一卷、第二卷、PTC25UV压力容器用安全阀第二卷、第卷、第-1 卷或第-2 卷、PTC25UV3高压容器用安全阀第二卷、第-3卷、第卷、PTC25RP玻璃纤维增强塑料容器第卷ASME钢印分类、使用、应用标准。钢印分类、使用、应用标准。ASME
5、第第卷卷-用途及结构用途及结构ASME第卷的用途 是关于焊工、焊机操作工、钎焊工和钎机操作工的评定,以及按照ASME锅炉及压力容器标准和ASMEB31压力管道标准所采用的焊接或钎焊工艺的评定,是一个通用标准。除锅炉及压力容器外,也被广泛应用于其他工业焊接产品。焊接工艺规程WPS和工艺评定记录PQR的目的是决定焊件具有要求的使用性能。工艺评定试验在于测定焊件或钎焊件的性能。应由技术熟练的工人执行焊接及操作。焊工技能评定WPQ的目的,是测定他们熔敷优质焊缝的能力。焊机操作工技能评定WPQ的目的是测定他们操作焊机机械局部的能力。ASME 第第卷卷-结构结构ASME第第卷的基本结构卷的基本结构 ASM
6、E第卷的编写方式不同于一般标准,按照标准内容的类别进行。共分两篇-焊接篇和钎焊篇。焊接篇分五章,钎焊分四章。本次培训,仅是焊接篇。焊接篇的结构 1.一般要求第章,QW100-190,包括:总则、焊接位置、试验位置、试验检测的类型和目的及合格标准;2.焊接工艺评定第章,QW200-290,包括:总则、试件的准备、焊接变素、回火焊道等。以表格的形式列出指定焊接方法,工艺评定的重要参数、附加重要参数、和非重要参数的相关条款号。生产中工艺的任一重要参数超出评定的覆盖范围,则该工艺需要重新评定。当有冲击韧性要求时,附加重要参数作为重要参数看待。非重要参数的变化,仅需修改工艺规程,不需要重新评定。3.焊接
7、技能评定第章,QW300-380,包括:总则、试件类型、评定方法、资格管理。以表格的形式列出重要变素,超出覆盖范围的,需要重新评定。4.焊接资料第章,QW400-490,包括所有变素的含义、母材P-号、焊材F-号、焊材A-号、覆盖范围和试样、图解、浸蚀方法和浸蚀剂、定义等。5.标准的焊接工艺规程-SWPS。产品卷有关SWPS的任何要求优先与第卷,当产品产品卷WPS有冲击要求时,则不许使用SWPS。ASME 第第卷卷 关键术语关键术语PWPSPrior Welding Process SpecificationPQRProcedure Qualification RecordWPSWelding
8、 Process SpecificationWPQWelder Performance Qualification变素P号,F号资料焊接工艺评定焊接工艺评定总则总则 1.焊接工艺规程焊接工艺规程WPS:1.1 目的目的:是用于为焊工或焊机操作工按标准要求制造产品提供指导的书面文件。它们应是用于为焊工或焊机操作工按标准要求制造产品提供指导的书面文件。它们应是按标准规定进行过评定,得到是按标准规定进行过评定,得到PQR支持的文件;或是标准允许的标准焊接工艺规程。支持的文件;或是标准允许的标准焊接工艺规程。1.2 WPS的内容:一份完整的的内容:一份完整的WPS应述及在应述及在WPS中所采用的、对每
9、一种焊接方法而言的中所采用的、对每一种焊接方法而言的所有重要变素、非重要变素和当需要时的附加重要变素。所有重要变素、非重要变素和当需要时的附加重要变素。需要得到需要得到PQR的支持的支持,可以是可以是一份或多份一份或多份PQR支持一个支持一个WPS.1.3 WPS的变更的变更:产品焊接需要产品焊接需要,可对可对WPS进行变更。仅变更非重要参数,进行变更。仅变更非重要参数,WPS无须重评。无须重评。当变更重要参数或附加重要参数适用时,当变更重要参数或附加重要参数适用时,WPS需要重评。需要重评。1.4 WPS的格式的格式:格式不限格式不限,可以文字可以文字,表格等表格等,但必须提及每个重要参数、
10、非重要参数、但必须提及每个重要参数、非重要参数、附加重要参数适用时。附加重要参数适用时。可采用非强制性附录可采用非强制性附录B。1.5 WPS的可得性的可得性:应在焊接现场得到应在焊接现场得到,便于焊工使用及备查。便于焊工使用及备查。可能问题可能问题:WPS没有表达所有要求的变数没有表达所有要求的变数;WPS没有没有PQR支持支持;WPS现场得不到现场得不到.焊接工艺评定焊接工艺评定2.2.工艺评定记录工艺评定记录PQRPQR 2.1 PQR 是工艺评定试件焊接时所用焊接变素的实际记录,它同时尚有试样的是工艺评定试件焊接时所用焊接变素的实际记录,它同时尚有试样的试验结果。记载下来的变素一般应在
11、实际焊接生产所用焊接变素的窄小范围之试验结果。记载下来的变素一般应在实际焊接生产所用焊接变素的窄小范围之内。内。2.2 PQR的内容的内容:记录重要参数及需要时的附加重要参数记录重要参数及需要时的附加重要参数,非重要参数记录与否非重要参数记录与否,不强制。不强制。所有被记录的,应是实际焊接的参数,不得记录没有控制的参数。所有被记录的,应是实际焊接的参数,不得记录没有控制的参数。不希望是变数使用全范围或极限值。不希望是变数使用全范围或极限值。2.3 谁负责工艺评定谁负责工艺评定:制造商或承包商制造商或承包商,不得使用别公司的评定不得使用别公司的评定,或转由别公司代或转由别公司代做。做。2.4 P
12、QR的更改的更改:仅限编辑上的仅限编辑上的,例如例如P-号号,F-号号,A-号描述上修正号描述上修正,或根据或根据ASME标准的更新而修改等。标准的更新而修改等。2.5 PQR的格式的格式:QW483,非强制性附录非强制性附录B.焊接工艺评定焊接工艺评定3.制造商或承包商的责任制造商或承包商的责任 1.根据焊缝,列举焊接参数,记录在WPS中。2.对WPS进行工艺评定,并在制造商或承包商的监督下进行。3.焊接工艺评定的焊工,应是本公司的及经验丰富的。4.不得转包其他公司进行工艺评定的焊接,但加工、试验局部可以转包。5.组织中有两个或多个公司,能够对同一个工艺评定进行有效控制,应在质量体系及质量程
13、序文件中说明,则不需要重评。焊接工艺评定焊接工艺评定4.焊接变素焊接变素 1.重要变素工艺评定中的重要变素是指影响焊缝力学性能缺口韧性除外的焊接条件的某一变化。指定焊接方法已评定合格的焊接工艺中任一重要变素的改变超出规定时,要求对该工艺进行重新评定。2.附加重要变素工艺评定中的附加重要变素是指影响焊缝缺口韧性的焊接条件的某一变化。如果一种焊接工艺已经过评定,除缺口韧性外,其它各项要求均能满足,则此时仅需按同一工艺,采用同样的重要变素,但增加所需的各种附加重要变素,增做一个试件,其长度足够切取缺口韧性试样即可。如果一种焊接工艺已经过评定,且满足包括缺口韧性在内的所有要求,但其中有一个或多个附加重
14、要变素有所改变,则此时仅需按同一工艺,采用新的附加重要变素,增做一个试件,其长度足够切取缺口韧性试样即可。如过去评定的焊接工艺,其焊缝金属的缺口韧性值是合格的,则根据需要,仅需从热影响区切取缺口韧性试样供做试验。3.非重要变素工艺评定中的非重要变素是指不影响焊缝力学性能的焊接条件的变化。非重要变素的改变不要求对该工艺进行重新评定,而仅需对WPS进行修改而已。焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接变素前面的符号含义:+/-增加/取消,大于/,小于改变,向上/向下焊接位
15、置,改变,/左焊法/右焊法焊接变素:QW-402 接头:焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接QW403:母材,取消了403.13,P-No.5/9/10QW-403.8厚度厚度:除QW202.4b允许外,母材厚度变化超过QW-451.1的评定范围。QW-202.4b:对于非QW202.4a所列材料P-8,P-41等,不同母材厚度的接头,其较薄一侧母材厚度应在QW-451.1的评定范围内,较厚一侧母材厚度也应在QW-451.1的评定范围内,但如评定试件厚度为38mm或更厚时,则较厚一侧母材最大厚度不限。因而不同母材厚度的接头可能要一个以上的评定。焊接工艺评定焊接工艺评定5.1
16、以SMAW为例-对接/角接;QW403.8,厚度焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接;QW403.9,焊道厚度QW-403.9:对单道或多道焊,当任一焊道厚度大约13mm,评定的最大厚度为试件厚度的1.1倍。不能按QW451.15.1以SMAW为例-对接/角接;QW403.11,P-号的覆盖QW-403.11:对于WPS中规定的母材,工艺评定应采用符合QW-424要求的母材。焊接工艺评定焊接工艺评定QW-403.11:对于WPS中规定的母材,工艺评定应采用符合QW-424要求的母材。焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接QW404,填充金属QW-404.4
17、:F-No.的改变或改变为QW-432表中未列出的任何其它填充金属。焊接工艺评定焊接工艺评定QW404.4-QW432焊接工艺评定焊接工艺评定F-号确实定方法号确实定方法:F-No,焊条焊条主要决定于药皮类型和适用范围。F-No.1:EXX20高氧化铁药皮;位置限为平焊,位置为横焊时,限角焊缝;电流为交流或直流正接,即工件接正极 EXX22 高氧化铁药皮;仅用于单道焊,位置限为平焊和横焊;电流为交流或直流正接,EXX24 铁粉、二氧化钛药皮;位置限为平焊,位置为横焊时,限角焊缝;电流为交流或直流 EXX27 高氧化铁+铁粉药皮;位置限为平焊,位置为横焊时,限角焊缝;电流为交流或直流正接 EXX
18、28 低氢钾+铁粉药皮;位置限为平焊,位置为横焊时,限角焊缝;电流为交流或直流正接 F-No.2:EXX12 高二氧化钛钠药皮;全焊接位置;电流为交流或直流正接 EXX13 高二氧化钛钾药皮;全焊接位置;交流或直流正或反接 EXX14 二氧化钛+铁粉药皮;全焊接位置;交流或直流正或反接 EXX19 氧化铁+二氧化钛钾药皮;全焊接位置;交流或直流正或反接焊接工艺评定焊接工艺评定F-号确实定方法号确实定方法 F-No.3:EXX10 高纤维素钠药皮;全焊接位置;电流为直流反接 EXX11 高纤维素钾药皮;全焊接位置;电流为交流或直流反接 F-No.4:EXX15低氢钠药皮;全焊接位置;直流反接 E
19、XX16低氢钾药皮;全焊接位置;交流或直流反接 EXX18低氢钾、铁粉药皮;全焊接位置;交流或直流反接 EXX18M低氢、铁粉药皮,全焊接位置;直流反接 EXX48低氢钾、铁粉药皮;焊接位置不限,包括立向下 EXX17焊条药皮为EXX16的变型,用大量的Si取代Ti;全焊接位置,但焊条直径小于4.8mm的,不适用于立/仰焊位置;交流或直流正接 F-No.5:为奥氏体和双相钢焊条,包括EXX15、EXX16、EXX17。注意在AWS标准的不锈钢焊条中但凡属于F-No.5的没有酸性药皮焊条。不锈钢酸性焊条药皮焊条纳入F-No.1,EXXXX-25、EXXXX-26 F-No.6:全部焊丝、焊棒。要
20、注意,在ASME和AWS中,焊丝和焊剂的牌号是连在一起不可分割的。这与国内以往的体系不同.其他特殊F-No.,例如F-72,F-71.耐硬层堆焊.焊接工艺评定焊接工艺评定QW404.5 A-号QW-404.5:铁基金属熔敷焊缝金属的化学成分,从,从QW-442中某一A-No.改变为另一A-No.。但对A-No.1的评定也适用于A-No.2,反之亦然。焊接工艺评定焊接工艺评定QW404.30熔敷金属厚度的改变QW-404.30:熔敷金属厚度的变化超过QW-451的范围。焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接QW405 焊接位置.没有重要参数.坡口焊缝可覆盖角焊缝.位置图参见QW
21、461.事例如下:焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接QW405 焊接位置:板角焊焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接QW405 焊接位置:管角焊焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接QW406:预热:QW-406.1:评定过的预热温度降低10055以上,在WPS中应规定开始焊接的最低温度。QW407:焊后热处理 QW-407.1:焊后热处理条件的改变:对P-1 to P-6,P-9 to P-15F:不做PWHT;PWHT在低于下转变温度进行;如SR处理PWHT在高于上转变温度进行;如正火、淬火或退火PWHT先在高于上转变温度进行,继
22、之在低于下转变温度进行;如正火+回火或淬火+回火PWHT在高于上、下转变温度之间进行。如不完全退火 对其他材料:不做PWHT;热处理在特殊的温度区间。QW-407.4:工艺评定试件PWHT温度高于上转变温度时,则评定产品焊缝最大厚度为试件厚度的1.1倍。焊接工艺评定焊接工艺评定5.1以SMAW为例-对接/角接QW409 电特性,没有重要参数,但有附加重要参数热输入和电流和极性。QW410 焊接技巧:QW410.64 热过程的使用QW-410.64 对于采用P-No.11A和P-No.11B母材制造的容器或容器的零部件,其厚度小于5/8in.16mm者,如坡口的制备在制造中采用热过程方法,则试件
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