趙 立，楊錦輝，陶建平

（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江杭州310020）

焊接工藝評(píng)定適用性探討

趙 立，楊錦輝，陶建平

（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江杭州310020）

分析焊接工藝評(píng)定的目的和作用，結(jié)合焊接工藝評(píng)定的實(shí)際使用情況，提出什么情況下可以免做焊接工藝評(píng)定，什么情況下應(yīng)做焊接工藝評(píng)定。盡量減少重復(fù)性的焊接工藝評(píng)定，并將常用鋼材的焊接工藝評(píng)定形成標(biāo)準(zhǔn)，供制造和安裝單位直接使用。對(duì)于新開發(fā)、新研制的鋼材和焊材，必須進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，并通過試驗(yàn)整理出一套最佳焊接工藝用于指導(dǎo)生產(chǎn)。

焊接工藝評(píng)定；標(biāo)準(zhǔn)化；焊接接頭性能；實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境

0 前言

《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》[1]于2011年10月1日實(shí)施，適用于鍋爐、壓力容器和壓力管道的對(duì)接焊縫和角焊縫的焊接工藝評(píng)定以及耐蝕堆焊、復(fù)合金屬材料焊接工藝評(píng)定。該標(biāo)準(zhǔn)將承壓設(shè)備領(lǐng)域眾多的焊接工藝評(píng)定進(jìn)行統(tǒng)一合訂，使用更為方便、簡(jiǎn)捷，該標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，具有先進(jìn)性、前瞻性。在此重點(diǎn)分析焊接工藝評(píng)定的適用范圍。

1 焊接工藝評(píng)定的定義和目的

焊接工藝評(píng)定是為驗(yàn)證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進(jìn)行的試驗(yàn)及結(jié)果評(píng)價(jià)。具體如下：針對(duì)特定的鋼材、結(jié)構(gòu)，選用相應(yīng)的焊接材料、焊接工藝方法、焊后熱處理等措施，在與實(shí)際工程焊接施工基本一致的條件下，按照規(guī)定步驟進(jìn)行試驗(yàn)性的焊接；焊后按照規(guī)定的程序及檢驗(yàn)檢測(cè)手段進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)驗(yàn)證；根據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判；試驗(yàn)測(cè)試結(jié)束后，編制完整的焊接試驗(yàn)報(bào)告，對(duì)整套焊接工藝方案作出最終的評(píng)定、認(rèn)可，并根據(jù)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果，編制焊接工藝規(guī)程，指導(dǎo)焊接生產(chǎn)。

焊接工藝評(píng)定的目的是對(duì)焊接生產(chǎn)單位的實(shí)際焊接生產(chǎn)能力、焊制焊接接頭的使用性能符合設(shè)計(jì)要求的評(píng)估。焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)不允許襲用外單位的試驗(yàn)結(jié)果，一般由本單位或在其他機(jī)構(gòu)的指導(dǎo)下獨(dú)立完成。

由上述內(nèi)容可知，焊接工藝評(píng)定是根據(jù)鋼材和焊材的性能，制定出合理的焊接工藝規(guī)范以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)。

2 焊接工藝評(píng)定的實(shí)際意義

（1）從焊接工藝評(píng)定能否勝任驗(yàn)證生產(chǎn)單位實(shí)際焊接生產(chǎn)能力來分析。

決定企業(yè)生產(chǎn)能力的因素有人員、設(shè)備、生產(chǎn)場(chǎng)地、技術(shù)準(zhǔn)備和質(zhì)量管理體系，均為制造和安裝單位取得特種設(shè)備制造和安裝許可的必備條件，如果不具備這些條件，就不允許從事特種設(shè)備的制造和安裝。焊接工藝評(píng)定只是技術(shù)準(zhǔn)備的一項(xiàng)內(nèi)容，而不是靠焊接工藝評(píng)定來驗(yàn)證企業(yè)的生產(chǎn)能力。一個(gè)企業(yè)能獨(dú)立焊接出合格的焊接接頭，不能說明企業(yè)具備特種設(shè)備制造或安裝的能力；但如果一個(gè)企業(yè)具備特種設(shè)備制造或安裝的能力，則必須具有焊接出合格焊接接頭的能力。

從焊接工藝評(píng)定的要求來看，焊接工藝評(píng)定需要本單位熟練焊工，利用本單位設(shè)備進(jìn)行焊制試件。焊接工藝評(píng)定的熱處理項(xiàng)目、無損檢測(cè)項(xiàng)目、理化檢驗(yàn)項(xiàng)目均可通過外協(xié)來完成，但焊工和焊接設(shè)備必須是本單位所有。而焊工流動(dòng)性大，且每一個(gè)焊工技術(shù)水平不同，一個(gè)焊工焊接的焊接接頭合格并不能代表其他焊工能焊接合格。因此，只有焊接設(shè)備一項(xiàng)因素固定不變，焊接設(shè)備是制造和安裝單位成立公司具備的必須條件，但焊接設(shè)備隨著技術(shù)進(jìn)步和設(shè)備更新可能被淘汰，所以依靠焊接工藝評(píng)定來約束制造、安裝單位的生產(chǎn)能力意義不大。

（2）從驗(yàn)證焊接接頭的使用性能是否符合設(shè)計(jì)要求來分析。

焊接工藝評(píng)定有自身的局限性，《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》NB/T 47014-2011是一個(gè)基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，它只要求焊接接頭的力學(xué)性能、理化性能符合規(guī)定，并不分析討論焊接接頭在高溫條件下性能如持久強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、持久塑性、抗氧化性、抗腐蝕性能以及低溫下的沖擊韌性等問題，所以焊接工藝評(píng)定只是常溫下對(duì)焊接接頭的最基本的性能要求。常溫下焊接接頭機(jī)械性能試驗(yàn)合格，并不能說明在高溫下機(jī)械性能合格，即焊接工藝評(píng)定合格并不能說明焊制焊接接頭的使用性能符合高溫或低溫情況下的設(shè)計(jì)要求。

（3）從焊接工藝評(píng)定過程與實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的不同性來分析。

焊接工藝評(píng)定焊制的焊接接頭是在焊接試驗(yàn)室內(nèi)完成，實(shí)際生產(chǎn)的環(huán)境條件、焊件結(jié)構(gòu)、拘束度和焊接試驗(yàn)室有很大不同，焊接工藝評(píng)定過程和實(shí)際制造與安裝過程差別較大，焊接工藝評(píng)定合格不能保證實(shí)際焊接接頭的合格。實(shí)際生產(chǎn)焊接過程與焊接工藝評(píng)定過程很難達(dá)到完全一致。焊接工藝評(píng)定所規(guī)定的工藝參數(shù)范圍應(yīng)是適合絕大多數(shù)施工情況，但使用時(shí)還需根據(jù)具體情況選擇。對(duì)于手工操作的焊接工藝，因?yàn)槊總€(gè)焊工的技術(shù)水平和操作手法不同，在實(shí)際施工中也會(huì)與焊接工藝評(píng)定要求的參數(shù)有所出入。

3 焊接工藝評(píng)定的使用情況

從生產(chǎn)企業(yè)焊接工藝評(píng)定報(bào)告的內(nèi)容分析，不同的制造、安裝單位對(duì)于同一種鋼材和焊材的焊接工藝評(píng)定內(nèi)容幾無差別。不少制造和安裝單位，相同的鋼材和焊材以及坡口結(jié)構(gòu)、焊接工藝評(píng)定報(bào)告的內(nèi)容基本相似，只有簽字人和蓋章單位不同。

制造和安裝單位的焊接工藝評(píng)定內(nèi)容相似的原因是所使用的絕大數(shù)鋼材都有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接工藝要求，如什么鋼材對(duì)應(yīng)什么焊材，什么板厚對(duì)應(yīng)什么坡口，對(duì)應(yīng)什么焊接方法對(duì)應(yīng)是否預(yù)熱和焊后熱處理。

全國(guó)上萬家制造與安裝單位，每個(gè)單位都對(duì)Q345R、15CrMo、12Cr1MoV等常用鋼種進(jìn)行重復(fù)性的焊接工藝評(píng)定，耗費(fèi)了大量鋼材和焊材、人力和財(cái)力。如果常用鋼種的焊接工藝形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，供企業(yè)直接在現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范里查找引用，將會(huì)節(jié)約大量人力、物力和財(cái)力。

4 可免做焊接工藝評(píng)定的情況

對(duì)于成熟的常用鋼種，我國(guó)已有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其焊接工藝，但未形成統(tǒng)一的焊接工藝評(píng)定報(bào)告，能否形成標(biāo)準(zhǔn)，詳細(xì)地規(guī)定不同厚度，不同焊材應(yīng)執(zhí)行的焊接和熱處理工藝，從而直接指導(dǎo)焊接工藝的制定，是迫切需要解決的問題。

美國(guó)AWS規(guī)范[2]中大量免除焊接工藝評(píng)定，制定典型的、系列的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，全面規(guī)定焊接方法、坡口形式，以及匹配的焊接材料、熱處理工藝，形成一套非常有用的技術(shù)參考標(biāo)準(zhǔn)，有利于焊接接頭設(shè)計(jì)、焊接工藝方案的制定。在AWS規(guī)范中，將常規(guī)的、符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的鋼種、焊接方法、坡口、位置、匹配焊接材料的組合進(jìn)行規(guī)范化，視為已通過評(píng)定或預(yù)評(píng)定合格。施工企業(yè)使用規(guī)范化的、預(yù)評(píng)定合格的焊接工藝，可免除或不重新進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。

有人認(rèn)為我國(guó)目前產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)貫徹的嚴(yán)格程度不夠，安裝企業(yè)質(zhì)保體系運(yùn)行不夠健全，如果免于焊接工藝評(píng)定的規(guī)定，不利于控制焊接工程質(zhì)量，不符合國(guó)情。筆者認(rèn)為，企業(yè)做了焊接工藝評(píng)定，產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)貫徹未必能嚴(yán)格起來，焊接質(zhì)量未必能得到控制，二者無必然聯(lián)系。焊接工藝評(píng)定只是技術(shù)準(zhǔn)備，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的貫徹執(zhí)行和焊接質(zhì)量的控制需要人員、材料、設(shè)備、施工環(huán)境、施工工藝和質(zhì)量體系正常運(yùn)轉(zhuǎn)多方面的協(xié)同控制，焊接質(zhì)量控制在于焊接過程中工藝規(guī)范的正確執(zhí)行。焊接工藝評(píng)定只是控制焊接質(zhì)量的一個(gè)參考因素，因此簡(jiǎn)化和廢除大量重復(fù)性的焊接工藝評(píng)定勢(shì)在必行。

5 應(yīng)做焊接工藝評(píng)定的情況

標(biāo)準(zhǔn)已規(guī)定焊接工藝規(guī)范的無需再做焊接工藝評(píng)定，如果標(biāo)準(zhǔn)未進(jìn)行規(guī)定，尤其是新鋼材、新焊材，則必須經(jīng)過焊接工藝評(píng)定來驗(yàn)證其可行性。這項(xiàng)工作應(yīng)在鋼材和焊材制造廠或是兩家共同完成該類試驗(yàn)。鋼材和焊材制造廠還應(yīng)研究焊接接頭的高溫性能或低溫性能，不斷優(yōu)化制定出最佳焊接工藝規(guī)范。

對(duì)于新開發(fā)的新鋼種、新焊材進(jìn)行焊接工藝評(píng)定非常必要。運(yùn)用合理的工藝程序、檢測(cè)手段，評(píng)價(jià)焊接工藝制定是否正確，并通過不斷地調(diào)整優(yōu)化焊接工藝，制定出符合焊接接頭性能要求的工藝，用于評(píng)價(jià)所開發(fā)的鋼材、焊材的適用性和使用性，制定出最優(yōu)的焊接工藝規(guī)范，并形成標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于鋼材、焊材使用單位，只需按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊接工藝執(zhí)行即可。

焊接工藝評(píng)定進(jìn)行的機(jī)械性能試驗(yàn)是在常溫下進(jìn)行，未能反映出焊接接頭在高溫下或低溫下的機(jī)械性能。而承壓設(shè)備很多情況是在高溫下或低溫下運(yùn)行，因此這是目前焊接工藝評(píng)定[1，4]亟待解決的一個(gè)問題。

6 目前已有焊接工藝評(píng)定和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范相矛盾的情況。

標(biāo)準(zhǔn)的制定是以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，在一定范圍內(nèi)獲得最佳秩序，以促進(jìn)最佳效益為目的。所以從標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生來看，應(yīng)先做焊接工藝評(píng)定，經(jīng)過焊接工藝評(píng)定的總結(jié)形成標(biāo)準(zhǔn)，用標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)生產(chǎn)，如果已形成標(biāo)準(zhǔn)，則沒有必要再做焊接工藝評(píng)定。

如果制造或安裝單位制定的焊接工藝評(píng)定內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不符，除非采用新工藝、新技術(shù)，否則不能認(rèn)為其焊接工藝評(píng)定報(bào)告具有正確性。如某安裝單位的焊接工藝評(píng)定報(bào)告，φ89×14/12Cr1MoVG的焊接接頭，采用R317焊材，不進(jìn)行焊后熱處理。雖然焊接工藝評(píng)定報(bào)告結(jié)論為合格，但這種規(guī)格和材質(zhì)的焊接接頭不進(jìn)行焊后熱處理工藝與我國(guó)目前標(biāo)準(zhǔn)[3，5]規(guī)定不符。焊接工藝評(píng)定過程中未采用新材料、新工藝，該焊接工藝評(píng)定的焊接接頭性能雖然合格，也不具有普遍適用性。

7 結(jié)論

（1）不能用焊接工藝評(píng)定來評(píng)判生產(chǎn)單位的實(shí)際焊接生產(chǎn)能力，也不能單純靠焊接工藝評(píng)定來評(píng)判焊接接頭的使用性能是否符合設(shè)計(jì)要求。

（2）對(duì)于成熟的常用鋼種，應(yīng)形成標(biāo)準(zhǔn)性的焊接工藝評(píng)定，供生產(chǎn)單位直接使用，避免再進(jìn)行大量重復(fù)性的焊接工藝評(píng)定。

（3）對(duì)于新鋼種、新焊材，必須做焊接工藝評(píng)定，通過焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)制定出最佳焊接工藝，逐漸形成標(biāo)準(zhǔn)供生產(chǎn)單位直接使用。

（4）生產(chǎn)單位的焊接工藝評(píng)定和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范發(fā)生矛盾，如果未采用新工藝、新技術(shù)，應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求執(zhí)行。

[1]NB/T 47014 2001，《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》[S].

[2]美國(guó)焊接協(xié)會(huì)，AWS標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3]DL/T 869-2012，《火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程》[S].

[4]DL/T 868-2014，《焊接工藝評(píng)定規(guī)程》[S].

[5]GB50236-2011，《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》[S].

Discussion on applicability of welding procedure qualification

ZHAO Li，YANG Jinhui，TAO Jianping
（Special Equipment Inspection Research Institute of Zhejiang Province，Hangzhou 310020，China）

The purpose and the effect of welding procedure qualification(WPQ)are analyzed，combining with the actual use of the WPQ，under what circumstances the WPQ should or not be carried out are put forward.Repetitive WPQ should be reduced as far as possible，and the WPQ standard for the commonly used steel should be created for the manufacturer and installation department.The newly developed steels and welding materials must be carried out with the WPQ，and a optimum set of welding technology are gained by the test for guiding the production.

welding procedure qualification；standardization；properties of welded joint；actual production environment

TG44

B

1001－2303（2017）05－0109-03

10.7512/j.issn.1001-2303.2017.05.23

2016-09-18；

2017-02-17

趙 立（1973—），男，高級(jí)工程師，主要從事電站鍋爐檢驗(yàn)工作。E-mail：286885509@qq.com。

本文參考文獻(xiàn)引用格式：趙立，楊錦輝，陶建平.焊接工藝評(píng)定適用性探討[J].電焊機(jī)，2017，47（05）：109-111.