邵輝,王紹國(guó),錢強(qiáng)
機(jī)械工業(yè)哈爾濱焊接技術(shù)培訓(xùn)中心,黑龍江 哈爾濱 150046
隨著國(guó)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)的迅速融合,全球經(jīng)濟(jì)一體化已成大勢(shì)所趨,各行各業(yè)對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能水平達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和國(guó)際化的技能人才的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的作用,焊接質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到整個(gè)構(gòu)件的安全性,所以在實(shí)施焊接之前除了要制定合格的焊接工藝,還應(yīng)具備滿足特定產(chǎn)品或行業(yè)規(guī)范的有資質(zhì)的焊工或焊接操作工,國(guó)際化焊接技能人才在焊接制造業(yè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。培養(yǎng)和造就一批符合現(xiàn)代化制造業(yè)需求的、具備國(guó)際化資質(zhì)的焊接技能人才,已成為企業(yè)進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)、參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重要戰(zhàn)略舉措[1]。
焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程的制定目的是通過(guò)考試來(lái)考核焊工或者操作工的技能操作水平及理論知識(shí)是否達(dá)到要求。國(guó)際上常用的焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程目前還沒(méi)有一個(gè)完全統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系,在不同國(guó)家和不同行業(yè)針對(duì)不同的產(chǎn)品類型、不同的焊接方法、不同的材料種類都有不同的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程。因此,本文通過(guò)分析目前國(guó)際上常用的考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程的主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍,比較其技術(shù)細(xì)節(jié)要求,以期為企業(yè)制定適合自身情況的焊工考核內(nèi)容提供參考。
由于不同的行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類型不同,所承受的載荷性質(zhì)以及應(yīng)用的環(huán)境場(chǎng)所不同,同時(shí)不同行業(yè)的產(chǎn)品材料種類也有所不同,國(guó)際上焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程的針對(duì)性也略有不同。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展,國(guó)際上焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程大致可以依據(jù)材料種類、產(chǎn)品類別、焊接方法等進(jìn)行分類,現(xiàn)將國(guó)際上常用焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程匯總?cè)绫?所示。
表1 國(guó)際上常用焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程匯總Table 1 Summary of international common welder examination standards or guidelines
從表1可知,國(guó)際上的焊工考試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程分類相對(duì)較為細(xì)化,如金屬材料熔化焊系列標(biāo)準(zhǔn),將焊工和焊接操作工考試明確分開(kāi),金屬材料熔化焊焊工考試依據(jù)ISO9606[2]系列,而焊接操作工則按照ISO14732標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,但未對(duì)行業(yè)或產(chǎn)品類型進(jìn)行明確限定。而ISO24394[3]標(biāo)準(zhǔn)適用于焊工和操作工,但僅適用于航空焊接。特定焊接方法有特定的焊工和操作工考試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行單獨(dú)評(píng)定,如釬焊工及釬焊操作員的資格評(píng)定考試依據(jù)ISO13585執(zhí)行,鋁及鋁合金攪拌摩擦焊焊工考試依據(jù)ISO25239執(zhí)行。
國(guó)內(nèi)的焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程大都由ISO標(biāo)準(zhǔn)等同等效轉(zhuǎn)換而來(lái),如已經(jīng)頒布的GB/T15169《鋼熔化焊焊工技能評(píng)定》是由ISO9606-1標(biāo)準(zhǔn)等同等效轉(zhuǎn)換而來(lái)[4-5],GB/T19805《焊接操作工技能評(píng)定》是由ISO14732標(biāo)準(zhǔn)等同等效轉(zhuǎn)換而來(lái),但在等同轉(zhuǎn)換時(shí)可能會(huì)根據(jù)國(guó)內(nèi)情況做必要的編輯性改動(dòng);國(guó)內(nèi)焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程在行業(yè)上進(jìn)行了明確區(qū)分,如民用核安全設(shè)備焊工資格管理規(guī)定依據(jù)HAF603執(zhí)行[6-7],特種設(shè)備焊接人員的操作考核細(xì)則按照TSGZ6002[8]執(zhí)行等。
美國(guó)焊工考試常用AWS類、ASME類和API系列標(biāo)準(zhǔn),其中AWS系列標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)不同的材料種類以及薄板制定不同的焊接規(guī)范,如AWSD1.1[9-10]:鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范,AWSD1.6:不銹鋼焊接規(guī)范,AWSD1.3:薄板焊接規(guī)范等;ASME主要是鍋爐及壓力容器規(guī)范;API(美國(guó)石油協(xié)會(huì))是美國(guó)第一家國(guó)家級(jí)的商業(yè)協(xié)會(huì),其重要任務(wù)是負(fù)責(zé)石油和天然氣工業(yè)用設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),以確保設(shè)備的安全、可靠、互換性等。它沒(méi)有自己專門針對(duì)焊工和焊接操作工的考試要求,一般應(yīng)用到AWSD1.1或者ISO9606-1或者ASME BPVC第IX卷[11]。
其他國(guó)家的焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程,如日本按JWES(日本焊接學(xué)會(huì))資格認(rèn)證和認(rèn)定制度指南進(jìn)行考試認(rèn)證;澳洲熔化焊焊工考試認(rèn)證-附加要求依據(jù)AS/NZS2980執(zhí)行,鋼結(jié)構(gòu)的焊接則按照AS/NZS1554執(zhí)行等。
ISO焊工考試系列標(biāo)準(zhǔn)ISO9606僅涉及焊工考試相關(guān)內(nèi)容,該系列標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)母材的不同而分為不同的部分,它充分考慮到不同的母材如鋼、鋁、銅、鎳等材料的焊接性是不同的,因而焊接的操作難度也是有所不同,標(biāo)準(zhǔn)在制定時(shí)在焊接位置、焊縫金屬厚度、管材外徑等覆蓋范圍也有所不同。而美國(guó)焊接規(guī)范則與國(guó)際焊工考試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)略有不同,其最大的不同之處在于美國(guó)焊接規(guī)范如AWSD1.1<鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范>和“鍋爐及壓力容器規(guī)范”(簡(jiǎn)稱ASME規(guī)范)中不僅僅涉及焊工考試項(xiàng)目?jī)?nèi)容,它還包括焊接工藝評(píng)定、焊縫的設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)等相關(guān)內(nèi)容。
由于不同的焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程的側(cè)重點(diǎn)以及適用范圍的界定,且各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程之間同一項(xiàng)點(diǎn)的技術(shù)細(xì)節(jié)要求存在一定的差異,企業(yè)應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)品的特點(diǎn)、行業(yè)要求以及客戶的需求,充分考慮焊工證書的適用性、實(shí)用性,國(guó)際上焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程范的主要適用范圍如表2所示。
表2 典型焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程主要適用范圍Table 2 Scope of application of typical welder examination standards or guidelines
不同的焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范適用范圍不同,如ISO9606系列標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)不同的材料分為不同的部分,該系列標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍是側(cè)重考核焊工手持焊槍、焊炬焊出合格質(zhì)量焊縫的技能,不適用于焊接操作工的考試。AWSD1.1和ASME第Ⅸ卷標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范與之不同處在于該系列標(biāo)準(zhǔn)不僅僅適用于焊工,而且對(duì)焊接操作工及定位焊工同樣適用;而ISO24394標(biāo)準(zhǔn)適用于航空焊接領(lǐng)域焊工和焊接操作工,主要是針對(duì)航空領(lǐng)域某些特殊的接頭形式等內(nèi)容作出適合于航空領(lǐng)域的焊接考試要求,這主要體現(xiàn)了焊工考試標(biāo)準(zhǔn)在特定領(lǐng)域的應(yīng)用。
2.2.1 焊接位置
以ISO9606-1標(biāo)準(zhǔn)及ISO24394標(biāo)準(zhǔn)為例,ISO9606-1標(biāo)準(zhǔn)適用于金屬材料熔化焊焊工考試,該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的種類未明確進(jìn)行限制,以金屬材料熔化焊為主的企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸龐大或在生產(chǎn)制造過(guò)程中由于產(chǎn)品翻轉(zhuǎn)困難等原因會(huì)涉及不同的焊接位置,此類企業(yè)的焊工都可以按照此標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行焊工考試。而ISO24394標(biāo)準(zhǔn)明確企業(yè)的類型為航空領(lǐng)域,由于航空領(lǐng)域產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特殊性,所以在焊接位置上進(jìn)行了明確的規(guī)定,比如該標(biāo)準(zhǔn)中未涉及ISO9606-1中提到的焊接位置如水平固定管立向上或下、管子斜45°焊接等特殊的有操作難度且會(huì)因焊工技能影響焊接產(chǎn)品質(zhì)量的特殊位置。
2.2.2 理論知識(shí)
不同的標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)焊工的理論基礎(chǔ)掌握程度要求有所不同,同時(shí)對(duì)于不同的行業(yè)所要求掌握的理論內(nèi)容也有所不同,如ISO24394標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定,焊工是需要通過(guò)焊工基礎(chǔ)理論考試,而ISO9606-1標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于焊工理論知識(shí)則是屬于非強(qiáng)制性的要求,現(xiàn)根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程對(duì)于焊工理論基礎(chǔ)知識(shí)的要求及考核規(guī)定如表3所示,表3中的專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識(shí)有助于幫助焊工真正的理解焊接,更科學(xué)的理解焊接中容易出現(xiàn)的問(wèn)題及如何解決,同時(shí)焊工也應(yīng)該接受第三方機(jī)構(gòu)專業(yè)的培訓(xùn)教師的理論授課培訓(xùn)或者內(nèi)部有經(jīng)驗(yàn)的焊接工程師進(jìn)行培訓(xùn),以保證焊工的基礎(chǔ)知識(shí)滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。
表3 不同標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程中焊工理論基礎(chǔ)理論知識(shí)內(nèi)容及考核要求Table 3 Content and assessment requirements of basic theoretical knowledge of welders in different standards or guidelines
2.2.3 典型的操作要求
參照不同的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程考試時(shí),要注意標(biāo)準(zhǔn)的一些特殊的操作要求,如?;≡僖〉姆绞椒椒ǖ榷加兴煌?,以ISO9606-1和ISO24394標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于試件的停弧再引弧要求為例,兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中都要求焊接過(guò)程中留有接頭(?;≡僖。@主要是結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中換氣體、更換焊絲等都有可能導(dǎo)致?;≡僖 2煌瑯?biāo)準(zhǔn)及規(guī)程中?;≡僖》椒拔恢萌绫?所示。
表4 不同標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程中停弧再引弧方法及位置的規(guī)定Table 4 Regulations on the methods and positions of arc stopping and arc striking in different standards or guidelines
2.2.4 考試要求
ISO9606-1與AWSD1.1不同的是,該系列標(biāo)準(zhǔn)要求試件的焊接應(yīng)在考官或考試機(jī)構(gòu)的監(jiān)督下進(jìn)行,考試應(yīng)該由考官或考試機(jī)構(gòu)進(jìn)行校驗(yàn),考試的相關(guān)內(nèi)容設(shè)定必須建立在符合生產(chǎn)實(shí)際,在材料、焊接位置、焊縫細(xì)節(jié)方法要綜合考慮與生產(chǎn)實(shí)際的匹配,通過(guò)考試的焊工證明該焊工的技能操作水平滿足ISO9606標(biāo)準(zhǔn)的要求,可以進(jìn)行生產(chǎn)證書覆蓋范圍內(nèi)的項(xiàng)目。
美國(guó)結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范AWSD1.1明確了對(duì)于焊工資格的評(píng)定并非一定由第三方來(lái)進(jìn)行,這是與其他標(biāo)準(zhǔn)最大不同之處,規(guī)范指出每個(gè)制造方或者承包方應(yīng)負(fù)責(zé)焊工、焊接操作工、定位焊工的資質(zhì),也就是說(shuō)焊接人員資質(zhì)評(píng)定不僅可以由制造方進(jìn)行,也可以由承包商或者獨(dú)立的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行,其主要原因是資質(zhì)考試是評(píng)定焊工技能,而通常標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的考試方法是固定的,并不一定與實(shí)際生產(chǎn)完全相同,通過(guò)考試只能說(shuō)明焊工具備基本的技能水平;另外,證書只是一個(gè)參考,制造商或者承包方始終需要對(duì)焊接產(chǎn)品負(fù)責(zé),而不是第三方,所以內(nèi)部進(jìn)行考核是被認(rèn)可的。
以焊接為主的企業(yè),在生產(chǎn)制造前往往根據(jù)客戶的需求或者生產(chǎn)制造資格的要求,會(huì)取得相應(yīng)的體系或資格認(rèn)證,如從事軌道車輛生產(chǎn)制造企業(yè)會(huì)取得EN15085-2的生產(chǎn)制造資格認(rèn)證,該標(biāo)準(zhǔn)中明確指出從事該產(chǎn)品焊接的所有焊工需要按照ISO9606標(biāo)準(zhǔn)取得相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)焊工資質(zhì)證書,其他標(biāo)準(zhǔn)的焊工證書是不被認(rèn)可的;API(美國(guó)石油協(xié)會(huì))是美國(guó)第一家國(guó)家級(jí)的商業(yè)協(xié)會(huì),其重要任務(wù)是負(fù)責(zé)石油和天然氣工業(yè)用設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),以確保設(shè)備的安全、可靠、互換性等。API認(rèn)證沒(méi)有自己專門針對(duì)焊工和焊接操作工的考試要求,一般參考AWSD1.1或者ISO9606-1或者ASME BPVC第IX卷執(zhí)行。
依據(jù)行業(yè)的要求,如在某些特殊的行業(yè),比如航空工業(yè)金屬部件焊接領(lǐng)域焊工和焊接操作工的技能評(píng)定考試需要按照標(biāo)準(zhǔn)ISO24394《航空工業(yè)的焊接—焊工和焊接操作工的技能評(píng)定—金屬部件熔化焊》要求取得相對(duì)應(yīng)的焊工或焊接操作工證書;國(guó)內(nèi)特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范TSGZ6002《特種設(shè)備焊接人員操作考核細(xì)則》主要適用于從事鍋爐、壓力容器、壓力管道、起重機(jī)械等焊接操作人員(焊工)的考核;從事港口機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)的焊工或者操作工資質(zhì)滿足ISO9606和ISO14732的要求,是因?yàn)橥ǔIa(chǎn)港口機(jī)械企業(yè)都需要具有EN1090-2的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)制造資格認(rèn)證,而該標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定焊工和操作工需要取得國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的焊工證書。
國(guó)際焊工考試標(biāo)準(zhǔn)的適用性和針對(duì)性較強(qiáng),如ISO9606系列標(biāo)準(zhǔn)從不同的母材角度分為不同的部分,該系列標(biāo)準(zhǔn)的主要目的是考核焊工的操作技能,而不同的部分中母材由于焊接性的差別導(dǎo)致操作的難易程度也有所不同,所以在覆蓋范圍上也略有不同,如ISO9606-1的母材主要以鋼材為主,其中包括碳鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼等,ISO9606-2主要為鋁及鋁合金,ISO9606-3為銅及銅合金等。
在制定考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程時(shí)也充分考慮了不常見(jiàn)焊接方法的特殊性制定適用于該焊接方法的考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程,如國(guó)際上釬焊工及釬焊操作員的資格評(píng)定考試標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)ISO13585,國(guó)際上鋁及鋁合金攪拌摩擦焊焊工考試依據(jù)ISO25239-3執(zhí)行。
國(guó)際上焊工考試標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程的統(tǒng)一將是一個(gè)趨勢(shì),倡導(dǎo)針對(duì)于不同國(guó)家、區(qū)域建立一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系,該標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)該有國(guó)際統(tǒng)一的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)體系,如ISO9606系列標(biāo)準(zhǔn),該系列標(biāo)準(zhǔn)適用于廣泛的結(jié)構(gòu)形式,適用性較強(qiáng)。同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)類型、方法、行業(yè)等特點(diǎn),在基礎(chǔ)系列標(biāo)準(zhǔn)ISO9606基礎(chǔ)上考慮結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),如ISO24394《航空工業(yè)的焊接—焊工和焊接操作工的技能評(píng)定—金屬部件熔化焊》標(biāo)準(zhǔn)充分考慮到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),可以在ISO9606系列標(biāo)準(zhǔn)上疊加一些具體的要求,并從接頭形式、焊接位置等操作難易程度上進(jìn)行具體分類覆蓋等細(xì)節(jié)上進(jìn)行充分的考慮。