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      焊接工藝評定

      發布者: 湘宏    時間:2020-8-10 10:31:02

      焊接工藝評定主要目的在于證明某一個焊接工藝是否能夠獲得符合要求的焊接接頭,以判斷該工藝的正確性、可行性,而不是評定焊接操作人員的技藝水平。焊接工藝評定是保證焊接結構制造質量的重要前提。

      本文重點對比的是對接焊接接頭(簡稱對接接頭)力學性能試驗方法的差異,包括取樣差異,力學性能測試內容差異和評定依據的差異等,以供相關試驗人員參考。

      焊接工藝評定的程序

      焊接工藝評定對焊接人員要求熟練即可。焊接工藝評定報告并不直接指導生產,只是焊接工藝規程的支持文件,沒有一份或多份焊接工藝評定報告支持的焊接工藝規程是沒有意義的。焊接工藝評定程序

      焊接工藝評定試驗通過對焊縫接頭進行拉伸、彎曲、沖擊等力學性能試驗,來得知金屬材料焊接性的好壞,金屬焊接工藝過程簡單而且接頭質量高、性能好時就稱作焊接性好,反之,就稱作焊接性差。1列出了各標準對工藝評定試驗內容的要求。焊接工藝評定中拉伸和彎曲都是必進行項目,但是對于沖擊試驗并不是全部都要求進行,一般要求碳鋼是必做的,不銹鋼一般不要求做沖擊,除非設計有要求。不同點首先是選用側彎試樣時所規定的最小板厚。

      其中比較特殊的是NB/T 47014-2011,雖然給出厚度大于等于20mm時進行側彎試驗,但是同時也給出說明厚度大于等于10mm時可以用側彎代替面彎和背彎,尤其是當焊縫為不同焊接方法組合焊時更應該用側彎;其次是硬度試驗,EN ISO 15614-1:2004+A2:2012規定除了屈服強度小于275MPa的碳鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金外都要求進行硬度試驗,其他標準都是規定根據工程實際情況確定是否需要進行硬度試驗。

      1.拉伸試樣

      不同標準對拉伸試樣形狀及尺寸要求見圖2和表2。接頭拉伸試樣原則上都是全厚度試樣,當試樣厚度太厚,試驗機能力無法滿足時,可以分層取樣,盡量用最少的試樣覆蓋全厚度。當管材試樣外徑很小時,也可以全厚度拉伸。拉伸試樣要去掉焊縫處的余高,與母材齊平即可。除了GB 50661-2011和EN ISO 15614-1:2004+A2:2012外,其他幾個標準的管材拉伸允許將平行段部分刨平。

      各標準規定差異最大的是對試樣平行段長度的要求,一種是長試樣,另一種是短試樣,短試樣平行段基本就是焊縫和熱影響區,著重考查的是焊縫區域的強度。另一方面,試樣平行段長度越小,平行段寬度越小,應力集中影響區域就越大,這會導致測得的抗拉強度偏高。2.彎曲試樣

      不同標準對彎曲試樣形狀及尺寸要求見圖3和表3。彎曲試樣的區別主要在面背彎上,側彎的尺寸是相同的,美系的面背彎寬度尺寸較大,國內標準雖然引用美準,但是為了和國內其他標準相適應做了修改。彎曲試樣的寬度越大對試驗的要求也就越高。

      當試板厚度非常大時,可以分層取樣,每個試樣的寬度在20mm~40mm之間,以能夠覆蓋整個試板厚度為原則。另外彎曲中還有一種不常用彎曲方式為縱向彎曲,由于取樣時平行于焊縫,占用試板的尺寸較大,只有當兩種母材硬度差別較大時,推薦選用。

      沖擊試樣優先選用標準尺寸試樣,通常試樣缺口選擇垂直于焊縫表面,焊縫沖擊試樣缺口開在焊縫中心線上,熱影響區缺口軸線至試樣縱軸線與熔合線交點的距離大于零,并盡可能多的通過熱影響區,通常為0.5~2mm,具體還要根據焊接熱輸入的大小不同來定。并且要盡量能夠覆蓋所有焊接方法焊接的部位。

      各標準主要的差異在沖擊的取樣位置及數量上,沖擊試樣的取樣位置都分為焊縫區和熱影響區,焊縫區比較明確,熱影響區是指焊接時,由于熱源的作用,母材的組織和性能發生變化的區域。但隨著板厚和焊接方法的不同,取樣位置及數量也不同。AWS D1.1/D1.1M-2015中增加了熔合線+5mm的熱影響區沖擊, ASME IX-2013關于沖擊部分的取樣要求是引用ASME VIII《壓力容器施工規程》,而其他標準中都各自有具體描述。



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