焊接工艺评定的重要性及实施步骤详解：确保焊接质量的关键过程

焊接工艺评定是整个焊接工作的前期准备。焊接工艺评定是为验证拟定焊件及相关产品焊接工艺的正确性而进行的试验过程和结果评价。其重要性不言而喻。

1、焊接工艺评定的概念

它包括焊前准备、焊接、测试和结果评估的过程。焊接工艺评定也是生产实践中的一个重要过程。这个过程有前提、目的、结果和有限范围。因此，焊接工艺评定应进行焊前准备、焊接试件、检验试件，并根据拟定的焊接工艺方案确定试件的焊接接头是否具有要求的性能和技术指标。最后要进行全过程的经验积累。各种焊接工艺因素、焊接数据和试验结果汇总成结论性和推荐性信息，形成“焊接工艺评估报告”。

2、焊接工艺评定的意义

焊接工艺评定是保证锅炉、压力容器、压力管道焊接质量的重要环节。焊接工艺评定是锅炉、压力容器、压力管道焊前技术准备工作中不可缺少的重要内容。是国家质量技术监督机构进行的工程检验中的必检项目。确保焊接工艺正确、合理是必须的。该办法是保证焊接件质量的重要保证，焊接接头的各项性能必须符合产品技术条件和相应标准要求。

因此，必须通过相应的实验来验证焊接工艺的正确性和合理性，即焊接工艺评定。焊接工艺评定还可以在保证焊接接头质量的同时，提高焊接生产效率，最大限度地降低生产成本，获得最大的经济效益。

3 焊接工艺评定的目的和适用范围

3.1 焊接工艺评定的目的

1、是锅炉、压力容器、压力管道和设备的制造、安装、维修等生产过程以及焊工培训教学中应遵循的技术文件；

2、是焊接质量管理中需要实施的关键环节或重要措施；

3、是体现一个单位焊接能力和技术水平的重要标志；

4、属于有关行业和国家法规规定必须执行的项目。

3.2 焊接工艺评定的适用范围

1、焊接工艺资格适用于锅炉、管道、压力容器、承重钢结构等钢制设备的生产、安装、维修的焊接工作以及焊工培训和焊工技术考核。在实施这些任务之前必须进行焊接工艺评定。 ，以确定所建议的焊接工艺的正确性。

2、焊接工艺评定适用于焊条电弧焊、钨极电弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、埋弧焊等焊接方法。

3.从事制造、安装或维修作业的企业。

4、焊接工艺评定有针对性，各种产品的技术要求不同。产品为压力容器的，工艺合格检验结果应符合压力容器技术条件标准的要求；若产品为承重钢结构，其工艺资格检验结果应符合承重钢结构技术条件的标准要求。焊接工艺评定工作是以满足产品的技术条件作为焊接工艺评定试验评定标准的首要要求。

4、焊接工艺评定的特点

1、焊接工艺评定是为了解决任何钢材在特定条件下的焊接工艺问题，而不是选择最佳工艺参数。它有一定的范围，为大多数人所接受。

2、焊接工艺评定是为了解决特定工艺条件下的性能问题，但不能解决消除应力、减少变形、防止焊接缺陷等涉及的整体质量问题。

3、焊接工艺评定应根据原材料的焊接性能，通过可靠的技术条件试验进行焊接工艺评定，指导生产，避免采用实际产品作为试件的弊端。

4、焊接工艺评定试验过程中应消除人为因素，焊接工艺评定和焊工技能评定不应混淆。焊接工艺评定负责人应能区分缺陷的原因是焊接工艺问题还是焊工技能问题。如果是技能问题，则应通过焊工培训来解决。

5、现行焊接工艺评定规程要求的试验主要是焊接接头常温力学试验。即如果通过了外观检查、无损检测和常温力学试验，一般认为通过了焊接工艺试验。对于电力行业高温高压管道用新钢种，这一结果并不完全可靠，还必须考虑接头的高温耐久试验、蠕变试验、应力腐蚀等试验。

5.焊接工艺评定程序

编制并颁发焊接工艺评定任务书——编制焊接工艺评定计划——焊接试件和检验试件——编制焊接工艺评定报告——根据焊接工艺编制焊接操作指导书（或焊接工艺卡）资质报告。使命宣言的主要作用是下达考核任务。因此，其主要内容应为：考核目的、考核指标、考核项目、承担考核任务的部门和人员的资质。

1、评价指标的确定

各项技术指标是根据钢材的规定和理论基础知识（焊接性）确定的。根据《焊接工艺评定规程》DL/T869的规定，要求焊缝金属的化学成分和力学性能（强度、塑性、韧性等指标）应与母材相当或不低于母材相应规定值的下限。

2、考核项目的确定

根据项目实际工作需要，按照规定适用范围做好项目相关覆盖，确定评估项目。

焊接工艺评定的项目应从以下几方面确定：

1. 钢铁

① 钢材分类

②“评定”中钢号的基本规定

③ 异种钢的分类

异种钢焊接接头的含义是：异种钢焊接接头的钢材组合基本上分为两类：一类是金属组织类型相同但化学成分不同的焊接接头，如低碳钢和低合金钢的焊接接头。合金钢，两者都是珠光体组织类型，物理性能差异很小，只是化学成分不同；另一类是金属组织类型和化学成分不同但物理性能有很大差异，如低合金珠光体钢和高合金马氏体钢或奥氏体不锈钢的焊接接头。异种钢焊接接头的主要特点是：形成的焊接接头在化学成分、金相组织、力学性能和焊接残余应力分布等方面存在不均匀性。焊接过程需要采取必要的工艺措施来解决这些问题。得到解决。

A级异种钢接头：焊接接头一侧为奥氏体钢，另一侧为其他结构钢。具体类型有：A+M、A+B、A+P等3组；

M型异种钢接头：焊接接头一侧为马氏体钢，另一侧为其他结构钢。具体类型有：M+B、M+P等2组；

B级异种钢接头：焊接接头一侧为贝氏体钢。另一面是珠光体铜。具体类型为：B+P仅一组。

2.评估试样的厚度

对接焊缝适合焊件厚度

①评价试件的厚度为1.5≤δ

②当评价试件厚度为8≤δ≤40（mm）时，焊件厚度的适用范围为：下限为0.75δ，上限为1.5δ。当评价试片的厚度大于40mm时，上限不受限制。

角焊缝适用的焊件厚度：所评定的角接接头的厚度δ适用于与对接接头厚度相同范围内的焊件厚度，但试件的厚度按下式计算：以下规定：

① 板对板角焊缝试件的厚度为腹板厚度。

② 管板角焊缝试样的厚度为管壁厚度。

③管座角焊缝试件的厚度为支管壁厚。

另外，对于双面埋弧焊、小直径、厚壁等的规定，必须认真核对，按规定执行。

3、焊接方法

各种焊接方法应单独“合格”，不应相互替代。 “评估”采取多种焊接方法组合的形式，其中每种焊接方法可以单独或组合进行“评估”。每种焊接方法在应用时的焊缝金属厚度应在各自“资格”的适用范围内。

4. 标本类型

① “评价”板状试件的过程适用于管状试件，反之亦然。但有多种焊接位置需要考虑。例如：平板或立板可以代替水平固定管，立板可以代替垂直管。

② 对接试件的“评定”适用于角接试件。

③ 全焊透试件的“评定”适用于非全焊透试件。

④ 用于鉴定板角焊缝试样的焊接工艺适用于管与板或管与管之间的角焊缝，反之亦然。

5、焊接材料

① 焊条、焊丝、焊剂等焊接材料会随着焊接过程的进行而熔化，并以填充金属的形式熔入焊缝金属中。它们是焊缝金属的主要成分。选择和改变它们对焊接接头的缝制金属性能有很大影响，但它们种类繁多，使得“评估”非常困难。为了减少考核次数，合理进行“考核”，焊接材料的选用与钢材选用相同的原则，按类别等级划分（规定有表格），方便“考核”工作。

②对于国外的焊条、焊丝、焊剂，使用前可查看相关资料或通过试验验证，确认符合要求后方可使用。其化学成分和机械性能与国内焊材目录中的相似。可划分为相应等级，与国产焊材同等对待。焊材表中未列出的焊条、焊丝和焊剂，其化学成分、力学性能和工艺特性与表中相似的，可归入相应类别，并可使用。对于无法归类的，应当单独进行“评估”。

③ 每类焊条、焊丝应分别进行评价。同一类别不同级别的，可将较高级别的考核适用于较低级别的；同级别焊条中，已通过酸性焊条考核的，免于碱性焊条考核。

④ 填充金属由实心焊丝改为药芯焊丝，或反之亦然。

⑤ 改变可燃气体或保护气体的种类，取消后保护气体。

⑥ 异种钢焊接材料的选择应符合DL/T752规定的原则。

⑦对于国外材料，特别是高合金钢的焊接材料，应充分了解材料的基本性能。一些与产品性能直接相关的重要指标在使用前应通过实验验证。

6、管材试件直径

一般规定中对管径的“评定”没有严格的规定。在电力行业，由于管道规格品种繁多，考虑到技术差异较大，特制定如下规定：

①当“评价”试件管子外径Do≤60mm且采用氩弧焊方法时，不规定该工艺适用的焊件管子外径。

②对于其他管径的“评定”，焊件管外径适用的范围为：下限为0.5D0，上限不作规定。

7、试件焊接位置

电力行业根据行业特点，对“考核”的焊接位置和适用范围做出了专门规定。 （规定见上表）有下列情况的，还应当遵守下列规定：

① 在立焊位置，当根部焊道由向上焊改为向下焊或相反时，应重新评定。

②对于直径≤60mm的管道的气焊和钨极电弧焊，除焊接工艺参数有特殊要求外，一般只有水平管道“合格”，可适用于焊件的所有焊接位置。

③管道全位置自动焊接时，必须采用管状试件进行“评定”，不能用板状试件代替。

8、预热和层间温度

当评价试件的预热温度超过建议参数时，应重新评价：

①评价试件预热温度下降50℃以上；

②有冲击韧性要求的焊件，层间温度升高50℃以上。

9.焊后热处理

① 需中间检验，试件不能一次焊完。需要进行后热处理。

②焊后热处理完成与焊接作业之间应有一定的间隔。焊后热处理的间隔时间应严格按照各类钢的热处理规范，并符合DL/T 819和DL/T 868的规定。例如P91马氏体钢要求焊后工作完成后，焊缝冷却至100℃后，全部奥氏体转变为马氏体，然后升温进行焊后热处理。

10、焊接规范参数及操作技术

当焊接规范参数和操作技术发生变化时，应重新评估或根据参数类型更改工艺指导书。

①气焊时火焰性能的变化；

②自动焊接时，改变导电嘴与工件的距离；

③焊接速度变化范围比额定值大10%；

④ 由单面焊改为双面焊；

⑤ 由手工焊接改为自动焊接；

⑥ 将多道焊改为单道焊等。

焊接工艺评定的项目如何确定，可根据上述要求或其他特殊情况确定。

焊接试件及试件检验

1、焊接试件必须在有效监督下，严格按照工艺评定计划的要求和规定进行。

2、焊接过程中，每一步均应由专人仔细记录，并配备可保存记录数据的参数记录仪。记录应妥善保存以供审查和批准。

3、检查项目必须齐全，并按照有关规定进行。

主要检查项目有：

焊缝外观检查：焊缝金属的强化程度不应低于母材，咬边深度和长度不应超过标准，不得有裂纹、未熔合、夹渣、弧坑和气孔在焊缝表面。

焊缝无损检测：管材试件的射线探伤按DL/T821的规定进行，焊缝质量不得低于II级标准。无损检测与焊接接头的力学性能无关，但有必要在“评估”中了解焊接缺陷的状况。同时也考虑到在切割试件时应避免它们。为此，将其纳入检查项目。它应该。断裂检查的主要目的是检查焊缝金属断面的宏观焊接缺陷，属于衡量焊工操作技能的范围，不能直接用于衡量力学性能，故取消。

拉伸试验（尺寸试样）

① 试件的钢筋应机械去除，并与基材齐平。

②试件厚度：当厚度小于30mm时，可采用全厚度试件。当厚度大于30mm时，可加工成两块或多块试件。

③ 每个样品的拉伸强度不得低于基材的下限。

④ 异种钢试样的抗拉强度应不低于母材下限的下限。

⑤ 对两个或多个试样进行拉伸试验，每组试样的平均值不得超过基材规定值的下限。

弯曲测试

① 弯曲试件可分为横向面弯曲（背面）、纵向面弯曲（背面）、横向侧面弯曲。

②当T小于10时，T=t；当T大于t时，t=10。试样宽度：40、20、10（单位：mm）。

③ 采用机械方式去除试样的强化层，以保持母材原有的表面。咬边和焊根缺口不允许去除。

④ 横向弯曲面有缺陷时，应将较严重的缺陷作为拉伸面进行测量。

⑤影响弯曲试验的三个主要因素是：试件的宽厚比、弯曲角度和弯曲轴直径。 SD340-89法规中的弯曲试验方法及相关规定与材料本身的伸长率并不对应。因此，试样弯曲外表面的伸长率已经超过了某些钢材的伸长率下限，是不合理的。 。

为了使弯曲试验对于塑性测定更加合理，新规定做出如下规定：弯曲试验方法按GB/T232金属弯曲试验方法进行。弯曲试验条件为：试样厚度≤10，弯曲轴直径（D）4t。支架间距(Lmm)为6t+3，弯曲角度为180度。对于标准和技术条件规定伸长率下限小于20%的钢材，如果弯曲试验不合格，则以实测伸长率

冲击试验：只要受压、承重构件具备作为冲击试样的条件，就应进行冲击试验。因此，必须在满足以下条件时进行：

① 若焊件厚度不足以取样，则不必取样。

②当焊件厚度≥16mm时，需进行冲击试验。

③评定合格标准：三个样品的平均值不得低于有关技术文件规定的下限，且其中一个不得低于规定值的70%。

金相检验：管板角接缝，同一切口不得有两个检验面。

硬度试验：焊缝及热影响区的硬度应不小于硬度值的90%，不超过母材布氏硬度加100HB，且不超过下列规定：

当合金总含量小于3%时，硬度小于或等于270HB；当合金总含量为3~10时，硬度≤300HB；当合金总含量大于10时，硬度小于或等于350HB。 P91钢220~240为最佳。

4、上述样品的制备、切割和评价均按照相关标准进行。

5、检验结束后，必须由具有相应资质的人员出具正式报告。

6、检验程序和要求必须符合规定。

准备焊接工艺评定报告

焊接工艺评价报告是其企业技术储备的重要资料。这些重要的技术储备信息必须以技术档案的形式保存在公司档案中。当组织预计或遇到需要完成的焊接项目时，应首先查询自己的技术档案。如果该项目任务没有所需的焊接工艺评定文件，或者虽然有类似的焊接工艺评定文件，但根据本标准发现其适用范围与/或不能覆盖该焊接项目遇到的，单位应当安排。焊接工艺评定工作。

焊接工艺评定报告是工艺评定的最终结果，是整个评定过程的总结，是焊接技术文件的重要组成部分，是指导焊接工作的基础文件。负责评定的焊接工程师根据试件焊接过程中的各种数据以及检验的原始报告和记录，做出综合评定结论，并填写《焊接工艺评定报告》。焊接工艺评估报告必须以认真、严肃的态度来编写。内容应全面、完整。结论应当准确、可靠。不允许任何捏造、欺诈行为。综合评估结论是对过程评估过程中获得的各种数据的总结和评价。总体评价和指导焊接工作的依据。

因此，在编制综合评估结论时，需要对评估各环节积累的数据和信息进行认真分析、归纳和总结，提出符合使用条件要求的各种工艺数据和相应条件。评估完成后，应对数据进行汇总，并将评估数据归档保存。评估审查报告应当包括的内容：审查范围和项目、审查过程、审查依据、要点和结论。

完整的焊接工艺评定资料应包括：评定任务指导书、评定任务书、评定编号方法、可焊性评定数据（或焊接工艺设计数据）、评定工艺计划、焊接工艺的详细记录。焊接试件工艺和评价程序。项目检验、检验和试验的原始报告、评估过程报告、评估审查报告等。