分享国际焊接工艺评定标准ISO15614-1，为何要讲它？

今天我们向各位介绍的是全球焊接工艺检测的规范 ISO15614-1。

因为内容比较多，我打算分上下两期给大家把这个标准讲清楚。

我们先来介绍一下 ISO15614-1是一个什么标准。

这个标准最初源自德国，起初被称为 DIN 标准，其后发展为 EN 标准，即欧洲标准，最终进一步升级为 ISO 标准，也就是国际标准。

当前市场上最新版本当属2017版，不过我们将用两个阶段来讲解2004版内容。我国现在施行的焊接工艺评定标准GB/T19869.1，其根基源自2004版，该标准几乎与ISO15614-1的2004版别无二致。

那为什么要讲这个标准呢？

它是一个基础规范，主要表现在几乎涵盖了所有非特殊领域的机械制造，例如不包括压力容器、船舶建造、核能利用等特殊行业，基本上适用于各类通用机械行业，应用范围十分宽广。

图1

下面我们来讲一下标准里面的内容。

图1这幅图画的是规范所涵盖的领域，这个规范涵盖了钢铁、镍以及镍基合金钢。钢铁主要用来进行电弧焊接和气焊工作；镍基合金钢也主要用来进行电弧焊接。

规范中明确了电弧焊接的定义，以及气体的连接方式，前者有数字编号，后者是连接技巧。

焊接工艺在制造场所中十分普遍，例如手工电弧焊接、埋弧焊接、气体保护焊接、氩弧焊接，以及氧乙炔等离子焊接等，这些方法在规范中均有涉及。

ISO15614-1的覆盖面之所以非常宽泛，是因为在焊接领域，绝大部分材料都是钢铁，并且焊接工艺主要以手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊以及气保焊为主。

图2

图2展示了ISO15608国际标准对钢材的分类体系，该体系包含11个主要类别，涵盖了碳钢、低合金钢、耐热钢、不锈钢以及双向不锈钢等品种。镍基合金钢则被归入41组至48组之中。

图3

图4

因为钢材的适用范围非常广，所以我们以钢材的基础来进行讲解。

这张图片展示了我们进行焊接工艺评估试板时采用的标准样品，包括图3的对接样品和图4的角接样品，只需按照规定尺寸准备好样品即可。

图5

图5涉及样式准备方面若干规定，其中说明：若产品或接头无法依照先前提供的标准样式准备，可依据 ENSO15613，该标准是针对预生产焊接工艺评定制定的规范。

若产品构造较为独特，无法依照前述四种类型进行准备时，可准备具体物件范例，以该物件范例实施焊接工艺的评定工作。

制作实物模型时，必须完全复现实际操作环境，包括它的固定方式，它的工装夹具安装方法，它的焊接位置，它的焊接参数等，模型必须和实际物品完全相同，这是ENSO15613标准中最为重要的要求。

因此制作实际样品时，样品需在正规制造设备上实施焊接工作

图6

图六中红色标记处说明，若产品具备点焊工艺，那么试件也必须具备点焊工艺，目的是为了模拟实际应用场景。

图7

图7展示了试件检测的标准，依据焊接接头的种类，将其分为对接接头、T形接头以及角接接头，每种接头类型都有相应的破损检测和完整检测标准。

需要特别关注标红的那些部分，第一个部分指出超声波检测不适用于厚度低于8毫米的板材，同时也不适用于材料表中的第8组、第10组以及第41组到第48组的材料种类。

先弄清为何超声波检测对薄于8毫米的板材效果不佳，这是因为超声波在材料内部会发生扩散和能量损失，当板厚低于8毫米时，检测器的反应就会减弱，反射回来的信号也会比较微弱。

因此，当板材或管材的厚度低于8毫米时，通常不采用超声波检测，基本上可以用射线检测来替代超声波检测，因此规范要求进行超声探伤或射线探伤。

接下来说明一下它为何不适用于第八组、第十组以及四十一组到四十八组材料的情况。

第8组以奥氏体不锈钢为主，第10组以奥氏体铁素体双向不锈钢为主，第41组到48组以镍及镍合金钢为主，这些材料不适用于超声探伤，主要因为它们属于面心立方结构，晶粒较为粗壮，对超声波的反射作用较强，因此这些材料不太适合进行超声波检测。

倘若选用探测精度较高的设备，实际上能够进行探测，不过存在一定挑战性而已。该规范是通用性规范，会适当放宽部分相关规范标准，旨在适应绝大多数行业的需求。

图8

图8中标注红色的区域，表示选定样式后，需先实施无损检测，随后再开展关联性损伤检测。换言之，若无损检测未能达标，则无需继续执行损伤检测，毕竟损伤检测涉及取样，操作上相对复杂些。

图9

图9涉及探伤工作，需关注标注红色的段落：对氢致脆裂有反应的材质，即便未要求焊后进行热处理或后续回火，也应延后进行探伤检测。

此举缘由何在，在于冷裂纹存在滞后现象，焊接完成后，裂纹不会即刻形成，或许需要静置一段时间，才会开始蔓延。

对氢脆反应强烈的材料，通常具备淬火硬化结构，例如马氏体，其内部裂纹的萌生与扩展需要经历一段过程，因此，在制造环节，工件往往要静置至少一天，有时甚至达到两天，完成时效处理后，我们再实施无损检测，若检测时未发现裂纹，那么后续发生断裂的可能性就非常小。

然而并非如此，部分断裂或许要数日乃至数月才会显现出来，不过对样品进行检查无法耗费数月光阴，因此根据行业惯例以及前辈的实验做法，通常放置超过两天，基本上就能涵盖大多数情形。

图10

图11

图10和图11展示了进行破损检测时样本的采集部位，图中的指示箭头与编号，代表需要执行的具体检测项目，诸如硬度测试、冲击性实验、抗拉测试以及弯曲测试的样本采集点，这些部位在规范文件中有详细说明。

图12

图12展示了破坏测试的规范，我们工程师只需了解一个编号，实际操作由试验室人员负责执行，部分操作细节无需精确掌握，但编号必须牢记，取样点位置要明确。

图13

图13是关于低倍金相检验、冲击试验的规定。

图14

图14是关于硬度试验的规定。

图15

图15阐述了检验规范，核心是完整性测试的规范，例如表面要求、MT检测或UT检测的要求。通常多数情形依照EN25817 B级标准进行评定，该EN 25817标准即是现行ISO5817标准。

某些瑕疵的检查标准是C级，这源于译文存在一定偏差，因此英文原文会展示在上方供参考，具体包括余量超出规范、结构下陷、轮廓异常突出等问题，这些情况都按C级标准进行评定。

图16

图16展示了复试的相关要求。试件通常允许两次尝试，若两次均未达标，则该工艺评估即判定为不成功，需从头开始。接下来，我们需要审视所进行的焊接工艺，判断是否存在缺陷，并考虑是否必须修改某些条件。

今日关于ISO15614-1的讲解到此结束。请多加支持，持续留意，以免走错方向！

过几天下期内容，精彩继续。

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