青岛英特质量工程技术有限公司
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关 键 词：管道焊接工艺评定
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发布时间：2022-04-21
焊工证(Welder Performance Qualification,简称WPQ)为验证焊工的焊接技能而进行的试验过程及结果评价。
焊接工艺是保证焊接质量的重要措施，它能确认为各种焊接接头编制的焊接工艺书的正确性和合理性。通过焊接工艺评定，检验按拟订的焊接工艺书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计要求，并为正式制定焊接工艺书或焊接工艺卡提供可靠的依据。
焊接工艺评定的一般顺序是：首先纺制焊接工艺书；然后焊接试件；其次进行理化试验；后编制焊接工艺评定报告。如果理化试验不合格则还要返回到起始点进行改进。其过程如下：
一、编制焊接工艺书
焊接工艺书是焊接工艺评定的原始依据和评定对象，应将待评定的焊接工艺内容全部反映出来。
包括：焊接接头自然情况，母材种类、焊接方法、焊接材料、焊接电流、焊接电压、焊接速度、预热温度等。
焊接工艺书通常采用标准中推荐的格式，也可以自己设计格式。
二、施焊条件
按照标准规定准备试件；
由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位的焊接设备焊接试件；
采用的焊接工艺条件应严格遵守焊接工艺书；
三、理化实验
按照有关标准确定试验项目；
按照有关标准制备各种性能试样；
按照有关标准进行各种性能试验；
填写各个试验项目的试验报告。
四、编制焊接工艺评定报告
焊接工艺评定报告是对焊接工艺评定试验的全面总结，因此应对各项试验的试验结果进行汇总，同时给出后的结论。
焊接工艺评定报告的作用：作为制定焊接工艺规程的依据，具有作用。
1引言
焊接工艺评定是建筑钢结构焊接生产的一项重要工作，是保证工程焊接质量的有效措施。通过焊接工艺评定来选择佳的焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊前预热和焊后热处理等，以保证焊接接头的力学性能符合设计要求。焊接工艺评定的方式是通过焊接试件进行试验来判断该工艺是否合格。以前我国建筑钢结构焊接试件的检验内容和方法一般都按锅炉压力容器焊接工艺评定规程执行，由于各种高层建筑钢结构、大容量锅炉钢架结构、工业炉、窑体炉和工业设备钢结构、各种大跨度场馆建筑中的管-管、管-球空间网架和桁架等钢结构具有所用钢材厚度大、强度高、节点形式复杂、焊接工艺方法多样、技术难度大等，因此，建筑行业新标准JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》对我国焊接工艺评定试件和试样的制备与检验等进行了全面的规定。这些规定参照了国家现行行业标准JB/T6963《钢制件熔化焊工艺评定》、与旧标准JGJ81-1991《建筑钢结构焊接规程》相比发生了很大的变动。并列出了JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》与JGJ81-1991《建筑钢结构焊接规程》有关焊接工艺评定试板的检验方面的主要差异。
2焊接试板的制备
在制备焊接工艺评定试板时，除选择试板厚度符合评定试件厚度对工程厚度的有效适用范围，母材材质、焊接材料、坡口形状和尺寸符合工程设计图要求，试板焊接符合焊接工艺评定书要求外，试板的尺寸还应满足所制备试样的取样位置和数量的要求。焊接工艺评定试板的接头形式分为对接接头、T形接头、十字形接头和栓钉焊接头四种，各种接头形式的焊接试板应按图1~4的样式进行制备。
焊接工艺评定规则
1．焊接工艺因素为减少焊接工艺评定的数量，制定了焊接工艺评定规则，当变更焊接工艺评定因素时，要充分注意和遵守相关的各项评定规则。NB/T47014标准将各种焊接方法中影响焊接接头性能的焊接工艺评定因素划分为通用焊接工艺评定因素和焊接工艺评定因素；其中焊接工艺评定因素又分为重要因素、补加因素和次要因素。重要因素是指影响焊接接头力学性能和弯曲性能（冲击韧性除外）的焊接工艺评定因素。补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺评定因素，当规定进行冲击试验时，需增加补加因素。次要因素是指对要求测定的力学性能和弯曲性能无明显影响的焊接工艺评定因素。各种焊接方法通用的焊接工艺评定因素包括：焊接方法及分类，金属材料及分类分组，填充金属及分类，焊后热处理及分类。NB/T47014标准列出了“各种焊接方法的焊接工艺评定因素”（表6），包括：接头、填充金属（除类别以外因素）、焊接位置、预热、后热、气体、电特性、技术措施等。
2．评定规则所有的焊接工艺评定标准对焊接工艺评定规则都做了规定，这些评定规则包括焊接方法、母材类别、试件厚度与焊件厚度、填充金属类别、焊后热处理类别、焊件厚度有效范围等。1）焊接方法不同焊接方法的焊接热源不同（如气焊的火焰、埋弧焊的电弧、电渣焊的熔渣电阻热）、热源的能量密度不同（如钨氩弧焊能量密度小，等离子弧焊能量密度大）、不同焊接方法的焊接热循环不同（电弧焊冷却速度快，气焊、电渣焊冷却速度慢），用不同焊接方法焊接同一材料时，因其焊接热过程不同，对焊接接头的力学性能有明显的影响，改变焊接方法需要重新评定。2）母材类别和组别为了减少焊接工艺评定数量，依据焊接工艺评定标准原理，从母材的化学成分、力学性能和焊接性能出发，将它们分类分组并规定出替代原则。母材的分类分组结果不仅直接影响到焊接工艺评定的数量和质量，而且与焊件预热、焊后热处理的温度十分密切，从对接焊缝与角焊缝焊接工艺评定的目的出发，对焊接工艺评定标准中金属材料的分类，在主要考虑焊接接头的力学性能前提下，也充分考虑到母材化学成分（与耐热、耐腐蚀等性能密切相关）、组织状态及焊接性能。3）试件厚度与焊件厚度（均包括母材和焊缝金属厚度）实践，利用焊缝试件按照有关标准评定合格的焊接工艺，不仅适用于具有相同厚度范围内的其他工件母材和焊缝金属，还适用于在一定厚度范围内焊件母材厚度及焊缝金属厚度。这主要是因为在这个范围内，工件的传热速度变化不大，不足以影响焊缝金属的结晶组织，工件焊接接头的使用性能能够保证，因此，对评定合格的焊缝焊件的焊接工艺，适用于焊件母材厚度的有效范围和焊缝金属厚度的有效范围进行了规定，即不必对每一种厚度的焊件都做焊接工艺评定，从而减少焊接工艺评定的数量。4）填充金属对填充金属进行了分类，并列出了填充金属的适用替代范围。含焊条分类，气焊、气体保护焊、等离子弧焊用焊丝和填充丝分类，埋弧焊用焊丝分类，埋弧焊用焊剂分类。5）焊后热处理焊后热处理的目的是为了降低焊接残余应力，或者改善接头的组织和性能。当焊后热处理类别改变了，焊接接头的组织和性能随之发生变化，因此需要重新评定焊接工艺。评定规则（其他）：试件采用规则——焊接工艺评定试件分类对象——是焊缝而不是接头在说明焊接工艺评定分类对象之前，先要说清焊缝和焊接接头这两个不同的概念。“焊缝”是指焊件经焊接后所形成的接合部分，而“焊接接头”则是由2个或2个以上零件要用焊接组合或已经焊合的接点。
焊接工艺评定通常由制造厂的焊接负责，大致的过程如下：1.按产品图样规定的产品制造标准，确定焊接工艺评定的标准。比如，按GB150制造的压力容器，焊接工艺评定按JB4708-2005《承压设备焊接工艺评定》。2.按母材的类别、厚度、接头形式、焊接方法、热处理要求等，确定需要做哪些评定。已有评定能覆盖时，就不需要再做了，3.编制焊接工艺书，按标准规定的尺寸制备焊接试样，由合格焊工进行焊接，需要时进行焊后热处理。4.在无损检测合格的部位制取拉伸、弯曲等试样，进行性能试验，合格指标按评定标准的要求，通常应不低于母材。5.评定试验结果，如果不合格，就调整焊接工艺书中的焊接参数，重复3、4步过程。6.如果试验结果合格，就收集所有相关资料，编制焊接工艺评定报告(PQR)，按企业程序文件规定的流程签署存档，评定完成。
