NBT47014 各种焊接方法的专用焊接工艺评定因素
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如何理解及根据NBT-47014-2011进行焊接工艺评定和焊接工艺评定依据选取如何理解NB/T-47014-2011承压设备焊接广东省特种设备检测研究院湛江检测院何镜章一、标准使用范围锅炉、压力容器、压力管道的对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定,耐蚀堆焊工艺评定,复合金属材料焊接工艺评定,换热管与管板焊接工艺评定。
二、NB/T-47014-2011的特点1、主要是参照和采用ASME第Ⅸ卷。
JISB8285a2、增加了术语与定义:将焊接工艺规程(WPS)→预焊接工艺规程(PWPS)。
3、强制性标准变为推荐性标准。
只是一旦被相应法规、规范或强制性标准所引用才具有强制性。
4、适用范围(1)从压力容器扩大到锅炉、压力容器与压力管道。
(2)从钢扩大到钢、铝、钛、铜、镍。
(3)焊接方法增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电焊和螺柱电弧焊。
(4)评定类别增加了复合金属材料、换热管与管板和螺柱电弧焊。
5、焊接工业评定因素及类别划分(1)指出了各种焊接方法通用的焊接工业评定因素及分类。
A、金属材料分类a、与2000年版相比,增加了很多金属材料。
B、金属材料(母材)分类、分组:主要按照焊接接头的力学性能,再考虑母材化学成分和焊接性能进行分类。
钢:Fe-1类:强度钢:抗拉强度等级40~60kgf/mm2。
Fe-1-1组:低碳钢:含碳量小于0.25%,抗拉强度为40~60kgf/mm2(40Mpa)。
如:20#,Q235。
Fe-1-2组:半碳钢或低合金钢:碳当量大于等于0.25%,抗拉强度为50kgf/mm2(49Mpa)。
如:Q345R。
Fe-1-3组:低合金高强钢:E在0.3%左右。
抗拉强度为55 kgf/mm2(54Mpa)。
如:Q370R,15MnNiNbDR。
Fe-1-4组:低合金高强钢:E在0.3%~0.5%,抗拉强度为60kgf/mm2(59Mpa)。
如:07MnMoVR、07MnNiVDR。
Fe-2类。
Fe-3类:含Mo≥0.3%的强度钢、耐蚀刚,抗拉强度为40~60 kgf/mm2。
【2017年整理】关于执行NBT47014及工艺评定转化的建议关于执行质检特函〔2011〕102号“关于执行《承压设备焊接工艺评定》(NB/T 47014-2011)的意见”的意见根据质检特函〔2011〕102号文“关于执行《承压设备焊接工艺评定》(NB/T 47014-2011)的意见”的规定,从2011年11月22日起,锅炉、压力容器(不含气瓶)制造、安装、改造单位(以下简称生产企业),进行新的焊接工艺评定以及修改原有焊接工艺评定时应当执行NB/T 47014。
生产企业按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录I、《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB 4708-2000)、《铝容器焊接工艺评定》JB/T 4734-2002附录B)、《钛容器焊接工艺评定》(JB/T 4745-2006附录B)、《铜制压力容器的焊接工艺评定》(JB/T 4755-2006附录B)、《镍及镍合金制压力容器的焊接工艺评定》(JB/T 4756-2006附录B)、《换热管与管板接头的焊接工艺评定》(GB151-1999附录B)评定合格的焊接工艺评定项目继续有效。
因NB/T 47014-2011与JB4708-2000及《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录I 等原焊接工艺评定标准相比变化很大,因此NB/T 47014-2011实施以后,继续有效的焊接工艺评定项目需要进行系统的整理和修改(即转化),将可以使用的评定项目按NB/T 47014-2011进行转化,而不能继续使用的原有评定项目,根据不同情况按NB/T 47014-2011 规定做出项目的修改和转化、补充、废止等决定。
1、从2011年11月22日起,制作产品焊接工程规程时,应按NB/T47014-2011选择焊接工艺评定。
当需要补充新的焊接工艺评定时,应按NB/T47014-2011进行评定;选用原继续有效的焊接工艺评定时,应对原焊接工艺评定项目按NB/T47014-2011规定进行补充和转化。
NBT47014制作的焊接工艺评定
首先,焊接工艺评定需要确保所采用的焊接工艺符合相关的标准和规范。
这包括验证焊接工艺的设计参数是否与设计文件一致,焊接材料的选择是否符合要求,焊接工艺的应用范围和限制是否与规范相符。
其次,焊接工艺评定需要进行焊接试验和测试。
这包括焊接接头的力学性能、金属结构和成分分析,焊缝的质量和密封性能检测等。
通过这些试验和测试,可以评估焊接接头的强度、硬度、耐腐蚀性能以及其他相关的物理和化学性能。
焊接工艺评定还需要考虑到焊接操作的可行性和效率。
这包括评估焊接操作的难易程度,员工对焊接工艺的掌握和熟练程度,操作过程的安全性和可靠性等。
通过评估这些因素,可以确定焊接工艺的可行性,并提出相应的改进措施和建议。
焊接工艺评定还需要考虑到焊接接头在使用和维护过程中的可靠性和耐久性。
这包括评估焊接接头在使用条件下的稳定性和可靠性,对焊接接头的维护和修复的便利性,以及对焊接接头进行性能和质量监控的可行性等。
最后,焊接工艺评定需要结合实际的使用情况和要求,对焊接工艺进行必要的修订和调整。
这包括对焊接工艺参数的调整、焊接工艺的改进和优化,以及对焊接操作人员的培训和指导等。
通过这些调整和改进,可以进一步提高焊接接头的质量和可靠性,满足特定的使用要求和标准。
如何理解及根据NBT 47014 2021进行焊接工艺评定和焊接工艺评定依据选取如何理解及根据nbt-47014-2021进行焊接工艺评定和焊接工艺评定依据选取如何理解Nb/t-47014-2022《承压设备焊接》广东省特种设备检测研究院湛江检测院何镜章一、标准使用范围锅炉、压力容器、压力管道的对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定,耐蚀堆焊工艺评定,复合金属材料焊接工艺评定,换热管与管板焊接工艺评定。
二、 Nb/t-47014-2022的特性1、主要是参照和采用asme第ⅸ卷。
jisb8285a2.增加了术语和定义:焊接工艺规范(WPS)→ 焊前工艺规范(pWPS)。
3、强制性标准变为推荐性标准。
只是一旦被相应法规、规范或强只有在强制性标准中引用时才是强制性的。
4.适用范围(1)从压力容器扩大到锅炉、压力容器与压力管道。
(2)从钢扩大到钢、铝、钛、铜、镍。
(3)焊接方法中增加了等离子弧焊、摩擦焊、气焊和螺柱弧焊。
(4)评定类别增加了复合金属材料、换热管与管板和螺柱电弧焊接。
5、焊接工业评定因素及类别划分(1)指出了各种焊接方法的焊接行业评价的一般因素和分类。
a、金属材料的分类a、与2000年版相比,增加了很多金属材料。
b、金属材料(母材)的分类和分组:主要根据焊接接头的机械性能能,再考虑母材化学成分和焊接性能进行分类。
钢:FE-1:高强度钢:抗拉强度等级40~60kgf/mm2。
fe-1-1组:低碳钢:含碳量小于0.25%,抗拉强度为40~60kgf/mm2(40mpa)。
例如:20#,Q235。
fe-1-2组:半碳钢或低合金钢:碳当量大于等于0.25%,抗拉强度为50kgf/mm2(49MPa)。
例如:Q345R。
fe-1-3组:低合金高强钢:e在0.3%左右。
抗拉强度为55kgf/mm2(54mpa)。
例如:Q370R,15MnNiBDR。
fe-1-4组:低合金高强钢:e在0.3%~0.5%,抗拉强度为60kgf/mm2(59mpa)。
NB/T 47014-2011各种焊接方法的专用焊接工艺评定因素
一、焊条电弧焊SMAW
1、重要因素:预热温度比已评定合格值降低50℃以上
2、补加因素:
1).*焊条的直径改为大于6mm;
2)*从评定合格的焊接位置改变为向上立焊;
3)*道间最高温度比经评定记录值高50℃以上;
4)改变电流种类或极性;
5)*增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值;
6)*由每面多道焊改为每面单道焊;
二、埋弧焊SAW
1、重要因素:
1)改变混合焊剂的混合比例;
2)添加或取消附加的填充丝;与评定值比,其体积改变超过10%;
3)若焊缝金属合金含量主要取决于附加填充金属时,当焊接工艺改变引起焊缝金属中重
要合金元素超出评定范围;
4)预热温度比已评定合格值降低50℃以上。
2、补加因素:
1)*道间最高温度比经评定记录值高50℃以上;
2)改变电流种类或极性;
3)*增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值;
4)*由每面多道焊改为每面单道焊;
5)*机动焊、自动焊时,单丝焊改为多丝焊,或反之。
三、钨极气体保护焊GTAW(TIG)
1、重要因素:
1)增加或取消填充金属;
2)实芯焊丝、药芯焊丝、金属粉之间变更;
3)预热温度比已评定合格值降低50℃以上;
4)改变单一保护气体种类;改变混合保护气体规定配比;从单一保护气体改用混合保护
气体或反之;增加或取消保护气体;
5)当类别号为Fe10I、Ti-1、Ti-1、Ni-1~Ni-5时,取消焊缝背面保护气体,或背面保
护气从惰性气体改变为混合气体;
6)当焊接Fe10I、Ti-1、Ti-1类材料时,取消尾部保护气体;尾部保护气从惰性气体改
变为混合气体;或尾部保护气体流量比评定值减少10%或更多;
7)对纯钛、纯铝合金、钛钼合金,在密封室内焊接,改变为密封室外焊接。
2、补加因素:
1)*从评定合格的焊接位置改变为向上立焊;
2)*道间最高温度比经评定记录值高50℃以上;
3)改变电流种类或极性;
4)*增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值;
5)*由每面多道焊改为每面单道焊;
6)*机动焊、自动焊时,单丝焊改为多丝焊,或反之。
四、等离子弧焊PAW
1、重要因素:
1)增加或取消填充金属;
2)实芯焊丝、药芯焊丝、金属粉之间变更;
3)若焊缝金属合金含量主要取决于附加填充金属时,当焊接工艺改变引起焊缝金属中重
要合金元素超出评定范围;
4)预热温度比已评定合格值降低50℃以上;
5)当类别号为Fe10I、Ti-1、Ti-1、Ni-1~Ni-5时,取消焊缝背面保护气体,或背面保
护气从惰性气体改变为混合气体;
6)当焊接Fe10I、Ti-1、Ti-1类材料时,取消尾部保护气体;尾部保护气从惰性气体改
变为混合气体;或尾部保护气体流量比评定值减少10%或更多;
7)改变喷嘴和保护气体的流量和组成;
8)对纯钛、纯铝合金、钛钼合金,在密封室内焊接,改变为密封室外焊接。
2、补加因素:
1)改变坡口形状;
2)*从评定合格的焊接位置改变为向上立焊;
3)*道间最高温度比经评定记录值高50℃以上;
4)改变电流种类或极性;
5)*增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值;
6)*由每面多道焊改为每面单道焊;
7)*机动焊、自动焊时,单丝焊改为多丝焊,或反之;
8)填丝焊改为小孔焊,或反之,或改为两者兼有。
五、熔化极气体保护焊GMAW(MAG/MIG)
1、重要因素
1)添加或取消附加的填充丝;与评定值比,其体积改变超过10%;
2)实芯焊丝、药芯焊丝、金属粉之间变更;
3)若焊缝金属合金含量主要取决于附加填充金属时,当焊接工艺改变引起焊缝金属中重
要合金元素超出评定范围;
4)预热温度比已评定合格值降低50℃以上;
5)改变单一保护气体种类;改变混合保护气体规定配比;从单一保护气体改用混合保护
气体或反之;增加或取消保护气体;
6)当类别号为Fe10I、Ti-1、Ti-1、Ni-1~Ni-5时,取消焊缝背面保护气体,或背面保
护气从惰性气体改变为混合气体;
7)当焊接Fe10I、Ti-1、Ti-1类材料时,取消尾部保护气体;尾部保护气从惰性气体改
变为混合气体;或尾部保护气体流量比评定值减少10%或更多;
8)从喷射弧、熔滴弧或脉冲弧改变为短路弧,或反之。
2、补加因素:
1)*从评定合格的焊接位置改变为向上立焊;
2)*道间最高温度比经评定记录值高50℃以上;
3)改变电流种类或极性;
4)*增加线能量或单位长度焊道的熔敷金属体积超过评定合格值;
5)*由每面多道焊改为每面单道焊;
6)*机动焊、自动焊时,单丝焊改为多丝焊,或反之。
*为当经高于上转变温度的焊后热处理或奥氏体母材焊后经固溶热处理时不作为补加因素。
焊接工艺评定应包括的内容:
1、预焊接工艺规程PWPS
2、焊接工艺评定报告PQR
3、焊评试件施焊、外观检验记录(应能体现本单位设备,材料的入库编号,焊材烘干)
4、无损检测委托单及无损检测报告
5、热处理委托单及热处理报告
6、理化检验委托单
7、焊评试板(试样)检验记录
8、焊接试板拉伸和弯曲性能检验报告
9、承压设备母材归类报告表
10、承压设备焊接材料归类报告表
11、母材和焊材的质保书
焊接电弧的极性及应用
直流DC 反接EP
当采用电流弧焊电源时,极性有正接和反接两种。
正接法——焊件接电源正极,电极接电源负极
反接法——焊件接电源负极,电极接电源正极
酸性焊条——交、直流两用(直流时厚板正接、薄板反接)
碱性焊条——直流反接
堆焊——反接
钨极氩弧焊——直流正接
熔化极气体保护焊——直流反接
焊接时的极性和应用
正接法——焊件接电源正极,工件接电源负极
反接法——焊件接电源负极,工件接电源正极
交流电源不存在正反接
焊接时极性的选用:直流弧焊时,为获得较大的熔深,可采用正接,这是因为电弧的阳极区温度较高,在焊接薄板时,为防止烧穿,可采用反接。
当采用低氢型(碱性)焊条时,为保证电弧稳定性必须采用反接。
焊接参数
焊接参数是指为保证焊接质量而选定的诸物理量的总称。
焊条电弧焊的焊接参数主要是指焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度等。
而电弧电压和焊接速度在焊条电弧焊中不作原则规定,可根据具体情况灵活掌握。
1)焊条直径——为了提高生产效率,尽可能选用较大直径的焊条,但是焊条直径过大,未焊透或焊缝成型不良,因此要正确选用焊条直径,焊条直径可根据以下情况选用:
a.焊件厚度——厚度较大的焊条可选用较大直径的焊条,反之焊接薄件应选用较小直径
的焊条;
b.焊缝位置——焊接平焊焊缝时焊条直径规格科比其它位置大一些,而立、仰、横焊所
选焊条直径应小一些,这是为了造成较小的熔池,减少熔化金属的下淌;
c.焊接层数——进行多层焊接时,为防止根部未焊透对多层焊的第一层焊道应采用直径
较小的焊条进行焊接,以后各层可根据焊件厚度选用较大直径的焊条。
2)焊接电流——增大焊接电流可以提高生产效率,但焊接电流过大易造成焊缝咬边烧穿等缺陷,同时金属组织也会因过热而发生变化;而焊接电流过小也易造成夹渣、未焊透等缺陷,降低焊接接头的力学性能,所以应适当选择焊接电流,焊接时决定焊接电流的因素很多,但主要是焊条直径和焊接位置:
a.焊接电流和焊条直径的关系——I=Kd;其中I-焊接电流/A,d-焊条直径/mm,K-经验系
响,如一般在使用碱性焊条时,焊接电流要比酸性焊条小一些;
b.焊接电流和焊接位置的关系——在焊接平焊焊缝时,由于运条和控制熔池中熔化金属都比较容易,因此可选择较大的焊接电流进行焊接,其他焊接位置时,为了避免熔化金属从熔池中流出,要使熔池尽可能小一些所以焊接电流要比平焊时小一些。
在实际工作中,可根据经验从焊条熔化状况、飞溅和焊缝成形等方面来选择合适的电流。
c.电弧电压——电弧电压由电弧长度来决定,在焊接时力求使用短弧;
d.在能够保证焊缝质量前提下尽量提高焊接速度,以提高生产效率。
3)电弧电压——当其他条件不变时,电弧电压增长,焊缝宽度显著增加而焊缝厚度和余高将略有减少,这是因为电弧电压增加意味着电弧范围的增加,因此电弧摆动范围扩大而导致焊缝宽度增加。
其次,弧长增加后,电弧的热量损失加大,所以用来熔化母材和焊丝的热量减少,相应焊缝厚度和余高就略有减小。
4)焊接速度——焊接速度对焊缝厚度和焊缝宽度有明显的影响。
当焊接速度增加时,焊缝厚度和焊缝宽度都大为下降,这是因为焊接速度增加时,焊缝中大内时间内输入的热量减少了。
从焊接生产过程中,应综合考虑生产效率、焊接质量等因素,对以上四个工艺参数进行综合考虑、选用。