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NB/T47014与ASME 第IX 卷管板堆焊工艺评定标准对比史建涛 王 钊 杨学锋摘 要 管板堆焊技术被广泛应用于压力容器制造行业， 并且堆焊隔离层可用于过渡金属焊接性以及热处理工艺要 求差异较大的不同母材， 但是该应用在国内并不常见。
本文针对管板堆焊的焊接工艺评定， 分别使用 NB/T47014-2011 以 及 ASME 第 IX 卷 2019 版时的不同要求， 详细阐述两个标准体系在堆焊类型、 堆焊方法、 堆焊焊接方法控制要素、 试件性 能试验等方面的异同， 并且尝试从适用范围、 使用方法以及控制要点等方面深入对比分析， 结果表明在表面耐蚀层堆焊评 定时， 两个标准并无本质区别， 各有侧重， 但是在表面加硬层堆焊评定方面， NB/T47014-2011 标准并不适用。
最后结合国 内电站锅炉行业的实际应用， 提出国标产品使用管板堆焊隔离层时在焊接工艺评定方面的建议， 为今后填补该领域标准 空白提供参考依据。
关键词 管板堆焊 NB/T47014 ASME 第 IX 卷 焊接工艺评定 隔离层高压加热器是发电厂回热系统非常重要的辅机之一， 由于其使用的介质高温高压， 因此对其制造过程有着更为 严格的要求。
如图1所示， 某容器制造厂为国内某知名锅 炉厂制造的高压加热器管板与U 型换热管的焊缝示意图， 其中部件A 为换热管， 材质20G ， 规格 16X2.5mm ， 部件B 为管板， 材质20MnMo ， 板厚295mm ， 部件C 为堆焊层。
按 照NB/T47014进行焊接工艺评定时发现， 对于堆焊层与换 热管的连接焊缝， 标准里无具体规定， 参考电站锅炉行业 的通行做法，制造厂对堆焊层的化学成分进行理化分析， 同时考虑堆焊层的焊材（埋弧焊焊丝和焊剂 H08A+ HJ431）的化学成分和力学性能，决定使用 20mm 厚的 Q245R 板材代替堆焊层进行焊接工艺评定。
尽管该评定 法为国内电站锅炉行业的通行做法，同时也参考了美国 ASME 第IX 卷的类似规定，但是对于这一做法的合理性 笔者认为值得商榷， 因为按照TSG21-2016中1.9规定， 采 用新工艺以及有特殊要求的压力容器，应进行技术评审， 经批准后方可投入生产、 使用 [1]。
焊接工艺评定执行JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》项目编号PQR-03编制审核批准XXXX制造有限公司目录焊接工艺评定任务书 (1)焊接工艺指导 (2)焊接工艺评定报告 (4)焊接工艺评定结论 (6)焊接工艺评定施焊记录表 (7)焊接工艺评定焊缝外观检查表 (8)无损检测金相检验机械性能母材焊材报告 (9)焊接工艺评定任务书母材牌号 WCB 接 头 示意 图规格 阀体焊接材料焊条牌号 D507Mo 规格 Φ5焊丝牌号 规格 焊剂 牌号 规格焊 接 方 法 焊条电弧焊 其 它技 术 要 求焊缝外观质量射线探伤 √ 其 它 √机械性能 拉伸（GB228）数 量1件冲 击各 项 指 标弯 曲(GB232)面弯 弯曲直径 热影响区 背弯支座间距 焊 缝 区 侧弯弯曲角度其 它金 相 宏观 微观晶 间 腐 蚀合格 标 准外观质量 不允许存在未熔合、裂缝、气孔、夹渣、弧坑、未焊透 X 射线伤探机械 性 能拉伸 金相宏观对接焊缝不疏松、未熔合和未焊透、热影响区和焊缝无裂纹T 型接头和管子管板角焊缝，焊缝根部不允许有未熔合，焊缝和热影响区不允许有裂纹弯曲 冲击微观不允许有过绕组织和淬硬性马氏组织,焊缝和热影响区不允许有显微裂纹硬度 HRC ≥36 其它金相晶 间 腐 蚀 编 制第1页 共8页表B1 焊接工艺指导书单位名称XXXX制造有限公司焊接工艺指导书编号WPS-03 日期2010.08.15 焊接工艺评定报告编号PQR-03焊接方法焊条电弧焊机械化程度（手工、半自动、自动）焊接接头：坡口形式衬垫（材料及规格）无其他堆焊简图：（接头形式、坡口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序）母材：类别号Ⅰ组别号Ⅰ-1与类别号组别号相焊及标准号GB/T12229 钢号WCB 与标准号钢号相焊厚度范围：母材：对接焊缝角焊缝不限管子直径、壁厚范围：对接焊缝角焊缝不限焊缝金属厚度范围：对接焊缝角焊缝不限其他焊接材料：焊接类别电焊条焊材标准填充金属尺寸Φ4焊材型号D507Mo焊材牌号（钢号）EDCr-A2-15其他耐蚀堆焊金属化学成份（%）C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb0.079 ------- ------ ----- 0.015 15.40 0.97 1.12 ----- ---- ----- 其他：2.49注：对每一种母材与焊接材料的组合均需分别填表。
堆焊焊接工艺评定
1. 堆焊技术概述
堆焊是一种常见的焊接修复技术，通过在已损坏的金属表面加热并加入补焊材料，使其与母材形成一体，达到修补和加固的效果。
堆焊修复后的材料在强度和耐腐蚀性方面需要达到要求，因此对堆焊的焊接工艺进行评定具有重要意义。
2. 堆焊焊接工艺评定的内容
堆焊焊接工艺评定主要包括焊接参数的确定、热影响区的控制和焊接缺陷的评定。
通过合理设置焊接参数，控制热影响区的尺寸，能够保证堆焊后材料的强度和耐腐蚀性。
3. 堆焊焊接工艺评定的方法
堆焊的焊接工艺评定可以通过实验、数值模拟或经验总结等方法进行。
在实验中对不同焊接参数进行验证和评估，通过数值模拟分析堆焊过程中的热量传递和应力分布，结合实际经验总结出适合的工艺参数和控制措施。
体系认证及堆焊焊接工艺评定一、引言体系认证及堆焊焊接工艺评定是现代工业领域中的重要环节。
随着技术的不断发展和市场的竞争压力增加，企业需要通过认证来提高产品质量和管理水平，同时也需要评定适合自身需求的堆焊焊接工艺，以确保产品在使用过程中的可靠性和耐久性。
本文将从体系认证和堆焊焊接工艺评定两个方面进行详细介绍，并提供一些实用的指导和建议。
二、体系认证2.1 什么是体系认证？体系认证是指通过第三方机构对企业的管理体系进行审核和评估，以确定其是否符合特定标准要求的过程。
常见的体系认证包括ISO9001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系认证、ISO45001职业健康安全管理体系认证等。
2.2 为什么要进行体系认证？•提高产品质量：通过建立科学有效的管理制度，规范企业内部流程，确保产品从设计到生产到销售全过程的质量可控。
•提升企业信誉度：体系认证是对企业管理水平的认可和肯定，有助于提升企业形象和竞争力。
•拓展市场份额：许多客户在选择供应商时，会优先选择通过了体系认证的企业，因为这代表着其产品和服务的可靠性和稳定性。
•降低成本：通过优化流程、减少资源浪费和风险控制等方式，可以提高生产效率和降低成本。
2.3 如何进行体系认证？•确定认证标准：根据企业所处行业和市场需求，选择适合的体系认证标准，并了解其要求。
•建立管理体系：根据认证标准要求，建立相应的管理体系文件、流程和责任制度。
•内审与改进：通过内部审核，发现问题并进行改进，确保管理体系的有效运作。
•外审与认证：选择合适的第三方机构进行外部审核，并取得体系认证证书。
三、堆焊焊接工艺评定3.1 什么是堆焊焊接工艺评定？堆焊焊接工艺评定是指对特定材料、结构和工艺条件下的堆焊焊接工艺进行评估和验证，以确定其是否满足设计要求和使用要求的过程。
3.2 为什么要进行堆焊焊接工艺评定？•确保产品质量：堆焊焊接是一种重要的修复和加固技术，通过评定工艺能够保证堆焊接头的质量和可靠性。
堆焊焊工技能评定要求1总则堆焊技能评定要求制订的依据为APISpec4F〔1995年第二版〕《钻机和修井井架、底座规范》、美国国家标准，美国焊接学会ANSI/AWSD1.1-2000《钢结构焊接规范》。
2堆焊方法采用手工电弧焊堆焊，如改变堆焊方法时应重新评定。
3试件制备3.1评定试件的厚度，当产品厚度＜25mm时，试件厚度应小于产品厚度；当产品厚度≥25mm时，试件厚度应≥25mm。
3.2评定试件的最小长×宽为150mm×150mm,在试件的一面上堆焊长150mm、宽38mm的堆焊层。
最小堆焊层厚度应按焊接工艺规程规定。
4堆焊技能评定的重要参数堆焊技能评定的重要参数应与堆焊工艺评定的基本内容相同。
5通过堆焊技能评定的焊工，仅代表实施焊接堆焊层的资格，不能扩大到其它场合。
6复试和重新评定6.1评定试件检验出现不合格，应针对不合格的评定位置制作双倍试件，采用相同的检验方法进行复试，如果全部合格，则评定通过。
复试不合格，应安排培训，培训以后进行新的技能评定。
6.2持证焊工，从评定合格之日起，该项焊接方法6个月以上无操作记录，则该项评定资格即告终止。
资格终止的焊工可通过复核性评定，复核性评定合格的焊工，恢复其评定资格。
6.3若对持证焊工从事某项（资格范围内）焊接工作的能力有疑问时，有关职能部门可收回该项目的资格。
收回资格的焊工必须经过培训以后，按原评定要求重新评定。
7堆焊试件的取样和检验7.1试件的检验项目试件的检验项目为强度试验和冲击试验7.2试件的取样位置和数量整个试件都应进行试验8技能评定试验的合格标准8.1堆焊层表面不得有裂纹或按工艺规程中的规定。
制定：日期：批准：日期：。
核电站核岛焊接工艺评定：蒸汽发生器管板镍基合金堆焊1 蒸汽发生器管板镍基合金堆焊工艺说明1.1核电站蒸汽发生器传热管早期采用超低碳奥氏体不锈钢,由于不锈钢对氯离子应力腐蚀性能差,事故不断出现,所以近年来已改用镍基Ni-Cr-Fe或铁基Fe-Cr-Ni合金替代,其中最常用的为Inconel 600和Inconel 690合金。
为了使管板堆焊层材料与传热管材料相匹配,以获得同种材料的焊接接头,所以管板堆焊层也相应改用Inconel 600或Inconel 690镍基合金焊接材料。
1.2由于管板总堆焊面积达7～9 m2,所以国内外普遍采用带极埋弧堆焊工艺,焊带宽60mm，厚0.5mm,焊接电流650～750A，每小时堆焊面积可达0.30～0.45m2。
带极堆焊熔深浅，稀释率只有10%～20%，焊道表面光滑平整，成形良好。
国外还采用热丝等离子弧堆焊方法进行管板大面积镍基合金堆焊，其优点是稀释率比带极埋弧焊还低，但目前只有个别试用。
1.3 蒸汽发生器管板为 Mn-Ni-Mo钢锻件，厚约500～600mm，化学成分与反应堆压力壳相同。
因此堆焊前需将管板预热，第一层堆焊后进行去氢处理。
通常预热温度控制在100～150℃，去氢处理则为300～350℃，保温2～4h。
1.4 镍基合金堆焊层较易产生热裂纹，其原因主要是一些低熔点元素与Ni 在品界上形成低熔点共晶物(如 Ni-S、Ni-Si、Ni-P、Ni-Pb等)所致。
所以镍基合金堆焊时,不但应严格控制母材和堆焊材料中的有害元素含量,加强焊前清理而且应采用低电弧电压和低焊接热输入量,以抑制晶体粗化,防止热裂纹产生。
1.5 国内外常用的镍基焊带类别为 AWS EQNiCr-3即Inconel 600,但后来发现,在Inconel 600焊缝金属中存在一种称为晶间应力腐蚀裂纹(Inter granular Stress Corrosion Cracking)所以又推出一种含铬量为30%的 AWS EQNiCr-7即 Inconel 52焊材,专门用于焊接 Inconel 690镍基合金。
核电站核岛焊接工艺评定：堆内构件钴基合金堆焊1 堆内构件钴基合金堆焊工艺说明堆内构件部分零部件采用钴基合金堆焊,如径向支承键、上堆芯板嵌入键、上堆芯板导向销和U形嵌入键等。
母材为镍基合金Inconel 600或为奥氏体不锈钢。
堆焊采用手工TIG焊或氧-乙炔气焊工艺。
准焊材料为Stellite6(司太立合金6号)。
要求堆焊层硬度在最小厚度的机加工表面处测量在39～47HRC范围内。
2 堆内构件钴基合金堆焊工艺评定要求2.1 基本金属材料因科镍合金600或奥氏体不锈钢Z2CN19-10 。
2.2 焊接(堆焊)方法手工TIG焊。
2.3 试板类型和尺寸平面堆焊两层，试板尺寸为80mm×80mm×200mm，见图1 。
图1 堆焊试件堆焊两层的有效评定范围为2～4层。
2.4 填充金属焊丝：Stellite6，Φ4～6mm，第一层Φ4～Φ5mm，第二层及以后各层Φ5～Φ6mm。
2.5 焊接电流类型电源为下降特性，堆焊采用直流正接性DC(-)，焊接参数见表1 。
表1 焊接参数2.6 保护气体Ar气，流量为：12～20L/min提前送气时间：15s±5s延后送气时间：15s±5s2.7 堆焊厚度堆焊厚度为6～7mm。
加工后堆焊层的最终厚度为4～5mm，但不得小于3 mm。
2.8 预热、层间和后热温度预热温度：350～480℃层间温度：350～480℃后热温度：380～480℃×1h3 堆焊工艺评定试验项目以下列出的试验项目及性能要求仅作为参考之用。
3.1 对堆焊层表面进行目视检查和液体渗透检查。
3.2 堆焊层化学成分分析从堆焊表面切削加工去除至少0.5mm后,进行化学成分取样分析,要求如下(%):C=0.9～1.4, Cr=26.0～32.0, W=3.0～6.0, N≤3.0Mo≤1.0, Mn≤1.0, Si≤2.0, Fe≤3.0, Co余量此外,在不锈钢零部件上的硬化表面：C≤1.8% ,并在一般情况下Fe≤9%。
