对换热管与管板接头焊接工艺评定及附加评定的理解

1．标准规定了承压设备（锅炉、压力设备、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和焊接工艺附加评定以及螺柱电弧焊工艺评定的规则、试验方法和合格指标。

本标准适用于气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、电渣焊、等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊等焊接方法。

本标准不适用于气瓶。

作业指导书WWi和预焊接工艺规程PWPS都是用于指导具体某一条或某一类焊缝的焊接的。

不同的是，我们通常所说的作为指导书WWI是指导具体产品上的某一条或某一类焊缝的焊接的，而预焊接工艺规程PWPS就指导焊接工艺评定试板的焊接的。

当焊接工艺评定合格时，WWI才有可能与PWPS内容相类似，而大多数时候，PWPS中的规范参数都比WWI中的要大，因为焊接工艺评定试验就是要在最恶劣的情况下检验该套焊接工艺的准确性与合理性。

所以个人认为，当焊接工艺评定合格后，PWPS与WPS应该是一样的，而WWI只是从WPS 中引申出来的，针对具体某个产品上的某条焊缝或某类焊缝的作业指导，WWI的使用范围比WPS要小。

·本人做过几年的焊接工艺工作，对于异种钢焊接接头的冲击功的合格指标，个人是这样理解的：两侧热影响区的冲击功合格指标按各自母材的指标判定；焊缝的按所用焊接材料的指标判定。

原因是焊缝的组成大部份是由焊接材料提供的；另外，同一个异种钢焊接接头，在不同的情况和条件下，选用的焊接材料可能会不一样，这个时候以所用焊接材料的冲击功合格指标来判定焊缝的冲击功是否合格是最合理的。

如果不同意上述观点，个人认为可以按照冲击功指标较低的一侧母材的指标来判定。

因为既然设计选择了这里可以用两种指标不一样的材料来组成这个焊接接头，那说明指标较低的那种材料也能够满足产品运行过程中的冲击使用要求，所以没必要按指标较高的来进行判定。

实际生产中，相信大家在异种钢焊接选择焊接材料时，一般都是就高不就低吧，那这样一来的话，无论焊缝的冲击功是按照焊接材料的指标来判定，还是按照合格指标较高侧的母材的指标来判定，问题应该都不大吧2011年7月1日颁布47014最大的特色应该是材料的分类由原来的53种钢材变成161种，并且增加了三种有色金属进来47014中6.1.2.2(d)条：组别号Fe-1-2的母材评定合格的焊接工艺，适用于组别号为Fe-1-1的母 ...zwg1970060 发表于 2011-10-24 19:58这一条的理解，我们那边的宣贯会没有提到，刚才我又仔细对照了一下标准，个人认为是这么理解的：NB/T47014 6.1.2.2条d)款组别号为Fe-1-2的木材评定合格的焊接工艺适用于组别号为Fe-1-1的母材。

换热管与管板焊接工艺附加评定报告一、工艺概述二、焊接质量评估1.焊缝形貌评估：通过对焊缝形貌进行观察，焊缝应呈现均匀、光滑的形态，没有明显缺陷如气孔、夹渣、裂纹等。

2.焊接强度评估：进行焊接试样拉伸实验，测定焊缝的强度。

焊缝应具有足够的强度，能够满足工程要求。

3.渗漏试验评估：进行渗漏试验，将焊接结构加压至额定压力，并观察焊缝是否出现渗漏。

焊缝应无渗漏现象，确保焊接质量。

三、工艺稳定性评估1.过程稳定性：在生产中连续焊接多个换热管与管板接口，观察焊接过程的稳定性。

焊接工艺应稳定、可靠，能够保证焊接质量的一致性。

2.工艺可控性：通过调整焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，评估工艺的可控性。

工艺应易于调整，能够满足不同焊接要求。

3.多批次一致性：连续进行多个批次的焊接试验，测定焊接参数的一致性。

焊接结果应相近，证明工艺的一致性和稳定性。

四、适用范围评估1.材料适应性：对不同材料的换热管与管板进行焊接试验，评估工艺的适应性。

工艺应能够适应各种材料组合，如不锈钢、碳钢等。

2.焊接位置适应性：测试对不同位置的换热管与管板进行焊接，如平面、斜面、棱角等。

工艺应能够适应各种位置要求。

3.焊接薄厚板适用性：评估焊接薄厚板的能力，如1mm至10mm的板材。

工艺应能够适应不同板材的厚度要求。

五、结论基于对换热管与管板焊接工艺的附加评定，总结如下：该焊接工艺的焊缝形貌均匀光滑，没有明显缺陷。

焊接强度符合工程要求，渗漏试验结果良好。

在生产中焊接工艺稳定可靠，易于调整，并具有一致性。

工艺适应性广，能够适应各种材料、位置和薄厚板的要求。

六、建议鉴于该焊接工艺的优点和适应性广泛，建议在相关工程中继续使用该工艺，并加强质量控制，确保焊接质量的稳定和可靠性。

以上是对换热管与管板焊接工艺附加评定的报告，总结了焊接质量、工艺稳定性和适用范围等方面的评估结果，并提出了相关建议。

焊接工艺评定47014学习体会NB/T47014-2011 承压设备焊接工艺评定标准学习体会中国石化南化化机厂黄有仁2011/12/2声明：本人从制造单位的角度谈谈学习标准的一些体会，只代表个人观点，有错误之处以容标委解释为准。

一、修订的主要依据NB/T47014-2011是对4708标准的修钉，主要依据基本上是参照了ASME Ⅸ，标准编制说明(P81)详细地阐述了这次修钉是从中国的实际情况出发。

1)国内承压设备焊接工艺评定标准基本都是参照采用ASME国内承压设备焊接工艺评定标准有12个二、主要的修订内容：（一）范围1）适用范围从压力容器扩大到锅炉、压力容器与压力管道；2）金属材料从钢扩大到钢、铝、钛、铜、镍；3）焊接方法增加了等离子弧焊、摩擦焊、气电立焊和螺柱电弧焊；4）评定曾加了复合金属材料、换热管与管板和螺柱电弧焊；5）撤消了型式试件的评定。

（二）术语与定义与JB/T4708比较增加了8个内容1、焊接工艺评定为拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。

本标准中，焊接工艺评定是指为使焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分符合规定，对预焊接工艺规程进行验证性试验和结果评价的过程。

焊接工艺评定是一个广泛的概念。

因为它是对焊接工艺的正确性进行试验及结果的评价。

何为工艺正确性，必须明确实施工艺的目的，目的有各式各样，如接头的尺寸、形状、表面成形、力学性能、硬度，化学成分，耐腐蚀性能、高温性能、抗氧化性能、抗回火脆化性能、焊透性能、堆焊隔离层，回火焊道性能等。

针对不同的工艺目的，就有不同工艺，也就有不同的评定方式。

目前，我国已经等效采用了ISO 15607:2003标准，现已颁布了5个焊接工艺评定方法标准，GB/T 19866-2005《焊接工艺规程及评定的一般原则》，其焊接工艺评定方式有5种：GB/T 19868.1 基于试验焊接材料的工艺评定GB/T 19868.2 基于焊接经验的工艺评定GB/T 19868.3 基于标准焊接规程的工艺评定GB/T 19868.4 基于预生产焊接试验的工艺评定GB/T 19869.1 钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验NB/T47014-2011是一个基础性的标准，它是对焊接接头性能最基本的要求，不是万能的，因此，标准郑重声明只是对焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分符合规定，对预焊接工艺规程进行验证性试验和结果评价的过程。

换热器管子和管板焊接接头浅见分析史建涛(江苏省特种设备安全监督检验研究院苏州分院,江苏苏州215128)摘要:通过对管板换热器设计参数、介质特性、使用环境以及承载情况的分析研究,比较不同焊缝接头形式以及焊接工艺过程的选择对最终焊接质量的影响,同时阐述了合理的焊缝检验工艺对于确保在焊接前、焊接过程中以及焊接完成之后保证焊接质量的重要意义,总结出管板换热器管子和管板焊接接头在制造过程中的关键控制点。

关键词:管板换热器;焊接接头;焊接质量;焊接检验工艺管板换热器是利用传热原理,通过对冷、热物料与被加热或冷却的介质进行逆向流动,即热交换,从而达到物料被冷却或加热作用[1]。

由于其结构简单,制造成本低,能得到较小的壳体直径,管程可分成多样,壳程也可用纵向隔板分成多程,规格范围广,可用作蒸发器、加热器、冷凝器和冷却器等,在工程中应用十分广泛。

作者在参与某德国U公司石化项目过程中,有幸作为现场监造到广东省茂名重力石化机械制造厂进行制造过程的质量监检。

由于此项目合同中要求设计由德国公司负责,图纸细化则由CPM(重力石化机械制造厂简称)完成,且CPM负责全程的制造质量,而且该德国公司此次采购的主要设备为管板式换热器, 设计中采用了德国公司的企业标准,因此对于制造厂而言,要准确理解德国公司的企业标准,并且利用现有的设备及人员完成不同于国标要求的石化设备相应难度加大。

而在管板换热器的制造过程中,换热管与管板的连接是整个制造过程中的关键环节。

1 管子-管板连接型式换热管与管板的连接方式有胀接、焊接、胀焊并用等型式。

常用的工艺制造方法有强度胀接、贴胀、强度焊以及密封焊。

强度胀接指为保证换热管与管板连接的密封性能以及抗拉脱强度的胀接;贴胀指为消除换热管与管孔之间缝隙的轻度胀接;强度焊指保证换热管与管板连接的密封性能及抗拉脱强度的焊接; 密封焊指保证换热管与管板连接密封性能的焊接[2]。

目前对常规的换热管通常采用“贴胀+强度焊”的模式;而重要的或使用条件苛刻的换热器则要求采用“强度胀+密封焊”的模式。

换热管与管板焊接工艺评定
1.管板厚度应≥20 mm，复合材料的覆层材料可计入管板厚度。

2.管板长×宽= 4.5K×
3.5K mm，K为管孔与管孔中心线距离。

3.管板机加工10个孔，管孔直径允许偏差
4.管口倒角一般为1～2×45°。

三．试件换热管
1.换热管每支长度应≥80mm。

2.换热管伸出长度：检查剖面角接接头的H值不得小于管壁厚度的1.4倍，H值为管口倒角的深度+管伸出管板平面的长度。

3.换热管应除锈、油污等，长度为管板厚度+25 mm。

四．焊接
按“换热管与管板焊接工艺卡”，一般采用氩弧焊滿焊。

五．检验
1.渗透检验：对10个接头进行PT，无裂纹为合格。

2.金相检验：任取对角线位置的两个管接头互相垂直切开，共8个面，其中应包括一个取自接弧处，焊缝根部应焊透不允许有裂纹、未熔合。

3.角焊缝厚度测定：在8个金相检验面上测定。

每个焊缝的厚度都应大于等于2/3的管壁厚度。

六．评定内容
换热管与管板焊接工艺卡、焊缝施焊检验记录、渗透检验报告、金相检验报告、原材料及焊材质量证明书复印件、换热管与管板焊接工艺附加评定报告。

七．重新评定
1.焊前改变清理方法；
2.变更焊接方法的机动化程度（手工、半机动、机动、自动）；
3.由每面单道焊改为每面多道焊，或反之；
4.评定合格的电流值变更10% ；
5.手工焊时由向上立焊变为向下立焊，或反之；
6.焊前增加管子胀接；
7.变更管子与管板接头焊接位置（垂直固定2G改为水平固定5G，或反之）；
8.增加焊条直径；
9.改变焊丝的直径。

换热管与管板焊接工艺评定和焊接工艺附加评定D.1 范围本附录规定了换热管与管板的焊接工艺评定和焊接工艺附加评定的规则、评定方法、检验方法和结果评价。

本附录适用于换热管与管板连接的强度焊、胀焊并用的焊缝。

D.2 换热管与管板焊接接头的焊缝（限对接焊缝、角焊缝及其组合焊缝）可当作角焊缝进行焊接工艺评定，其中对接焊缝焊脚（对接焊缝与换热管熔合线长度）由设计确定。

D.3 焊接工艺评定规则按本标准正文的规定。

D.4 焊接工艺附加评定规则D.4.1 当发生下列情况时，需重新进行焊接工艺附加评定。

D.4.1.1 通用规定：a）焊前改变清理方法；b）变更焊接方法的机动化程度（手工、半机动、机动、自动）；c）由每面单道焊改为每面多道焊，或反之；d）评定合格的电流值变更10%；e）手工焊时由向上立焊改变为向下立焊，或反之；f）焊前增加管子胀接；g）变更管子与管板接头焊接位置；D.4.1.2 焊条电弧焊：增加焊条直径。

D.4.1.3 钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊：a）增加或去除预置金属；b）改变预置金属衬套的形状与尺寸；c）改变填充丝或焊丝的公称直径。

D.4.2 试件管规格与焊件管规格D.4.2.1 试件管壁厚与焊件管壁厚试件中换热管公称壁厚b≤2.5mm时，评定合格的焊接工艺适用于焊件中换热管公称壁厚不得超过±1.15b；当试件中换热管公称壁厚b＞2.5mm时，评定合格的焊接工艺适用于焊件公称壁厚大于2.5mm所有换热管的焊接。

D.4.2.2 试件管外径与焊件管外径：a）试件中换热管公称外径d≤50mm、公称壁厚b≤2.5mm时，评定合格的焊接工艺适用于焊件中换热管公称外径大于或等于0.85d；b）试件中换热管公称外径d＞50mm时，评定合格的焊接工艺适用于焊件中换热管公称外径最小值为50mm；c）试件中换热管为公称壁厚b＞2.5mm 的任一外径时，评定合格的焊接工艺适用于焊件中换热管公称外径不限。