浅谈对压力容器焊接工艺评定的编制

【摘 要】本文根据《固定式压力容器安全技术监察规程》和《承压设备焊接工艺评定》标准，结合我公司所做的焊接工艺评定，对如何编制焊接工艺评定的初步认识。

【关键词】钢制压力容器；焊接工艺评定

我公司在近期整理焊接工艺评定时发现，编制的焊接工艺评定有些不能完全覆盖我公司的产品，有些则出现重复叠加的现象。造成了不必要的浪费，通过对我公司焊接工艺评定的整理，并根据NB/T 47014《承压设备焊接工艺评定》，对焊接工艺评定的编制进行分析和讨论。

一、焊接方法

根据《固定式压力容器安全技术监察规程》和NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》标准，按照钢制压力容器常用焊接方法：焊条电弧焊（SMAW）、埋弧焊（SAW）、钨极气体保护焊（GTAW）。

二、材料类别

碳钢和低合金钢（Fe-1、Fe-3、Fe-4、Fe-5A），铬镍奥氏体不锈钢（高合金钢，Fe-8）。

三、焊后热处理类别

在承压设备常用材料类别中焊后热处理可分为：a、不进行焊后热处理，b、在规定的范围内进行焊后热处理。

四、覆盖范围

由于在编制焊接工艺评定时，要考虑到焊接方法，材料类别；所以要尽可能的让所编制的焊接工艺评定能够完全覆盖产品所需要的厚度且尽可能的减少焊接工艺评定的数量。

为了减少焊接工艺评定的数量，在拟定与焊接工艺规程（pWPS）时，选择的焊接工艺评定试件的厚度分别是4mm、8mm、38mm若试件评定合格，则这三种试件厚度便可以分别覆盖2～8mm、8～16mm、16～200mm的产品的厚度。

以上的举例说明这三种试件的厚度在生产制造的过程中可以反复使用，上面所说的试件厚度不包括铬镍奥氏体不锈钢。

对于铬镍奥氏体不锈钢材质的试件厚度的选用。我们要考虑到铬镍奥氏体不锈钢制作的压力容器一般不进行焊后热处理，且对于使用温度大于等于-196℃时，铬镍奥氏体不锈钢可免做冲击试验（低温容器除外）。此时根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的规定，选用试件厚度分别为6mm和38mm，其覆盖的范围为1.5mm～200mm，两种试件的厚度分别覆盖的范围为1.5～12mm、5～200mm.

（一）焊接方法

在压力容器制造的过程中，常用的焊接方法有焊条电弧焊（SMAW）、埋弧焊（SAW）、钨极气体保护焊（GTAW）。根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的规定：“改变焊接方法，需要重新进行焊接工艺评定。”

也就是说，每种焊接方法均选用以上所举例的几种试件厚度，就可以避免焊接工艺评定出现重复叠加的问题。在没有组合评定的情况下，用这三种焊接方法所做的焊接工艺评定同样可以满足对产品母材的覆盖。

举例说明：8mm的板材对接，我们可以选用这三种焊接方法独立完成，但在实际的生产加工过程中，往往不会以单独的焊接方法去施焊，一般会采用钨极气体保护焊（GTAW）打底，焊条电弧焊（SMAW）填充、盖面。这种情况往往是对小直径的筒体与封头的施焊过程中采用，由于筒体直径太小，焊接操作人员不方便进入筒体内部施焊，就会要求采用钨极气体保护焊（GTAW）打底；对于小直径的筒体与封头的组焊，当只采用焊条电弧焊（SMAW）施焊时，封头应当增加衬环。两种方法均可以达到最终的目的。如果企业没有进行组合评定，一条焊缝中又同时出现两种或两种以上的焊接方法，我们可以用单独的焊接方法所做的焊接工艺评定对多种焊接方法加以覆盖。如：焊条电弧焊（SMAW）和钨极气体保护焊（GTAW）所做的焊接工艺评定中有一块试件的厚度是4mm，它们能够覆盖的范围均是2mm～8mm（铬镍奥氏体不锈的覆盖范围是1.5mm～8mm）；那么，采用钨极气体保护焊（GTAW）打底，焊条电弧焊（SMAW）填充、盖面，如果这两种焊接方法已经单独评定合格，其对应的封盖范围也能够满足产品母材的厚度，这种情况下便可以不用再去单独去做组合评定。以达到减少焊接工艺评定数量的目的。

（二）产品母材材质

在编制焊接工艺评定时，不同的材料会对应不同的焊接工艺评定。当母材的类别号改变时，需要重新进行焊接工艺评定根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的规定：“采用焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊或钨极气体保护焊，对Fe-1～ Fe-5A类别母材进行焊接工艺评定时，高类别号母材相焊评定合格的焊接工艺适用于高类别号母材与低类别号母材相焊”。就是说我们在做焊接工艺评定时，当所选用的材料为Fe-1～ Fe-5A中的材料时，为了减少焊接工艺评定的数量，同类别号的同种材料焊接和异种材料焊接，就不需要每一种材料都去做相应的焊接工艺评定。

例如：对材料为Q345R的焊接试件进行评定，若评定合格，则这个焊接工艺评定适用于组别号Fe-1-2中的所有材料，也适用于组别号Fe-1-1中的所有材料，同时还适用于组别号Fe-1-1中的材料与组别号Fe-1-2中的材料焊接。比如：Q235B与Q345R的焊接，在压力容器生产加工制造的过程中经常会遇到不同材料的焊接，我们不能每种不同材料的焊接都去做一个焊接工艺评定。理解的材料的类别号与组别号后可以帮助我们减少做焊接工艺评定数量，同时又能覆盖产品母材。

（三）焊后热处理

当焊件温度高于上转变温度时，应进行焊后热处理。此时根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中表10的第一项来选取试件厚度的覆盖范围。如：30mm厚的试件，它适用于焊件的有效范围为：5mm～33mm。在做焊接工艺评定时，厚板评定合格的焊接工艺能够覆盖较薄的板材。充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减少焊接工艺评定次数。NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中规定：“试件的焊后热处理应与焊件在制造过程中的焊后热处理基本相同，低于下转变温度进行焊后热处理时，试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%。”有需要做憨厚热处理的焊接试件，我们在拟定预焊接工艺规程时一定要注意保温的时间。

综上所述，在做焊接工艺评定时，首先要考虑到企业中常用的焊接方法和材料，再根据NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》中的规定去选择焊接试件的材料及厚度，应当尽可能的减少焊接工艺评定的数量且必须满足覆盖产品的范围，避免焊接工艺平定出现重复叠加，甚至是做了大量的焊接工艺评定还不能完全覆盖产品，造成人力及资源的浪费。

参考文献：

[1]NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》

[2]《固定式压力容器安全技术监察规程》

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