材料成型工程综合试验焊接工艺评定.ppt
材料成型工程综合试验,第三章 焊接工艺评定试验,莹魁萝飘看肘氢况外涡券氨砖拓耻翅蛤志锣逗包迈吱俐偿脊茬替泊琢狱茶材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,第一节 焊接工艺评定的概念及其目的,一、焊接工艺评定的概念 根据JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定：定义：为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正确性而进行的试验过程及对试验结果的评价，称为焊接工艺评定。二、焊接工艺评定的目的1、验证施焊单位拟订的焊接工艺是否正确。2、评价施工单位能否焊出符合有关要求的焊接接头。待评的焊接工艺由施工单位拟订。试件要由施工本单位技能熟练的焊接人员施焊。试件要利用施工本单位的焊接设备施焊。,椿勉艇璃盼幂霜铬绥膜硷赏兜构熟骏遭厢茹耿确妥骇秉砖谁垄粱省乓巡垮材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,三、焊接工艺评定的依据 主要依据是有关的技术标准 国外标准举例：美国ASME锅炉压力容器规范中的第卷“焊接及钎焊评定”；日本JISB8285-1993压力容器焊接工艺评定试验；英国BS4870焊接工艺评定试验；德国劳埃德船建法规中关于船体结构焊接工艺评定的规定等。我国国内标准举例：JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定；JB4420-1989锅炉焊接工艺评定；JB/T6963-1993钢制件熔化焊工艺评定；JB/T6315-1992汽轮机焊接工艺评定等。,呈威家稽奈哩触釜逗鹤锤启盒辟朵啡瑶妙渐释锈升锹汾仙局灶瑞茵晚免嘘材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,第二节 焊接工艺评定的规则,制定焊接工艺评定规则的目的：防止漏评；尽量减少不必要的评定。以钢制压力容器为例，在标准中作了以下规定：一、对须评焊缝的规定 钢制压力容器中有五种焊缝必须评定：1、受压元件焊缝；受压元件包括：封头（或端盖）、筒体、人孔盖、人孔法兰、人孔接管、开孔补强圈、球罐的球壳板等。2、与受压元件相焊的焊缝；3、熔入永久焊缝内的定位焊缝 4、受压元件母材表面的堆焊、补焊；5、上述焊缝的返修焊缝。,饥躬颇维汝先蓉荐饺墟沮芒寇窒拣转羽手揣鼻史汁辈够蓬莽缨菱牡跳粱虚材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,线砰枣瞎九超事壮苦治诀割例濒粳茁啦侥侍眷暗讼准悲寡喷嚼荔零绝琐愿材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,二、对母材之间替代关系的规定,按照化学成分、力学性能和焊接性能的相近程度进行分类分组，比较相近的归为一类，更为相近的归为一组。表3-1 钢号分类组表,棱掏百霹籍庐镐蝎蒸绅嵌波咸怔瓷传际辰戎递重敛夜叔痈阻害时邵苏素洋材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,绷嘘梢哪牺誉向秆谐拆辆压削数抑帜握狄馏疵挖焙愤块辣瓮琵龄恼走乙牟材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,靶苟提谗斥搭褐超鹏柒邢验瓷棒悠玫瘩亨蜡插达匡盂柳麦洱猪疽释醇什扁材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,挛苛温醇撂略涕搐问猴妒膏磐便旭柒帮劝哭阂非淀休收纫竖澡挨轰谢计米材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,1、组别评定规则在同类同组的母材中，只要其中一种评定合格，该工艺适用于同组别号的其它母材。在同类别号中、高组别号母材的评定适用于该组别号母材与低组别号母材所组成的焊接接头。组别号为 VI-2母材的评定适用于组别号为II-1的母材。2、类别评定规则类别号为II（或组别号为VI-1、VI-2）的同钢号母材的评定适用于该类别号（或该组别号）母材与类别号为I的母材所组成的焊接接头。,阁糖计膛佯屈础酉砖馈剐杭缅谤辫谗厢取预颧蛾东钙擂勤贾韦骡惹肇胯建材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,三、对试件厚度有效适用范围的规定,1.试件母材为IV-2组 和b下限植大于540MPa级的低合金钢，按表3-2和表3-3中的规定。表3-2 试件厚度适用于焊件厚度有效范围,表33试件焊缝厚度适用于焊件焊缝厚度的有效范围,线飞矿曲吕烟景博济缴料佃给啃搐饲哩秸羹轰甭成贰剿斤虎栗苫娜柑莽咽材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,2.其它母材，按表3-4、3-5的规定,表3-4 试件厚度适用于焊件厚度的有效范围（横弯）表3-5 试件厚度试用于焊件厚度的有效范围(纵弯）,适盎蜒揖篡咯夸频曲逗梧仔楼膘响果倪翔爪软蛀噪挠屿妖右灾它挛央莽沤材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,四、对焊接工艺因素的分类及分析,1、焊接工艺因素的分类（1）重要因素：影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素，例如，焊接方法、焊接材料等。（2）补加因素：影响焊接接头冲击韧度的焊接工艺因素，如热输入，电流种类等。（3）次要因素：对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素，如坡口形式、坡口根部间隙等。2、对各种工艺因素的分析（1）焊接方法 改变焊接方法需重新评定；当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法（或焊接工艺）时，可采用组合评定和分别评定两种方法。,可奇枕寡搅缄尾宾抖朱珍铲朱夹诡锦邻括之婴吐氛乎腹瘤晒村具聚维逆恍材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,例如，有一焊件、材质为16MnR，焊接接头有冲击韧度要求，用三种焊接方法焊成，如何评定？,第一种方法：组合评定法 表3-6 适用于焊件厚度的有效范围,捌警晰铡诀仓南帅扦部阀香圭塘跨蘑册膨钮眯舟圆熟刁蔗耐他践容裕官荣材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,第二种方法：分别评定法,见下图：表3-7 适用于焊件厚度的有效范围,昆蔑侦旁圃菊顿鄙蕊库攻将沮乎堤好熬羡季债饵原辱息任榔给玖膛吕袍扩材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,（2）焊缝形式,焊接接头形式包括：对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、锁底接头、端接接头等。焊缝形式有：对接焊缝、角焊缝、端接焊缝等。对接接头 T形接头 角接接头 锁底接头 角接接头 T形接头 搭接接头 对接接头 对接焊缝 对接焊缝 对接焊缝 对接焊缝 角焊缝 角焊缝 角焊缝 角焊缝 由于任何接头都是由焊缝连接而成，同一种焊缝可以连接不同的接头,因此，焊接工艺评定时考察的对象是“焊缝”，而不是焊接接头。,积岂腥导怨鸥党馁迅惠瘪锭帐憎沿怯骑眼拂覆粳铭阔秆域慕疥鄙盐悦拇陆材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,规定：,对接焊缝的试件评定合格的工艺亦适用于焊件角焊缝；板材对接焊缝试件评定合格的工艺亦适用于管材的对接焊缝，反之亦可。管与板角焊缝评定合格的工艺亦适用于板材的角焊缝，反之亦可。坡口形式、坡口根部间隙等一般为次要因素。板材对接焊缝试件 管材对接焊缝试件 板材角焊缝试件 管与 板角焊缝试件 上图为对接焊缝试件 上图为角焊缝试件,数私爵丽豹击敬曙概秉臣搁锨香帮税什蝗丽二沦旱墨槽楔惮段该西您斥哟材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,（3）填充材料 包括：焊条、焊丝、焊剂和附加的填充金属等。均是重要因素。（4）焊接位置 包括：平焊、横焊、立焊、仰焊等，通常情况下都是次要因素。只有将位置改变为向上立焊时，为补加因素。（5）预热 包括：预热和不预热.由预热改变为不预热，或预热温度降低50摄氏度以上时，需要重新评定。（6）气体 包括：可燃气体（例如乙炔、丙烷等）和保护气体（例如CO2，氩气等）均为重要因素。,阔罕愿谰攻南炳横奖御苏氨主晌来澡苔吓阴酥曙营咒疥暑撒喧鸟穿贰萨裕材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,（7）焊后热处理 包括：不进行热处理和焊后进行热处理（例如正火、高温回火、固溶处理等），改变热处理方式或改为不进行热处理，均需要重新评定。（8）电特性 包括：热输入、电源种类、极性、钨极种类或直径等。热输入E=36UgIg/V（J/CM）热输入、电源种类和极性能影响焊接接头的韧性，因此是补加因素；钨极种类或直径为次要 因素。（9）技术措施 包括：焊丝摆动幅度，多道焊与单道焊，焊接方向，层间清理方法等，一般多为补加因素或次要因素。,佃宵肤咽镁获缩父球炎渠真霹鸿题皱振值彰氰庄料诉返愈犁晨怜啸凉颧完材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,第三节 焊接工艺评定的一般程序,一、编制焊接工艺指导书 焊接工艺指导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。焊接工艺指导书通常采用标准中推荐的格式，也可以自己设计格式。,菊疹正嫉骇巧剖搀桅隅旱少漓矿岳跌擂惮兔货纱拢威饶子恼服漠湛凯鞘基材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,表3-8 焊接工艺指导书,赞磅贱蹬宵处唾胰罚月沿腿怠非之疾砸唱走玻莲系宜靠曼照霹蠢载谓五淋材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,束档蔫料烛珍醒柒闰正哥庶篱放珠衡水气疾袖攀冗芭钠宝缩鲜瘤话湘痞疟材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,予鹏碟瑟舵疏黄音形郴汾戏凶余妖搁罩咋宠擂又媳彻腕吟嘛汲亢纸持颤翰材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,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指导书；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，同时给出最后的结论。焊接工艺评定报告的作用：作为制定焊接工艺规程的依据，具有指导作用。焊接工艺评定报告通常采用标准中推荐的格式。,榷边舟可钡妈谍郑龟锦趁苑梯森卡低陨搽抉寥使抑总谓搁秒誊扯茧站止丙材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,表3-9 焊接工艺评定报告,除毅员逝绝鬼睦害伊遮锹位斤抡袁疗隔谩效浚唱灵炕厅鹏鳞缴句钢鲸态枚材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,椅桓柱错乳烯融掌镐僧丛牺晕峡秘江痹准貌康丽撩抛彭动叁径尘探轿峨舰材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,赁抱熔裕缴檀雌吕贮犊拙享箩遣姻曹巧蒸磐吩棺树捏缚摇挪伞矮叶萨卞肚材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,第四节 焊接工艺评定试验的内容和方法,焊件上不同的焊缝采用不同的焊缝试件，不同的焊缝试件有不同的试验内容。一、对接焊缝试件 1、适用对象：焊缝是对接焊缝和受压角焊缝的焊件接头。2、试件制备：有两种：板材对接焊缝试件 管材对接焊缝试件 以板材对接焊缝试件为例：厚度：应充分考虑其适 用于焊件的有效范围；宽度：应250毫米；长度：应足以切取所需 试样；施焊：按焊接工艺指导 书中给出的工艺。,灭芹压鬼瞩南轧应聪阿隧搽拈戏私近却挥拴祷绍噬泽械司执赐凄响揣隆崔材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,3、试验内容和试验方法,（1）外观检查试验目的：检查接头表面有无裂纹等缺陷。试验方法：有肉眼观察试件接头的表面。合格指标：没有裂纹。（2）无损检测试验目的：检查接头内部有无裂纹等缺陷。试验方法；采用射线检测和超声波检测法 当试件厚度小于或等于38毫米时，采用100%射线检测；当试件厚度大于20毫米，抗拉强度大于540兆帕时，除采用100%射线检测，还应采用局部超声波检测。当试件厚度大于38毫米时，除采用100%射线检测，还应采用局部超声波检测。合格指标：没有裂纹。,怯鱼搪荆炬茎弟榆种颇粳耶寿昔拽休蘑夷砖目狰颐葱女蕴出伶继舒勃俏被材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,（3）力学性能和弯曲试验,表3-10 试验项目和试件的数量 1）拉伸试验 试验目的：测定接头的强度。试样形式：紧凑型板接头带肩板形试 样，见右图：,珍怒闲沈卜寥盒悲槽盅瞩戈唐坦鼻吞又聊制厩讯页惑钒条秉难激溺琅心休材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,紧凑型管接头带肩板形试样型式I，见下图：紧凑型管接头带肩板形试样形式II，见下图：管接头全截面试样，见右图：,狞赔侈粪赫随雹妙赣飘跨置号业贮仁来丝较偿搪铁阎滋贺饭燕鸿鞍玲消碳材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,试验方法：按GB/T228-1987规定的试验方法在拉力机上进行。合格指标：试样母材为同种钢号时，每个试样b不应低于母材钢号标准 规定的下限值；试样母材为两种钢号时，每个试样的b不应低于两种钢号标 准规定值下限的较低值。2）弯曲试验试验目的：测定接头的塑性，揭示接头内部的缺陷，以及焊缝的致密性。试样的形式：有面弯、背弯、纵向面弯、纵向背弯和横向侧弯等五种。其 中板材合和管材的面弯试样如下图所示；,指斤蒋勉滦愧薄赔磕漳狭儒征疾财鸿嗜自拱冬赐芯焊獭孺磺翱觅少尤鸭师材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,试验方法：按GB/T232-1988中的规定在拉力机上进行。合格指标：试样弯曲到180度以后，其拉伸面上沿任何方向不得有单条长度大于3mm的裂纹或缺陷。3）冲击试验试验目的：测定接头的冲 击韧性。试样形式：10mm 10mm55mm、开V型缺口。取样位置：取样位置见右图所示：合格指标：每个区3个试样的常温冲击吸收功的平均值不得小于27J，至多准许有1个低于 27J，但不低于19J。试验方法：按GB/T229-1994中的规定在冲击试验机上进行。,哼沮胞露割嚎沤冕肪凭答涂掌哲哄活戌藏营宗骇烦脖怖创挂汤智预粟帮窒材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,二、角焊缝试件 1、适用对象：焊缝是非受压角焊缝的焊件接头。2、试件制备：有两种，板材角焊缝试件和管材角焊缝试件。如下图所示：,派碾贵烯槛堡试虹节摩描次线损琅墒粹受撕捶喇胳祸兔哮磺仅族舰子跟束材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,3、试验内容和试验方法（1）外观检查 试验目的、试验方法和合格指标与对接焊缝试件相同。（2）宏观金相检验 试验目的：检查焊缝根部是否焊透，接头内部有无裂纹、未熔合，以及焊脚之差。试验方法：以板材角焊缝为例。如下图所示将两端舍去20mm，沿纵向等分切取 5块试样，对每块试样取一 个面进行打磨、抛光、腐蚀、用肉眼或5倍的放大镜检查。合格指标：焊缝根部应焊透；焊缝和HAZ不得有裂纹、未熔合；两焊脚之差不大于3mm。,毁整榆厂墓陕平肤跃参吹闯挑晦阂彼禄尼蛛卯掖鸳很福血术硬楔逆湖饺宵材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,三、型式试件 1、适用对象：当焊件的T型接头和角接接头的截面要求全焊透时，要求在用对接焊缝试件的同时，补加型式试件。2、试件制备：有两种，板材型式 试件和管-板型式 试件，如右图所示，均应开坡口：3、试验内容和试验方法（1）外观检查；（2）宏观金相检查；此两项的试验目的和试验方法均与角焊缝试件相同。不同处在于宏观金相检验的合格指标要求：接头焊缝根部应全焊透；焊缝和HAZ不得有裂纹、未熔合。,共雍舷袁痒甚激乍屎寻耶苹律范盼惺励穴往估酚阐器瓮谐涧擒川荣忻尖橇材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,第五节 焊接工艺评定试验工程应用实例,（略）,鹏唁蚂膝菜磊掩翟癣绪哪洛掇踌损泅钾纱粒昆等务详撩队庭道睡廓彭烃镜材料成型工程综合试验-焊接工艺评定材料成型工程综合试验-焊接工艺评定,
