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摘要：压力容器产品施焊前，所有受压元件及受压元件相焊的焊缝均须进行焊接工艺评定。分析了材料类组别、焊接方法、焊材、厚度及热处理状态的评定要素及要求。
焊接工艺评定是为验证焊接工艺的正确性而进行的验证及结果进行。压力容器施焊前对所有受压元件焊缝及其相焊的焊缝、熔于永久焊缝的定位焊缝、受压元件表面堆焊及补焊，以及相关的返修焊缝均须进行焊接工艺评定或具有评定合格的焊接工艺规程支持。在压力容器中首次使用某材料或某焊接方法时，必须进行相应的焊接工艺评定。制作焊接工艺评定，应根据NB/T47014-2011标准的评定原则进行，在选定焊接工艺评定时，既要完全覆盖该压力容器受控元件的施焊，又不造成多余的焊接工艺评定，并能及时发现那些受控元件的焊接接头是未进行过焊接工艺评定的，因此必须掌控好焊接工艺评定的要点。
1. 焊接工艺评定因素
焊接工艺评定主要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过程。
进行焊接工艺评定时，首先因对NB/T47014-2011里面的条文熟悉，并掌握三大因素的含义及其重要性。三大因素既重要因素、次要因素和补加因素。重要因素改变时需要新进行焊接工艺评定，次要因素改变时可以不重新进行焊接工艺评定，但需要进行焊接工艺规程的编制；补加因素改变时，则需增加或减少冲击试验。因此，进行焊接工艺评定前，应焊接工艺评定标准和相关标准中查出需要进行工艺评定的三大因素是否改变或者增减。
2. 母材类组别评定
母材分类分组可以从NB/T47014-2011表1里查到，并按照母材评定规则进行，但还须从母材的焊接性能和使用性能来考虑。在评定规则里，同类组别号的母材不需要重新进行焊接工艺评定。若是Q345R和15MnNiDR都类组别都是FE-1-2。若是仅仅进行了Q345R的焊接工艺评定，就作为09MnNiDR合格的焊接工艺评定，在09MnNiDR压力容器施焊时，没法确认使用什么焊接材料和焊接工艺参数，就算增加补加因素的工艺评定，也没法确认09MnNiDR所用的焊接材料和Q345R所用的焊接材料可以一致。若07MnMOVR和12MnNiDR类组别号都是FE-1-4，若对12MnNiDR进行了合格的埋弧焊焊接工艺评定，就作为07MnNiDR已经评定合格的话，目前国内还没有07MnNiDR合格的埋弧焊工艺。若是S30408和S31603同时FE-8-1,但不能把S30408合格的焊接工艺评定照搬到S31603材料上面来，因为它们的耐腐蚀性能不同，因此，进行焊接工艺评定时既要基于NB/T47014-2011标准中母材组别评定规则，也要考虑母材的焊接性能和使用性能。
3. 焊接方法评定
进行焊接工艺评定前应选定焊接方法，焊接方法选用时应考虑该方法可能用到的情况，若是用于打底焊、仅用于那些材料及适用那些厚度范围等，根据其适用情况来考虑选用单一焊接方法还是组合焊接方法。若氩弧焊，在很多情况下仅仅用于打底焊，若是母材大于12mm时通常氩弧焊仅用于打底焊，因而采用氩弧焊与其他焊接方法组合进行评定比较合适，焊缝厚度范围考虑好就行了。在进行埋弧焊，通常板厚小于6mm时不使用埋弧焊，因而进行埋弧焊的焊接工艺评定时，选择母材覆盖范围可以不小于6mm就可以了。焊条电弧焊、埋弧焊等不适用于钛材、锆材等有色金属，因而进行钛材、锆材的焊接工艺评定时就不用考虑这两种焊接方法。
4. 焊接材料评定
制作焊接工艺评定时，应考虑选择质量好、通用性比较强、市场常见和价格也能接受的焊接材料来制作。有母材Q345R，采用气体保护焊时可以选择牌号为ER50-6的焊丝，埋弧焊时选用牌号为H10MN2的焊丝，按照强度匹配和使用情况，也可以选用牌号为ER49-1和H10Mnsi的焊丝，但是焊丝ER49-1市场上比较少，而H10MNSI在进行某种热处理时，接头性能不能到达要求。又有母材为S30408,采用氩弧焊、气保焊和埋弧焊等焊接方法进行焊接工艺评定，选择牌号为ER308L比ER308的焊丝更通用，若是母材改为S30403时，ER308L焊丝照样匹配，而且ER308L焊丝焊接性能更由于ER308焊丝，两种焊丝价格也差不多。母材为Q345R和S30408焊接时，可以选择的焊丝牌号有ER309、ER309L和ER309MOL，对于抗裂性来说ER3069MOL优秀于ER309L，ER309又优于ER309，价格上ER309L比ER309略高，而ER309MOL远高于ER309L，因此选择ER309L最佳。
5. 热处理状态
NB/T47014-2011 规定改变热处理类别时应重新进行焊接工艺评定。因此，制作焊接工艺评定时，应考虑产品可能需要进行的热处理类别，并考虑材料可能用到的厚度范围，因此选用焊接工艺评定试件的厚度，应能覆盖到可能遇到的材料厚度，并按照最大厚度所需要的热处理保温时间进行保温。如某产品容器筒体厚度为 24 mm，夹套厚度为 12 mm，材料
为 Q345R，进行焊接工艺评定时，试件厚度可以选用12 mm，但热处理时间最少按母材厚度为 24 mm 来选取保温时间，否则应须再进行试件为 24 mm 的焊接工艺评定。
6. 试件厚度及焊件厚度
进行焊接工艺评定时，选择试件厚度应考虑可以覆盖到焊件厚度，并考虑焊接工艺评定的数量尽量少。因此，必须熟悉 NB/T47014-2011 的试件厚度和焊件厚度的评定规则，同时还需知道什么情况需要预热或热处理，否则会造成焊接工艺评定数量很多，或者焊接工艺评定厚度不能覆盖所有焊件的焊接接头施焊。如容器材料为奥氏体不锈钢（进行低温冲击试验时），进行焊接工艺评定时，试件厚度可以选 4 mm、8 mm 和 38 mm，它们的覆盖范围分别为2~8 mm、8~16 mm 和 16~200 mm，总厚度覆盖范围则为2~200 mm。如果容器材料为碳素钢和低合金钢，焊接工艺评定试件厚度应选用 4 mm、8 mm、20 mm 和
38 mm 四副试件，它们的覆盖范围分别为 2~8 mm、8~16 mm、16~40 mm、16~200 mm，因为碳素钢和低合金钢板厚时可能需要预热、后热或热处理，因此需要增加20 mm 的工艺评定试验，才能不间断地覆盖2~200 mm。如液氨储罐，材料为 Q345R，筒体厚度为 20 mm，接管（含补强管）厚度范围为 3-30 mm（各接管厚度不一），法兰盖厚度为 90 mm，法兰盖上有接管，需要开孔焊接，焊后需要进行去应力热处理，该压力容器需要进行的焊接接头覆盖范围为 3-90 mm，因此需要进行的焊接工艺评定试件厚度为 4 mm、8 mm、20 mm 和 38 mm，并需要进行焊后热处理。但所生产的产品为定型产品，则根据定型产品所需要的材料及其厚度来确定焊接工艺评定试件厚度，如煤气瓶（瓶壁厚度一般为 2~7 mm）、压缩空气罐（罐壁厚度一般为 3~6 mm）、制冷汽缸（缸壁厚度一般为3~8 mm）等都是碳钢设备，厚度都很薄，就没有必要再做厚板（20 mm 以上）的焊接工艺评定了的。
7. 结束语
进行压力容器焊接工艺评定时，必须根据生产 产品的材料类别，结合焊接工艺评定规范，从现有的焊接设备、焊接材料及可能用到的材料厚度和热处理状态来决定焊接工艺评定试件规格及数量。根据压力容器焊接工艺要点所制作的焊接工艺评定，不仅满足了产品的覆盖范围，而且还能减少焊接工艺评定数量；在新图纸新产品签订合同时，能很快确定已有焊接工艺评定是否满足新产品的工艺要求，在编制焊接工艺时是否可以引用已有焊接工艺评定。
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