锅炉压力容器上哪些焊缝应进行焊接工艺评定？焊接工艺评定的要求是什么？
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锅炉上下列焊接接头必须进行焊接工艺评定：
（1）锅炉受压元件的对接焊接接头。
（2）锅炉受压元件之间或者受压元件与承载的非受压元件之间连接的要求全焊透的T形接头或角接接头。
压力容器上下列各类焊缝应进行焊接工艺评定：
（1）受压元件焊缝。
（2）与受压元件相焊的焊缝。
（3）上述焊缝的定位焊缝。
（4）受压元件母材表面堆焊、补焊。
需要说明的是：并不是所有与受压元件相焊的焊缝都需要作焊接工艺评定，例如压力容器上的支座、产品铭牌等，可不作工艺评定，但对那些同受压元件一起承受工作压力的零部件，它们与受压元件相焊的焊缝则要求作工艺评定。
锅炉、压力容器的焊接工艺评定的要求是：
（1）锅炉施焊前，施焊单位应按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录1的规定进行焊接工艺评定。钢制压力容器施焊前的焊接工艺评定应符合JB4708—92《钢制压力容器的焊接工艺评定》的规定。有色金属压力容器的焊接工艺评定应符合有关标准要求。
（2）焊接工艺评定完成后，应提出完整的焊接工艺评定报告，并根据该报告和图样的要求，制订焊接工艺规程。
（3）焊接工艺评定所用焊接设备、仪表、仪器以及规范参数调节装置，应定期检验，不符合要求的，不得使用。焊接试件应由锅炉、压力容器制造单位技术熟练的焊工（不允许用外单位焊工）焊接。
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浅谈锅炉角焊缝和组合焊缝的焊接工艺评定
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承压设备焊接工艺评定项目的优化和整合
来源:真空技术网（）沈阳锅炉制造有限责任公司　作者:金鑫
　　根据承压设备相关标准和技术监察规程，提出对现有和新编制的承压设备焊接工艺评定项目优化和整合的方法，避免出现焊接工艺评定范围覆盖不全及覆盖重叠等问题，从而减少焊接工艺评定的数量。
　　金属材料焊接过程中受加热和冷却等影响，导致焊接部位产生残余应力或焊接缺陷。为了减少焊接对金属件性能的影响，施焊前需进行焊接工艺评定。本文根据NB/T标准和锅炉及压力容器相关的安全技术监察规程，对承压设备的焊接工艺评定项目进行了分析和优化整合，以扩大焊接工艺评定覆盖范围，避免和减少覆盖范围的重叠，减少焊接工艺评定数量。
2、试件不进行焊后热处理
　　2.1、要求进行冲击试验
　　用焊条电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、钨极气体保护焊(GTAW)、熔化极气体保护焊(GMAW)、等离子弧焊(PAW)和气电立焊(EGW)等焊接方法完成的试件，为了充分利用焊接工艺评定的覆盖范围，减小焊接工艺评定项目的叠加范围，从而达到减少焊接工艺评定数量的目的，在拟定焊接工艺指导书时，对于要求做冲击试验的材料，选择焊接工艺评定试件的厚度分别为4mm、8mm和38mm。评定合格后，焊件母材厚度和焊缝金属厚度的覆盖范围见表1。
表1 要求进行冲击试验的焊件母材厚度和焊缝金属厚度的覆盖范围
　　从表1可以看出，试件厚度为4mm、8mm和38mm时，焊接工艺评定项目可以适用于2～200mm厚度的所有工件，0～200mm所有焊缝金属厚度。基本做到了最大限度覆盖母材厚度与焊缝金属厚度，并且没有覆盖范围重叠，从而减少了焊接工艺评定数量。
　　2.2、不要求进行冲击试验
　　当材料标准或设计未要求对材料进行冲击试验时，或材料在特定温度下可以免做冲击试验。如铬镍奥氏体型不锈钢制压力容器，使用温度大于或等于-196℃的母材可以免做冲击试验(GB150-2011中规定用于设计温度低于-100℃时，应进行焊缝金属的低温夏比V形缺口冲击试验)。对于不要求做冲击试验的材料，推荐焊接工艺评定试件的厚度为4mm和38mm。评定合格后，焊件母材厚度和焊缝金属厚度的覆盖范围见表2。
表2 不要求进行冲击试验的焊件母材厚度和焊缝金属厚度的覆盖范围
　　2.3、组合焊接方法
　　对于中厚板和厚板，可以采用二种焊接方法(如钨极气体保护焊和焊条电弧焊)或三种焊接方法(如钨极气体保护焊、焊条电弧焊和埋弧焊)的组合焊接工艺评定代替分别评定。每种焊接方法焊缝金属厚度t&20mm最优，这样每种焊接方法焊件母材厚度与焊件焊缝金属厚度覆盖上限可达到200mm(限于焊接方法为焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊)。以二种焊接方法组合焊评为例，但是要考虑每种焊接方法焊缝金属厚度存在偏差，裕留5mm余量。推荐选择焊接工艺评定试件的厚度为45mm，当要求做冲击试验时，评定合格后，每种焊接方法的焊件母材厚度、焊件焊缝金属厚度的覆盖范围见表3。
表3 组合焊接方法焊件母材厚度和焊缝金属厚度的覆盖范围
3、试件进行焊后热处理
　　3.1、低于下转变温度
　　对于碳钢和低合金钢最常用的是进行低于下转变温度的热处理(SR)，即热处理的加热温度低于材料的下转变温度AC1，相当于去应力退火。主要目的是降低残余应力，稳定结构尺寸。有淬硬倾向的材料，此类热处理还能消除焊接接头中的淬硬组织，降低峰值硬度，改善焊接接头的塑性和韧性。当焊件规定进行冲击试验时，焊接工艺评定推荐试件厚度为4mm、8mm、38mm。评定合格后，焊件母材厚度、焊件焊缝金属厚度的覆盖范围同表1。
　　3.2、温度波动
　　先拼板后成型的封头或其他受压元件，热压成型的加热温度已达到或超过910℃，类似于正火处理(N)，会直接影响到封头拼接接头的力学性能。正火加回火或调质状态使用的材料(如18MnMoNbR、15CrMoR等)所焊制的受压元件，为了满足使用状态要求，通常要求正火或相当于正火的热成型后再进行回火处理，即先高于上转变温度再低于下转变温度(N+SR)。按照NB/T中规定评定合格后，适用于焊件的最大厚度为试件厚度的1.1倍(除气焊、螺柱电弧焊、摩擦焊外)。所以做焊接工艺评定时，试件尽可能选择最大厚度。推荐选择焊接工艺评定试件的厚度为5mm、38mm，评定合格后，焊件母材厚度、焊件焊缝金属厚度的覆盖范围见表4。
表4 高于上转变温度或波动温度焊件母材厚度和焊缝金属厚度的覆盖范围
　　3.3、焊件固溶处理
　　为了使铬镍不锈钢或铝、镍、钛等合金材料中各种相充分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力，获得适宜的晶粒度以便继续加工或成型，通常将工件加热到980～1250℃之间。此类焊接接头的焊接工艺评定项目需要进行固溶热处理(S)，推荐选择焊接工艺评定试件的厚度为5mm和38mm，焊件母材厚度和焊件焊缝金属厚度的覆盖范围同表4。
4、热处理保温时间
　　当试件较薄时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较短，但这类试件，尤其是其厚度小于或等于6mm试件的焊接工艺评定主要应用于覆盖压力容器接管与壳体角接头的组合焊缝。当容器整体进行焊后消应力热处理时，接管与壳体的组合焊缝要与较厚的壳体焊缝一样经过保温时间较长的下转变温度热处理，充分考虑这些情况，拟定焊接工艺指导书时，应按较厚壳体焊件选取可能遇到的较长保温时间。这类焊接工艺评定，推荐热处理保温时间2h以上。
　　当试件较厚时，低于下转变温度焊后热处理保温时间相应较长。若有中间热处理或焊接接头多次返修，热处理累计保温时间还会更长。充分考虑这些因素，拟定焊接工艺指导书时选取可能遇到的较长保温时间，就可避免因热处理保温时间覆盖不上而又要做另一更长保温时间的焊接工艺评定。
5、焊接工艺评定项目
　　推荐常用承压设备焊接工艺评定项目见表5。
表5 常用承压设备焊接工艺评定项目
6、特殊情况
　　对于NB/T中规定的几种特殊情况，实际生产过程中并不多见，某一特殊情况只需按相应规定单独做一个焊接工艺评定项目即可。
　　(1)焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊和等离子弧焊用于打底焊，当单独评定时，试件母材厚度T&13mm。
　　(2)部分焊透的对接焊缝焊件、返修焊、补焊，试件母材厚度T&38mm。
　　(3)不等厚对接焊缝焊件，按照等厚的对接焊缝试件评定，试件母材厚度T&6mm(类别号为Fe-8、Ti-2、Ni-1～Ni-5不规定做冲击试验)，试件母材厚度T&38mm(除类别号为Fe-8、Ti-2、Ni-1～Ni-5的母材外)。
　　(4)除气焊、螺柱电弧焊、摩擦焊外，试件经超过上转变温度的焊后热处理(表5)。
　　(5)试件为单道焊或多道焊时，若其中任一焊道的厚度大于13mm。
　　(6)气焊。
　　(7)短路过渡的熔化极气体保护焊，当试件厚度或焊缝金属厚度小于13mm。
　　(8)对于异种钢的焊接，当焊缝两侧力学性能差距较大时，需要做纵向弯曲试验。
　　经过分析，对于Fe-1～Fe-5A类别母材，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的一般压力容器制造，各类别中每种组别约进行&6个焊评(其中Fe-1-2可以覆盖Fe-1-1)。
　　压力容器制造企业对焊接工艺评定项目进行优化和整合，避免焊接工艺评定项目选择不当、多做或漏做产品焊接试件，减少焊接工艺评定覆盖范围重叠，这样既达到焊评覆盖范围连续、覆盖范围大，又能减少工艺评定数量的目的。
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　　与 真空阀门 承压设备 焊接工艺评定 相关的文章请阅读：钢结构工程焊接工艺评定要点有哪些？
&&&钢结构工程焊接工艺评定要点有哪些？
&1、施工单位首次采用&的钢材、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理等各种参数及参&数的组合，应在钢结构制作及安装前进行焊接工艺评定试验。焊接工艺评定试验方法和&要求，以及免予工艺评定的限制条件，应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB&50661&的有关规定。&
&&&&2、焊接施工前，施工&单位应以合格的焊接工艺评定结果或采用符合免除工艺评定条件为依据，编制焊接工艺文件，并应包括下列内容：&
(1)焊接方法或焊接方法的组合；&
(2）母材的规格、牌号、厚度及覆盖范围；&
(3)填充金属的规格、类别和型号；&
(4)&焊接接头形式、坡口形式、尺寸及其允许偏差；&
(5)焊接位置；&
(6)焊接电源的种类和极性；&
(7)清根处理；&
(8)焊接工艺参数（焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊层和焊道分布）；&
(9)预热温度及道间温度范围；&
(10)焊后消除应力处理工艺；&
(11)其他必要的规定。&
&Ⅱ&&&焊接作业条件&
&&&&3、焊接时，作业区环&境温度、相对湿度和风速等应符合下列规定，当超出本条规定且必须进行焊接时，应编制专项方案：&
（1）作业环境温度不应低于-10℃；&
（2）焊接作业区的相对湿度不应大于&90%；&
（3）当手工电弧焊和自保护药芯焊丝电弧焊时，焊接作业区最大风速不应超过&8m/s，当气体保护电弧焊时，焊接作业区最大风速不应超过&2m/s。&
&&&&4、现场高空焊接作业应搭设稳固的操作平台和防护棚。&
&&&&5、焊接前，应采用钢&丝刷、砂轮等工具清除待焊处表面的氧化皮、铁锈、油污等杂物，焊缝坡口宜按现行国家标准《钢结构焊接规范》GB&50661&的有关规定进行检查。&
&&&&6、焊接作业应按工艺评定的焊接工艺参数进行。&
&&&&7、当焊接作业环境温&度低于&0℃且不低于－10℃时，应采取加热或防护措施，应将焊接接头和焊接表面各方向大于或等于钢板厚度的&2&倍且不小于&100mm&范围内的母材，加热到规定的最低预热温度且不低于&20℃后再施焊。
Ⅲ&&&定位焊
&&&&8、定位焊焊缝的厚度不应小于&&3mm，不宜超过设计焊缝厚度的&2/3；长度不宜小于40mm&和接头中较薄部件厚度的&4&倍；间距宜为&300mm~600mm。&
&&&&9、定位焊缝与正式焊&缝应具有相同的焊接工艺和焊接质量要求。多道定位焊焊缝的端部应为阶梯状。采&用钢衬垫板的焊接接头，定位焊宜在接头坡口内进行。定位焊焊接时预热温度宜高于正式施焊预热温度&20℃~50℃。&
&Ⅳ&&&引弧板、引出板和衬垫板&
&&&&10、当引弧板、引出板和衬垫板为钢材时，应选用屈服强度不大于被焊钢材标称强度的钢材，且焊接性应相近。&
&&&&11&、焊接接头的端部应设置焊缝引弧板、引出板。焊条电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于&25mm，埋弧焊缝引出长度应大于&&80mm。焊接完成并完全冷却后，可采用火焰切割、碳弧&气刨或机械等方法除去引弧板、引出板，并应修磨平整，严禁用锤击落。&
&&&&12、钢衬垫板应与接头母材密贴连接，其间隙不应大于&1.5mm，并应与焊&缝充分熔合。手工电弧焊和气体保护电弧焊时，钢衬垫板厚度不应小于&4mm；埋弧焊接时，钢衬垫板厚度不应小于&6mm；电渣焊时钢衬垫板厚度不应小于&25mm。
&Ⅴ&&&预热和道间温度控制&
&&&&13、预热和道间温度控制宜采用电加热、火焰加热和红外线加热等加热方法，并应采用专用的测温仪器测&量。预热的加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应为焊件施焊处板厚的&1.5&倍以上，且不应小于&100mm。温度测量点，当为非封闭空间构件时，宜在焊件受热面的背面离焊接坡口两侧不小于&75mm&处；当为封闭空间构件时，宜在正面离焊接坡口两侧不小于&100mm&处。&
&&&&14、焊接接头的预热温度和道间温度，应符合现行国&家标准《钢结构焊接规范》GB&50661的有关规&定；当工艺&选用的预&热温度低&于现行国家&标准《钢&结构焊接规&范》GB&50661&的有关规定时，应通过工艺评定试验确定。&
Ⅵ&&&焊接变形的控制&
&&&&15、采用的焊接工&艺和焊接顺序应使构件的变形和收缩最小，可采用下列控制变形的焊接顺序：&
（1）对接接头、T&形接&头和十字接头，在构件放置条件允许或易于翻转的情况下，宜双面对称焊接；有对称截面的构件，宜对称于构件中性轴焊接；有对称连接杆件的节点，宜对称于节点轴线同时对称焊接；&
（2）非对称双面坡口焊缝&，宜先焊深坡口侧部分焊缝、然后焊满浅坡口侧、最后完成深坡口侧焊缝。特厚板宜增加轮流对称焊接的循环次数；&
（3）长焊缝宜采用分段退焊法、跳焊法或多人对称焊接法；&
&&&&16、构件焊接时，宜采用预留焊接收缩余量或预置反变形方法控制收缩和变形，收缩余量和反变形值宜通过计算或试验确定。&
&&&&17、构件装配焊接时，应先焊收缩量较大的接头、后焊收缩量较小的接头，接头应在拘束较小的状态下焊接。&
&Ⅶ&&&焊后消除应力处理&
&&&&18、设计文件或合同文件对焊后消除应力有要求时，需经疲劳验算的结构中承受拉应力的对接接头或焊缝&密集的节点或构件，宜采用电加热器局部退火和加热炉整体退火等方法进行消除应力处理；仅为稳定结构尺寸时，可采用振动法消除应力。&
&&&&19、焊后热处理应符合现&行行业标准《碳钢、低合金钢焊接构件&&焊后热处理方法》&JB/T&6046&的有关规定。当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时，应符合下列规定：&
（1）使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控温性能应符合使用要求；&
（2）构件焊缝每侧面加热板（带）的宽度应至少为钢板厚度的&3&倍，且不应小于&200mm；&
（3）加热板（带）以外构件两侧宜用保温材料覆盖。&
&&&&20、用锤击法消除中间焊层应力时，应使用圆头手锤或小型振动工具进行，不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。&
&&&&21、采用振动法消除应力时，振动时效工艺参数选择及技术要求，应符合现行行业标准《焊接构件振动时效工艺&&参数选择及技术要求》JB/T&10375&的有关规定。
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