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焊接工艺评定

焊接工艺评定简介:焊接工艺评定(Welding Procedure Qualification Record,简称WPQR) 为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性或进行焊工能力考核而进行的试验过程及结果评价。

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焊接工艺评定目的

焊接工艺评定应用范围

焊接工艺评定过程

1.评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范所要求的焊接接头。

2.验证施焊单位所拟订的焊接工艺指导书是否正确。

3.为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。

4.考核焊工能力。

1、适用于锅炉,压力容器,压力管道,桥梁,船舶,航空航天,核能以及承重钢结构等钢制设备的制造、安装、检修工作。

2、适用于气焊,焊条电弧焊,钨极氩弧焊,熔化极气体保护焊,埋弧焊,等离子弧焊,电渣焊等焊接方法。

1、拟定预备焊接工艺指导书 (Preliminary Welding Procedure Specification,简称PWPS)

2、施焊试件和制取试样

3、检验试件和试样

4、测定焊接接头是否满足标准所要求的使用性能

5、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定


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工艺评定的标准国内标准

欧洲标准

美国标准

SY∕T4103(相当于API 1104)

NB/T47014《承压设备用焊接工艺评定》

SY∕T0452《石油输气管道焊接工艺评定方法》(注:供石油,化工工艺评定)

JGJ81《建筑钢结构焊接技术规程》(注:公路桥梁工艺评定可参照执行)

GB50236-98《现场设备,工业管道焊接工程施工及压力管道工艺评定》

《蒸汽锅炉安全技术监察规程(1996)》注:起重行业工艺评定借用此标准

ISO15614-1钢的电弧焊和气焊∕镍和镍合金的电弧焊

ISO15614-2铝和铝合金的电弧焊

ISO15614-3铸铁电弧

ISO15614-4铸铝的修补焊

ISO15614-5钛和钛合金的电弧焊∕锆和锆合金的电弧焊

ISO15614-6铜和铜合金的电弧焊

ISO15614-7堆焊

ISO15614-8管接头和管板接头的焊接

EN 288 或ISO 15607 - ISO 15614系列标准

AWS

D1.3-98薄板钢结构焊接规程

D1.6:1999不锈钢焊接

D1.1∕D1.1M:2005钢结构焊接规程

D1.2∕D1.2M:2003铝结构焊接规程

D1.5∕D1.5M:2002桥梁焊接

D14.3∕D14.3M:2005起重机械焊接规程

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外观检测

全焊透的对接焊缝、T型接头、支接管、角焊缝等。

详述的试验不提供接头力学性能方面的信息。这些性能与应用有关时,应进行附加的的评定,如对接焊缝评定(焊缝及热影响区表面无裂纹、未融合、夹渣、弧坑、气孔,焊缝咬边深度不应超过0.5mm等等)。

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拉伸检测

全焊透的对接焊缝。

对接接头横向拉伸试验的试样和试验应符合GB/T2651规定。

对于外径大于50mm的管子,应去除两面多余的焊缝金属,使得试样厚度与管壁厚度相同。

对于外径小于或等于50mm的管子,采用较小管子的整个截面时,允许保管管子内表面的焊缝余高。

除非试验之前另有规定,试样的拉伸强度一般不低于母材的下限值。

对于异种母材的接头,拉伸强度一般不得低于较低强度母材的下限值。

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弯曲试验

全焊透的对接焊缝。

对接接头弯曲试验的试样和试验应符合GB/T2653规定。

厚度小于12mm时,应做两个正弯和两个背弯试验,当厚度大于或等于12mm时,建议用四个侧弯代替两个正弯和两个背弯试验。

对于板子的异种钢或异种成分对接接头,可以采用一个纵向背弯或一个纵向正弯试样代替四个横向弯曲试验。

弯头的直径应为试样厚度的四倍,延伸率大于(或等于)20%的母材,弯曲角度应为180°。

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冲击试验

全焊透的对接焊缝。

冲击试样和试验应符合相关标准(GB/T2650)的要求。

冲击试验一般采用V型缺口试样,缺口可以开在焊缝金属或热影响区上。

VWT型试样表示缺口开在焊缝金属,VHT型试样表示缺口开在热影响区。

试样应在母材表面2mm以下沿焊缝垂直截取。每个规定部位,各截取一组(3个)试样。

热影响区缺口应距离融合线1~2mm,焊缝金属缺口则开在焊缝中心线上。

厚度大于50mm时,应取两组附加试样,一组取自焊缝金属,一组取自恰好位于中间厚度的热影响区或焊缝根部。

除非应用标准另有要求,冲击功一般应符合对应的母材标准,每组三个试样的平均值应满足规定的要求,单个值可以低于规定的最低平均值,但不得低于该数值的70%。

对于异种刚接头,应采用每侧母材热影响区的试样进行冲击试样。

用一个试件评定多个焊接方法时,冲击试样应取自每个焊接的焊缝金属和热影响区。

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硬度测试

全焊透的对接焊缝、T型接头、支接管、角焊缝等。

硬度试样应按有关标准进行。为了测量和记录焊接接头的硬度分布,压痕应打在焊缝、热影响区和母材上。厚度小于5mm的材料,应在表面2mm处打一排压痕。厚度超过5mm的材料,应在焊接接头的上下表面2mm处各打一排压痕。双面焊缝、角焊缝和T型接头对接焊缝。可在根部区域增加一排压痕。

每排压痕应至少包裹三个下列区域的硬度测试点:1.焊缝;2.热影响区;3.母材

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无损探伤

X射线检验:全焊透的对接焊缝、T型接头、支接管等。

超声波检测技术:全焊透的对接焊缝、T型接头、支接管等。超声检测技术等级分为A、B、C三个检测级别。超声检测技术等级选择应符合制造、安装、在用等有关规范、标准及设计图样规定。

母材检测的要点如下:

检测方法:接触式脉冲反射法,采用频率2MHz~5MHz的直探头,晶片直径10mm~25mm。

检测灵敏度:将无缺陷处第二次底波调节为显示屏满刻度的100%。

凡缺陷信号幅度超过显示屏满刻度20%的部位,应在工件表面作出标记,并予以记录。

缺陷位置的测定:水平定位法

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表面裂纹检测

测试范围:全焊透的对接焊缝、T型接头、支接管、角焊缝等。

表面裂纹的定义:缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。

裂纹的分类:根据裂纹尺寸大小,分为三类:(1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。

表面裂纹检测方法:1.渗透法;2.磁粉法

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低倍金相测试

测试范围:全焊透的对接焊缝、T型接头、支接管等。

金属材料焊接成型的过程中,焊接接头的各区域经受了不同的热循环过程, 因而所获得的组织也有很大的差异,从而导致机械性能的变化。对焊接接头进行金相分析,是对接头性能进行分析和鉴定的一个重要手段,它在科研和生产中已得到了广泛的应用。焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两方面。

管线钢的焊接接头组织分析

管线钢主要是指用于焊接输送石油、天然气的大口径钢管用热轧卷板或宽厚板。现代管线钢属于低碳或超低碳的微合金化钢,是高技术含量和高附加值的产品。

由于管线钢的低碳或超低碳微合金化,它的焊接接头的组织变化仍然属于前面讨论的范畴,同样存在熔合区、过热区、正火区和不完全重结晶区。

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