焊接工艺评定中的38mm与16mm

焊接工艺评定所能覆盖的焊件厚度有效范围直接关系到评定数量。NB/T 47014与ASME BPVC.IX关于焊件厚度有效范围的规定基本一致，都对38mm、16mm的范围限值有相应的要求。本文以NB/T 47014《承压设备焊接工艺评定》为例做介绍。

（1）自1992年我国焊接工艺评定标准JB 4708（NB/T 47014的前身）颁布实施以来，全国特种设备生产单位进行了大量焊接工艺评定实践，积累了大量数据。数据表明，当重要因素、补加因素相同时，两倍厚度试件焊接接头力学性能与原厚度试件力学性能没有本质的变化；试件焊到一定厚度后，当重要因素、补加因素不变时，再继续填充焊缝金属，其焊接接头力学性能也不会有多大的改变。试验表明：在热输入、预热温度不变的前提下，当试件母材厚度T越大，t8/5（熔池温度从800℃下降到500℃所需的时间）就逐渐趋于稳定；当T≥38mm后，t8/5基本不变。因此，在NB/T 47014标准中，厚板（T≥38mm）焊接工艺评定的覆盖范围给予了较大放宽，大型、厚壁设备的焊接工艺评定可减少评定数量。


（2）采用同样的热输入焊接不同厚度的钢材，因散热条件不同，焊接接头冲击吸收能量不同，故焊件规定进行冲击韧性试验时，评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度与试件厚度关系，应当比不规定进行冲击韧性试验时要求严格。当试件厚度T≥16mm时，板厚对冷却时间影响较小；对于试件厚度T<16mm的薄板，焊接时由于冷却时间短，对焊接接头冲击吸收能量影响较大。所以NB/T 47014中6.1.5.2条规定“当规定进行冲击试验时，焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊及气电立焊的焊接工艺评定合格后，若T≥6mm时，适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为试件厚度T与16mm的较小值”，即6mm≤T≤16mm时，适用于焊件母材厚度的有效范围不能向下覆盖，最小值为试件厚度T，而T≥16mm时适用于焊件母材厚度的有效范围最小值为16mm。


（3）如果评定试件经高于上转变温度的焊后热处理、奥氏体-铁素体双相钢焊接接头或奥氏体焊接接头经固溶处理、有冲击试验的焊接工艺评定应用于无冲击要求的焊件时，其焊接接头的性能得到了较大保障，焊接工艺评定仍执行原来较宽的覆盖范围。


（4）对接焊缝试件评定合格的焊接工艺保证了焊接接头的力学性能，角焊缝试件评定合格的焊接工艺是为了获得满足指定技术要求的焊脚尺寸。因此对接焊缝试件评定合格的焊接工艺用于焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限；角焊缝试件评定合格的焊接工艺用于非受压焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限。


（5）电子束焊具有焊接变形小、能量密度大、穿透能力强、焊缝深宽比大等特点，焊接工艺参数电子束流对电子束焊焊道成形（熔深、熔宽）影响较大，因此NB/T 47014的6.1.5.6条对电子束焊评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围做出了另外的规定。

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