淺談焊接工藝評定

　　焊接工藝評定的主要目的在于證明某一個(gè)焊接工藝是否能夠獲得符合要求的焊接接頭，以判斷該工藝的正確性、可行性，而不是評定焊接操作人員的技藝水平。焊接工藝評定是保證焊接結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量的重要前提。

　　本文重點(diǎn)對比的是對接焊接接頭（簡稱對接接頭）力學(xué)性能試驗(yàn)方法的差異，包括取樣差異，力學(xué)性能測試內(nèi)容差異和評定依據(jù)的差異等，以供相關(guān)試驗(yàn)人員參考。

　　焊接工藝評定的程序

　　焊接工藝評定對焊接人員要求熟練即可。焊接工藝評定報(bào)告并不直接指導(dǎo)生產(chǎn)，只是焊接工藝規(guī)程的支持文件，沒有一份或多份焊接工藝評定報(bào)告支持的焊接工藝規(guī)程是沒有意義的。焊接工藝評定程序見圖1。

　　焊接工藝評定試驗(yàn)通過對焊縫接頭進(jìn)行拉伸、彎曲、沖擊等力學(xué)性能試驗(yàn)，來得知金屬材料焊接性的好壞，金屬焊接工藝過程簡單而且接頭質(zhì)量高、性能好時(shí)就稱作焊接性好，反之，就稱作焊接性差。

　　焊接工藝評定的程序

　　表1列出了各標(biāo)準(zhǔn)對工藝評定試驗(yàn)內(nèi)容的要求。焊接工藝評定中拉伸和彎曲都是必進(jìn)行項(xiàng)目，但是對于沖擊試驗(yàn)并不是全部都要求進(jìn)行，一般要求碳鋼是必做的，不銹鋼一般不要求做沖擊，除非設(shè)計(jì)有要求。不同點(diǎn)首先是選用側(cè)彎試樣時(shí)所規(guī)定的最小板厚。

　　其中比較特殊的是NB/T 47014-2011，雖然給出厚度大于等于20mm時(shí)進(jìn)行側(cè)彎試驗(yàn)，但是同時(shí)也給出說明厚度大于等于10mm時(shí)可以用側(cè)彎代替面彎和背彎，尤其是當(dāng)焊縫為不同焊接方法組合焊時(shí)更應(yīng)該用側(cè)彎；其次是硬度試驗(yàn)，EN ISO 15614-1：2004+A2:2012規(guī)定除了屈服強(qiáng)度小于275MPa的碳鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金外都要求進(jìn)行硬度試驗(yàn)，其他標(biāo)準(zhǔn)都是規(guī)定根據(jù)工程實(shí)際情況確定是否需要進(jìn)行硬度試驗(yàn)。

　　表1 各標(biāo)準(zhǔn)對檢驗(yàn)項(xiàng)目和試樣數(shù)量的規(guī)定

　　試樣制備

　　1.拉伸試樣

　　不同標(biāo)準(zhǔn)對拉伸試樣形狀及尺寸要求見圖2和表2。接頭拉伸試樣原則上都是全厚度試樣，當(dāng)試樣厚度太厚，試驗(yàn)機(jī)能力無法滿足時(shí)，可以分層取樣，盡量用最少的試樣覆蓋全厚度。當(dāng)管材試樣外徑很小時(shí)，也可以全厚度拉伸。拉伸試樣要去掉焊縫處的余高，與母材齊平即可。除了GB 50661-2011和EN ISO 15614-1：2004+A2:2012外，其他幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的管材拉伸允許將平行段部分刨平。

　　圖2 拉伸試樣示意圖

　　各標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定差異最大的是對試樣平行段長度的要求，一種是長試樣，另一種是短試樣，短試樣平行段基本就是焊縫和熱影響區(qū)，著重考查的是焊縫區(qū)域的強(qiáng)度。另一方面，試樣平行段長度越小，平行段寬度越小，應(yīng)力集中影響區(qū)域就越大，這會導(dǎo)致測得的抗拉強(qiáng)度偏高。

　　表2 各標(biāo)準(zhǔn)對拉伸試樣尺寸的規(guī)定