关键词：焊接工艺评定欧标国标规范
中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：
0.前言
随着中国经济的腾飞及中国建筑钢结构行业的强劲发展，建筑钢结构涉外工程日益增多，和国外技术交流越发频繁，对欧洲技术规范的使用也越来越多。因此，有必要对欧洲焊接标准的内容及实施进行了解。通过运用总结，可以为今后涉外工程积累经验，在一定程度上也能提高企业的竞争力。
以下就我单位在德国法兰克福机场中心工程中，使用欧洲焊接技术规范对焊接工艺进行了评定谈一谈体会，希望对同行在使用欧洲焊接规范进行焊接工艺评定能有所帮助。
1.相关的欧洲焊接规范
1.1通用标准
EN1011ISO4063；ISO6947ISO9692
1.2焊接工艺评定标准
ENISO15607ISO/TR15608；ENISO15609ENISO15610
ENISO15611；
ENISO15612ENISO15613ENISO15614ENISO14555
1.3焊工考试标准
EN287EN1418
1.4焊接质量验收标准
ENISO5817EN970EN1714
ISO1290EN1435ISO3452
1.5焊接工艺评定试验标准
ENISO15614；EN895；EN910；EN875；EN1321；EN1043；DVS1702；
ISO9015
2.焊接工艺评定的实施
2.1材料分组
法兰克福机场中心工程所使用钢材为S355K2G3，对应材料参考标准号为DINEN10025，与国内的GB/T1591中的Q345D最为接近。同时，通过材料化学成分检测分析，得到各相关元素含量百分数，根据国际焊接学会（IIW）碳当量计算公式，Ceq（%）=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Cu+Ni）/15，计算得到S355K2G3碳当量在0.38~0.45（%）之间，与国内的Q345B~D系列钢材相似。因此，对于钢材S355K2G3的焊接工艺评定，国内Q345D材料焊接工艺评定可做借鉴。
需要指出的是，对于材料焊接性的分组，ISO/TR15608《焊接—金属材料分组指南》，与国内标准JGJ81—2002《建筑钢结构焊接技术规程》根据钢号级别（主要是屈服强度级别）分组不同，该标准是根据金属材料（包括钢、铝及铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金、锆及锆合金、铸铁）的化学成分、屈服强度及供货状态等的综合对金属材料进行分组的，对不同产地、不同材料规范体系的金属材料都可以比较容易的进行分组。因此，相比之下，欧洲标准对金属材料焊接性的影响因素考虑更全面，对金属材料的分组也更科学可行，覆盖面更广。
2.2焊接方法确定及焊材选择
该工程钢结构制作主要焊接方法为气保焊、埋弧焊和栓钉焊，因此，焊接工艺评定需将此三类焊接方法覆盖。通过对钢板材料成分的分析及碳当量的计算，再结合国内和国外钢材及相对应使用的焊接材料的对比分析，确定选用与国内焊接材料ER50-6及H10Mn2相等级别的焊接材料，通过比较化学成份、力学性能、工艺特性，最终选定焊材为G424MG3Si（φ1.2mm，气保焊）、S424ABS3（φ4.0、φ5.0mm，埋弧焊）及焊剂SFAB1（SJ101），栓钉焊使用德国原产栓钉，材质S235J2+C450。
欧标中对焊材尺寸的限制是根据热输入量来决定的，当热输入量符合规定时，允许改变焊材尺寸规格。这点在国内是有明确规定的，焊材尺寸覆盖范围是固定的。
欧洲标准对各种焊接方法进行了规定，并给出了各自的代码，内容详见ISO4063《焊接及有关工艺—工艺和参考值的命名》。ISO4063对电弧焊、气焊、压力焊等焊接方法的名称和代码进行了规定，非常全面，基本上包含了所有的焊接方法，几种常见的焊接方法及其代码见表1。
表1常用焊接方法及代码
2.3焊接工艺评定覆盖范围信息的确定
确定焊接方法及焊接材料后，需要明确焊接工艺评定如何实施，才能保证最简便且最大化满足工程所需。通常从以下几个方面考虑：
1）试件板厚：根据工程材料的板厚范围及种类等信息，结合ENISO15614不同板厚的认可范围，可以确定焊接工艺评定的数量及每付试板的板厚。最终完成的焊接工艺评定，在板厚上应能覆盖相同焊接方法及焊接位置下的产品钢板厚度。
2）接头形式及坡口形式：接头形式与坡口的确定，主要参考规范ISO9692（焊接和相关工艺：接头预处理），规范中明确给出了不同焊接方法、不同焊接位置情况下的接头及坡口形式，同时对根部间隙，钝边、坡口角度偏差范围等信息都做了详细说明。焊接工艺评定在选择这些信息时，以下几点还需先行明确：
a）对接焊缝适用于全焊透及部分焊透的对接焊缝和角焊缝。角焊缝在生产焊接占主导地位时要求评定角焊缝；
b）角焊缝仅适用于角焊缝；
c）T型接头对接焊缝仅适用于T型接头对接焊缝和角焊缝；
d）无衬垫的单面焊缝适用于双面焊缝和带衬垫的焊缝；
e）带衬垫的焊缝适用于双面焊缝；
f）未清根的双面焊缝适用于带清根的双面焊缝；
g）对于给定的方法，不允许将多道熔敷改变为单焊道（或者是每侧一道），反之也不可以。
3）施焊位置：结合工程结构特点及车间制作方法，分析找出不同节点的焊接过程中会遇到的焊接位置，焊接工艺评定的施焊位置最终要能涵盖车间制作是可能出现的焊接位置。需要提出的是，欧洲规范中对焊接位置的定义和国内的表示代码不同。在ISO6947《焊接—焊接位置—倾斜和旋转角度的定义》标准中，根据焊缝倾角和旋转角度对施焊位置进行分类，其基本施焊位置分为平焊（PA）、平角焊（PB）、横焊（PC）、平仰焊（PD）、仰焊（PE）、立向上焊（PF）、立向下焊（PG），见图1。欧标与国标焊接位置代码不同，但实质是相同的。
图1施焊位置代码图
4）焊接热输入量：焊接接头高温停留时间和焊接接头的冷却时间t8/5与焊接热输入量（焊接线能量）大小有关，影响焊接接头冲击韧性。
[关键词]压力容器制造措施
中图分类号：TH49文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）44-0324-01
1压力容器的结构和特点
（1）产品结构和参数的多样性。
压力容器产品适用范围广，如化工、石油、冶炼、饮食等行业，产品具有品种繁多的特点，进而引起制造工艺上的多样性。
（2）有较高的安全性要求。
压力容器制造，必须遵循大量的、强制性的标准和规范，并且标准和规范具有时效性。
（3）设计具有较强的专业性。
压力容器产品不同于通用机械产品，在运用软件技术进行产品设计时，不仅要求人员掌握先进的计算机技术，更要具备化工设备的整体设计思想。
（4）操作的复杂性。
压力容器的操作条件十分复杂，甚至近于苛刻。处理介质则包括爆、燃、毒、辐（照）、腐（蚀）、磨（损）等数千个品种。操作条件的复杂性使压力容器从设计、制造、安装到使用、维护都不同于一般机械设备，而成为一类特殊设备
2压力容器制造中存在的问题
为了更好的发展生产和满足市场需求，某些压力容器制造厂家在定型产品生产的基础上开始制造各种制造许可证允许范围内的非标压力容器。但是，由于厂方对压力容器的相关法规、规章和标准不熟悉以及制造经验不足等问题存在，导致压力容器制造过程中出现失控现象，违反相关管理制度。
1、质保体系运转不正常。
2、设计时选用标准不当。
3、工艺文件执行不严格。
3采取的措施
3.1材料控制
必须在熟悉图样的技术要求和相应的国家标准后，由制造单位，对材料加以控制。在压力容器的制造过程中，材料徭经过冷变形过程，一般压力容器冷变形常不大。对于不同材料，冷变形率不同，其性能变化所需进行工艺性试验，以确定材料经冷变形后是否需采取其他措施恢复其性能。在监检过程中，对这方面应有的认识的明确要求。
3.2焊接的控制
材料的焊接过程，实际是一个冶金过程，但却又不是一个完全的冶金的过程。
焊接性试验，钢材的焊接性试验，是为评定其焊接性能的优劣，找到焊接性能最佳所应采取的措施，满足压力容器对焊接质量的要求。这类试验通常是将材料的焊接参数规定成几个组别，进行焊接和焊后热处理，再对焊接试板进行力学性能试验，从中选择出性能合格的焊接参数范围，在此基础上，再进行第二轮焊接试验，确定用于焊接工艺评定的焊接参数，用确定的参数进行焊接工艺评定，评定合格后，的焊接参数，方可作为压力容器焊接工艺编制的根据。焊接的控制之关键，在于焊接工艺评定。受压元件之间的焊缝，受压元件与受压元件之间的焊缝，及其上述定位焊缝和受压元件母材表面堆焊、补焊，均应按《钢制压力容器焊接工艺评定》标准进行评定。
3.3工艺的控制
与普通的机械产品加工相比，压力容器制造，具有多品种单台套的特点。因此，制造厂对每一台压力容器，都要编制一套完整的工艺文件。这些工艺文件，具有指导生产、保证质量、提高效率的作用。制定了正确、合理的工艺后，关键是在施工过程中，严格执行已定的工艺。每道工序完成后，操作者和工厂检验员，都要在工艺流程卡上签字认可，做到在制品随工艺流程卡，一同进入下道工序。
3.4外观质量和几何尺寸的控制
压力容器产品的外观质量和几何尺寸，往往被人们所忽视！由此，引起的爆炸事故也屡见不鲜。外观质量中的咬边和根部未焊透等，都是严重引起应力集中的缺陷。缺陷尺寸不太大时，可进行修磨，但尺寸严重超标，就必须修磨补焊，消除缺陷。另外，电弧打伤、机械划伤等也应该修磨消除。尤其，对不锈钢制的压力容器，其内壁接触介质工作面上的这类缺陷，就更不容忽视；设备的不直度，要控制在标准规定之内，否则会影响化工工艺流程和增加设备的附加应力。
3.5焊后热处理的控制
对焊后要求热处理的设备，其热处理工艺，必须依据焊接工艺评定报告的参数来编制。因为不同材料、不同厚度时，热处理的温度，都有一定的范围和保温时间；处理温度不准确，会影响材料的性能。在压力容器制造中，热处理一般分为两大类：一是焊后热处理；二是改善力学性能热处理。
3.6耐压试验的控制
耐压试验，是产品制造完工后，考验产品强度和密封性能，确保产品在今后运行中安全可靠的重要手段，必须严格按照《容规》和国家有关规定执行。
压力容器耐压试验的目的是通过观察承压部件有无明显变形和破裂，检验承压部件的强度，来验证压力容器是否具有设计压力下安全运行必须的承压能力。同时通过观察焊缝、法兰等连接处有无泄漏，来检验锅炉压力容器的严密性或发现容器潜在的局部缺陷。压力容器的耐压试验时，要求介质具有挥发性小、易流动、不燃和无毒等特性。而不用气体。因为耐压试验主要是检验强度，试验时应考虑容器在试验时有破裂的可能性，由于气体爆破时的能量比液体大数百倍甚至上万倍，故较少采用。
对于一般在常温下使用的压力容器，为了避免耐压试验时发生脆性断裂而提高试验用水的温度是没有必要的，这些容器可以在环境温度下，用一般常温的水进行耐压试验；但是在环境温度低于零度时应将试验用水的温度保持在5度以上，以防冻结。在较高温度下使用的压力容器，如果所用材料无延性转变温度，在耐压试验时可适当提高试验用水温度，但不宜高过容器的设计温度。
3.7维护管理
严格执行有关法规，根据设备检修有关规定，切实做好定期检查、取样，掌握压务容器在运行中缺陷的发展和腐蚀情况，对发现的问题及时采取补救措施，防止设备继续腐蚀，延长使用寿命，确保压力容器安全运行。
3.8无损检测的控制
无损检测是保证压力容器产品质量的一种重要的检测手段，射线探伤是目前压力容器焊缝质量检测中应用最为广泛的，为达到较好的检测效果必须事先制定符合容器检测要求的探伤工艺。对于非标压力容器来说，因其产品类型、规格、结构不一，通用工艺不能完全运用，应该制定专用的工艺卡，对此，制造厂家往往不是很重视。单凭经验操作而不制定专用工艺卡，使检测结果不能满足标准要求。
结束语
综上所述，压力容器的制作过程，从设计图纸的工艺性审核、制作工艺的编制、材料的验收入库到制作、检验与验收的各个环节，都是至关重要的。全面了解压力容器制造的过程，从而最大程度顺应市场需求，使容器制造业应对市场能力进一步提高。
参考文献
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关键词：起重机械；焊接质量；焊接材料；焊接设备；施焊环境
中图分类号：TH213文献标识码：A文章编号：1009－2374－(2011)19－0051－02
起重机的金属结构焊缝重达整机重量的1％，可见，起重机械的制造质量很大程度上取决于焊接质量的控制。起重机的制造过程中，焊接质量的好坏直接关系到起重机整体的安全性能，因此，起重机械制造时的监督检测将金属结构的焊接质量列为主要监控项目之一。良好的焊接工艺，不仅应符合设计的要求，而且应当保证起重机械的正常使用寿命。
一、起重机械制造的焊接工艺评定
(一)评定依据
国家质量监督检验检疫总局特函[2006]50号文件《关于有关实施要求的通知》中要求，必须进行焊接工艺评定的焊缝，主要是指起重机的主要受力结构部件，应对其原材料、焊接材料、接头的平面度对接错边等进行严格的检验与测定，尽可能地把焊接的缺陷降到最低限度。
(二)评定使用标准
各企业可参照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》中的“焊接工艺评定”，制定适合本企业的科学的、合理的起重机械的焊接工艺评定标准。严格制定各项工序的评定标准。
(三)评定程序
1.评定立项：工艺技术部门应根据各个生产单位的起重机械的设计方案的不同，依据焊接的原材料，接头形式，焊接方法以及钢板等的不同，确定企业自身所须评定的项目。
2.下达工艺评定文件。
3.制定工艺评定的执行方案，方案的内容应有为成功制造起重机械须实行的所有焊接工作，无论是事先的备料还是施焊之后的热处理等工序，都应包括在内。
4.试件的贮备工作和焊接：试件的焊接应由具有操作资格证书且经验丰富的焊工来实行，同时，应有工程师全程式的监督，记录好工艺的实测数据。
5.试件的检验：试件施焊完毕之后，首先要进行表面的检验，其次检查其是否无损探伤，最后对其接头的性能做力学性的实验。
6.填写好工艺的评定报告：第一部分，记录试验的环境条件，第二部分，记录各种项目的检验结果。
7.评定保管：有关部门对报告进行审批之后，将报告一式两份，分别交与质量管理部门和焊接工艺部门。
(四)评定的注意事项
1.在进行焊接工艺的评定时，务必确保所用的设备和辅助设备等处于正常状态，确保没有质量上的问题，母材与焊材均要符合标准，施焊人员必须是本单位的经验丰富的持有操作证的焊工。
2.对于焊缝工艺的评定和角焊缝工艺的评定，都可以运用对接焊缝的形式。
二、起重机械焊接存在的缺陷
(一)气孔
焊接气孔是指气泡在冷却时没有顺利逸出所形成的小空洞，气孔有单个的，也有成堆聚集在一起的，分为内部气孔，表面气孔和接头气孔。气孔产生的原因是：焊接电流过大，电弧过长，运棒速度太快，溶解部位不洁净，焊条受潮等。上述原因如果不及时进行调整，将会使焊缝的强度降低，破坏焊接部位的致密性。
(二)裂缝
1.刚性裂缝：这种裂缝是指通身的纵裂缝，产生的原因是焊接的应力作用，比如被焊的起重机械的结构部件的刚性太大，或者焊接时的电流过大等等，都会造成焊接的应力过大。
2.硫元素引起的裂缝：母材中硫和碳的含量过高、偏析很大等的时候，容易产生裂缝。
3.隙裂缝：是指金属内部产生的毛状微细的裂缝，是被焊的金属由于迅速降温而发生的脆化现象，要避免这种情况的发生，可以降低被焊金属的冷却速度，如果条件允许，可以对被焊的结构进行预热。
(三)未焊透
焊接过程中，接头根部未完全熔透的现象，对于对接焊缝也指焊缝深度未达要求的现象。通常出现在单面焊的坡口根部及双面焊的坡口钝边。未焊透会减小焊缝的有效面积，降低接头的强度，还会使应力过于集中，严重减弱焊缝的疲劳强度。要想规避这种现象，施焊过程中可以采用较大的电流，合理地设计开口，并且确保开口清理干净，也可以采用短弧焊来避免这种现象的发生。
(四)形状缺陷
1.咬边：焊接施工中，如果焊接参数的选择不合理，U、I太大，焊接的速度太慢，或者电弧操作工艺不正确，则会产生咬边的现象，立焊、仰焊时常会发生这种现象。咬边容易使母材金属的截面减小，导致应力过于集中，因此，在重要的结构中，坚决不允许出现这种现象，或将此现象限制在一定的程度之内。
2.弧坑：焊接施工过程中，如果收弧、断弧处理不当，在焊道的末端容易形成低洼的部分，称为弧坑。弧坑产生的原因是焊丝或焊条的停留时间过短，且填充的金属不充足。这种现象会造成焊缝截面积的减少，以及偏析、杂质集聚等后果。
三、起重机械焊接质量的控制策略
(一)焊工资格的控制
焊接施工中，焊接的施工质量实质上是焊接工人的施工质量，所以焊接工人的作用是控制焊接质量过程中十分关键的因素。焊工的技术水平有初、高、中三级，会直接影响起重机械的焊接质量。因此，参与施工的焊接工人，必须懂得焊接的安全技术操作规程，具有焊接工人的操作证，准确熟练地进行焊接施工，只有这样才能达到起重机械的设计标准，确保起重机械的焊接质量。
(二)工艺过程的控制
焊接过程中的一整套技术规定。包括焊接方法、焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、工艺参数以及焊后热处理等。只有工艺过程得到保证，才能获得优质的起重机械。焊接过程中，应控制好预热的温度(35和45钢的温度范围是：150℃～250℃；裂纹倾向特别大时，温度范围可控制为：250℃～400℃)；焊条应选择碱性焊条；控制好破口的形式；严格控制工艺参数等。通过实行焊接工艺的试验，来验证焊接工艺的焊接接头能否满足性能指标。
(三)焊接材料控制
焊接过程中，要想焊出高质量的接头，必须严格控制焊接材料的选择，焊丝、焊剂以及焊接的辅助等，都要严格符合质量标准，同时，对于焊接材料的说明文件，要全面而且有效，材料的标识、标注等要清晰可辨。
(四)焊接设备的控制
起重机械的焊接过程中，电焊机是主要设备，没有焊机，整个焊接施工将无法进行。电焊机能够准确显示焊接施工时的电流，电流强弱的控制是焊接质量好坏的关键因素。对于电焊机进行控制的关键所在，就是控制其对电流的显示，切忌偏差和超标，电焊机电流、电压的显示装置，务必经过检定后才可进入施工环节。
(五)施焊环境控制
1.空气的温度直接影响着焊接的热循环过程、熔池的化学反应程度等，焊接的施工环境温度不得低于20~C，如果温度过低，金属冷却太快，很容易改变金属的内部组织，严重影响焊接接头的质量。
2.空气的湿度对焊接质量也有直接的影响，通常要求环境相对湿度应小于90％，因为水是氢气的主要来源，湿度过大，水分进入熔池，会导致氢气孔的出现。
3.雨雪季节时期，不得进行露天作业、野外作业，在采取防护措施的情况下，湿度应控制在90％以下。
【关键词】承压类特种设备；制造；焊接控制
特种设备是指涉及生命安全危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）压力管道、电梯、起重机械、游乐设施、客运索道、场（厂）内机动车辆等设备。锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道统称为承压类特种设备。
承压类特种设备的制造过程中离不开焊接工序环节。焊接是承压类特种设备产品生产制造过程的一项关键工作，其质量的好坏将直接影响到承压类特种设备安全运行和使用寿命，是制造质量控制的关键和难点，因此，承压类特种设备制造过程中的焊接控制十分重要。下面就承压类特种设备在制造过程中焊接控制的主要内容介绍如下：
1焊接人员资格控制
焊接承压类特种设备的焊工应按照《特种设备焊接操作人员考核细则》要求，必须持有相关的资格证书，再者在证书的邮箱期间有相对应的焊接任务完成。且所有施焊项目必须在《焊接人员合格项目一览表》范围内。焊工实际施焊项目与焊工证所承担的合格项目不符的焊工视为无证上岗，应杜绝焊工施焊，以确保焊接质量受控。
2焊接工艺控制
焊接工艺评定是验证拟定的焊接工艺正确性而进行的试验过程及结果评价，评定内容包含焊接过程中所应控制的焊接工艺因素，该过程是选择具体焊接工艺参数的过程，通过对焊接工艺评定，将符合焊接接头性能要求的工艺形成焊接作业指导书，用于指导焊接工作。
《焊接工艺评定一览表》是体现制造单位或安装单位的焊接加工能力，其项目要覆盖被检单位所需要的焊接工艺，如果没有覆盖所需的焊接工艺，要及时补作焊接工艺评定，评定合格后方可进行施焊。焊工应严格执行焊接工艺纪律。
3施焊环境控制
施焊环境对焊接质量有较大的影响，保证焊接作业在合适的环境中进行是焊接质量控制的重要方面。国家在有关标准规范中对承压类特种设备施焊环境均有规定：1）有关的环境实行条件下，保护措施的熟悉程度。
a、风速：气体保护焊时大于2m/s，其他焊接方法大于10m/s；b、相对湿度大于90%；c、雨雪环境；d、焊件温度低于-20度。
2）当焊件温度为0至-20度时，应在始焊处100mm范围内预热到15度以上。
4焊接材料控制
用于承压类特种设备焊接的焊接材料主要有焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极和衬垫等。焊接材料选用原则应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能，并结合承压类特种设备的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。
焊接所使用的有关材料必须是有材料的标准的规定，并且也有产品质量上的证书说明。特种工艺的设备要保证有正规的单位体系的鉴定和复验，全部标准达到合格才能使用。焊接材料应满足图样的技术要求，并要通过焊接工艺评定。熔敷金属硫、磷含量规定应与母材一致。
特种设备制造单位要对焊接材料入库、保管、烘干、发放、使用、回收等加强管理，并要详细记录，为日后焊接质量问题处理具有可追溯性。
5产品焊接试件的控制
根据设计图样以及有关标准规范的要求，需要制备产品焊接试件的承压类特种设备，制备产品焊接试件有以下要求：1）产品焊接试件应在筒节纵向焊缝的延长部位与筒节同时施焊（球形压力容器和锻焊压力容器除外）；2）试件的原材料必须合格，并且与该承压类特种设备产品用材具有相同标准、相同牌号、相同厚度和相同热处理状态；3）试件应当有施焊该承压类特种设备产品的焊工采用与施焊该承压类特种设备产品相同条件与焊接工艺施焊，有热处理要求的承压类特种设备产品，试件一般应当随产品一起热处理；4）每台承压类特种设备产品制备产品试件的数量，由制造单位根据产品的材料、厚度、结构与焊接工艺，按照设计图样和有关标准规要求确定。
6焊接返修的控制
承压类特种设备按照设计压力、容积、盛装介质的不同，划分级别也不同，焊接接头焊缝质量等级要求不同。按照设计图样以及有关标准规范要求，焊缝需要返修（包括母材缺陷补焊）。
焊接返修（包括母材缺陷补焊）的要求如下：1）应当分析缺陷产生原因，提出相应返修方案；2）返修应当进行焊接工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程支持，施焊时应当有详尽的返修记录；3）焊缝同一部位的返修次数不宜超过2次，如超过2次，返修前应当经过制造单位技术负责人批准，并且将返修的次数、部位、返修情况记入承压类特种设备产品质量证明文件；4）要求焊后消除应力热处理的承压类特种设备产品，一般应当在热处理前焊接返修，如在热处理后进行焊接返修，应当根据补焊深度确定是否需要进行消除应力处理；5）有特殊耐腐蚀要求的承压类特种设备产品或者受压元件，返修部位仍需保证不低于原有的耐腐蚀性能；返修部位应当按照原要求经过检测合格。
7其他应控制内容
焊接设备应满足生产要求和确保焊接质量的稳定，焊接设备应设专人进行管理，仪表（电流表、电压表等）应安装齐全，经周检合格，在有效期内使用，仪表上应有明显的检定标识。
承压类特种设备在生产制造或安装过程中不允许强力组装，不宜采用十字焊缝。
引弧板、引出板、产品焊接试板不应锤击拆除。受压元件角焊缝的根部应保证焊透。
【关键词】:压力容器;焊接;质量管理
中图分类号：TH49文献标识码：A文章编号：
前言
焊接质量在压力容器的制造质量中起决定性作用。焊接质量的优劣除了与焊接工艺的先进与否有关外,还取决于工厂的焊接质量管理工作,因此,只追求先进的工艺,忽略了质量管理工作时,将得不到高的质量。文中对焊接质量管理环节进行分析,以期对焊接管理提供借鉴。
1、焊工资格评定管理
焊工考试的目的是评定焊工焊出优质焊缝的能力,并对焊工资格进行评定审查。焊缝质量与焊工的操作技能和所具备的专业知识密切相关,焊工培训和焊工评定是质量管理体系中的重要环节,应定期检查焊工焊接质量和其资格评定情况,并根据具体情况采取培训和资格评定。培训和资格评定包括基本知识和焊接技能操作两部分。基本知识考试包括焊接安全知识和规定、压力容器基本知识、焊接材料、焊接设备、焊接方法和工艺的基本知识、焊接缺陷和变形的防止及消除措施等。焊接操作技能考试包括焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面,通过检验焊工考试试件进行评定。对于考试合格的焊工应由焊工考委会报所在地(市)级安全监察机构,经审核后签发焊工合格证。在合格项目有效期满前3个月,应按程序进行审请办理。若中断压力容器焊接工作6个月以上而再从事压力容器焊接,需要重新考试。当焊工能熟练掌握理论基本知识和操作技能并经考试合格后,才能按合格证允许的范围上岗施焊。对于III类容器或特殊的设备,有必要增加现场焊工考试,以考核焊工现场焊接技能。
为了确保压力容器的焊接质量,应当严格审查焊工的焊接方法、焊接位置以及所施焊的厚度范围是否与其焊工合格证上的项目一致,并在有效期内。还应对持证焊工进行培训,主要是压力容器质量保证体系、规章制度以及焊接工艺文件方面的基本知识培训。
2、焊接设备使用维护管理
焊接设备主要有焊机、焊条烘干箱、保温桶、加热器、钳形电流表及温度测量仪。为保证焊接质量,应定期对焊接设备进行全面的检查和维护。焊机都应装配电流表、电压表,焊条烘干箱要有温度表等仪器,并定期对焊接设备的电流、电压、温度显示进行校验,确保焊接所使用的工艺参数的正确。另外每次对设备进行全面的检查、维护和校验都要做记录,并进行保存,以便备查。
3、焊接材料管理
在焊条周转或储存过程中,由于保管不善或存放时间过长,都有可能发生焊条吸潮、锈蚀及药皮脱落等缺陷,这就会影响焊条的使用性能,造成飞溅增大、产生气孔、焊接过程中药皮成块脱落甚至焊条报废等。管理不善还可能造成错发、错用,造成质量事故。
焊接材料的管理目的是确保压力容器的焊接正确、焊缝合格,应保证在整个生产过程中焊条的领用有条不紊。焊接材料的管理包括焊接材料的采购、验收、保管、烘干、发放和回收。焊接材料合格与否由焊材的订货、验收和复验来保证。焊接材料进厂后,检验人员应根据材料质量证明书、采购合同、订货技术条件及相关标准进行验收。验收一般有以下2种情况:质量证明文件齐全,符合相关标准要求,检验人员认定合格,在材料质量证明文件上盖合格标记,然后入库。质量证明文件或项目不全,对性能指标有怀疑、首次使用的生产厂家的牌号或产品技术要求有特殊规定的,要对焊材的熔敷金属进行复验。入库后按种类、牌号、批次、规格及入库时间等分类堆放。
焊接材料使用的正确由焊接材料库保管、存放、领用、发放等环节来保证。焊工凭焊接工艺指导卡填写焊接材料领用单,管理人员根据焊接工艺指导卡审核焊工填写的领用单,并在焊接材料发放台账上登记记录。记录内容至少要包括产品工号,焊缝名称,焊接材料的牌号、规格、生产厂家、炉批号,发放量及焊工代号。可以对任意产品的任意焊缝进行台账管理,使焊材的管理明确、可靠。
4、焊接工艺评定
焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价,即通过拟定正确的焊接工艺保证焊接接头获得所要求的使用性能。作为焊接的质量管理,目前没有条件制定以各种使用性能作为焊接工艺评定的判断准则,因此以焊接接头的力学性能(拉伸、弯曲、冲击)作为判断焊接工艺的准则。对于特殊材料,还需要增加化学成分分析及晶间腐蚀试验等。
如要评定焊接工艺,首先要拟定焊接工艺指导书(PQR),用焊接工艺评定报告(WPS)来证明PQR的正确性。根据评定合格的焊接工艺制定具体的焊接工艺规程来指导具体焊接工作。每个WPS都有相应的评定合格的PQR与之对应,一般应对PQR及WPS编号归档。WPS上应按要求填入PQR号,以证明WPS是评定合格的。WPS是焊接质量管理体系的核心,是指导生产的标准依据,压力容器制造厂必须确保焊接工艺文件的正确性及可靠性。WPS必须是由本单位技术熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件,即焊接工艺评定不允许借用或交换。
压力容器制造厂的焊接工艺文件一般分为通用焊接工艺及专用焊接工艺。通用焊接工艺是将厂内常用的焊接材料、结构、焊接方法和典型零部件的焊接汇总成通用焊接工艺文件。随着生产的发展以及新工艺、新材料、新标准的实施,需要不断对通用工艺进行必要的补充、更新和重新修订。专用焊接工艺是针对钢材的焊接性能,结合产品的特点,对特定产品制定的焊接工艺。若焊接对象是新材料或采用新的焊接方法,就需对受压元件的焊缝,与受压元件相焊的焊缝,熔入永久焊缝内的定位焊缝,受压元件母材表面堆焊、补焊及以上焊缝的返修焊缝进行焊接工艺评定。
5、焊接环境管理
焊接环境管理除广义上的施焊环境以外,还包括与焊接有关的焊接作业条件。我国压力容器标准GB150-2010《钢制压力容器》�中规定了压力容器的施焊环境,即出现下列任意情况且无有效防护措施时禁止施焊:雨天及雪天。手工焊时风速超过8m/s,气体保护焊时风速超过2m/s。环境温度在-5℃以下。相对湿度90%以上。
焊接环境的温度和相对湿度在距压力容器表面500~1000mm处测量。对于在制造车间焊接的压力容器,以上条件易于得到保障。而对于现场焊接的容器,如球罐、塔器等,就要采取搭设防风(雨)棚、生炉子等措施来解决上述问题。对于不锈钢制压力容器,除了要满足以上焊接环境的要求外,在制造过程中还应注意不锈钢制压力容器表面钝化膜的保护及铁离子的防护。比如在焊接不锈钢时,需要在焊缝两侧涂白垩粉等,以防止飞溅破坏钝化膜。
6、结束语
焊接质量是一件十分复杂和涉及面很广的工作，以上分析只是概括了其中的几个主要方面。在压力容器的实际生产中，必须严格执行国家相关标准和行业标准规范。同时还应加强有关人员的培训，提高素质和责任心，使质量控制落实到每个人员。只有这样，才能保证压力容器的焊接质量，提高压力容器产品的安全性能。
参考文献
关键词：压力容器；焊接质量；控制措施
中图分类号：O213文献标识码：A
引言
压力容器是典型的焊接结构，因而焊接可以说是压力容器制造、安装及修理中最重要的工序之一，焊接的质量直接关系着压力容器产品的耐腐蚀性能、使用寿命及其安全性能，关乎着压力容器设备的安全运行，乃至人们的生命财产安全。
一、影响压力容器焊接质量的因素分析
要提高压力容器的焊接质量，需要先着手了解影响其焊接质量的各种因素，以此针对性地制定策略，才能起到事半功倍的效果。首先，压力容器焊接使用的材料，是影响焊接质量的重要因素。这里说的材料包括焊接生产过程中所使用的各种焊接材料，如焊条、焊丝、焊剂、气体等。焊接材料的正确选择与使用，是确保压力容器焊接质量的前提。其次，由于焊接是制造压力容器最为关键和重要的一个环节，因此压力容器的焊接工艺成了影响其焊接质量的关键因素，这主要包括焊接工艺的制定以及焊接工艺的执行两个方面。压力容器焊接工艺的制定，必须依据合适的焊接工艺评定报告（PQR），结合工艺人员的经验、产品特点、制造工艺条件和管理情况综合考虑，最终形成焊接工艺规程或焊接工艺卡（WPS），将其作为焊接工序的指导依据，来保证焊接的质量。压力容器焊接工艺的严格执行，也是确保焊接质量的关键，一旦制定出合理正确的焊接工艺规程（WPS），需加以贯彻执行，不能随意变更其工艺参数，如有充分的根据确实需要改变，也应当履行相应的手续与程序，确保焊接工艺执行的严肃性，这是对焊接工艺的制定与评定的有力补充，与焊接工艺的制定同等重要。第三，由于压力容器的焊接离不开人的操作，需要焊工进行直接性作业，因此操作人员的素质是影响压力容器焊接质量的直接性因素，操作人员的技术水平、职业道德、质量意识、操作时的态度、纪律性等均会直接影响到压力容器的焊接质量。此外，各种焊接设备的性能以及焊接操作过程中的环境因素，也会影响到压力容器的焊接质量。
二、提高压力容器焊接质量的相关举措
1、把好焊接材料质量关
为确保压力容器的焊接质量，需要遵循全面质量管理的观点，从引进焊接材料之前就要把好材料关，在生产过程的起始阶段，就需要仔细研究压力容器的设计图纸，掌握相关的技术要求以及相应的国家标准、法律法规。依照焊接材料的相关标准及规定选用材料，确保焊缝金属的性能应高于或等于母材性能。基于压力容器应用广泛的特点，选用材料时还需根据实际情况及其相关用途所需的实际工况要求，综合考虑其化学成分、力学性能、耐腐蚀性能以及其它特殊要求等因素。从焊接材料的订货、选购，及至入厂、登记管理、烘培与领用，都需要确保其可靠性和可追踪性，这就需要采购人员确定合格供方时查验他们的相关资质，择优选择讲信誉、质量好而且稳定的供货方和协作厂进行订货和加工，材料进厂时要加强相关验收与检验工作，仔细核对材料生产供应商提供的证明文件，检验好材料的各项指标是否符合制定标准后，方可入库。此外，还要建立严格的材料管理制度对其加强管理，施行材料的标记移植制度，确保材料的可追踪性，如有需要还须进行必要的复检工作，以确保焊接材料的质量符合相关要求与规定，为压力容器焊接质量的提高提供保证。
2、制定合理焊接工艺并严格执行
合理焊接工艺的制定需要依照压力容器焊接工艺评定的标准《承压设备焊接工艺评定》，对受压元件焊缝、与受压元件相焊的焊缝、熔入永久焊缝内的定位焊缝、受压元件母材表面堆焊和补焊，以及上述焊缝的返修焊缝应当进行焊接工艺评定。焊接工艺评定完成后，焊接工艺评定报告（PQR）应由制造单位焊接责任工程师审核，技术负责人批准，监检人员确认后存入技术档案，工艺评定试样应至少保存5年。组织经验丰富的焊接技术人员编制焊接工艺规程（焊接工艺卡），确定焊接电流、焊接速度以及电弧电压等焊接工艺参数，以指导压力容器的焊接工作。一旦确定好相应的焊接工艺参数，应在焊接过程中，加强管理与检验，严格按焊接工艺卡上的工艺参数进行操作，确保焊接工艺执行的严肃性，以保证压力容器的焊接质量，避免由于不按规定操作引发的各种危险。施焊后应及时对焊缝进行无损检测，一旦发现超标缺陷，应分析产生缺陷的原因，并根据实际情况制定详尽的返修方案，制定出针对性强的返修工艺，并对返修情况做好记录。只有制定合理的焊接工艺并严格执行之，才能有效降低生产成本，提高压力容器的焊接质量。
3、提高操作人员的综合素质
首先，确保操作人员的技术水准符合压力容器焊接操作的要求，压力容器的焊接应由持有特种设备安全监察机构颁发的《特种设备作业人员证》的焊工担任，并且只能在有效期内从事合格项目范围内的焊接工作。建立焊工技术档案，定期组织对持证上岗的焊工进行岗位培训及考核，做好焊绩记录，防止任一焊接方法中断特种设备焊接作业6个月以上。不断提高焊工的理论水平和实际操作技能，使其真正在理论方面认识到执行工艺规程的重要性，从实践上提高操作技能。其次，通过进行教育及管理等手段，不断加强对操作人员的职业道德、社会道德等建设工作，提高其效率、质量意识，增强责任心。
4、对焊工的管理
人在生产实践活动中起到关键性的决定作用，因为人作为生产者对生产实践活动有积极或消极意义，这个道理放在压力容器的生产活动中也同样适用。因此，要重视对焊工的管理，要求进行压力容器施焊的焊工必须通过考试考评，在成绩合格之后取得从业资格证后，才能在规定的期限内从事焊接工作。焊工在工作时，要严格按照焊接工艺方案进行。在这期间，制造单位的质检员要定期或不定期地做好焊接工艺参数的检查与记录工作。进行压力容器施焊的焊工必须先要参加相关考试顺利考取焊工证，只有手里有了这张从业资格证，才能进入压力容器生产这个行当。在施焊时要持证上岗且在规定的期限内从事焊接工作，若焊工在证件失效后仍然从事相关工作，一经发现，要从严处理。制造单位应建立焊工技术档案，这么一来，对每名焊工的业务水平都能有个全面了解，这利于加强对焊工的管理，制定科学合理的焊工培训计划，对提高焊工专业素养、确保压力容器质量都大有裨益。
5、质量控制检测
在检测钢制压力容器产品的焊接接头性能如何时，要严格按照相关的检验规定认真执行，其中涉及到焊接试板的尺寸、数量等等。至于试样截取、试验项目、合格标准和复验要求，上述这些同样也要严格按照相关的技术操作规程认真执行。在检测有色金属制的压力容器产品质量如何时，则可依据钢制压力容器的设计图样及相关要求认真执行，关于拉伸试样的高拉强度具体标准要求主要有两条：一是不得小于母材材料的最低值；二是如果焊接接头的母材材料强度等级不同，那么拉伸试样的强度必须大于或等于强度等级低的那个。
结束语
压力容器的焊接是压力容器制造过程中的核心部分，一个压力容器的好坏，使用的寿命，使用的能力很大程度上取决于焊接质量的好坏，本文就常见的压力容器质量问题做出了解答方法和预防措施。
参考文献
[1]胡杨车平平尚英军刘怡．压力容器的焊接与管理[J]．城市建设理论研究，2012（03）.