1. Concepto de cualificación del procedimiento de soldadura.

La calificación del procedimiento de soldadura es la preparación preliminar para todo el trabajo de soldadura. El trabajo de calificación del procedimiento de soldadura es el proceso de prueba y la evaluación de resultados que se lleva a cabo para verificar la corrección del procedimiento de soldadura de la pieza soldada propuesta y los productos relacionados.

Incluye el proceso de preparación previa a la soldadura, soldadura, pruebas y evaluación de resultados. La calificación del procedimiento de soldadura también es un proceso importante en la práctica de producción. Este proceso tiene una premisa, un propósito, un resultado y un alcance limitado. Por lo tanto, la calificación del proceso de soldadura debe basarse en el plan del proceso de soldadura propuesto, incluida la preparación previa a la soldadura, la soldadura de las piezas de prueba, la inspección de las piezas de prueba y la determinación de si las uniones soldadas de las piezas de prueba tienen varios indicadores técnicos del rendimiento requerido. Finalmente, la experiencia acumulada de todo el proceso. Varios factores del proceso de soldadura, datos de soldadura y resultados de pruebas se compilan en información concluyente y recomendada para formar un "informe de evaluación del proceso de soldadura".

2. Características de la calificación del proceso de soldadura.

1> La calificación del proceso de soldadura consiste en resolver los problemas del proceso de soldadura de cualquier acero en condiciones específicas, en lugar de seleccionar los mejores parámetros del proceso. Tiene un cierto alcance y es aceptable para la mayoría de las personas.

2> La evaluación del proceso de soldadura tiene como objetivo resolver los problemas de rendimiento en condiciones de proceso específicas, pero no puede resolver los problemas de calidad generales involucrados en la eliminación de tensiones, la reducción de la deformación, la prevención de defectos de soldadura, etc.

3> La evaluación del proceso de soldadura debe basarse en el rendimiento de soldadura de las materias primas y guiar la producción a través de pruebas de condición técnica confiables para la evaluación del proceso de soldadura, evitando la desventaja de utilizar productos reales como piezas de prueba.

4> Los factores humanos deben eliminarse durante el proceso de prueba de calificación del procedimiento de soldadura, y no se deben confundir la calificación del procedimiento de soldadura y la calificación de la habilidad del soldador. La persona a cargo de la calificación del procedimiento de soldadura debe poder distinguir si la causa del defecto es un problema del proceso de soldadura o un problema de habilidad del soldador. Si se trata de un problema de habilidad, debe resolverse mediante la capacitación del soldador.

5> Las pruebas requeridas por las regulaciones de calificación de procedimientos de soldadura existentes son principalmente pruebas mecánicas a temperatura normal de uniones soldadas. Es decir, si ha pasado la inspección de apariencia, las pruebas no destructivas y la prueba mecánica a temperatura normal, generalmente se considera que ha pasado la prueba del proceso de soldadura. Para los nuevos tipos de acero para tuberías de alta temperatura y alta presión en la industria eléctrica, este resultado no es completamente confiable, y también se deben considerar pruebas de resistencia a altas temperaturas, pruebas de fluencia, corrosión bajo tensión y otras pruebas de juntas.

3. Procedimiento para la calificación del procedimiento de soldadura.

1. Preparar y emitir la hoja de tareas de calificación del procedimiento de soldadura.

La función principal de la declaración de misión es emitir tareas de evaluación. Por tanto, su contenido principal debe ser: finalidad de la evaluación, indicadores de evaluación, ítems de evaluación y calificaciones de los departamentos y del personal que realiza las tareas de evaluación.

(1) Determinación de indicadores de evaluación

Se determinan diversos indicadores técnicos en base a las normativas y conocimientos teóricos básicos del acero (soldabilidad). De acuerdo con las disposiciones del "Reglamento de Calificación de Procedimientos de Soldadura" DL/T869, se requiere que la composición química y las propiedades mecánicas (resistencia, plasticidad, tenacidad y otros indicadores) del metal de soldadura sean equivalentes a las del metal base o no inferiores a las límite inferior del valor especificado correspondiente del metal base.

(2) Determinación de los elementos de evaluación

De acuerdo con los requisitos reales de trabajo del proyecto, la cobertura relevante del proyecto se realizará de acuerdo con el alcance aplicable de la normativa y se determinarán los proyectos a evaluar. Los ítems para la calificación del procedimiento de soldadura deben determinarse a partir de los siguientes aspectos:

Acero

(1) Clasificación de productos siderúrgicos;

(2) Disposiciones básicas para grados de acero en “evaluación”;

(3) Clasificación de aceros diferentes El significado de uniones soldadas de acero diferentes es:

Las combinaciones de acero de uniones soldadas de acero diferentes se dividen básicamente en dos categorías: una son las uniones soldadas del mismo tipo de estructura metálica pero con diferentes composiciones químicas, como acero con bajo contenido de carbono y acero de baja aleación, todas son tipos de estructura de perlita, y la Las propiedades físicas son bastante diferentes. Pequeño, sólo la composición química es diferente; el otro tipo es el tipo de estructura metálica y la composición química son diferentes, pero las propiedades físicas son bastante diferentes, como la unión soldada de acero perlita de baja aleación y acero martensítico de alta aleación o acero inoxidable austenítico.

Las principales características de las uniones soldadas de acero diferentes son: las uniones soldadas formadas tienen heterogeneidades en la composición química, estructura metalográfica, propiedades mecánicas y distribución de la tensión residual de la soldadura. El proceso de soldadura necesita tomar las medidas de proceso necesarias para abordar estos problemas. estar solucionado.

① Junta de acero diferente Clase A: un lado de la junta soldada es acero austenítico y el otro lado es otro acero estructural. Los tipos específicos son: A+M, A+B, A+P, etc. 3 grupos.

②Junta de acero diferente tipo M: un lado de la junta soldada es acero martensítico y el otro lado es otro acero estructural. Los tipos específicos son: M+B, M+P, etc. 2 grupos.

③Junta de acero diferente tipo B: Un lado de la unión soldada es acero bainítico. El otro lado es cobre perlítico. Los tipos específicos son: B+P un solo grupo.

2. Evaluar el espesor de la muestra.

(1) Las soldaduras a tope son adecuadas para el espesor de la soldadura.

① Cuando el espesor de la pieza de prueba de evaluación es 1,5≤δ<8 (mm), las regulaciones de rango aplicables para el espesor de la pieza soldada son: el límite inferior es 1,5 mm, el límite superior es 2δ y no mayor a 12 mm.

② Cuando el espesor de la pieza de prueba de evaluación es 8 ≤ δ ≤ 40 (mm), el rango aplicable para el espesor de la soldadura es: el valor límite inferior es 0,75 δ y el valor límite superior es 1,5 δ. Cuando el espesor de la pieza de prueba de evaluación es superior a 40 mm, el límite superior no está limitado.

(2) Las soldaduras en ángulo son adecuadas para el espesor de la pieza soldada.

El espesor evaluado δ de la junta de filete es aplicable al mismo rango de espesor de la soldadura que el espesor de la junta a tope, pero el espesor de la pieza de prueba se calcula de acuerdo con las siguientes disposiciones:

①El espesor de la muestra de soldadura de filete de placa a placa es el espesor del alma.

②El espesor de la muestra de soldadura de filete de lámina de tubería es el espesor de la pared de la tubería.

③El espesor de la pieza de prueba de soldadura en ángulo del asiento de la tubería es el espesor de la pared del ramal.

Además, las regulaciones para soldadura por arco sumergido de doble cara, diámetro pequeño y pared gruesa, etc., deben verificarse e implementarse cuidadosamente de acuerdo con las regulaciones.

3. Método de soldadura

Los distintos métodos de soldadura deben "calificarse" individualmente y no deben sustituirse entre sí. La "evaluación" toma la forma de una combinación de más de un método de soldadura, en la que cada método de soldadura puede "evaluarse" individualmente o en combinación. El espesor del metal de soldadura de cada método de soldadura durante la aplicación debe estar dentro del alcance aplicable de la "calificación" respectiva. Por ejemplo: utilice soldadura por arco de argón para soldar la capa de raíz (espesor 3 mm), proceso de llenado y cubierta de soldadura por arco con electrodo (espesor total 8 mm) para la calificación del proceso de soldadura (otras condiciones). Esto pertenece a la evaluación combinada de dos métodos de soldadura. Además de ser eficaz en procesos combinados, el proceso de soldadura cualificada también es aplicable a:

(1) Soldadura por arco de argón sola: el espesor del metal de soldadura se evalúa en 3 mm y su rango de espesor aplicable es (1,5 ~ 6) mm.

(2) Soldadura por arco individual con electrodos: el espesor del metal de soldadura se evalúa en 8 mm y su rango de espesor aplicable es (6 a 12) mm. El proceso de soldadura de costura de soldadura Ds/Ws mencionado anteriormente también se puede utilizar en combinación después de que los procesos de soldadura por arco de argón y soldadura por arco de electrodo se califiquen por separado. Para la "calificación" de los métodos de soldadura por soldadura con gas, el espesor máximo de la pieza soldada aplicable es el mismo que el espesor de la probeta de "calificación".

4. Tipo de probeta

(1) El proceso para "evaluar" la calificación de especímenes en placa es aplicable a especímenes tubulares y viceversa. Pero hay varias posiciones de soldadura a considerar. Por ejemplo: una placa plana o una placa vertical pueden reemplazar el tubo fijo horizontal y una placa vertical puede reemplazar el tubo vertical.

(2) "Evaluación" de probetas para juntas a tope, aplicable a probetas para juntas en esquina.

(3) La "evaluación" de las probetas de penetración total se aplica a las probetas de penetración no total.

(4) El proceso de soldadura utilizado para calificar muestras de soldadura de filete de placa es aplicable a soldaduras de filete entre tubos y placas o tubos y tubos, y viceversa.

5. Materiales de soldadura

(1) Los materiales de soldadura, como varillas de soldadura, alambres de soldadura y fundentes, se funden a medida que avanza el proceso de soldadura y se funden en el metal de soldadura en forma de metal de aportación. Son los componentes principales del metal de soldadura. Seleccionarlos y cambiarlos tiene un impacto negativo en la junta de soldadura. Las propiedades de los metales de soldadura tienen un gran impacto, pero su amplia variedad hace que la "evaluación" sea muy difícil. Para reducir el número de evaluaciones y realizar una "evaluación" razonable, la selección de los materiales de soldadura se basa en los mismos principios que la selección del acero, divididos por nivel de clase (las normas están disponibles en tablas) para facilitar la "evaluación". trabajar.

(2) Para varillas, alambres y fundentes de soldadura extranjeros, la información relevante puede consultarse antes de su uso o verificarse mediante pruebas, y solo pueden usarse después de confirmar que cumplen con los requisitos. Su composición química y propiedades mecánicas son similares a las de la lista de consumibles de soldadura domésticos. Puede clasificarse en el nivel de clase correspondiente y tratarse de la misma manera que los consumibles de soldadura domésticos. Las varillas, alambres y fundentes para soldar que no figuran en la tabla de consumibles de soldadura se pueden clasificar en la categoría correspondiente y se pueden utilizar si su composición química, propiedades mecánicas y características del proceso son similares a las de la tabla. Aquellos que no puedan clasificarse deberán ser "evaluados" por separado.

(3) Cada categoría de varillas y alambres para soldar debería evaluarse por separado. Para la misma categoría pero diferentes niveles, la evaluación del nivel superior se puede aplicar al nivel inferior; entre los electrodos de soldadura del mismo nivel, quedan exentos de la valoración de electrodos alcalinos aquellos que hayan sido evaluados por electrodos ácidos.

(4) El metal de aportación se cambia de alambre de soldadura de núcleo sólido a alambre de soldadura con núcleo fundente, o viceversa.

(5) Cambie el tipo de gas inflamable o gas protector y cancele el gas protector trasero.

(6) La selección de materiales para soldar aceros diferentes debe cumplir con los principios especificados en DL/T752.

(7) En el caso de materiales extraños, especialmente materiales de soldadura para aceros de alta aleación, se deben comprender plenamente las propiedades básicas de los materiales. Algunos indicadores importantes directamente relacionados con el rendimiento del producto deben verificarse mediante pruebas antes de su uso.

6. Diámetro de la muestra de tubería

No existen normas estrictas sobre la "evaluación" de los diámetros de las tuberías en las normas generales. En la industria eléctrica, debido a la gran variedad de especificaciones de tuberías, se establecen las siguientes regulaciones teniendo en cuenta las grandes diferencias en tecnología:

(1) Cuando el diámetro exterior del tubo de la pieza de prueba de "evaluación" es Do≤60 mm y se utiliza el método de soldadura por arco de argón, no se especifica el diámetro exterior del tubo de soldadura aplicable al proceso.

(2) Para la "evaluación" de otros diámetros de tubería, el rango aplicable al diámetro exterior de la tubería soldada es: el límite inferior es 0,5D0 y el límite superior no está especificado.

7. Posición de soldadura de la pieza de prueba.

Con base en las características de la industria, la industria de energía eléctrica ha elaborado regulaciones especiales sobre las posiciones de soldadura y el ámbito de aplicación para la "evaluación". (Ver la tabla anterior en las regulaciones) En las siguientes situaciones, también se deben seguir las siguientes regulaciones:

(1) En la posición de soldadura vertical, cuando el cordón de raíz cambia de soldadura hacia arriba a soldadura hacia abajo o viceversa, se debe volver a evaluar.

(2) Para la soldadura con gas y la soldadura por arco de tungsteno de tuberías con un diámetro de ≤60 mm, excepto por requisitos especiales sobre los parámetros del proceso de soldadura, generalmente solo se "califican" las tuberías horizontales, que se pueden aplicar a todas las posiciones de soldadura de la pieza soldada.

(3) Cuando la tubería se suelda automáticamente en todas las posiciones, las piezas de prueba tubulares deben usarse para la "evaluación" y no pueden reemplazarse por piezas de prueba en forma de placa.

8. Precalentamiento y temperatura entre capas.

Cuando la temperatura de precalentamiento de la muestra de evaluación exceda los parámetros propuestos, se deberá reevaluar la evaluación:

(1) La temperatura de precalentamiento de la muestra de evaluación disminuye en más de 50°C;

(2) Para soldaduras con requisitos de tenacidad al impacto, la temperatura interlaminar aumenta en más de 50°C.

9. Tratamiento térmico post-soldadura

(1) Se requiere inspección en el medio y la pieza de prueba no se puede soldar de una vez. Se requiere tratamiento post-calentamiento.

(2) Debe haber un cierto intervalo entre la finalización del tratamiento térmico posterior a la soldadura y la operación de soldadura, y el intervalo entre el tratamiento térmico posterior a la soldadura debe estar estrictamente de acuerdo con las especificaciones de tratamiento térmico de varios tipos de acero y cumplir con las disposiciones de DL/T 819 y DL/T 868.: Por ejemplo, el acero martensítico P91 requiere que después de completar el trabajo de soldadura, toda la austenita se transforme en martensita después de que la soldadura se enfríe a 100 °C y luego la temperatura aumentará. elevarse para el tratamiento térmico posterior a la soldadura.

10. Parámetros de especificaciones de soldadura y técnicas operativas.

Cuando hay cambios en los parámetros de las especificaciones de soldadura y las técnicas operativas, las instrucciones del proceso deben reevaluarse o cambiarse según el tipo de parámetro.

(1) Cambios en las propiedades de la llama durante la soldadura con gas;

(2) Durante la soldadura automática, cambie la distancia entre la punta conductora y la pieza de trabajo;

(3) El rango de variación de la velocidad de soldadura es un 10% mayor que el valor nominal;

(4) Cambio de soldadura de una cara a soldadura de doble cara;

(5) Cambio de soldadura manual a soldadura automática;

(6) La soldadura de múltiples pasadas se cambia a soldadura de una sola pasada, etc.

La forma de determinar los elementos para la calificación del procedimiento de soldadura se puede determinar en función de los requisitos anteriores u otras condiciones especiales.

4. Piezas de prueba soldadas e inspección de piezas de prueba.

1 Las piezas de prueba de soldadura deben realizarse bajo una supervisión efectiva y en estricta conformidad con los requisitos y regulaciones del plan de calificación del proceso.

2 Durante el proceso de soldadura, cada paso debe ser registrado cuidadosamente por una persona dedicada y se debe equipar un registrador de parámetros que pueda guardar los datos registrados. El registro debe conservarse adecuadamente para su revisión y aprobación.

3 Los elementos de inspección deben estar completos y realizarse de acuerdo con las regulaciones pertinentes.

Los principales elementos de inspección son:

(1) Inspección de la apariencia de la soldadura: el refuerzo del metal de soldadura no debe ser inferior al metal base, la profundidad y longitud del corte no deben exceder el estándar y no debe haber grietas, falta de fusión, inclusiones de escoria, arco. cráteres y poros en la superficie de la soldadura.

(2) Inspección no destructiva de soldaduras: la inspección radiográfica de muestras tubulares se llevará a cabo de acuerdo con las disposiciones del DL/T821, y la calidad de las soldaduras no será inferior a los estándares de Clase II. Las pruebas no destructivas no están relacionadas con las propiedades mecánicas de las uniones soldadas, pero es necesario comprender el estado de los defectos de soldadura en la "evaluación". Al mismo tiempo, también se considera que deben evitarse al cortar piezas de prueba. Por este motivo, se incluye en los ítems de inspección. Debería. El objetivo principal de la inspección de fracturas es comprobar los defectos macroscópicos de soldadura en la sección del metal de soldadura. Está dentro del alcance de medir las habilidades operativas del soldador y no puede usarse directamente para medir las propiedades mecánicas, por lo que se cancela.

(3) Prueba de tracción (muestra de tamaño)

① El refuerzo de la muestra se retira mecánicamente y queda a ras del material base.

② Espesor de la pieza de prueba: cuando el espesor es inferior a 30 mm, se puede utilizar una pieza de prueba de espesor total. Cuando el espesor es superior a 30 mm, se puede procesar en dos o más piezas de prueba.

③La resistencia a la tracción de cada muestra no será inferior al límite inferior del material base.

④La resistencia a la tracción de la muestra de acero diferente no deberá ser inferior al límite inferior del metal base en el lado inferior.

⑤ Realice pruebas de tracción en dos o más muestras, y el valor promedio de cada grupo de muestras no excederá el límite inferior del valor especificado del material base.

(4) Prueba de flexión

①Las muestras de flexión se pueden dividir en flexión de cara transversal (posterior), flexión de cara longitudinal (posterior) y flexión lateral transversal.

②Cuando T es menor que 10, T=t; cuando T es mayor que t, t=10. Ancho de la muestra: 40, 20, 10 (unidad: mm).

③ El refuerzo de la muestra se eliminará mecánicamente para mantener la superficie original del metal base. No se permite eliminar el corte socavado ni la muesca de la raíz de la soldadura.

④ Si hay defectos en la superficie de flexión del lado transversal, se debe medir el más grave como superficie de tracción.

⑤Los tres factores principales que afectan la prueba de flexión son: la relación entre el ancho y el espesor de la muestra, el ángulo de flexión y el diámetro del eje de flexión. El método de prueba de flexión y las disposiciones relacionadas de las normas SD340-89 no corresponden al alargamiento del material en sí. Por lo tanto, el alargamiento de la superficie exterior doblada de la muestra ha excedido el límite inferior de alargamiento para algunos materiales de acero, por lo que no es razonable. .

Para que la prueba de flexión sea más razonable para la determinación de la plasticidad, las nuevas regulaciones establecen las siguientes disposiciones: El método de prueba de flexión se llevará a cabo de acuerdo con el método de prueba de flexión de metal GB/T232.

Las condiciones de la prueba de flexión son las siguientes: espesor de la muestra ≤10, diámetro del eje de flexión (D) 4t. La distancia entre los soportes (Lmm) es 6t+3 y el ángulo de flexión es 180 grados.

Para materiales de acero con un límite inferior de alargamiento inferior al 20% especificado en las normas y condiciones técnicas, si la prueba de flexión falla y el alargamiento real medido es <20%, se permite aumentar el diámetro del eje de flexión para la prueba. Después de doblar al ángulo especificado, cada pieza en la superficie de tracción de la muestra, no deberá haber defectos de agrietamiento con una longitud superior a 3 mm en cualquier dirección en la zona de soldadura y afectada por el calor, excepto grietas en los bordes y esquinas, pero Se incluirán las fisuras provocadas por defectos de inclusión de escoria.

(5) Prueba de impacto: siempre que los componentes que soportan presión y carga tengan las condiciones para ser utilizados como muestras de impacto, se debe realizar la prueba de impacto. Por tanto, se debe realizar cuando se cumplan las siguientes condiciones:

① Cuando el espesor de la pieza soldada no es suficiente para el muestreo (5? 0? 5 mm), no es necesario hacerlo.

②Cuando el espesor de la pieza soldada es ≥16 mm, se requiere una prueba de impacto, 10?0?5 mm.

③Estándar de calificación de evaluación: el valor promedio de las tres muestras no será inferior al límite inferior especificado en los documentos técnicos pertinentes, y una de ellas no será inferior al 70% del valor especificado.

(6) Inspección metalográfica: Para juntas de esquina de lámina tubular, el mismo corte no deberá tener dos superficies de inspección.

(7) Prueba de dureza: La dureza de la soldadura y la zona afectada por el calor no debe ser inferior al 90% del valor de dureza, no exceder la dureza Brinell del metal base más 100 HB y no exceder las siguientes regulaciones:

Cuando el contenido total de aleación es inferior al 3%, la dureza es inferior o igual a 270 HB;

Cuando el contenido total de aleación es igual a 3 a 10, la dureza es menor o igual a 300 HB;

Cuando el contenido total de aleación es superior a 10, la dureza es inferior o igual a 350 HB;

El acero P91 220~240 es el mejor.

(8) La preparación, corte y evaluación de las muestras anteriores se llevarán a cabo de acuerdo con las normas pertinentes.

(9) Después de la inspección, una persona con las calificaciones correspondientes deberá emitir un informe formal.

(10) Los procedimientos y requisitos de inspección deben cumplir con las regulaciones.

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