焊接工藝評定實驗指導書
根據機標jb 4708-2000《鋼製壓力容器焊接工藝評定》，焊接工藝評定（welding procedure qualification）是為驗證所擬定的焊件焊接工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價。焊接工藝評定工作是整個焊接工作的前期準備，是制訂焊接工藝檔案的依據，是驗證焊接接頭設計力學效能的試驗。考慮到經濟性和評定數量、時間限制，一般不可能對所有的焊接工藝規程進行焊接試驗，而是選擇一些典型的、有代表性的工藝進行焊接工藝評定試驗，因此在設計焊接工藝評定試驗時要重點考慮專案的相關覆蓋。
目前我國大量建設的大型液化天然氣儲罐主要採用含鎳9%的06ni9低溫鋼，開始全部從歐美和日本進口，2023年後，鞍鋼和太鋼才開始試生產成功。06ni9鋼從-196℃的超低溫到室溫一直保持很高的衝擊韌性，2023年新日鐵開發成功液化天然氣儲罐用超級9ni鋼板（–196℃衝擊韌性達到277j），該項技術曾榮登當年全球鋼鐵工業10大技術要聞第8位。06ni9鋼的優良力學效能主要來自嚴格的化學成分和複雜的熱處理制度。
焊接時，06ni9鋼存在焊接冷裂紋、熱裂紋和磁偏吹等問題。我國石油化工行業的建設們通過不懈努力，成功解決了06ni9鋼焊接時存在的各種難題，為我國的能源儲備建設做出了貢獻。圖1是06ni9鋼焊條電弧焊下向上立焊焊接工藝評定現場**。
圖2是22mm焊條電弧焊焊接接頭的斷面巨集觀**。
圖1 06ni9鋼焊條電弧焊下向上立焊圖2 22mm焊條電弧焊焊接接頭
【實驗目的】
（1）了解焊接工藝評定的相關標準，包括jb 4708-2000《鋼製壓力容器焊接工藝評定》，jb/t 4709-2007《壓力容器焊接規程》，gb 324-1988《焊縫符號表示法》，gb 5185-1985《金屬焊接及釺焊方法在圖樣上的表示代號》以及相關母材、焊材的標準。
（2）熟悉1cr5mo耐熱鋼、、焊接方法和焊接工藝引數的選擇過程。運用所學知識進行相關材料的焊接性分析。
（3）掌握焊接工藝評定的基本過程，特別是焊接工藝評定方案的設計要點。
【實驗原理】
1cr5mo耐熱鋼焊接時存在嚴重的冷裂紋傾向，如何選擇合適的焊前預熱溫度，層間溫度和焊後熱處理工藝是焊接成功的關鍵。引導學生運用所學的知識對1crmo鋼的淬硬性、再熱裂紋傾向和回火脆性等進行理論計算，設計合適的預熱溫度，層間溫度和焊後熱處理工藝。
06cr25ni20奧氏體不鏽鋼焊接時存在嚴重的熱裂紋傾向，如何在焊前嚴格清理焊材和母材坡口處的油汙等雜質，焊接過程中如何控制熱輸入和層間溫度是焊接成功的關鍵。
06cr19ni10奧氏體不鏽鋼和q235碳鋼異質焊接接頭焊接時的問題更複雜，如何選擇合適的焊接材料是焊接成功的關鍵。引導學生通過運用舍夫勒-德龍圖或wrc-1992圖進行焊縫組織的**來選擇合適的焊接材料。
圖3 wrc-1992相組分圖
【實驗裝置及材料】
弧焊電源：手工電弧焊用交直流弧焊電源；氣體保護焊用弧焊電源；埋弧焊用弧焊電源。
力學效能試驗裝置和試樣製備裝置：各式鋸床，電火花線切割機，萬能材料拉力試驗機，衝擊試驗機等。
母材和焊材：1cr5mo板材，06cr25ni20板材，06cr19ni10板材和q235板材。e5mov-15（r507）焊條，e310-16（a402）焊條，h1cr26ni21焊絲，e309-16（a302）焊條，h1c24ni13焊絲。
【實驗內容及步驟】
本實驗共安排兩周時間，下面按每天列出實驗內容和要求：
1、第1天。通過課堂講解整個實驗過程和焊接工藝評定的標準。根據下表不同的試驗方案對學生進行分組。
表1 試驗方案
2、第2天。根據圖紙要求提出焊接工藝評定方案，擬定焊接工藝評定任務書。
3、第3天。根據擬定的焊接工藝評定任務書的要求焊接試板，同時做好焊接工藝引數等的記錄。
4、第4天。焊後無損檢測。同時根據焊接試樣和標準，繪製力學效能試驗的下料圖和試樣圖。
5、第5天。下料加工力學效能試樣和金相試樣。
6、第6天。進行力學效能試驗。
7、第7天。金相試樣製備和巨集觀組織觀察。
8、第8天。測定焊接接頭是否具有所要求的使用效能。
9、第9天。補充試驗。
10、第10天。補充試驗。提出焊接工藝評定報告。撰寫實驗報告。
【實驗注意事項】
（一）一般注意事項：
1. 整個試驗過程中嚴禁相互追逐、打鬧。注意個人和他人的安全。
2. 試驗過程中要注意和小組內其他成員之間的相互分工協作，共同完成試驗內容。
3. 試驗過程中，有問題請及時諮詢指導老師和實驗老師，保持和他們的良好交流與互動。
4. 專業裝置操作時必須聽從裝置管理老師的指揮。
（二）實驗中可能出現的事故：
焊接工藝評定實驗過程中可能出現燙傷、碰傷等危險。
小資料：（與本實驗有關的小知識）
jb 4708-2000《鋼製壓力容器焊接工藝評定》的修訂版jb 4708-2005《承壓焊接工藝評定》一直在徵求意見，未能正式實施。而它的姊妹標準jb/t 4709-2007《壓力容器焊接規程》已於2007實施新修訂的標準jb/t 4709-2007《壓力容器焊接規程》。這主要與我國焊接工藝發展的參差不齊有關。
焊接工藝評定
編號 pqr 01 2009 單位中油遼河工程 中油遼河工程 焊接工藝評定 第1頁共 10 頁 中油遼河工程 焊接工藝評定 焊接工藝指導書 注 對每一種母材與焊接材料的組合均需分別填表第 2頁共 10 頁 中油遼河工程 焊接工藝評定 第 3 頁共 10 頁 中油遼河工程 焊接工藝評定 第 4 頁共 ...
焊接工藝評定報告
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