直缝焊管高频焊接工艺评定 1 范围 本文件规定了直缝焊管高频焊接工艺评定的总则、评定因素和试件检验等内容。 本文件适用于直缝焊管高频焊接工艺的评定。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅 该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本 （包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法 GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法 GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法 GB/T 2654 焊接接头硬度试验方法 GB/T 3375 焊接术语 GB/T 11345 焊缝无损检测 超声检测 技术、检测等级和评定 GB/T 13793-2016 直缝电焊钢管 GB/T 26080-2010 塔机用冷弯矩形管 GB/T 26951 焊缝无损检测 磁粉检测 GB/T 26955 金属材料焊缝破坏性试验 焊缝宏观和微观检验 NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定 ISO 11666 焊接点无损检测 探伤法 验收标准 （Non-destructive testing of welds— Ultrasonic testing — Acceptance levels） ISO 15614-1 金属材料焊接工艺规范及资格评定 焊接工艺试验 第1部分：钢的电弧焊接和气焊 以及镍和镍合金的电弧焊接 （Specificationandqualificationofweldingproceduresformetallic materials — Welding procedure test — Part 1:Arc and gaswelding of steels and arc welding of nickel and nickel alloys） ISO10893-2 钢管的无损检测 第2部分：用于缺陷探测的无缝和焊接钢管(埋弧焊除外)自动涡流 检测 （Non-destructive testing of steel tubes — Part 2：Automated eddy current testing of seamless and welded (except submerged arc welded) steel tubes for the detection of imperfections） ISO10893-5 钢管的无损检测 第5部分：用于表面缺陷探测的无缝和焊接铁磁性钢管的磁粉检查 （Non-destructive testing of steeltubes— Part 5：Magnetic particle inspection of seamless and welded ferromagnetic steel tubes for the detection of surface imperfections） ISO 10893-11 钢管的无损检测 第 11部分：用于纵向和/或横向缺陷检测的焊接钢管的焊缝自动 试验 （Non-destructive testing of steel tubes — Part 11:Automated ultrasonic testing of the weld seam of welded steel tubes for the detection of longitudinal and/or transverse imperfections） EN 10246-8 钢管的无损检测 第8部分：电焊钢管的纵向缺陷检测焊缝的全自动检测方法 （Non-destructive testing of steel tubes — Part 8:Automatic ultrasonic testing of theweld 1 seam of electric welded steel tubes for the detection of longitudinal imperfections） ASTME273 焊管焊接区检查规程 （StandardPracticeforUltrasonicTestingoftheWeld Zone of Welded Pipe and Tubing） ASTME309 用磁饱和法对管形钢制品进行涡流检验的规程 （StandardPracticeforEddy-Current Examination of Steel Tubular Products Using Magnetic Saturation） 3 术语与定义 GB/T 3375界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 焊接工艺评定 welding procedure qualification 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。 3.2 预焊接工艺规程 preliminary welding procedure specification；PWPS 为进行焊接工艺评定所拟定的焊接工艺文件。 3.3 焊接工艺评定报告 procedure qualification record；PQR 记载验证性试验及其检验结果，对拟定的预焊接工艺规程进行评价的报告。 3.4 焊接工艺规程 welding procedure specification；WPS 根据合格的焊接工艺评定报告编制的，用于产品施焊的焊接工艺文件。 3.5 焊接作业指导书 welding working instruction；WWI 为保证焊接质量，焊工施焊时使用的焊接加工和操作细则性作业文件。 3.6 高频焊接 high frequency welding 利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应，将钢板或金属材料对接起来的焊接工艺。 3.7 焊件 weldment 用焊接方法连接的部件。 3.8 试件 test coupon 按照预定的焊接工艺制成的用于试验的焊件。 3.9 面弯 face bend 弯曲试样受拉面为焊缝正面的弯曲。焊接时朝上，在管子外部的面为正面。 3.10 背弯root bend 弯曲试样受拉面为焊缝背面的弯曲。焊接时朝下，在管子外部的面为正面。 3.11 侧弯 side bend 弯曲试样受拉面为焊缝横截面的弯曲。 3.12 2 缺欠 imperfection 在焊接接头与母材中，按照相关标准进行无损检测，检测到的不连续部位。 3.13 焊缝毛刺 weld burr 在焊接时，从焊缝中心挤出，附着在焊缝上面与下面的金属。一般上面的叫外毛刺，下面的叫内毛 刺。毛刺也叫 “飞边”或 “外疤”和 “内疤”。 4 总则 4.1 高频焊接工艺评定，除遵守本文件规定外，还应符合产品相关标准、技术文件的要求。 4.2 焊接工艺评定一般过程如下： a) 根据金属材料的焊接性能，按照设计文件规定和制造工艺拟定预焊接工艺规程； b) 施焊试件和制取试样； c) 检测焊接接头是否符合规定的要求，并形成焊接工艺评定报告。 4.3 焊接工艺评定应在本单位进行。焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，金属材料应符 合相应标准，由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位设备焊接试件。 4.4 焊接工艺规程程序见图1。 拟定PWPS 不 评定PWPS 合 格 PQR A 形成 （见附录 ） WPS B 编制 （见附录 ） 生产实施WPS或WWI 图1 焊接工艺规程程序 5 焊接工艺评定因素及评定规则 5.1 材料类型 5.1.1 材料类型包括钢质材料、不锈钢材料、铝质材料，每种材料的评定适用于同类型的材料。 5.1.2 钢质材料按照材料屈服等级进行评定，高等级材料覆盖低等级材料。 5.2 机组 按机组进行评定，每个机组的焊接工艺评定仅适用于此机组。 5.3 材料厚度 对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围，按表1规定。 3 表1 对接焊缝试件厚度与焊件厚度认可范围 单位为mm 试件母材厚度 （T） 适用于焊件母材厚度的有效范围 T≤3 0.7T～1.3T 3＜T≤12 0.5T～1.3T且最小为3 T＞12 0.5T～1.1T 6 焊接工艺评定 6.1 试件 6.1.1 试件形式：试件分为方形管与圆管两种，见图2。 a) 方形管试件 b) 圆形管试件 图2 试件形式 6.1.2 试样制备要求如下： a) 采用机组生产的焊件 b) 焊件的焊接应符合拟定的焊接工艺规程的要求； c) 试件应当从焊件上截取，试件的数量和尺寸应满足制备试样的要求； d) 试件厚度应充分考虑适用于焊件厚度的有效范围。 6.2 检验要求 6.2.1 试验项目 6.2.1.1 试验项目和取样数量除另有规定外，应符合表2的规定。 表2 试验项目和取样数量 拉伸试验 压扁试验 金相试 硬度试验 b d，e 试验母材的厚度 弯曲试验 (个) 冲击试验 (个) (个) (个) 验(个) (个) T （mmm） 拉伸a 面弯 背弯 侧弯 焊缝 热影响区d 压扁 金相 硬度 T＜1.5 2 2 2 — — — 1 1 1 1.5≤T＜10 2 2 2 — 3 3 1 1 1 10≤T＜20 2 2 2 c 3 3 1 1 1 T≥20 2 — — 4 3 3 1 1 1 a 一般取横向拉伸试样，当受试样尺寸限制无法取横向拉伸试样时，取纵向拉伸试样。 4 表2 （续） 拉伸试验 压扁试验 金相试 硬度试验 b d 试验母材的厚度 弯曲试验 (个) 冲击试验 (个) (个) (个) 验(个) (个) T （mmm） 拉伸a 面弯 背弯 侧弯 焊缝 热影响区 压扁 金相 硬度 b 一般取横向弯曲试样，当受试样尺寸限制无法取横向弯曲试样时，取纵向弯曲试样。当试件焊缝两侧的母材之间、 或焊缝金属和母材之间的弯曲性能有显著差别时，可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验。纵向弯曲时，取面 弯和背弯试样各2个。 c 当试件厚度T≥10mm时，可以用4个横向侧弯试样代替2个面弯和2个背弯试样。 d 当无法制备5mm×10mm×55mm小尺寸冲击试样时，免做冲击试验。 6.2.1.2 试验的取样要求如下： a) 宜采用冷加工方法，当采用热加工方法取样时，则应去除热影响区； b) 允许避开焊接缺欠制取试样； c) 允许对试样进行冷校平； d) 对接焊缝试件上试样取样位置见图3。 a）不取侧弯试样时 b）取侧弯试样时 c）取纵向弯曲试样时 图3对接焊缝试件上试样取样位置 6.2.2 外观检查和无损检测 6.2.2.1 外观检查不得有裂纹。 6.2.2.2 进行无损检测，包括检测、磁粉检测、涡流检测。可采用一种，也可采用两种或三种 方式组合进行： a) 自动检测按ISO 10893-11或EN 10246-8 或ASTM E273执行； 5 b) 手持检测按GB/T 11345或 ISO 1166执行； c) 磁粉检测按GB/T 26951或ISO 10893-5执行； d) 自动涡流检测按ISO 10893-2或ASTM E309执行。 6.2.3 拉伸试验 6.2.3.1 取样和加工要求如下： a) 试样的焊缝飞边应以机械方法去除，使之与母材厚度接近； b) 采用全厚度试样进行试验。试样厚度应等于或接近试件母材厚度T； c) 由于焊件太小，当无法制备拉伸试样时，免做拉伸试验。 6.2.3.2 试样形式如下： a) 机加工的矩形横截面试样 （见图4)适用于方形管与圆形管的横向试样以及方形管的纵向试样； b) 圆管的纵向弧形试样(见图5)，适用于外径较小，无法截取横向试样的圆形管。 a —试样原始厚度，单位为mm；0 b —试样平行长度的原始宽度，单位为mm；0 L —试样平行长度，单位为mm；c L —原始标距，单位为mm；0 L —试样总长度，单位为mm；k S —平行长度的原始横截面积，单位为mm；0 1 —夹持部分长度，根据试验机夹具而。