第五章_焊接檢驗及資格認(rèn)可的有關(guān)資料

1、,第五單元 焊接檢驗及評定介紹圖紙規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求材料控制合金鋼的識別焊接工藝評定及焊工評定總結(jié)關(guān)鍵術(shù)語及定義,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,介紹焊接檢驗工作要求檢驗員了解信息或者通過各種途徑獲取各種信息。盡管不同行業(yè)的焊接檢驗工作可能在許多方面都是相似的，但是每項工作都有自己獨特的要求。“所有的焊縫都必須是完好無缺”這句簡單的文字不能夠足以評判焊縫的質(zhì)量。檢驗員還經(jīng)常評估除了焊接質(zhì)量以外的其他

2、方面的制造。不同的材料用在不同焊接結(jié)構(gòu)上會影響整體的質(zhì)量。如果沒有設(shè)計人員或焊接工程師提供的有關(guān)焊縫質(zhì)量的信息，焊接檢驗員就不能準(zhǔn)確評判焊接產(chǎn)品。另外，焊接檢驗員還必須知道何時以及怎樣來評判焊接質(zhì)量。為了滿足這些要求，必須提供給設(shè)計人員、焊接工程師及焊接檢驗師許多文件資料以說明何物、何時、何地以及如何檢驗。這些資料也包括驗收準(zhǔn)則。這些驗收準(zhǔn)則根據(jù)應(yīng)用以不同的形式存在。焊接檢驗師使用的文件中可能包括圖紙、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求。合同文件或

3、采購單可能反映工作中將使用以上哪些文件。如果不止一項技術(shù)要求或規(guī)范被指定使用，則必須聯(lián)合使用這些規(guī)范和技術(shù)要求。技術(shù)要求可能對規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)有所增補或修改。焊接檢驗師如果有機會在工作開始前去了解所有的相關(guān)文件是必要的。這些焊前準(zhǔn)備工作給即將進行的檢驗工作提供了重要信息。通過這些文件，焊接檢驗師可以得到一些信息，其中包括以下幾個方面：部件尺寸及幾何形狀 使用的母材及填充金屬停止點要求 加工細節(jié)

4、工藝 無損檢驗規(guī)程檢驗范圍 接收/拒收準(zhǔn)則人員評定要求 工藝評定及焊工評定 材料控制要求,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,5.1 圖紙圖紙，即用圖的形式詳細地描述產(chǎn)品的部件及結(jié)構(gòu)。焊接檢驗師必須審核圖紙尺寸、公差、標(biāo)注、焊縫、焊接細則以及相關(guān)文件。從中知曉部件尺寸及形狀。圖紙能

5、夠幫助檢驗師理解構(gòu)件的裝配。另外，圖紙還能有助于確定產(chǎn)品制造中的問題。藍圖尺寸有兩個基本功能：· 提供部件制造所需的尺寸· 辨別每個構(gòu)件上各零件的安裝位置尺寸以不同的方式在圖紙上標(biāo)注。不同方式的選用根據(jù)每個物體的形狀和尺寸而定。方位的指定則使用一根引出線和一根箭頭。尺寸本身的位置根據(jù)可用空間的大小。在工作中，你會經(jīng)常遇到英寸和英寸的小數(shù)表示。世界已發(fā)展成一個各個國家的商品和服務(wù)的大市場。因此要求檢驗師使用公制

6、尺寸。目前，許多公司國際商務(wù)交流中在圖紙上使用兩種尺寸體系。這樣制造的部件不僅可以使用U.S.單位體系（常規(guī)），而且可以使用SI單位體系（國際單位體系）。使用兩種單位時，優(yōu)先使用U.S.常規(guī)單位體系，然后在后面或下面并在括號里使用SI體系標(biāo)注。： 1-1/2 in.(38.1mm) 或 1.50 in. (38.1mm)有些公司還會在圖紙的左上角放置一個圖表表示SI相等數(shù)值。這樣可以幫助工人開始“考慮公

7、制”。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,圖紙上顯示的另外一條重要信息就是公差。公差即部件設(shè)計尺寸變量允許的總范圍。公差表示的三種方法如下：（見圖5）(1) 極限值之間的一個變量(2) 設(shè)計尺寸后的公差(3) 只標(biāo)注一個值的時候，另一值假定為0公差也適用于其他圖形，如孔、槽、缺口表面及焊縫等的定位尺寸，一般說來公差的大小要切合實際，考慮其它因素以減少生產(chǎn)費用。公差可能是非常具體的并且已經(jīng)給定了相應(yīng)的值。公差標(biāo)注也可

8、能是一注解或包括在圖紙標(biāo)題中。除了特殊標(biāo)注外， 圖紙上的普通公差適用于所有尺寸。焊縫尺寸檢驗時，公差給予焊接檢驗師一定的接收/拒收范圍。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,圖紙注釋提供一些說明及其它信息。這些注解不僅給圖紙?zhí)峁┝艘恍┭a充說明，還給標(biāo)題欄、材料清單提供補充信息（見圖5.2）。這些釋注可以減少圖紙面上的信息重復(fù)， 如需鉆孔的尺寸、使用的緊固件、機加工的操作、檢驗要求等。當(dāng)標(biāo)注太多，如大型結(jié)構(gòu)件及建筑圖紙，這些

9、注釋要打印成單獨的幾頁并包括在整套圖紙或在合同文件中，這就是焊接檢驗師為什么要審核合同文件的原因之一（有時也指“技術(shù)文件包”）。根據(jù)藍圖運用，注釋可分類為通用的、局部的以及規(guī)程（技術(shù)條件）通用注釋適用于整套圖紙，一般位于標(biāo)題欄的上方或左方。如果圖紙區(qū)域的通用標(biāo)注有特例，標(biāo)注后面會注上“特殊注明除外”，這些特例用局部標(biāo)注標(biāo)于圖紙上。局部或特殊類型的注釋只用于一定的圖形或區(qū)域的尺寸標(biāo)注，標(biāo)注在附近位置，使用一箭頭（光箭頭和引出線）指向

10、所注釋的圖形或區(qū)域。局部注釋也可以注于圖紙或材料清單上，在等邊三角形里面注上注釋號（一般看成一面“小旗”）。作為局部注釋的技術(shù)要求表示需要的材料、使用的焊接工藝、焊條的類型及尺寸。當(dāng)一技術(shù)要求只針對單一圖形，那么必須靠近圖形。當(dāng)技術(shù)要求是通用的并適用所有或幾個不同圖形時，那么技術(shù)要求要置于圖紙規(guī)定的區(qū)域，并包括在技術(shù)規(guī)范或合同文件中。術(shù)語“技術(shù)要求”常常置于資料包首頁以闡明本圖紙是一套特殊圖紙，或者表示該工程的詳細說明文件。但是對于

11、材料，沒必要使用技術(shù)要求明這一術(shù)語，但必須逐一列出有關(guān)明細項目，后文將會進一步闡述。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,圖紙或其他文件中的焊接細節(jié)包括位置、長度、焊縫尺寸、接頭形式、材料清單、無損檢驗的技術(shù)要求以及特殊工藝要求。一些材料要求特殊的工藝，如：預(yù)熱。任何焊接開始前，焊接檢驗師要能夠認(rèn)識到這一點。有些文件規(guī)定制造過程中的“停止點”。制造過程中的“停止點”是特定的，預(yù)先安排的步驟，以進行階段檢驗。焊接檢驗師必須進

12、行檢驗或控制。只有在檢驗合格后，制造工作才能繼續(xù)進行。焊接檢驗師可以選擇安排一些停止點。這些停止點也可以在工作技術(shù)要求上標(biāo)注。加工細節(jié)必須在信息包中加以注明。梁的拱度、所用油漆對焊縫有無特殊要求。這些都是焊接檢驗師必須格外注意的，焊接檢驗師必須意識到這些細節(jié)。這樣就可以進行監(jiān)控及最終審核結(jié)果。焊接檢驗師必須要清楚地了解焊接工藝規(guī)程。如果焊接檢驗師了解使用的焊接工藝及材料，則可以對可能發(fā)生的問題以及防止這些問題的發(fā)生提出建議。焊接前，

13、檢驗員必須對焊接工藝進行審核，確保是否覆蓋了材料、厚度和工藝。這些規(guī)程將指出焊接過程中必須控制的一些重要環(huán)節(jié)以便得到合格的焊縫。另外一種加工細節(jié)包括在規(guī)程中說明成形焊縫的無損檢驗。無損檢驗技術(shù)要求必須附加一些信息，包括使用的方式、試驗規(guī)程、位置、試驗范圍及適用的接收/拒收技術(shù)要求。這些文件還要給焊接檢驗師提供目視檢驗的要求，并提供目視檢驗的范圍。這些文件還規(guī)定了是連續(xù)檢驗還是抽樣檢驗，另外還必須隨附一些和質(zhì)量要求有關(guān)的說明文件，包括

14、詳細的接收及拒收標(biāo)準(zhǔn)。這些信息的最后一方面和進行工作人員的資質(zhì)有關(guān)。對于從事焊接、目視檢驗及無損檢驗的人員有一些特殊的要求。焊接檢驗師進行必須積極地參與焊工資格審查及焊工資格評定試驗。焊接檢驗師必須掌握資格審查及焊工資格評定測試的要求。有些合同規(guī)定了從事焊縫目視檢驗及無損檢驗人員的評定等級。此時，必須有資料來證實檢驗人員的評定等級。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,以上可見，各種資料文件里面有各種信息。焊接檢驗師應(yīng)及時

15、得到這些信息以便進行有效的檢驗。有經(jīng)驗的焊接檢驗師可以識別哪些地方可能產(chǎn)生裝配問題。若能及早地發(fā)現(xiàn)，可以避免一些潛在的問題。如果在制造過程中問題發(fā)現(xiàn)得早，就可避免很多潛在的問題。如果由有經(jīng)驗的檢驗師審核這些關(guān)鍵步驟，一些費用昂貴的錯誤可能可以避免。在這里我們僅限于討論如何處理焊接質(zhì)量文件中某些信息。我們將詳細的闡述這些文件。工作中，焊接檢驗員很可能要參考這些文件。審核三種基本文件（規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求）。這并不是說明與焊接檢驗師有關(guān)

16、的文件就此三種。每位檢驗師要負(fù)責(zé)審核和檢驗項目有關(guān)的所有文件。另外，必須熟悉本文描述的所有檢驗要求和檢驗方式?；仡櫛窘滩牡牡谝粏卧附訖z驗師必須擁有豐富的圖紙、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)知識。這并不是說焊接檢驗師必須記住這些圖紙的內(nèi)容。但是，檢驗師必須非常熟悉這些文件以及時安排適當(dāng)?shù)臋z驗。所有文件必須可得，以便問題產(chǎn)生時查詢使用。焊接檢驗師必須熟悉指定工作的有關(guān)文件。對其它文件基本了解也是非常有益的。這對解釋某些情況非常有幫助。以上提到的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)

17、要求及規(guī)范可以解答不同行業(yè)的問題。下文將逐個討論規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求。以下許多組織是負(fù)責(zé)文件資料的編寫及其版本的修改。包括但不僅限于以下組織。美國焊接協(xié)會（AWS）美國機械工程師協(xié)會（ASME）美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）美國石油協(xié)會（API）美國船檢局（ABS）運輸部（DOT）軍事部門（陸軍、海軍等）其他政府機構(gòu),第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,5.2 規(guī)范首先討論的是規(guī)范?？梢远x為，“供國家、城市

18、等參照的法規(guī)”。城市或州裁決建一建筑時，常常要符合“建筑規(guī)范”。因為規(guī)范具有法律地位，所以一般被視為是強制性的。因此，規(guī)范中“必須”、“要”這類詞常常見到。每個規(guī)范都有其自身的條件和要求，通常還包括有關(guān)的評判方法。焊接檢驗師經(jīng)常根據(jù)規(guī)范進行檢驗。 AWS和ASME等組織將這些規(guī)范的有關(guān)領(lǐng)域加以發(fā)展。AWS已經(jīng)出版了九個規(guī)范（最新），每個規(guī)范涉及到焊接應(yīng)用的不同行業(yè)：AWS 規(guī)范AWS D1.1 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范—鋼AWS D1.

19、2 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范—鋁AWS D1.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范—薄板AWS D1.4 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范—鋼的加強AWS D1.5 橋梁焊接規(guī)范AWS D1.6 薄板焊接規(guī)范等等----,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,因此，根據(jù)焊接型式的不同，在以上的規(guī)范中選擇一個或多個作為焊縫的質(zhì)量要求。ASME也已經(jīng)出版了一些壓力管道及容器規(guī)范。其中兩項，ASME B31.1，動力管道及B31.3，工藝管道，詳細闡述了兩種類型的壓

20、力管道的要求。當(dāng)這兩項規(guī)范前帶上ANSI命名時，實際上它們已經(jīng)被ASME完善。ASME同樣也編寫并完善了壓力容器設(shè)計及制造的一系列規(guī)范。根據(jù)容器的不同運用，ASME包括一整套11個獨立的卷。這11個部分為：ASME規(guī)范章節(jié)第一卷 動力鍋爐第二卷 材料第三卷 NCA—第一冊和第二冊 總要求第四卷 采暖鍋爐第五卷 無損檢驗第六卷 采暖鍋爐維護及運行推薦規(guī)范第七卷 動力鍋爐維護推薦規(guī)范第八卷 壓力容器

21、，第一冊、第二冊和第三冊第九卷 焊接及釬焊評定第十卷 玻璃纖維增強塑料壓力容器第十一卷 核動力廠檢驗規(guī)則,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,除了ASME規(guī)范第十一卷所列章節(jié)，許多卷還有分冊。焊接檢驗師要參考ASME規(guī)范的分卷分冊。例如：在碳鋼的制造篇，壓力容器需參照以下幾卷：第二卷 A篇—鐵基材料技術(shù)條件第二卷 B篇—非鐵基材料技術(shù)條件第二卷 C篇—焊條及填充金屬技術(shù)條件第二卷 D篇—特性第五卷 無損檢

22、驗第八卷 壓力容器建造規(guī)范，第 一冊、第二冊和第三冊第九卷 焊接及釬焊評定因為有如此多的章節(jié)可供查閱，焊接檢驗師要知道每條具體信息的出處。如：ASME第二卷，C篇等同于AWS填充金屬技術(shù)條件。ASME幾乎整體采用AWS技術(shù)條件。如果焊接檢驗師某一部分很精通，則只需查閱標(biāo)題。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,5.3 標(biāo)準(zhǔn)本文涉及的下一種文件類型即標(biāo)準(zhǔn)。詞典上如此描述“標(biāo)準(zhǔn)是一種準(zhǔn)則或基準(zhǔn)，用于測量比較或決定事物的容

23、量、數(shù)量、內(nèi)容、范圍、價值、質(zhì)量等”。一項標(biāo)準(zhǔn)被視為一套獨立的資料。但是，標(biāo)準(zhǔn)一詞也適用于許多形式的資料，包括：規(guī)范和技術(shù)要求。其它形式的資料也可認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)，如術(shù)語、各種圖示符號、分類及一些條款的定義。有些標(biāo)準(zhǔn)是強制性的。就是說這些資料是絕對要求遵循的。這類標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)、清晰，象法律、法規(guī)一樣。因此，焊接檢驗師必須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容作出裁決。這類強制性標(biāo)準(zhǔn)中使用“必須”等詞句，因為這類標(biāo)準(zhǔn)的要求是強制性的。所以規(guī)范也屬于強制性標(biāo)準(zhǔn)的一種，因為

24、規(guī)范是具有法律效應(yīng)的。許多提供重要信息的標(biāo)準(zhǔn)是非強制型的。術(shù)語就是非強制性標(biāo)準(zhǔn)的一例。推薦篇也屬于非強制性標(biāo)準(zhǔn)。在文字上，非強制型標(biāo)準(zhǔn)使用“應(yīng)當(dāng)”代替“必須”。言下之意是對某些工作作指導(dǎo)說明。但這并不是說拒收就是因為不符合這項指導(dǎo)說明。即使一項標(biāo)準(zhǔn)是非強制性的，它仍提供了許多焊接檢驗師不能忽視的信息。非強制性標(biāo)準(zhǔn)為強制性標(biāo)準(zhǔn)的完善提供了基礎(chǔ)。如：ASNT推薦篇NO.SNT-TC-1A。ASNT編制這份文件是“無損探傷檢驗人員的評定及

25、指南”（見圖5.3）。國家標(biāo)準(zhǔn)就是通過投票表決而產(chǎn)生的。國家標(biāo)準(zhǔn)由美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）編制完善。標(biāo)準(zhǔn)由不同的技術(shù)組織編寫如：AWS和美國機械工程師協(xié)會（ASME），并由ANSI審核完成。當(dāng)適用時，它們可能會同時帶有兩個組織的標(biāo)志。如：ANSI/ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范，第九卷，和AWS D1.1, 鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范（見圖5.4和5.5）。焊接檢驗師使用的其它常用標(biāo)準(zhǔn)有美國石油協(xié)會的API 1104，管道及相關(guān)設(shè)施的焊接標(biāo)準(zhǔn)。

26、意如其名，此標(biāo)準(zhǔn)適用于全國石油運輸及儲存的所有管路及其它設(shè)施的焊接。此標(biāo)準(zhǔn)包含焊接工藝評定、焊工及焊接操作工技能評定，適用于原油、石油產(chǎn)品氣體燃料中壓縮機、泵、運輸管路中對接接頭焊及T型接頭的氣體保護焊和電弧焊。API1104 也包括焊縫目視檢驗和RT檢驗要求(見圖5.6)。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,ASTM協(xié)會還編寫了許多有關(guān)材料和試驗方式的技術(shù)要求。這些標(biāo)準(zhǔn)包括各種行業(yè)的金屬和非金屬產(chǎn)品。這些技術(shù)要求由買方和

27、供貨商而定。雙方就材料和試驗方式的要求達成共識。當(dāng)使用某種材料進行某種試驗時，這些現(xiàn)存的技術(shù)要求就非常方便雙方的交流（見圖5.7）。5.4 技術(shù)要求本文討論的最后一類文件資料即技術(shù)要求。這類文件被描述為“產(chǎn)品部件的詳細說明；對某一部件實際尺寸或要求尺寸、質(zhì)量、性能、條款等的解釋?！奔夹g(shù)要求就是對某些條款或操作步驟的詳細說明。技術(shù)要求中不僅列出要求，而且還列出了具體的測量方法。技術(shù)要求根據(jù)不同的需要以不同的形式存在。許多公司常常編

28、寫一些內(nèi)部技術(shù)要求，這些技術(shù)要求反映生產(chǎn)制造中的材料發(fā)放及工藝。這種技術(shù)要求可以在公司內(nèi)部使用，也可以提供給供貨商說明公司需要購買的產(chǎn)品的類型。當(dāng)要求已經(jīng)書面化，則更加可以確保所提供的產(chǎn)品或服務(wù)能滿足客戶的需求。工程部和采購部用技術(shù)要求來反映它們的要求。除了公司內(nèi)部技術(shù)要求，許多組織還頒布了其他技術(shù)要求或標(biāo)準(zhǔn)供工業(yè)界使用。表5.1列出了這些組織的詳細資料。這些組織有很多共同感興趣的領(lǐng)域，如：焊接，所以他們已達成協(xié)議減少技術(shù)要求的重復(fù)

29、。用于某些產(chǎn)品的技術(shù)要求由某一組織編寫，此組織承擔(dān)所有的責(zé)任。每個編寫標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)要求的組織都由自愿者或任務(wù)小組組成并完成這項任務(wù)。這些組織的成員都是該領(lǐng)域的專家。他們初步編寫技術(shù)要求或標(biāo)準(zhǔn)，然后由更大的組織進行審核。每個組織的主委會是由生產(chǎn)商、用戶和政府部門的一些成員組成。為了避免某一集團的控制或減少他們的影響，必須規(guī)定所有成員的比例。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,聯(lián)邦政府完善或采用技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)用于公眾產(chǎn)品。技術(shù)

30、要求或標(biāo)準(zhǔn)編寫委員會常常有聯(lián)合政府部門或機構(gòu)的人員組成，這些機構(gòu)對某些產(chǎn)品或服務(wù)負(fù)責(zé)。其他為各自的行業(yè)編寫技術(shù)要求的組織有API和AWS。API技術(shù)要求涉及石油工業(yè)中的材料和設(shè)備的要求。AWS編寫了許多制造中焊接填充金屬及焊接型式的要求。規(guī)范的A5.XX、AWS A5.1~AWSA5.33涉及不同類型的焊接材料要求。例：A5.1關(guān)于手工電弧焊中有關(guān)碳鋼藥皮焊條的詳細資料，包括焊材的類別號、熔敷金屬的化學(xué)成分及機械性能、要求的試驗、試

31、驗細節(jié)、尺寸要求及包裝。AWS A5.01，填充金屬采購指南則概括了填充金屬的采購程序。AWS編寫的其它規(guī)程（技術(shù)條件）則反映了各種類型設(shè)備的不同制造要求。詳見D14.1到D14.6。其中包括這些文件：其中每個規(guī)程都和AWS D1.1的總要求有關(guān)。D14.1 工業(yè)及工廠吊車的焊接規(guī)程D14.2 金屬切割機床刀具焊接規(guī)程D14.3 推土機及施工設(shè)備的焊接規(guī)程D14.4 機械設(shè)備焊接接頭規(guī)程D14.5 印刷機及印刷設(shè)備的焊接規(guī)

32、程D14.6 旋轉(zhuǎn)設(shè)備規(guī)程,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ANSI）是一個民間組織，負(fù)責(zé)美國國家標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)。ANSI事實上并不編寫標(biāo)準(zhǔn)，只組織國內(nèi)的相關(guān)的審核小組以決定哪項標(biāo)準(zhǔn)符合公眾的利益。每個小組的成員來自和各種文件資料有關(guān)的不同組織。如果一項標(biāo)準(zhǔn)被一致認(rèn)同，就會被采用作為國家標(biāo)準(zhǔn)。但是，ANSI標(biāo)準(zhǔn)的采用并不是強制性的。其它工業(yè)國家也編寫并發(fā)行了焊接標(biāo)準(zhǔn)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO），其目的就是

33、建立國際統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)以便進行國際貿(mào)易和服務(wù)。ISO由80個國家的標(biāo)準(zhǔn)編寫組織組成，采用或編寫了4000多項標(biāo)準(zhǔn)。ISO標(biāo)準(zhǔn)的出版權(quán)屬ANSI。美國焊接協(xié)會（AWS）出版了許多有關(guān)焊接使用及質(zhì)量控制的資料。這些資料包括：規(guī)范、技術(shù)要求、推薦篇、分類、焊接方式及指導(dǎo)說明。AWS刊物涉及到以下內(nèi)容：定義及符號、填充金屬、評定及試驗、焊接工藝、焊接應(yīng)用及安全（見圖5.8）。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,5.5 材料控制在許

34、多國家，制造的一個重要方面就是材料的識別及跟蹤。這在壓力容器和核設(shè)備制造工廠尤為重要。有些焊接檢驗師常規(guī)工作的一部分就是協(xié)助材料的控制。這種情況下，焊接檢驗師就必須能夠正確的進行材料識別，并能就相關(guān)資料進行比較。焊接材料的訂購需符合某個標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求。為了確保合同與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的一致性，供貨商必須附上標(biāo)有材料重要特征的文件資料。這些文件有時為材料試驗報告，其英文縮寫為“MTR”。還有些時候是文件“MTC”，為材料試驗證明書。這些文件常常來

35、自制造商闡述材料化學(xué)及物理特性的證明文件。文件通常既典型又實際。典型特性就是籠統(tǒng)地表示材料符合某個技術(shù)要求。實際就是材料特性已經(jīng)實際的測量并在MTR中逐條列出。這兩條特性都表明材料符合技術(shù)要求。實際特性描述了材料所測得的化學(xué)及機械特性，有：板材、管子、棒材、型材及焊接填充金屬等。見圖5.9。當(dāng)材料到達制造現(xiàn)場，焊接檢驗師要負(fù)責(zé)MTR的審核。這項審核有助于識別材料是否符合所有技術(shù)要求。一般情況下，根據(jù)類型、牌號、爐號等進行區(qū)分。材料識別

36、后，對其進行油漆標(biāo)記或在材料表面某些明顯位置進行標(biāo)注。焊接檢驗師將這些識別標(biāo)記和MTR中的信息進行對比，確保提供正確的文件資料及材料。為了對材料成功的控制，必須要有材料控制體系，以便對在制造過程的每個階段的材料進行跟蹤。其目的在于對產(chǎn)品中每個材料能追溯至MTR和材料的供應(yīng)商。許多產(chǎn)品制造中，這不是一項絕對要求。許多工業(yè)，如：核工業(yè)和航空工業(yè)，在制造中對此項有絕對要求。一般工廠都會規(guī)定哪些部件需要進行制造跟蹤。焊接檢驗師也在材料控制體系

37、中進行檢驗。焊接檢驗師可審核文件的一致性，或只進行簡單檢查確保此項工作已由其它人員完成。焊接檢驗師可以深入到整個材料控制體系或僅僅某一方面，如材料識別規(guī)程。一個成功的材料控制體系有幾個重要特性。第一，盡可能簡單。如果一個體系過于復(fù)雜，它可能不會被接受領(lǐng)會，最終導(dǎo)致控制失敗。能讓每一個人都理解的簡單材料控制體系更易成功。另外一個重要特征就是：能對其進行適當(dāng)?shù)臋z驗，確保體系不被破壞，從而不會導(dǎo)致跟蹤失效。,第五單元 焊接檢驗及評定 201

38、1-11-12,有幾種方法可確保對材料的有效跟蹤。根據(jù)材料控制的程度和所需材料的類型，公司建立符合各自需要的體系。如果僅僅可能使用兩三種不同型號的材料，簡單、單獨的體系就足夠了。這種方式要求各種材料要單獨存放。此種隔離使用特殊的、注有標(biāo)記的架子或者在制造工廠的某一單獨的區(qū)域使用不同型號的材料。進行材料控制的另一種有效的方法就是使用顏色區(qū)分。每一種型號或牌號的材料使用某重顏色進行標(biāo)注。材料驗收時，負(fù)責(zé)材料的人員做正確的顏色標(biāo)記。在后期制

39、造中，材料標(biāo)記可以幫助材料的識別。材料的顏色標(biāo)注暴露在陽光或大自然中，其顏色會改變，所以必須考慮顏色標(biāo)記的“牢度”或耐久度。由于日曬引起的顏色變化可能會導(dǎo)致材料控制的嚴(yán)重錯誤。另外，必須考慮標(biāo)注的顏色不能對材料本身有損害。例：含氯量高的標(biāo)記材料對奧氏體不銹鋼材料有損害；含硫量高的標(biāo)記材料對高鎳合金有損害。材料控制的另一種方法就是使用字母數(shù)字編號?？梢圆捎脤⒄麄€識別符號移至每一小塊材料的方法來進行材料跟蹤。但是，信息范圍可能非常廣泛

40、，需要大量的時間和精力。字母數(shù)字編號使用時可以減少信息范圍，例：類型、牌號、尺寸、爐號、批號等。字母數(shù)字編號（也可以很短）可以注于材料上用來簡化材料跟蹤。收到一批材料，這批材料有規(guī)定的型號、牌號、爐號等，則標(biāo)上A1、A2、A3、…、D1、D2等。材料信息標(biāo)于一頁小標(biāo)簽上并有適當(dāng)?shù)淖帜笖?shù)字編號，通過這些特殊的符號就可進行制造過程中的材料跟蹤。這些縮寫的符號比那些復(fù)雜的的標(biāo)記更容易移植。本文要討論的最后一種材料控制的方法就是“條形碼”，

41、在材料控制和儲存控制中自動使用并且非常有效。條形碼使用一簇短的、不同寬度的垂直線段作為材料標(biāo)記。這些條形碼可以在一定的區(qū)域手工或自動標(biāo)上。使用條形碼要有閱讀器，閱讀器能夠掃描條形碼并將線段信息翻譯成實際型號、牌號、化學(xué)成分等。這套體系非常有效，許多工廠在材料控制方面都選擇這一體系。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,這些標(biāo)注體系的識別符號都必須非常明顯。如果部件較大，習(xí)慣將標(biāo)記標(biāo)在好幾處。如果部件較小，標(biāo)記標(biāo)在板材兩對角處

42、或管子、型材、棒材兩端。如果材料被分成兩半，每一半則保留標(biāo)記。如果材料被進一步切割，必須將標(biāo)記移植到每一塊材料，包括被儲存的材料。許多管材制造商在管子的長度方向上每3~6英尺印上管子尺寸、管子技術(shù)要求號及爐號等簡易標(biāo)注。焊接檢驗師由于工作原因會涉及以上幾種材料控制體系。涉及的工作可能為審查、標(biāo)注或簡單檢查焊件上的標(biāo)記即可。5.6 合金識別合金識別符號一般由一些工業(yè)協(xié)會完善，如：汽車工程協(xié)會（SAE）、美國鋼鐵協(xié)會（AISI）、銅

43、研制協(xié)會（CDA）。有些合金識別符號產(chǎn)生于某些工業(yè)，與其它工業(yè)沒有太大關(guān)系。所以，這些工業(yè)協(xié)會所創(chuàng)的合金識別符號相互覆蓋，甚至完全不同的合金使用相同的識別符號，導(dǎo)致混淆甚至錯誤。1974年創(chuàng)建的統(tǒng)一數(shù)字體系（UNS）有助于許多國際通用的數(shù)字系統(tǒng)的內(nèi)部聯(lián)系，這幾個數(shù)字系統(tǒng)由許多協(xié)會、貿(mào)易組織、個體、金屬及合金生產(chǎn)商支持（見圖5.10）。UNS體系可以防止同一材料使用不同識別符號引起混淆，還可以防止兩種或兩種以上不同材料使用相同的識別符號

44、。統(tǒng)一數(shù)字體系使用標(biāo)準(zhǔn)有利于有效索引、記錄保存、數(shù)據(jù)儲存、金屬及合金的修正及相互參考。這一體系不是有關(guān)材料的形式、條件、質(zhì)量的規(guī)程，它的創(chuàng)立只為基本識別。UNS可以為每一種有：“商業(yè)意義”或“生產(chǎn)價值”的金屬或合金標(biāo)注字母數(shù)字標(biāo)記。意思是說這些金屬及合金有實際工業(yè)價值或已固定生產(chǎn)。UNS建立了18個系列金屬及合金基本符號。每一個系列包含一單個的字母前綴，其后是5個數(shù)字。多數(shù)情況下，字母對金屬系列具有提示作用。（如A代表鋁，S代表不銹

45、鋼）。圖表5.11列出了基本符號及金屬、合金分類。此資料出自SAE HS-1086/ASTM DS-56 E，統(tǒng)一數(shù)字體系中的金屬及合金（SAE和ASTM聯(lián)合出版）。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,為了說明金屬和合金編號可以相互參考，請參考下文：AISI—1020 = 碳鋼UNS—G10200 = 碳鋼CDA—C36000 = 高速切削黃銅UNS—C36000 = 高速切削黃銅“UNS”—主要編號系列A 0

46、0001-A99999鋁及鋁合金C 00001-C99999銅及銅合金E 00001-E99999稀土金屬及類似金屬及合金F 00001-F99999鑄鐵G 00001-G99999AISI及SAE碳鋼及合金鋼H 00001-H99999 AISI及SAE H鋼J 00001-J99999 鑄鋼（除刀具鋼材外）K00001-K99999 硬質(zhì)合金鋼

47、及鐵基合金L00001-L99999 低熔點金屬及合金M00001-M99999硬質(zhì)非鐵基金屬及合金N00001-N99999鎳及鎳合金P00001-P99999 貴金屬及合金R00001-R99999活性耐火金屬及合金S00001-S99999 耐熱耐腐蝕鋼（包括不銹鋼），閥門鋼及鐵基高溫合金T00001-T99999 工具鋼，鍛件及鑄件W000

48、01-W99999焊接填充金屬Z00001-Z99999 鋅及鋅合金 圖5.11—UNS基本編號,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,在每組“UNS基本編號”系列內(nèi)，建立一“次要分編號”對金屬及合金進行分類。如圖表5.12所示，焊接填充金屬在主要UNS分類后，已被細分為一系列的分編號。讀者必須知道此清單為填充金屬，由化學(xué)成分來決定。此清單不能與AWS符

49、號混淆。在AWS中，E代表焊條，而UNS對焊條分類是基于焊縫熔敷金屬。本單元這一章節(jié)提供的資料只作說明，幫助你去理解編號系統(tǒng)中的材料符號。若要得到一些詳細的解釋或得到金屬及合金在統(tǒng)一數(shù)字體系中的附加列表，讀者可以聯(lián)系表5.13中所列的資料（這些組織的地址及電話號碼在前文已有所列）?！癠NS”-次要編號系列W 00000-W09999焊縫填充金屬-碳鋼W 10000-W19999焊縫填充金屬-錳鉬合金W

50、 20000-W29999焊縫填充金屬-鎳鋼W 30000-W39999焊縫填充金屬-奧氏體不銹鋼W 40000-W49999焊縫填充金屬-鐵素體不銹鋼W 50000-W59999焊縫填充金屬-鉻基低合金鋼W 60000-W69999焊縫填充金屬-銅合金W 70000-W79999焊縫填充金屬-表面堆焊合金W 80000-W89999焊縫填充金屬-鎳合金

51、 圖5.12—UNS的次要編號,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,常用鋼的技術(shù)要求焊接檢驗師有時要將材料的實際性能和材料技術(shù)要求中的特性相對比。ASTM組織已經(jīng)編寫了許多材料技術(shù)要求。參考這些要求，可以得到許多信息。為了更進一步了解這些信息，這里將討論一種常用鋼的技術(shù)要求。例如：ASTM技術(shù)要求A514，高屈服強度、適用于焊接的、淬火及回火合金鋼板。我們將用這個

52、技術(shù)要求來闡述常用鋼的技術(shù)要求中的一些細節(jié)。焊接檢驗師可以通過其中一些重要章節(jié)來了解技術(shù)要求的基本格式。范圍 精確地說明了技術(shù)要求所闡述的內(nèi)容。即技術(shù)要求覆蓋的范圍。引用文件 技術(shù)要求中所要參考的其他文件的目錄。訂貨須知 符合此技術(shù)要求的材料。一般依照ASTM A6，而不是按照每個獨立的技術(shù)要求。制造工藝 列出產(chǎn)品生產(chǎn)的方式。熱處理 列出合金的熱處理細節(jié)?；瘜W(xué)成分 為您提供一張列有化學(xué)成分要求的表格。標(biāo)出這幾個牌號非常重要

53、，而且每個牌號有各自的化學(xué)成分。拉伸要求 為您提供一張列有所需合金拉伸強度的表格。對于不同的厚度范圍，拉伸強度一般是不同的。布里涅耳硬度要求 說明布里涅耳硬度試驗的范圍及要求。試樣 列出任何與試樣位置、準(zhǔn)備、處理有關(guān)的信息。試驗數(shù)量 列出試樣的數(shù)量。重新試驗 此章節(jié)闡述試驗不合格的試樣需要遵循的程序。標(biāo)記 有關(guān)材料識別說明。增補要求 列出所有買方提出的增補要求。如果買方在采購單上不作說明，則不考慮增補要求。,第五單元 焊接

54、檢驗及評定 2011-11-12,常用的填充金屬技術(shù)要求焊接檢驗師還要審核焊接填充金屬特性，檢查是否與技術(shù)要求一致。技術(shù)要求之一，AWS A5.1，碳鋼藥皮焊條技術(shù)要求將作為一例詳細闡述。技術(shù)要求的一些重要特征將在此闡述：范圍 說明技術(shù)要求所涉及的內(nèi)容。A部分—基本要求分類 列出分類的基礎(chǔ)。列表說明參考資料。這些分類基于電流的類型、熔敷金屬的類型、焊接位置、化學(xué)成分及機械性能。驗收 如果焊條符合AWS A5.01要求，就可以

55、驗收。證明 闡述生產(chǎn)商必須確認(rèn)產(chǎn)品符合所有技術(shù)要求。重新試驗 如果某項試驗失敗，該試驗重復(fù)兩次，每次試驗必須通過。生產(chǎn)方式 任何生產(chǎn)方式都必須符合技術(shù)要求。標(biāo)記 每個包裝外的必需標(biāo)記都應(yīng)清晰可見。包裝 說明合適的包裝，包括標(biāo)準(zhǔn)尺寸及設(shè)置。圓整方法 說明怎樣圓整拉伸數(shù)據(jù)接近于1000psi。B部分—試驗及試驗方法用來判斷填充金屬是否符合技術(shù)要求所需的一系列化學(xué)成分及機械性能試驗。試驗包括化學(xué)成分、全焊縫、沖擊、致密、橫向拉

56、伸、縱向彎曲及角焊縫試驗。C部分—生產(chǎn)、包裝及商標(biāo)。詳細闡述技術(shù)要求中對此部分的要求。D部分—試驗細節(jié) 說明各種試驗的操作過程，檢驗填充金屬是否符合技術(shù)要求。另外也說明試驗屬于哪類范疇。附錄—包含技術(shù)要求正文以外的附加資料。包括注意如何使用焊條的有關(guān)資料。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,5.7 工藝評定及焊工評定每項以焊接工作為主的工程，不管是在車間完工，還是在現(xiàn)場完工，焊接工藝評定及焊工評定都是工作的一個重要

57、部分。工藝及焊工的評定工作是制造工序中最重要的準(zhǔn)備步驟之一。經(jīng)常有許多項目焊接工藝未經(jīng)批準(zhǔn)就開始。由于技術(shù)、材料或操作工技能等不可預(yù)知因素的缺乏，可能會導(dǎo)致過高的產(chǎn)品拒收率。焊接檢驗師有可能參與評定試驗。個別公司會控制焊接檢驗師參與試驗的程度。有些工藝要求焊接檢驗員見證焊接及評定試驗。因此，焊接檢驗師必須熟知焊接工藝評定和焊工評定的步驟。許多規(guī)范為制造商或承包商規(guī)定了評定的職責(zé)。因此，公司必須詳細規(guī)定焊接評定細則以確保焊接工藝及焊工

58、符合適宜的規(guī)范和技術(shù)要求。顯然，精明的焊接制造商及承包商意識到焊接工藝及焊工的評定會節(jié)省一筆成本。當(dāng)焊接人員及焊接方法經(jīng)試驗認(rèn)可后，很少會由于焊縫拒收及工程延期引起過多的費用開銷。在試驗中發(fā)現(xiàn)這些缺陷比在制造加工中發(fā)現(xiàn)要經(jīng)濟的多。焊接檢驗師也可以通過資料審核參與這些評定。其責(zé)任之一就是審核焊接工藝及焊工評定來決定它們是否符合規(guī)范及技術(shù)要求。有經(jīng)驗的焊接檢驗師經(jīng)過仔細檢驗，會發(fā)現(xiàn)許多問題并且在焊接之前給予糾正。另外，許多規(guī)范授權(quán)焊接檢

59、驗師可以在焊工的焊接質(zhì)量持續(xù)低于標(biāo)準(zhǔn)要求時對他們進行再次評定。在本討論中，并不是說只有焊接要作評定。例如釬焊，也要求工藝評定及焊工評定。釬焊評定見ASME第九卷，此卷描述了焊接工藝評定及焊工評定的步驟。幾個主要規(guī)范（例：AWS D1.1、ASME 第九卷、API 1104）中有關(guān)焊接工藝的規(guī)定稍有不同，有些區(qū)別在規(guī)范中也作了注明。檢驗師必須經(jīng)常參考這些規(guī)范。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,工藝評定評定的第一個步驟就

60、是焊接工藝的準(zhǔn)備及完善，這在焊工評定及產(chǎn)品焊接以前完成，因為工藝評定來衡量實際焊接工藝與材料是否匹配。一般情況下，進行焊接工藝評定是顯示以下各項的匹配性。母材焊接、釬焊填充金屬方法及技巧焊接檢驗師還必須注意到工藝評定中對試驗焊工的技能沒有提出要求。盡管許多規(guī)范認(rèn)為工藝評定對焊工進行自動評定，但是實際上工藝評定并不專門用于判定焊工的能力。每個規(guī)范對于焊接工藝的評定都有細微的差別，但其基本目的是一樣的。工藝評定有三種基本方法，包

61、括免除評定工藝試驗，實際的工藝評定試驗及特殊應(yīng)用的模擬試驗。模擬試驗作為工藝評定的補充。我們首先討論美國焊接協(xié)會AWS D1.1，鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范。因為許多工藝都可免除評定，這一體系在焊接領(lǐng)域是獨一無二的。所以只要焊接參數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)，則不需要進行評定試驗。D1.1規(guī)范列出了不同的焊接方法、母材、厚度、接頭型式及焊接技巧，當(dāng)這些焊接參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)組合使用時，則認(rèn)為是免除評定的。AWS D1.1規(guī)定四種焊接方法是免除評定的，包括：S

62、MAW、SAW、FCAW、GMAW，除了短路過渡焊接。但這并不是說只能使用這幾種焊接方法。簡單地說來，如果產(chǎn)品焊接中使用其他焊接方法，則要求焊接工藝評定試驗。有許多母材也是免除評定的。母材的厚度也會對焊接工藝的性能產(chǎn)生影響。因此，各種免除評定接頭在厚度上有限制。AWS D1.1規(guī)定鋼材焊接厚度大于等于1/8英寸。不同方法、不同位置、不同接頭型式的免除評定焊接接頭的母材的特殊厚度范圍已列表。另外，因為有些條件使得工藝超出限制的范圍，這并

63、不是說這項工藝不能使用。而必須進行評定試驗以確認(rèn)這一工藝。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,圖5.14即AWS D1.1列出了對免除評定焊接接頭的各種限制。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,觀察這張圖及表中的值，你會看到此免除評定焊接接頭為單面V型坡口對接焊縫，單面焊接，根部加金屬襯墊材料。表中數(shù)據(jù)依照方法、厚度及焊接位置的不同列出不同焊接接頭型式的要求。另外，對于規(guī)定的方法，根部的間隙和坡口角度有關(guān)。對

64、于SMAW工藝，根部間隙及坡口角度的連接有三種選擇：根部間隙1/4英寸—45度坡口角度，根部間隙3/8英寸—30度坡口角度，根部間隙1/2英寸—20度坡口角度。在表格右上角插入注明根部間隙及坡口角度的公差的表也很重要。有些尺寸上注明公差為“零件圖用”、“裝配圖用”。 “裝配圖用”公差與部件實際裝配時的允許偏差有關(guān)。因此，焊接檢驗師在產(chǎn)品接頭實際裝配檢驗時要運用這些“裝配圖用”公差。下一列列出了免除評定接頭的位置。緊隨其后的一列闡述使用

65、FCAW時是否使用氣體保護。參照這些免除評定焊接接頭時，注意表格最后一欄中的標(biāo)注非常重要。這些標(biāo)注往往是對免除評定焊接接頭進行更多的限制。最后審閱了AWS D1.1規(guī)范的第三第四章內(nèi)容后，才能分別判斷一個焊接工藝是否免除評定或需要評定。另外，第5章規(guī)定了許多焊縫準(zhǔn)備及完工的驗收質(zhì)量要求。第5章也包含達到這些質(zhì)量等級的驗收方法。這一章還詳細規(guī)定了對不同焊接方法的具體要求，包括“重要變量”。重要變量是焊接方法的主要參數(shù)。如果其變化超過一

66、定的限值，就必須建立一項新的焊接工藝。這就是說，這些變量非常重要，如果其發(fā)生變化，會導(dǎo)致不合格的焊縫。已列出了每種不同焊接工藝的重要變量。如上所述，如果任何變量導(dǎo)致焊接工藝不能免除評定，可以通過對焊接試板進行破壞性試驗來評定。與ASME第4章基本類同，這在下一章即將討論。但是，AWS一個主要的區(qū)別就是：產(chǎn)品焊縫的每一焊接位置都必須進行工藝評定。AWS D1.1第4章中可以見到試驗要求，詳細描述了試驗條件、試驗結(jié)果及不同工藝評定的限值要

67、求。,第五單元 焊接檢驗及評定 2011-11-12,工藝評定另一種常用方法就是工藝評定試驗。ASME和API的一些修訂版都使用了這種方法來進行焊接工藝評定。ASME 第九卷 焊接及釬焊評定涉及到壓力容器和管路制造中的焊接和釬焊評定。API 1104 管路及相關(guān)設(shè)施的焊接標(biāo)準(zhǔn)主要被美國管道工業(yè)在焊接工藝評定和焊工評定時使用。在ASME和AWS中都存在一些重要的變量。如在AWS體系中，這些重要變量決定工藝評定的范圍。即一旦超出了這些規(guī)定

68、的極限，就必須重做工藝評定。這些重要的變量包括焊接方法、焊接參數(shù)、母材類型、母材厚度、填充金屬類型及尺寸、焊接技巧等。在ASME體系中，焊接工藝規(guī)程（WPS）中必須注明這些重要的變量，必須注明這些變量的范圍。因為超出了變量的極限范圍，則要求進行全面的評定試驗。試驗情況記錄于另一份工藝評定報告（PQR）。因此，一份WPS可能對應(yīng)著系列的PQR文件。當(dāng)產(chǎn)品焊接中所有變量確定后就可以焊工藝評定試樣。ASME工藝評定中板材和管子可通用。在A

69、PI中通常是管狀的。焊接后要求截取試樣，依照要求進行破壞性試驗以判定是否合格。圖5.15及5.16為一些典型的工藝評定試樣，分別根據(jù)ASME第九卷和API 1104的評定要求。在ASME體系中，平焊位置的工藝評定可以評定所有位置的評定。API則規(guī)定按工件的不同要求，工藝評定的位置為固定或旋轉(zhuǎn)，或是兩者都有。但是，這二個位置的任何一個的評定不能覆蓋另一個位置。試驗是用來評估焊接技巧、母材及填充金屬的影響。工藝評定中使用一些普通的試驗：