特种设备焊接工艺评定及焊工考核对比浅谈

特种设备焊接工艺评定及焊工考核对比浅谈

柏晶晶

江苏省特种设备安全监督检验研究院扬州分院，江苏 扬州 225000

[摘 要] 焊接质量的好坏直接影响到特种设备的安全运行与使用寿命，焊接工艺评定与合格焊工的考核又是特种设备焊接质量把控的重要因素。分析对比了承压焊评及特种设备焊工考核标准的应用，并就难点因素举例解释，最后总结了标准应用的关键点及对标准与实际结合时的情况提了一些建议。

关键词：特种设备 承压焊评 焊工考核

0 前言

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、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆，在石油、化工、冶金等领域都有着极其广泛的应用。而在特种设备制造、安装、改造、维修过程中，焊接质量的好坏直接影响到特种设备的安全运行与使用寿命，在这之中，特种设备的焊接工艺评定及焊工的考核对焊接质量的把控起到了极其重要的作用。

为了适应我国经济社会发展及保障特种设备生产过程及焊工考核工作的规范有序开展，国家质检总局于2011年2月颁布实施了TSG Z6002-2010《特种设备焊机操作人员考核细则》（以下简称《焊考细则》），同时国家能源局于2011年10月颁布实施了NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》（以下简称《承压焊评》）。针对这两本标准内容的专业性、类似性及理解容易混淆的情况，对这两本标准的应用作一个对比浅谈，以指导焊工报考项目时的实用性及企业进行焊接工艺评定项目选择的合理性。

1 焊工考核与承压焊评的过程

承压设备焊接工艺评定，基本要求遵从NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》，其过程是指为使焊接接头的力学性能、弯曲性能或堆焊层的化学成分符合规定，对预焊接工艺规程进行验证性试验和结果评价的过程。该过程应在本单位进行，且由本单位操作技能熟练的焊接人员使用本单位的设备焊接试件，具体流程如下：拟定焊接工艺预规程→编制焊接工艺评定方案→由本单位焊工施焊试件→详细记录焊接参数→试件外观检查，无损检测及进行力学性能试验和弯曲试验→对预焊接工艺规程进行评价→出具焊评报告→合格时编制焊接工艺规程→不合格则修订焊接工艺预规程重新评定。

2 焊工考核及承压焊评的基本相同点及不同点

1. 相同点：a）焊工考核及承压焊评过程都有着焊工施焊试件过程，并对焊接后的试

进行评价的过程，且大致项目一致都有外观检查、无损检测及弯曲试验等。b)对特种设备生产过程涉及的焊接方法的分类一致，分为：焊条电弧焊、气焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、埋弧焊等10类方法，且改变焊接方法都要进行重新评定工艺和考试。

2. 不同点：a）材料分类方法不同，《焊考细则》将金属材料按型号、牌号级别分为钢、铜及铜合金、镍及镍合金、铝及铝合金、钛及钛合金这5种。除FeⅣ类外，焊接高类别的钢号都能都覆盖低类别的钢号，不需重新考试；而《承压焊评》将金属材料按化学成分、力学性能和焊接性能分为Fe1~Fe10、Al1~Al5、Ti1~Ti2、Cu1~Cu5、Ni1~Ni5。相比而言《承压焊评》对金属材料的类别划分更为细致，周全，且评定规则更为严格，详见标准6.1.2条款。b）填充金属类别分类方法不同，《焊考细则》将填充金属按照母材种类分为钢焊条、焊丝及有色金属的焊条、焊丝；而《承压焊评》对于填充金属的分类不仅与的母材种类有关，更重于以焊接方法和熔敷金属的抗拉强度为依据，详见《承压焊评》的表2~表5。C）其他一些专用因素的考虑点不同。焊接工艺评定是为了验证所拟定的焊件焊接的工艺的正确性而进行的验证过程及结果评价，目的是为了验证这拟定的焊接工艺条件下焊接接头的使用性能(如力学性能强度、弯曲塑性、韧性冲击等指标)是否能够满足实际使用要求；而焊工考核是在焊工采用焊工考试机构评定合格的焊接工艺对试件进行施焊，此时是为了验证焊工是否具有能力按照评定合格的工艺焊接出没有超标缺陷的能力，更重于对焊件的焊接缺陷的考核，如（裂纹、未熔合及焊缝外形尺寸等）。

3 焊工考核及承压焊评具体不同点举例及解释

1. 试件形式。《承压焊评》中试件焊接时分为板状及管状两种，且无论采用哪一种试件评定合格的焊接工艺，都适用于另一种及其角焊；《焊考细则》中对于试件形式及焊缝形式的考虑划分比较细致且不能相互覆盖，总体来讲对接焊缝可以覆盖角焊缝，但是板子对接不能覆盖全部管对接类试件(板对接适用于外径大于等于76mm的管对接)详见标准的表A-6。

2. 焊接位置。《承压焊评》中焊接位置对大多焊接方法(螺柱焊除外)而言为专用焊接评定因素中的次要因素及补加因素，即改变位置不需要重新做焊接工艺评定，只增加做相应的冲击试验，这是由于焊接位置对焊接接头的力学性能及弯曲性能并无太大影响。《焊考细则》强调对焊接位置的考查，一般难度较高的位置可以覆盖难度较低的位置，如管对接的6G，45°位置可以覆盖管对接的平、横、立、仰所有位置。这是由于焊工考核过程中焊工采用的是评定合格的工艺，力学性能不在作为重点考察的因素，而焊工对于不同位置的焊接能力因着个体水平各有差异，所以强调对位置的考察，详见标准的表A-6。

3. 焊缝金属厚度。《承压焊评》中评定时试件的厚度不同、焊接方法不同、检测时试件采用的力学性能及弯曲试验类型及冲击试验不同，所适用的焊件母材厚度及焊件焊缝金属厚度都不相同，划分非常细则。例如当评定时采用的试件母材厚度10

4. 试件的数量和尺寸。《承压焊评》时试件的数量和尺寸只要能满足试样的制备，也可以直接在焊件上切取，其他并无过多的要求。《焊考细则》中焊工考试的试件数量和尺寸都有着详细具体的要求，例如管子对接焊时，如采用57*6的管子焊接，数量为3根，尺寸57*6*100，且考试时三根都合格，此次考试才合格。

5. 结果评定(价)。焊工考核与承压焊评对于试件焊接后的检查项目有类似之处，前面已提，但结果评定却有着不同的侧重点。《承压焊评》时外观检查及无损检测只要没有裂纹就可以，强调的是力学性能拉伸试验、弯曲试验及冲击试验的结果评价，如拉伸试验时以断在母材为最佳，如断在焊缝则要求其抗拉强度值不低于标准规定的母材抗拉强度最低值的95%，即焊接时焊材选用原则的等强匹配或低强匹配。

4 体会和建议

1. 关于两本标准的使用：使用这两本标准时要时刻记得标准的出发点和目的，特别是对于特种设备企业的焊接责任人和各大考试机构的技术负责人而言，既要考虑焊接工艺评定对产品的覆盖性又要考虑本厂持证焊工的项目对施焊产品的覆盖性。牢记焊接工艺评定验证的是拟定的预焊接工艺能否满足焊接的工艺性及焊接接头的使用性能，而焊工考试过程强调的是对焊工焊接技能水平的考核，所以对于焊工的考核更重于试件的外观检验及各自焊接位置、焊接方法等的焊接水平考核。

2. 对于《焊考细则》试件检验项目的建议。由于按照标准进行焊工考试时，焊工应采用评定合格的焊接工艺进行施焊试件，故对于试件弯曲试验或金相检验不合格严格来讲与焊工的技能水平无过多联系，只要试件的外观检查及无损检测合格，可认定此次技能水平基本合格，毕竟焊工的职责是工艺的执行者，而不是工艺的制定者。故建议取消或者抽取一定数量的试件进行弯曲试验，避免人力财力的浪费，同时提高焊工考试的效率。

3. 对于《承压焊评》评定工作的建议。按照标准对于承压特种设备生产企业特别是产品范围比较广的企业，在做焊接工艺评定时可能少则一百多项，多则三百多项才能够覆盖产品的生产过程，满足监督检验的要求。而对于47014标准中的常规材料如20G、Q345等，及常规的焊接方法如焊条电弧焊（SMAW）、钨极气体保护焊(GTAW)等,这些材料的这些焊接方法的焊接工艺已是国内比较成熟的工艺，建议对于这些成熟的工艺可以颁发相应的行业标准(推荐执行和加强执行的监督检查)，而避免各大企业在此种成熟工艺的验证性试验上的人力及财力方面的浪费。

参考文献

1. TSG Z6002-2010 特种设备焊接操作人员考核细则[S].国家质检总局.2010

2. NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定[S].国家能源局.2011

3. 付文.特种设备焊工考试机构的能力建设探析[J].石油和化工设备,2012(15):40-43.