焊接｜覆层厚度不参与复合金属材料的设计强度计算的焊接工艺评定

覆层厚度不参与复合金属材料的设计强度计算的焊接工艺评定

覆层厚度不参与复合金属材料的设计强度计算的焊接工艺评定可以按上述方法进行评定，也可以按下列方法进行评定。

1、基层焊接工艺评定

基材按NB/T47014-2011的规定进行焊接工艺评定，不必采用复合金属材料制备试件。

2、覆层焊接工艺评定

在基材母材上施焊连接覆层（板或堆焊金属）的焊缝时，按照NB/T47014-2011的规定进行耐蚀堆焊工艺评定，具体方法如下：

（1）试件形式

堆焊试件分为板状与管状两种，对于复合金属材料，取板状试件进行堆焊；

（2）试件尺寸

板状堆焊试件长度与宽度大于或等于150mm，堆焊层厚度大于或等于40mm，具体形式及尺寸见图9所示：

图9 堆焊试样形式及弯曲试样位置图

（3）检验要求及结果评价

检验项目应包括： 渗透检测、弯曲试验、化学成分分析（当规定时）。

1） 渗透检测：可采用着色法或荧光法，检验方法按NB/T47013-2015的规定，检验结果不允许有裂纹。

2）弯曲试验

取样方法： 在渗透检测合格的堆焊试件上切取4个侧弯试样，可在平行和垂直焊接方向各切取2个，或4个试样都垂直于焊接方向，取样位置如图9所示；

试样宽度至少应包括堆焊层全部、熔合线和基层热影响区；

当试件T≥25mm时，则试样宽度（连同堆焊层）大于或等于25mm；当试件T<25mm时，则试样宽度（连同堆焊层）T。

3） 试验方法

弯曲试验按GB/T2653规定的试验方法测定堆焊金属、熔合线和基层热影响区的完好性和塑性，试样厚度为10mm，弯心直径40mm，支承辊之间的距离为63mm，弯曲角度为180°；

试样的中心应对准弯心轴线，若试样表面存在缺欠，则以缺欠较严重一侧作为拉伸面；

弯曲角度应以试样承受载荷时测量为准；

4）合格指标

弯曲试样弯曲到规定的角度后，在试样拉伸面上的堆焊层内不得有大于1.5mm的任一开口缺陷；在熔合线内不得有大于3mm的任一开口缺陷。

（4）化学成分分析

1）取样部位

板状试件从堆焊层长度方向中间部位取样。每个焊接位置的堆焊金属都要取化学分析试样。立焊时，若焊接方向改变应分别取样。

2）测定方法（见图10）

a 直接在堆焊层焊态表面上测定，或从焊态表面制取屑片测定；

b 在清除焊态表面层后的加工表面上测定，或从加工表面制取屑片测定；

c 从堆焊层侧面水平钻孔采集屑片测定。

图10 堆焊金属化学成分分析取样部位和评定最小厚度

3）分析方法和合格指标按有关技术 件规定。

3、堆焊焊接工艺评定适用的焊件厚度范围

（1）基层厚度适用范围见表3

表3 堆焊试件厚度适用于焊件厚度范围

（2）堆焊层评定最小厚度（见图10）

1）在焊态表面上进行测定时，则是从熔合线至焊态表面的距离a；

2）在清除焊态表面层后的加工表面上进行测定时，则是从熔合线至加工表面的距离b；

3）从侧面水平钻孔采取屑片进行测定时，则是从熔合线至钻孔孔壁上沿的距离c。

4、复合金属材料相关焊接方法堆焊工艺评定重要因素

（1）焊条电弧焊

1）堆焊层规定厚度低于已评定最小厚度；

2）改变基层材料的类别号；

3）变更堆焊用焊条标准型号；

4）除横焊、立焊、仰焊位置的评定各都适用于平焊位置外，改变评定合格的焊接位置；

5）预热温度比评定值降低50℃以上，或超过评定记录的最高道间温度；

6）改变焊后热处理类别，或在焊后热处理保温温度下的总时间增加超过评定值得25%；

7）变更电流的种类或极性；

8）堆焊首层时，堆焊电流比评定值增加10%以上；

9）多层堆焊变为单层堆焊，或反之。

（2）埋弧焊堆焊工艺评定重要因素

1）堆焊层厚度低于已评定最小厚度；

2）改变基层材料的类别号；

3）增加或取消堆焊用附加填充金属；

4）堆焊用附加填充金属体积改变超过10%；

5）变更堆焊用焊丝的标准型号，或变更国产焊接用不锈钢丝标准牌号；

6） 变更焊剂型号；

7）变更焊带的型号；

8）除横焊、立焊、仰焊位置的评定各都适用于平焊位置外，改变评定合格的焊接位置；

9）预热温度比评定值降低50℃以上，或超过评定记录的最高道间温度；

10）改变焊后热处理类别，或在焊后热处理保温温度下的总时间增加超过评定值得25%；

11）变更电流的种类或极性；

12） 堆焊首层时，线能量或单位长度焊道内熔敷金属的体积增加超过评定值得10%；

13）多层焊变为单层焊或反之；

14）取消焊接熔池磁场控制；

15）变更同一熔池的电极（焊丝）数量。

（3）钨极气体保护焊堆焊焊接工艺评定重要因素

1）堆焊层规定厚度低于已评定最小厚度；

2）改变基层材料的类别号；

3）增加或取消堆焊用填充金属；

4）堆焊用填充金属在实芯焊丝、药芯焊丝、金属粉之间变更；

5）变更堆焊用焊丝的标准型号，或变更国产焊接用不锈钢丝标准牌号；

6）除横焊、立焊、仰焊位置的评定各都适用于平焊位置外，改变评定合格的焊接位置；

7）预热温度比评定值降低50℃以上，或超过评定记录的最高道间温度；

8）改变焊后热处理类别，或在焊后热处理保温温度下的总时间增加超过评定值得25%；

9）改变单一保护气体种类；从单一保护气体改变为混合保护气体，或反之；混合保护气体规定百分比改变；增加或取消保护气体；

10）变更电流的种类和极性；

11）堆焊首层时，线能量或单位长度焊道内熔敷金属的体积增加超过评定值的10%；

12）多层焊堆焊变更为单层堆焊，或反之；

13）变更同一熔池的电极（焊丝）数量。

当上述焊接方法用于复合金属材料覆层堆焊焊接工艺评定时，上述因素改变，应重新进行工艺评定。