接管板角接头焊件和角焊缝焊件,而不适用于焊接对接焊缝焊件。
板材对接焊缝试件和管板角接头试件适用于焊件角焊缝时,板材和管材的母材厚度以及角焊缝尺寸均不限。
并请参阅第十八条释义。
第十六条 组合考试只是指在同一试件上由两名或两名以上焊工(手工焊焊工或焊机操作工)采用相同或不同焊接方法,或由一名焊工采用不同焊接方法进行的焊接操作技能考试。除焊工和焊接方法外,若其他因素变更(如焊接位置、焊条类别、焊接要素等),则不能进行组合考试。
组合考试只是在同一试件焊缝金属厚度方向上进行;而不是将试件分段进行考试,例如不能将管材试件在圆周上分为两半供两位焊工进行组合考试。
由三名(含三名)以上焊工的组合考试时,试件母材厚度应大于20mm。
第十七条
(一)焊接操作技能考试试件分为:对接焊缝试件(分为板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件)、管板角接头试件、堆焊试件和螺柱焊试件。
对接焊缝是锅炉、压力容器、压力管道中使用量最大的焊缝形式,就焊工熔敷焊缝金属过程而言,角焊缝与对接焊缝是极其相似的。焊工采用对接焊缝试件经焊接操作技能考试合格后,在一定条件下适用于焊件角焊缝。《焊工考试与管理规则》中不再设角焊缝试件。
管与板焊接时,大多数情况下都采用管子插入板内的接头形式。为保证承压效果,大都在板上开坡口施焊。这类接头虽然是对接焊缝和角焊缝的组合焊缝,但是由于受管子限制,焊接操作难度比管材对接焊缝试件大,此类接头一般无法进行内部缺陷无损检测,往往在产品上出现未焊透缺陷,引发设备开裂、泄漏事故。
为确实保证管板角接头焊缝的焊透,在JB 4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》标准中规定了型式试验件试验,力图从焊接工艺上得到保证。在《焊工考试与管理规则》中设计了管板角接头试件,力图从焊接操作技能上得到保证。
对于人孔、手孔、窥孔、接管、列管等管与板(板开坡口)相焊的管板角接头焊件,焊工都需按《焊工考试与管理规则》的规定进行管板角接头试件的考试。
螺柱焊只有一种接头形式,焊缝呈点状,因此螺柱焊试件只分三种位置。
堆焊仅是在母材表面堆敷一层熔敷金属,不能称之为焊缝,一般称为堆焊层。
图4 图5
应当正确判断组合焊缝、对接焊缝和角焊缝,见图4、图5、图6。
图4中焊缝为对接焊缝与角焊缝的组合焊缝,而不能当作角焊缝。
图5中焊缝为对接焊缝与角焊缝的组合焊缝,而不能称为开坡口角焊缝
图6中都是角焊缝,而不能称图6a)为插入式角焊缝,图6b)为骑座式角焊缝,它们的考试规定相同。
(二)对接焊缝试件和管板角接头试件分带衬垫和不带衬垫两种情况,双面焊的先焊面对于后焊面来讲实际上就是“衬垫”,而角焊缝实际上是将成直角交叉的母材表面作衬垫,部分焊透的对接焊缝大都在坡口间隙中形成焊根,对根部无过多要求,如图5所示。从焊工焊接操作技能来看,可将焊件上的双面焊、角焊缝和部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头,当作带衬垫。在焊工操作技能考试时,对接焊缝试件和管板角接头试件不允许部分焊透。
不带衬垫的单面焊对接焊缝,施焊难度在于打底焊道,这时既要保证焊透又不能烧穿。打底焊成功后继续施焊时,则与带衬垫的对接焊缝一样要求。
各企业根据焊工所施焊产品有无衬垫,来决定焊工考试试件有无衬垫。
对接焊缝不带衬垫的单面焊与带衬垫的单面焊相比,焊接难度大小与焊接方法有关,不能一概而论,对气焊而言,带衬垫的单面焊就比不带衬垫的单面焊难度大。
(三)图1给出焊工考试试件名称及代号,每个试件都包含一个或几个焊缝位置。可以看出焊缝位置相同则试件代号相同,但试件代号决不是焊缝位置代号。
(四)表6给出了对接焊缝试件和管板角接头试件的尺寸和数量。当管外径D<76mm时,为考核焊工焊接操作技能的稳定性,适当增加了试件数量。
第十八条 试件厚度包括试件母材厚度和试件焊缝金属厚度。焊接操作技能考试主要是考核焊工堆敷焊缝金属时尽量不出或少出焊接缺陷的能力,而不是考核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的能力,因此考核焊工焊接操作技能应按试件焊缝金属厚度考虑,而不是按试件母材厚度考虑。焊工在试件上可以焊满坡口也可以不焊满坡口,为便于检验与结果评定通常焊满坡口,《焊工考试与管理规则》只依据试件焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围。
(一)参照ASME第九篇的规定,手工焊试件合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围见表7、表9。从焊工焊接操作技能考试目的出发,焊缝金属厚度越大,焊工施焊道数与层数则越多,产生焊接缺陷的几率也越大。因此,厚度大的焊缝金属考试合格了,厚度小的焊缝金属焊件则可免考。
有人认为母材越薄,试件或工件越容易产生变形,所以越难焊,对焊工焊接操作技能要求越高。这种看法是错误的,首先我们要将试件母材厚度与焊缝金属厚度分开,对焊工而言,主要是考核焊缝不出或少出焊接缺陷的能力,而不是考核焊工焊接薄板时不产生或少产生变形的能力,预防薄板焊接变形主要通过正确的制造工艺措施和正确的工艺程序来解决。
《焊工考试与管理规则》表7、表9中规定,当试件母材厚度T(或S0)≥12mm、焊缝不少于3层且填满坡口时(即t=T或t = S0,余高不计),适应于焊件焊缝金属厚度范围的最大值与最小值均不限。在焊工考委会编制的焊接工艺规程中应当十分明确规定,当t≥12mm时,焊缝不得少于三层,监考人员也应加强施焊层数的监督。
(二)焊机操作工施焊焊缝是按工艺人员编制的工艺卡操作焊机完成的,所以焊机操作工焊接操作技能与试件焊缝金属厚度无关。焊机操作工所焊件母材厚度T或S0由焊工考试委员会指定,经焊接操作技能考试合格后可以焊接任意焊缝金属厚度的焊件。第十五条还规定,焊机操作工从试件每面单道焊考试合格后,当焊件每面坡口为多道焊时要重新进行焊接操作技能考试。焊道数量与焊缝金属厚度关系密切。
(三)管材对接焊缝试件外径直接影响手工焊焊工焊接操作技能的原因是,手操纵焊钳(焊矩、焊枪)沿着管材圆周移动,随着前进方向不断改变则需不断变换手势以改变电弧相对熔
池位置。随着管材外径的减小,曲率越大,操纵焊钳(焊矩、焊枪)手势的变化也越大,为不出现或少出现焊接缺陷,对焊工操作技能要求也就越高。因此,当其他条件相同时,掌握了较小外径管材试件焊接操作技能时,焊接较大直径焊件就容易得多。手工焊焊工在管材对接焊缝试件上考试合格后适应于焊件管材外径如表8、表9所示,当管外径D<25mm时,则适应于焊件管材外径最小值为试件管外径D,最大值不限。
表8中管材试件外径D≥300的试件是专为管材向下焊而设立的。手工焊焊工进行管材向下焊时一般使用向下立焊专用焊条,这类焊条只有在管材外径D≥200mm时才显示出其优越性。为充分考核焊工掌握向下立焊条的能力,故将管材向下焊试件外径加大。石油天然气行业标准SY/T 4103-1995《钢质管道焊接及验收》中规定焊工要取得全项资格需进行两项考试,一项为支管联接,另一项便是用外径大于或等于323.8mm钢管在5G或6G位置考试。可见《焊工考试与管理规则》规定充分考虑到长输管道焊接的特殊性。
(四)对于机械化、自动化焊接方法,由焊机完成管材焊件焊接,焊机操作工只要严格按照焊接工艺规程进行操作即可。因此,焊机操作工只要在任一外径管材对接焊缝试件上或管板角接头试件上经焊接操作技能考试合格,则适应于管材对接焊缝焊件和管板角接头焊件外径最大值不限。由于各种焊机设计结构决定,不同焊机所能焊接工作的最小外径各不相同,所以《焊工考试与管理规则》中规定,焊机操作工焊接操作技能考试合格后,适用于管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件外径的最小值为试件外径。
(五)焊工采用对接焊缝试件和管板角接头试件经焊接操作技能考试合格后,除规定需要重新考试时,适用于任一母材厚度、任一外径所有尺寸的焊件角焊缝,也即焊件母材厚度、管材外径和角焊缝尺寸考均不限制。
第十八条(八)中“除规定需要重新考试”的规定为:
(一)手工焊焊工;
(1)第十五条规定;
(2)焊条类别超出表2的规定;
(3)第十四条的规定;
(4)第十九条的规定;
(5)第十八条(二)(三)(五)中关于管外径的规定。
(二)焊机操作工:第十五条规定内容:
第十五条规定“焊件焊接位置超出表11规定的适用范围”需重新进行焊接操作技能考试。在相同焊接位置条件限制下不可能任意焊接角焊缝,例如管材对接焊缝垂直固定试件(2G)考试合格后可以焊接任一尺寸管材角焊缝横焊焊件和管材角焊缝水平转动焊件(见图7)。因为这两个焊件角焊缝都是横焊位置,但不能焊接任一尺寸管材角焊缝水平固定焊件(见图
8)因为该焊件中焊缝有立焊、仰焊和横焊位置,焊接位置超出规定范围。
图7 图8
(六)螺柱焊:不管用什么焊接方法进行螺柱焊,其焊缝均为一个点或一个小圈,螺柱焊焊缝的焊接位置难以用一般焊缝位置定义来说明,因此螺柱焊试件位置应按螺柱与底板的相对位置来标定。
耐蚀堆焊试件:表10对手工焊焊工和焊机操作工均适用。堆焊操作技能考试时,堆焊首层时至少堆焊三条并列焊道,总宽度≥38mm。考试试件堆焊层的层数及厚度均无限制,堆焊操作技能的考试除考核焊工堆焊焊道与基层熔合的能力外,还要考核焊工堆焊焊道之间搭接的能力。如堆焊首层时已符合考试规定,则表明焊工已掌握了堆焊操作技能,再继续堆焊就不会存在困难。
(七)《焊工考试与管理规则》首次明确了不锈钢复合钢复层(钢板或堆焊层)之间的焊接的实质是耐蚀堆焊层。只有化学成分能保证要求,才能确保复层之间焊缝的耐蚀性能,当然过渡焊缝其实质更是耐蚀堆焊,因此焊接不锈钢复合钢复层和过渡焊缝的焊工应取得耐蚀堆焊试件的资格。
(八)试件适用于焊件范围、焊接位置:
焊缝位置规定范围与焊缝形式(对接焊缝、角焊缝)有关。焊缝位置规定范围见附录一。焊工焊接操作技能与焊缝位置关系十分密切,焊接位置也是《焊工考试与管理规则》重点加强