焊接工藝評定(Welding Procedure Qualification,簡稱WPQ或WPQR)是確保焊接質量、驗證焊接工藝可行性的關鍵環(huán)節(jié),其一般原則需遵循國際/國家標準(如ISO 15614、AWS D1.1、ASME IX等),核心原則可歸納如下:
一、基本原則
工藝適用性
焊接工藝需覆蓋實際生產中的材料、接頭形式、焊接位置、保護氣體等參數。
示例:若實際焊接為6mm厚碳鋼平板對接(平焊),則評定需采用相同或更嚴苛條件(如8mm厚、立焊)。
變量控制
本質變量(直接影響接頭性能):如母材材質、焊接方法、填充金屬、預熱溫度等,必須重新評定。
非本質變量(不影響性能):如焊接速度微調、坡口尺寸偏差等,無需重新評定。
試驗驗證
通過破壞性試驗(拉伸、彎曲、沖擊)驗證接頭性能。
關鍵指標:抗拉強度≥母材標準值,彎曲無裂紋,沖擊韌性符合設計要求。
二、關鍵評定要素
母材
材質、厚度、熱處理狀態(tài)需與實際一致。
示例:評定用母材為PQR-A(20mm厚,淬火+回火),生產用母材為PQR-B(18mm厚,僅回火),若PQR-B強度低于PQR-A,則需重新評定。
焊接方法
手工電弧焊(SMAW)、氣體保護焊(GMAW)等不同方法不可互用。
示例:若評定為SMAW,生產用GMAW需重新評定。
焊接材料
焊絲/焊條型號、直徑、烘烤條件需一致。
示例:評定用ER70S-6焊絲,生產用ER70S-3,需重新評定。
預熱/層間溫度
溫度范圍需與實際一致,過高或過低均需重新評定。
示例:評定預熱溫度為100-150℃,生產用80℃,需重新評定。
焊后熱處理
熱處理類型(退火、正火、淬火+回火)和參數需一致。
示例:評定未進行焊后熱處理,生產需熱處理,需重新評定。
三、評定流程
編制焊接工藝指導書(WPS)
明確焊接參數、材料、設備等信息。
實施焊接試件
按WPS要求制備試件,記錄實際焊接參數。
試驗與檢驗
進行力學性能、無損檢測(如射線檢測、超聲檢測)等。
編制焊接工藝評定報告(PQR)
記錄試驗結果,判定工藝是否合格。
四、特殊情況
免除評定
當焊接工藝符合標準中的“預認證工藝”時,可免除評定。
示例:AWS D1.1中某些標準焊接工藝(如P-No.1鋼的對接焊)。
組合評定
當多個變量同時變化時,需進行組合評定。
示例:同時改變母材厚度和焊接材料,需重新評定。
五、常見問題
評定范圍外使用
將評定工藝用于未覆蓋的材料或厚度,可能導致質量問題。
變量記錄不準確
焊接參數記錄偏差(如電流、電壓),影響評定有效性。
試驗方法錯誤
未按標準要求進行試驗(如彎曲試樣未取自焊縫中心),導致結果無效。
六、總結
焊接工藝評定的核心是確保工藝參數與實際生產一致,并通過試驗驗證接頭性能。