ASME第Ⅸ卷與NB/T47014焊接工藝評(píng)定對(duì)比

胡廣澤

（山東核電設(shè)備制造有限公司，山東 海陽(yáng) 265118）

0 引言

2011年10月1日，國(guó)家能源局正式頒布了NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》，取代了之前的機(jī)械部所發(fā)布的JB/T4708。其新的規(guī)范在很大程度上借鑒了ASME第Ⅸ卷，但其中又有很多不同點(diǎn)?，F(xiàn)在，很多企業(yè)在同時(shí)使用這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在使用過(guò)程中，對(duì)于一些細(xì)節(jié)很有可能互相串用，導(dǎo)致最終焊接工藝評(píng)定不能滿(mǎn)足應(yīng)用要求。

1 版本適用性對(duì)比

ASME第Ⅸ卷對(duì)于版本的控制有固定的修訂周期，并對(duì)舊版本進(jìn)行焊接工藝評(píng)定進(jìn)行認(rèn)可。一般情況是在每年的7月份做一次修訂，每三年進(jìn)行升版一次，中間年份使用增補(bǔ)的方式對(duì)規(guī)范進(jìn)行修訂。我國(guó)國(guó)內(nèi)壓力容器焊接工藝評(píng)定規(guī)范沒(méi)有固定的修訂周期，且對(duì)舊版本的焊接工藝評(píng)定是否認(rèn)可，要求不明確。從JB/T4708-2000到目前的NB/T47014-2011，跨度11年，升版時(shí)間長(zhǎng)，且不明確升版周期。在執(zhí)行過(guò)程中，可能會(huì)因?yàn)楸O(jiān)管人員或企業(yè)技術(shù)人員各自理解不同，而造成要求不一致。

2 焊接工藝評(píng)定檢驗(yàn)對(duì)比

ASME第Ⅸ卷對(duì)于焊接工藝評(píng)定及焊工考試的要求是分開(kāi)的，焊接工藝評(píng)定是考察的焊縫接頭的力學(xué)、沖擊等性能，焊工考試是考察焊工是否能夠按照規(guī)范在缺陷限制范圍內(nèi)完成接頭的焊接。因此，對(duì)于焊接工藝評(píng)定接頭，只規(guī)定了需要進(jìn)行相關(guān)的理化試驗(yàn)，只要理化試驗(yàn)合格了，該工藝也就滿(mǎn)足產(chǎn)品要求了，未要求焊縫表面檢測(cè)及體積檢測(cè)。

NB/T 47014-2011中第6.4條規(guī)定:“試件檢驗(yàn)項(xiàng)目：外觀檢查、無(wú)損檢測(cè)、力學(xué)性能和彎曲試驗(yàn)?！睂?duì)于“外觀檢查和無(wú)損檢測(cè)結(jié)果不得有裂紋?！币?yàn)?，裂紋往往是由焊接工藝或材料的原因造成的。

3 焊接母材覆蓋范圍對(duì)比

3.1 母材厚度覆蓋范圍

ASME第Ⅸ卷與NB/T47014中對(duì)于母材厚度的覆蓋范圍要求基本是一致的。（可能是由于公英制轉(zhuǎn)換原因，數(shù)值不同。）但對(duì)于一些母材厚度覆蓋范圍的特殊性規(guī)定，ASME規(guī)范描述更加的明確。

3.1.1 返修、補(bǔ)焊母材厚度覆蓋范圍

焊接返修、補(bǔ)焊的母材厚度范圍，在ASME第Ⅸ卷QW-202.3中進(jìn)行了明確規(guī)定：坡口焊縫評(píng)定合格的焊接工藝可用于焊縫返修及補(bǔ)焊。對(duì)于角焊縫返修，金屬厚度與母材厚度不做限制；對(duì)于其它類(lèi)型的焊接修補(bǔ)應(yīng)滿(mǎn)足QW-451的覆蓋范圍，對(duì)于試件厚度大于38mm的焊接工藝評(píng)定，母材覆蓋的上限不做限制。

但在NB/T 47014中，只是在表9中，規(guī)定了使用大于等于38mm的母材進(jìn)行的焊接工藝評(píng)定，產(chǎn)品返修、補(bǔ)焊母材的最大厚度不做限制。但對(duì)于小于38mm的情況，未進(jìn)行明確的規(guī)定。

3.1.2 沖擊試驗(yàn)對(duì)母材厚度的限制

對(duì)于有沖擊試驗(yàn)的焊接工藝評(píng)定，母材厚度的覆蓋范圍在ASME第Ⅸ卷及NB/T47014中的描述是一致的。“若T≥6mm時(shí)，適用于焊件母材厚度的有效范圍最小值為試件厚度T與16mm兩者中的較小值；當(dāng)T＜6mm時(shí)，適用于焊件母材厚度的最小值為T(mén)/2?！?/p>

但在ASME規(guī)范第Ⅸ卷中，是否進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，是由相關(guān)的產(chǎn)品制作標(biāo)準(zhǔn)中提出的，第Ⅸ卷本身未進(jìn)行規(guī)定。而NB/T 47014中，要求了焊縫沖擊試驗(yàn)及熱影響區(qū)沖擊試驗(yàn)，并給出了免除要求。表11中注釋?zhuān)?）“當(dāng)無(wú)法制備5mm*10mm*55mm小尺寸沖擊試樣時(shí)，免做沖擊試驗(yàn)?！?/p>

3.2 對(duì)于規(guī)范之外材料的特殊規(guī)定

ASME第Ⅸ卷和NB/T47014所接受的材料都是按照各自國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所生產(chǎn)的材料（ASME接受了一小部分其它國(guó)家的材料），因此在使用未被標(biāo)準(zhǔn)所接受的材料進(jìn)行焊接工藝評(píng)定時(shí)，兩種規(guī)范都分別做了相關(guān)規(guī)定。

ASME第Ⅸ卷中規(guī)定，進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的母材若沒(méi)有在表QW-422中列出且沒(méi)有相應(yīng)的UNS NO.將它歸類(lèi)到某一P-NO.下時(shí)，屬于未列材料范圍，評(píng)定范圍按照QW-424規(guī)定進(jìn)行，要求如下：

在NB/T47014附錄B中，同樣對(duì)規(guī)范以外材料的焊接工藝評(píng)定進(jìn)行了規(guī)定，要求按照“母材歸類(lèi)報(bào)告”的結(jié)果將未列材料歸于表1中所列類(lèi)別和組別內(nèi)。母材歸類(lèi)報(bào)告至少應(yīng)包括：

1）母材相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件；

2）母材的冶煉方法、熱處理狀態(tài)、制品形態(tài)、技術(shù)要求及產(chǎn)品合格證明書(shū)；

3）母材的焊接性能：

（1）焊接性能分析；

（2）焊接性能：工藝焊接性能，使用焊接性能。

4）焊接方法、焊接材料和焊接工藝；

5）母材的使用業(yè)績(jī)及其來(lái)源；

6）各項(xiàng)結(jié)論、數(shù)據(jù)及來(lái)源；

7）母材歸類(lèi)、歸組陳述；

8）結(jié)論：該母材歸入類(lèi)別、組別，及其母材規(guī)定的抗拉強(qiáng)度最低值。

母材歸類(lèi)報(bào)告完成后，進(jìn)行存檔備查。對(duì)于沒(méi)有進(jìn)行歸類(lèi)的材料“應(yīng)按照每個(gè)金屬材料代號(hào)（依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定命名）分別進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。

可以看出這兩種規(guī)范對(duì)與未列材料進(jìn)行了不同要求的規(guī)定，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，NB/T47014的規(guī)定更加方便，通過(guò)對(duì)“母材歸類(lèi)報(bào)告”的積累，焊接工藝評(píng)定數(shù)量也將逐漸減少。但“母材歸類(lèi)報(bào)告”的要求不明確，例如，“母材的焊接性能”需要做哪些具體的試驗(yàn)？試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是什么？等。若能將每一項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行更具體的明確，統(tǒng)一格式，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，將更加有利于標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

4 沖擊試驗(yàn)對(duì)比

ASME第Ⅸ卷中未對(duì)焊接工藝評(píng)定沖擊試驗(yàn)進(jìn)行要求，判定評(píng)定是否需要進(jìn)行沖擊試驗(yàn)由相關(guān)的制作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定。如ASME第Ⅲ卷、ASME第Ⅷ卷等。例如，用于核電核一級(jí)設(shè)備制作的ASME第Ⅲ卷NB分卷，在NB-4335中規(guī)定，只有當(dāng)焊縫接頭厚度超過(guò)16mm，且接頭處母材需要按照NB分卷的要求進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，焊接工藝評(píng)定才需要進(jìn)行焊縫的沖擊試驗(yàn)，若在這一條件下按照NB-4600進(jìn)行了焊后熱處理，熱影響區(qū)的沖擊試驗(yàn)也同樣是免除。因?yàn)锳SME規(guī)范認(rèn)為焊后熱處理是可以改善接頭的沖擊性能。

NB/T 47014-2011中對(duì)焊接工藝評(píng)定的沖擊試驗(yàn)是比較籠統(tǒng)的，表11注釋?zhuān)?）中規(guī)定，只有當(dāng)無(wú)法制備5*10*55的沖擊試樣時(shí)，才免做沖擊試驗(yàn)。焊接工藝評(píng)定是為了保證產(chǎn)品焊接接頭的各項(xiàng)性能，如此規(guī)定，變成了沖擊試驗(yàn)是根據(jù)承制商選用的試板來(lái)確定。假設(shè)，有一容器壁厚為10mm，在進(jìn)行焊接工藝評(píng)定時(shí)，若選用了5mm的試板進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，由于無(wú)法制備小沖擊試樣，可免做，母材的厚度可覆蓋至10mm；若選用8mm試板進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，則需要進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，母材覆蓋范圍為8～16mm。由此以來(lái)，針對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品出現(xiàn)了兩種不同的要求。

5 熔敷金屬分類(lèi)控制對(duì)比

ASME第Ⅸ卷除了使用焊接材料的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)（SFA-NO.）及自身特性進(jìn)行控制外，對(duì)于鐵基焊接材料按照化學(xué)成分進(jìn)行了分類(lèi)，使用ANO.進(jìn)行控制。在這種控制措施下，同一牌號(hào)的焊接材料，有可能因?yàn)椴煌腁-NO.號(hào)，而需要重新進(jìn)行焊接評(píng)定。因此在采購(gòu)該類(lèi)焊接材料時(shí)，應(yīng)控制這兩種化學(xué)成分的含量，否則焊接工藝評(píng)定則有可能無(wú)法覆蓋產(chǎn)品的焊接。

NB/T47014-2011中按照母材的分類(lèi)，對(duì)焊接材料進(jìn)行分類(lèi)控制，不同于ASME規(guī)范的規(guī)定。這一點(diǎn)，在NB/T47014-2011的編制說(shuō)明中，說(shuō)明了原因?！耙?yàn)橹袊?guó)合金體系與美國(guó)差別較大，中國(guó)材料難以對(duì)照A-編號(hào)。”“經(jīng)過(guò)對(duì)比，我們認(rèn)為JIS B8285《壓力容器焊接工藝評(píng)定》依據(jù)母材分類(lèi)原則對(duì)焊材進(jìn)行分類(lèi)。其操作性強(qiáng)，適用于對(duì)國(guó)內(nèi)外各種焊材分類(lèi)?！?/p>

6 結(jié)論

通過(guò)以上對(duì)比、分析可見(jiàn)，雖然NB/T47014-2011是參考ASME第Ⅸ卷進(jìn)行編制的，但是NB/T 47014結(jié)合了我國(guó)的國(guó)情進(jìn)行不同程度的改版。隨著中國(guó)制造業(yè)走向國(guó)際，為適應(yīng)國(guó)際制造業(yè)的要求，根據(jù)NB/T47014的統(tǒng)計(jì)，截止到2010年10月底，我國(guó)共有482家企業(yè)取得了ASME各類(lèi)鋼印。這也說(shuō)明ASME規(guī)范在我國(guó)制造業(yè)也有著廣泛的應(yīng)用要求，這就需要我們國(guó)內(nèi)的制造企業(yè)在實(shí)施和使用ASME和中國(guó)國(guó)標(biāo)體系時(shí)，應(yīng)引起真夠重視，加強(qiáng)對(duì)比分析，切忌混用，避免給工程施工帶來(lái)不必要的麻煩。

［1］ASME Sect.Ⅸ Welding and Brazing Qualifications[S].

［2］ASME Ⅲ Division1－Subsection NB Class 1 Components Rules For Construction of Nuclear Facility Components[S].

［3］NB/T47014-2011承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定[S].

［4］ISBN 7-111-09859-5 焊接工程師手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2002，1.