标 准 焊 接 工 艺
Standard Welding Procedures
沃尔特 J. 斯珀柯By Walter J. Sperko
Vice Chair of the Subcommittee on Welding (Section Ⅸ)
大连冰山集团金州重型机器厂 石金榜 张英俊

        标准焊接工艺已经在钢结构行业中应用多年,ASME锅炉压力容器规范2000年版增补允许ASME证书持有者使用标准焊接工艺(Standard Welding Procedures),简称SWPS
        1991年成立的工作小组负责审核最新版美国焊接学会(AWS)编制的标准焊接工艺规程(SWPS),从技术和管理角度鉴定它们对ASME规范的适用性。工作小组由第Ⅸ分委会主席Dale Hackney领导。为得到较全面的观点,委员会成员由不同建造分委会成员组成。委员会的任务是鉴定:
        1)SWPS是否满足规范中的建造技术要求;
        2)SWPS若正式被采用,在规范中应用时是否存在管理上的障碍。
        他们的结论是:SWPS不存在技术上的问题,也没有大的管理障碍。但当时没有足够有效用的SWPS(仅2种)值得进一步努力。到1995年,足够数量的SWPS出版了,并且目前工作组正在现任第Ⅸ分委会主席Joel Feldstein 的领导下积极地工作。
        工作组就有关问题讨论了大约4年,首先是如何执行SWPS
        工作组同意,制造者[1]可以直接使用SWPS而不必对其进行评定。尽管AWS在开发SWPS的过程中曾使用了大量的工艺评定报告,但这些报告不必印发或提供给制造者。
        工作组同意,SWPS可正式被制造者采用,这种“采用”包括制造者名称、设计规范和其他制造文件,还包括设计者签字和日期。每一份SWPS都要为填写这些信息留出空间。
        工作组同意,为了取代多个焊接工艺评定,制造者必须按典型SWPS做一个验证性焊接(实验)并予以记录。验证实验的目的在于证明制造者有足够能力按SWPS进行焊接制造。焊制和试验了一件验证试件后,其他SWPS被使用时则无须再进行验证实验。
        进行验证性焊接(试验)的原因是,制造者对每一种按规范编制的WPS都必须进行评定而造成巨大的浪费。这种焊制验证试件的要求与已有很长历史的B31压力管道规范的要求很相似,B31允许WPS由一个组织进行评定而被其他组织使用,该组织只需提供按该WPS进行的焊工技能评定即可。
        将验证实验作为SWPS接受程序的一部分,对于SWPS的推行很重要,因为有些委员和其他工作者在处理某些小厂焊接技术比较落后的问题时曾遇到过不尽人意的情况。
        QW-485的非强制性附录给出简单的表格来记录验证实验的情况。需说明的是,这个表格包括验证实验的序号,后者必须记录在被采用的SWPS中
        有关采用程序、验证实验的焊接和SWPS适用产品范围的特殊要求见卷第章(如:QW-500,183.2)。QW-500(d)列出了在验证试验施焊过程中必须详细记录的焊接条件。需特别说明的是,QW-500不允许利用验证试验同时评定焊工。因为有些精明的制造者会利用成功验证实验试件的焊接与试验,同时按QW-484(焊工)、QW-485(验证试验的焊接)的格式,在符合验证性实验的同时也评定了焊工。
        QW-500也提出了采用SWPS进行制造时的一些限制,包括必须严格执行SWPS(*)。例如,产品接头设计要给出公差,施焊的焊条尺寸和电流,保护气体流量等。SWPS不必提供附加的PQR,也不能与制造者评定的WPS同时使用。制造者可向焊工提供更多的指导,但这些指导不能违背SWPS
        工作组同意,ASME锅炉压力容器SWPS的工艺审核和批准是第分委员会的责任,而各个建造分委员会应确认每一份SWPS是否适合该卷。但目前各建造分委员会都未对附录ESWPS提出异议。
        第分委员会的一个分工作组审核了AWS的45份SWPS,确认23份是符合第卷工艺评定要求的。未接受的SWPS一部分是为薄钢板设计的,目前看来不适合ASME规范;另一部分则需要跟踪、修改。AWS将继续修改、出版SWPS。第分委员会也将继续评价它们,并在它们适用时进行批准。
        经批准的SWPS列于第卷附录E。这些SWPS包括了采用SMAW、GTAW和GMAW-FC方法时对P/S-1和P/S-8母材进行焊接的情况。典型的厚度范围为1/8 英寸到1-1/2英寸,焊态和焊后热处理状态都是适用的(对P/S-1金属材料)。
        SWPS的使用者必须从AWS(1-800-443-9373)购买。除了单独出售SWPS的复制本外AWS已批准持证出售地点。
        本文无法代替制造者对规范新近修订内容的认真审阅。审阅之后,任何一个组织可能会发现使用SWPS的优越性。

焊工评定试件的厚度

        第Ⅸ卷2000年增补另外一个主要变化是,焊工技能评定“厚度不限”的资格所需熔敷金属厚度从3/4 英寸减少到 1/2 英寸这种变化体现在QW-452.1的表和注里。
        使用上述修订时,焊工必须用同一种焊接工艺熔敷3层焊缝金属。并且至少1/2英寸熔敷金属厚度具有相同的焊接变素。
        若试件是用多于一种的工艺焊制而成的或具有多个重要变素,QW-306要求单独考虑焊工的每种工艺所熔敷的金属厚度和焊接变素来确定适用的厚度范围。也就是说,若1/2英寸厚试件的焊接接头是使用E6010和E7018两种焊条,F-NO.发生了变化,那么就应单独考虑每一种焊条的熔敷金属厚度。在这种情况下,焊工不能采用SMAW方法来评定“厚度不限”的资格。

[1]“制造者”一词是指按规范的任何卷建造焊接结构并有能力承担责任的组织。
(译自《Mark》,No.2,October 2000)
*原文为SPWS,应为SWPS—译注。
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