I. Concept d'évaluation du procédé de soudage L'évaluation du procédé de soudage est une préparation préliminaire à l'ensemble de l'opération de soudage. Il s'agit d'un processus de test et d'évaluation de la précision du procédé de soudage proposé pour les pièces soudées et les produits connexes. Elle comprend la préparation avant soudage, le soudage, les essais et l'évaluation des résultats. L'évaluation du processus de soudage est également [...]
L'évaluation du procédé de soudage est une préparation préliminaire à l'ensemble de l'opération de soudage. Il s'agit d'un processus de test et d'évaluation de la précision du processus de soudage proposé pour les pièces soudées et les produits connexes.
Cela comprend le processus de préparation avant le soudage, le soudage, les essais et l'évaluation des résultats. Procédé de soudage L'évaluation est également un processus important dans la pratique de la production, qui a des conditions préalables, des objectifs, des résultats et une portée limitée.
Par conséquent, l'évaluation du processus de soudage comprend la préparation du soudage, le soudage des pièces d'essai, l'inspection des pièces d'essai et la détermination de l'efficacité du processus de soudage. joint soudé de l'éprouvette répond à tous les indicateurs techniques de la performance requise selon le procédé de soudage proposé.
Enfin, tous les facteurs liés au procédé de soudage, les données de soudage et les résultats des tests accumulés tout au long du processus sont organisés en documents concluants et recommandés, formant un "rapport d'évaluation du procédé de soudage".
L'évaluation du procédé de soudage est un élément essentiel pour garantir la qualité de la soudure. qualité du soudage de chaudières, d'appareils à pression et de tuyauteries sous pression. Il s'agit d'une partie indispensable du travail de préparation technique avant le soudage des chaudières, des réservoirs sous pression et des conduites sous pression.
L'agence nationale de la qualité et de la supervision technique doit obligatoirement procéder à un examen technique du projet.
Il s'agit d'une mesure nécessaire pour garantir l'exactitude et la rationalité du processus de soudage, et d'une garantie importante pour assurer la qualité des pièces soudées, ainsi que la conformité des performances des joints soudés aux conditions techniques du produit et aux exigences des normes correspondantes.
Il est donc nécessaire de vérifier l'exactitude et la rationalité du processus de soudage par le biais de l'expérience correspondante, c'est-à-dire l'évaluation du processus de soudage.
L'évaluation du processus de soudage peut également maximiser l'efficacité de la production de soudage et minimiser les coûts de production, tout en garantissant la qualité du joint soudé, ce qui permet d'obtenir un avantage économique maximal.
Rédiger et diffuser la mission d'évaluation du procédé de soudage - Élaborer le plan d'évaluation du procédé de soudage - Souder et inspecter les pièces d'essai - Préparer le rapport d'évaluation du procédé de soudage - Élaborer le guide des opérations de soudage (ou la carte du procédé de soudage) sur la base du rapport d'évaluation du procédé de soudage.
L'objectif principal de la mission est de définir les tâches d'évaluation. Par conséquent, son contenu principal doit inclure : l'objectif de l'évaluation, les indicateurs d'évaluation, les éléments d'évaluation et les conditions de qualification des services et du personnel responsables des tâches d'évaluation.
(1) Déterminer les indicateurs d'évaluation
Les indicateurs techniques sont déterminés sur la base des connaissances théoriques des réglementations et de l'acier (soudabilité), etc. Selon la "Procédure d'évaluation du processus de soudage" DL/T869, la composition chimique et les propriétés mécaniques (résistance, plasticité, ténacité, etc.) du métal soudé doivent être comparables ou non inférieures à la limite inférieure du matériau de base.
(2) Déterminer les éléments d'évaluation
Compte tenu des exigences réelles du projet, couvrir les éléments connexes conformément au champ d'application des réglementations et déterminer les éléments d'évaluation. La détermination des éléments d'évaluation du procédé de soudage doit tenir compte des aspects suivants :
Acier :
(1) Classification des niveaux d'acier ;
(2) Règles de base des niveaux d'acier dans l'"évaluation" ;
(3) Division des les différents types d'acier. La signification du joint de soudure des différents types d'acier est la suivante :
La classification des différents types d'acier joints de soudure se divise principalement en deux catégories : d'une part, ceux qui ont la même structure métallographique mais une composition chimique différente, comme le joint de soudure entre l'acier à faible teneur en carbone et l'acier faiblement allié, qui appartiennent tous deux au type de structure perlite avec des différences mineures de propriétés physiques mais une composition chimique différente ; d'autre part, ceux qui ont des structures métallographiques et des compositions chimiques différentes et des différences significatives de propriétés physiques, comme le joint de soudure entre l'acier perlite faiblement allié et l'acier martensitique fortement allié ou l'acier inoxydable austénitique.
La principale caractéristique des différents types de joints soudés en acier est la répartition inégale de la composition chimique, de la structure métallographique, des propriétés mécaniques et du soudage. contrainte résiduelle. Le processus de soudage doit aborder ces questions et adopter les mesures technologiques nécessaires pour les résoudre.
①Type A de joints en acier différents : Un côté du joint de soudure est en acier austénitique et l'autre en acier structuré. Les types spécifiques sont les suivants : A+M, A+B, A+P, etc : A+M, A+B, A+P, etc.
②Type M différents joints en acier : Un côté du joint de soudure est en acier martensitique et l'autre en acier structuré. Les types spécifiques comprennent : M+B, M+P, etc.
③Type B : joints en acier différents : Un côté du joint de soudure est en acier bainitique et l'autre en cuivre perlitique. Il n'existe qu'un seul type : B+P.
(1) Soudure bout à bout applicable à l'épaisseur de la pièce
①Lorsque l'épaisseur de l'éprouvette d'évaluation est de 1,5≤δ<8(mm), la plage d'épaisseur de la pièce à usiner applicable est définie comme suit : la limite inférieure est de 1,5 mm, la limite supérieure est de 2δ, mais ne dépasse pas 12 mm.
②Lorsque l'épaisseur de l'éprouvette d'évaluation est de 8≤δ≤40(mm), la plage d'épaisseur de la pièce applicable est définie comme suit : la limite inférieure est de 0,75 δ, la limite supérieure est de 1,5δ. Lorsque l'épaisseur de l'éprouvette d'évaluation est supérieure à 40 mm, la limite supérieure n'est pas limitée.
(2) Soudure d'angle applicable à l'épaisseur de la pièce
La plage d'épaisseur de la pièce applicable à l'épaisseur du joint d'angle δ qui a été évaluée est la même que l'épaisseur du joint d'about, mais l'épaisseur de l'éprouvette est calculée selon les règles suivantes :
①L'épaisseur de l'éprouvette de soudure d'angle plaque-plaque est l'épaisseur de la plaque d'âme.
②L'épaisseur de l'éprouvette de soudure d'angle tube-plaque est l'épaisseur de la paroi du tube.
③L'épaisseur de l'éprouvette de la soudure d'angle du siège du tube est l'épaisseur de la paroi du tube de dérivation.
En outre, pour le soudage à l'arc submergé, le soudage double face et le soudage de petits diamètres à parois épaisses, etc.
Chaque méthode de soudage doit être évaluée individuellement et ne peut se substituer à une autre. Si une combinaison de plusieurs méthodes de soudage est utilisée pour l'"évaluation", chaque méthode de soudage peut être "évaluée" individuellement ou en combinaison.
L'épaisseur du métal soudé pour chaque méthode de soudage doit se situer dans la fourchette de sa propre "évaluation". Par exemple, si la couche racine est soudée par Soudage TIG (épaisseur de 3 mm), et les processus de remplissage et de recouvrement sont effectués par soudage au bâton (épaisseur totale de 8 mm). Pour l'évaluation du processus de soudage (autres conditions), on considère qu'il s'agit d'une évaluation de la combinaison de deux méthodes de soudage. Les méthodes de soudage approuvées conviennent pour :
(1) Soudage TIG individuel :
L'épaisseur évaluée du métal soudé est de 3 mm, avec une plage d'épaisseur applicable de (1,5~6) mm.
(2) Soudage individuel au bâton :
L'épaisseur du métal soudé évaluée est de 8 mm, avec une plage d'épaisseur applicable de (6~12) mm. Les méthodes de soudage Ds/Ws susmentionnées peuvent également être utilisées séparément pour le soudage TIG et le soudage au bâton après avoir passé l'évaluation, puis être combinées. L'"évaluation" de soudage au gaz s'applique à l'épaisseur maximale des pièces soudées, qui doit être la même que celle de l'éprouvette "d'évaluation".
(1) Le processus approuvé par l'"évaluation" des éprouvettes plates est applicable aux éprouvettes tubulaires, et vice versa. Toutefois, différentes positions de soudage doivent être prises en compte. Par exemple, le soudage vertical à plat peut remplacer le soudage horizontal de tubes fixes, et le soudage vertical à plat peut remplacer le soudage de tubes verticaux.
(2) L'"évaluation" des éprouvettes de joints d'about s'applique aux éprouvettes de joints d'angle.
(3) L'"évaluation" de la pénétration totale s'applique aux éléments de test de pénétration non complète.
(4) Le procédé de soudage approuvé par l'"évaluation" des éprouvettes de soudure d'angle plat est applicable aux soudures d'angle du tube et de la plaque ou du tube et du tube, et vice versa.
(1) Matériaux de soudage tels que les baguettes de soudage, les fils et les flux, fondent pendant le processus de soudage et fusionnent avec le métal soudé sous la forme de métal d'apport. Ce sont les principaux composants du métal d'apport. Leur sélection et leur modification peuvent influencer de manière significative les propriétés du joint soudé.
Cependant, leur variété rend l'"évaluation" très difficile. Pour réduire le nombre d'évaluations et les mener de manière rationnelle, la sélection des matériaux de soudage devrait suivre les mêmes principes que la sélection de l'acier, divisée par niveau de classe (voir le tableau dans la procédure), afin de faciliter l'"évaluation".
(2) Pour les baguettes, fils et flux de soudage étrangers, vous pouvez consulter des documents connexes ou effectuer des tests pour confirmer leur conformité avant de les utiliser. Leur composition chimique et leurs propriétés mécaniques doivent être similaires à celles répertoriées dans le tableau des matériaux de soudage nationaux. Ils peuvent être classés dans le niveau de classe correspondant et traités de la même manière que les matériaux de soudage nationaux.
Les baguettes, fils et flux de soudage non répertoriés dans le tableau des matériaux de soudage, si leur composition chimique, leurs propriétés mécaniques et leurs caractéristiques de traitement sont similaires à celles des matériaux répertoriés, peuvent être classés dans le niveau de classe correspondant et utilisés. Ceux qui ne peuvent être classés doivent être "évalués" séparément.
(3) Les baguettes et fils de soudure de chaque catégorie doivent être évalués séparément. Pour les baguettes de la même catégorie mais de niveaux différents, l'évaluation du niveau supérieur s'applique au niveau inférieur ; parmi les baguettes de soudure du même niveau, celles qui sont évaluées avec des baguettes de soudure acides peuvent être exemptées de l'évaluation de base des baguettes de soudure. baguette de soudure l'évaluation.
(4) Le changement de métal d'apport d'un fil plein à un fil fourré, ou vice versa.
(5) Le changement de gaz combustible ou de gaz de protection type, annulation du gaz de protection de la face arrière.
(6) Le choix des matériaux pour les matériaux dissemblables soudage de l'acier doivent respecter les principes énoncés dans le document DL/T752.
(7) Pour les matériaux étrangers, en particulier les matériaux de soudage pour les produits à haute teneur en soufre. acier alliéAvant d'utiliser un produit, vous devez bien comprendre les propriétés de base du matériau. Certains indicateurs importants directement liés à la performance du produit doivent être vérifiés par des tests avant utilisation.
Les lignes directrices générales ne dictent pas strictement l'"évaluation" des diamètres des tuyaux. En raison de la grande variété de spécifications des tuyaux dans le secteur de l'énergie, les dispositions suivantes ont été prises pour tenir compte des variations importantes du processus :
(1) Lors de l'"évaluation" d'éprouvettes d'un diamètre extérieur Do de ≤60mm, et lorsque le soudage est effectué à l'aide de l'appareil de soudage à l'arc. soudage à l'arc sous argon le procédé est applicable quel que soit le diamètre extérieur du tube soudé.
(2) Pour les autres diamètres de tuyaux, l'"évaluation" s'applique aux diamètres extérieurs des tuyaux soudés allant de la limite inférieure 0,5D0 à une limite supérieure non spécifiée.
L'industrie de l'énergie, en tenant compte des caractéristiques spécifiques de l'industrie, a pris des dispositions particulières pour "l'évaluation" des positions de soudage et leur applicabilité (voir le tableau dans les lignes directrices). Les règles suivantes doivent également être respectées dans les cas suivants :
(1) Dans le cas d'un soudage vertical, lorsque la soudure de la racine passe d'une soudure ascendante à une soudure descendante ou vice versa, une nouvelle évaluation doit être effectuée.
(2) Pour le soudage au gaz et le soudage à l'arc à l'électrode de tungstène et à l'argon de tuyaux d'un diamètre ≤60 mm, à moins qu'il n'y ait des exigences particulières concernant les paramètres du processus de soudage, seuls les tuyaux horizontaux sont généralement "évalués", ce qui s'applique à toutes les positions de soudage de la pièce à usiner.
(3) Lors du soudage automatique de tuyaux dans toutes les positions, des éprouvettes tubulaires doivent être utilisées pour l'"évaluation", et les éprouvettes en forme de plaque ne peuvent pas être remplacées.
Lorsque le température de préchauffage de l'échantillon d'évaluation dépasse les paramètres prévus, il convient de procéder à une nouvelle évaluation :
(1) Lorsque la température de préchauffage de l'échantillon d'évaluation diminue de plus de 50℃ ;
(2) Pour les pièces soudées nécessitant une résistance aux chocs, lorsque la température intercouche augmente de plus de 50℃.
(1) Si un contrôle est nécessaire pendant le processus et que la pièce d'essai ne peut pas être soudée en une seule fois, un traitement thermique post-soudure doit être effectué.
(2) L'intervalle entre le traitement thermique post-soudage et l'achèvement de l'opération de soudage doit suivre strictement les spécifications de traitement thermique pour les différents aciers, et se conformer aux dispositions de DL/T 819 et DL/T 868. Par exemple, l'acier martensitique P91 exige qu'une fois le soudage terminé, la soudure soit refroidie à 100℃ avant que l'opération de soudage ne soit terminée. austénite Tout se transforme en martensite, puis la température est augmentée pour le traitement thermique post-soudure.
En cas de modification des paramètres de la spécification de soudage et des techniques d'exploitation, l'évaluation doit être refaite sur la base du type de paramètre, ou les instructions du processus doivent être modifiées.
(1) Dans le cas du soudage au gaz, modifications des caractéristiques de la flamme ;
(2) En soudage automatique, changement de la distance entre la buse conductrice et la pièce à souder ;
(3) Un changement dans vitesse de soudage supérieure à 10% de la valeur évaluée ;
(4) Passage du soudage d'un seul côté au soudage des deux côtés ;
(5) Passage du soudage manuel au soudage automatique ;
(6) Passage du soudage multipasse au soudage monopasse, etc.
Ces points et d'autres conditions particulières peuvent être pris en compte collectivement pour déterminer comment identifier les éléments d'évaluation du procédé de soudage.
1. La fabrication des pièces d'essai doit être effectuée sous une surveillance efficace, en stricte conformité avec les exigences et les règles du système d'évaluation des procédés.
2. Une personne doit être chargée d'enregistrer soigneusement chaque étape du processus de soudage et un enregistreur de paramètres capable de sauvegarder les données enregistrées doit être installé. Les enregistrements doivent être conservés de manière appropriée en vue d'un examen ultérieur.
3. Les éléments de l'inspection doivent être complets et réalisés conformément à la réglementation en vigueur.
Les principaux points d'inspection sont les suivants
(1) Soudure inspection de l'apparence : La hauteur restante du métal soudé ne doit pas être inférieure à celle du matériau de base, la profondeur et la longueur de la contre-dépouille ne doivent pas dépasser la norme, et il ne doit pas y avoir de fissures, de zones non fusionnées, d'inclusions de laitier, de piqûres d'arc ou de porosité sur la surface de la soudure.
(2) Contrôle non destructif des soudures : Le contrôle radiographique des éprouvettes tubulaires doit être effectué conformément aux exigences de la norme DL/T821, et la qualité de la soudure ne doit pas être inférieure à la norme de niveau II. Le contrôle non destructif n'a aucune corrélation avec les propriétés mécaniques du joint soudé, mais il est indispensable de comprendre les défauts de soudage dans l'"évaluation". En outre, il convient d'éviter ces zones lors de la découpe des pièces d'essai. Il convient donc de l'inclure dans les éléments d'inspection.
(3) Essai de traction (échantillons dimensionnels) :
① La hauteur restante de l'échantillon est enlevée mécaniquement et nivelée avec le matériau de base.
② Epaisseur de l'échantillon : Les échantillons de pleine épaisseur peuvent être utilisés lorsque l'épaisseur est inférieure à 30 mm. Si l'épaisseur est supérieure à 30 mm, elle peut être transformée en deux ou plusieurs pièces d'échantillons.
③ La résistance à la traction de chaque échantillon ne doit pas être inférieure à la limite inférieure du matériau de base.
④ La résistance à la traction des échantillons d'acier dissemblable ne doit pas être inférieure à la limite inférieure du matériau de base du côté inférieur.
⑤ Lorsque deux ou plusieurs éprouvettes sont soumises à un essai de traction, la valeur moyenne de chaque groupe d'éprouvettes ne doit pas dépasser la limite inférieure de la valeur spécifiée par le matériau de base.
(4) Essai de pliage :
① Les spécimens de flexion peuvent être divisés en flexion de la face transversale (arrière), flexion de la face longitudinale (arrière) et flexion latérale transversale.
② Lorsque T est inférieur à 10, T = t ; lorsque T est supérieur à t, t = 10. La largeur de l'échantillon : 40, 20, 10 (unité : mm).
③ La hauteur restante de l'échantillon est enlevée mécaniquement, la surface originale du matériau de base est conservée et la contre-dépouille et l'entaille de la racine de la soudure ne peuvent pas être enlevées.
④ Le défaut sur la surface de pliage du côté transversal doit être considéré comme la surface de traction.
⑤ Les trois principaux facteurs influençant l'essai de flexion sont : le rapport entre la largeur et l'épaisseur de l'éprouvette, l'épaisseur de l'éprouvette et la longueur de l'éprouvette. angle de flexionet le diamètre de l'axe de flexion. La méthode d'essai de flexion du règlement SD340-89 et les dispositions connexes ne correspondent pas à l'allongement du matériau lui-même. Par conséquent, l'allongement de la surface extérieure de l'échantillon de flexion a dépassé la limite inférieure de l'allongement spécifié pour certains aciers, ce qui n'est pas tout à fait raisonnable.
Pour une détermination plus raisonnable de la plasticité lors de l'essai de flexion, le nouveau règlement stipule que la méthode d'essai de flexion doit être effectuée conformément à la norme GB/T232. Pliage des métaux Méthode d'essai.
Les conditions de l'essai de flexion sont les suivantes : l'épaisseur de l'échantillon est inférieure ou égale à 10, le diamètre de l'axe de flexion (D) est de 4 t. La distance entre les supports (Lmm) est de 6 t+3, et l'angle de flexion est de 180 degrés. La distance entre les supports (Lmm) est de 6t+3, et l'angle de flexion est de 180 degrés.
Pour les aciers dont la limite inférieure d'allongement spécifiée est inférieure à 20% dans la norme et les conditions techniques, si l'essai de flexion n'est pas qualifié et que l'allongement mesuré est inférieur à 20%, il est permis d'augmenter le diamètre de l'axe de flexion pour l'essai.
Après pliage à l'angle spécifié, il ne doit pas y avoir de fissures d'une longueur supérieure à 3 mm dans n'importe quelle direction sur la surface de traction de chaque pièce de l'échantillon, à l'intérieur de la zone de soudure et de la zone affectée thermiquement. Les fissures sur le bord sont exclues, mais les fissures causées par des inclusions de laitier doivent être comptées.
(5) Essai d'impact : Les composants porteurs de pression et de charge doivent être soumis à un essai d'impact s'ils remplissent les conditions requises pour les éprouvettes d'impact. Par conséquent, cet essai doit être réalisé lorsque les conditions suivantes sont remplies :
① Si l'épaisseur de la pièce soudée n'est pas suffisante pour l'échantillonnage (5x10x5mm), celui-ci peut ne pas être nécessaire.
② Lorsque l'épaisseur de l'élément soudé est supérieure ou égale à 16 mm, un essai d'impact est requis, 10x10x5 mm.
③ Norme de réussite de l'évaluation : La valeur moyenne de trois spécimens ne doit pas être inférieure à la limite inférieure spécifiée par les documents techniques pertinents, et l'un d'entre eux ne doit pas être inférieur à 70% de la valeur spécifiée.
(6) Examen métallographique : Le joint d'angle tubulaire ne doit pas avoir deux surfaces d'inspection sur la même coupe.
(7) Test de dureté : La dureté du cordon de soudure et de la zone affectée thermiquement ne doit pas être inférieure à 90% de la valeur de dureté, et ne doit pas dépasser la valeur de dureté de la zone affectée thermiquement. Dureté Brinell du matériau de base plus 100HB, et ne pas dépasser les spécifications suivantes :
Lorsque la teneur totale en alliage est inférieure à 3%, la dureté doit être inférieure ou égale à 270HB ;
Lorsque la teneur totale en alliage est de 3~10, la dureté doit être inférieure ou égale à 300HB ;
Lorsque la teneur totale en alliage est supérieure à 10, la dureté doit être inférieure ou égale à 350HB ;
Pour l'acier P91, 220~240 est optimal.
(8) La préparation, la coupe et l'évaluation des spécimens susmentionnés doivent être effectuées conformément aux normes applicables.
(9) Après l'inspection, un rapport formel doit être établi par un personnel qualifié.
(10) Les procédures et exigences d'inspection doivent être conformes aux règlements.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
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