焊接工艺评定通过pWPS(预规程)→ 试件焊接 → PQR(评定报告)→ WPS(工艺规程)的完整闭环,验证焊接参数的可行性,确保产品焊接质量稳定可控。其核心在于“评”以下关键环节:
一、pWPS(预焊接工艺规程):评参数的合理性
定义:为进行焊接工艺评定而拟定的初步工艺文件,包含焊接方法、材料、设备、参数(如电流、电压、速度)等关键变量。
核心作用:
指导试件焊接:焊工依据pWPS完成试件焊接,记录实际参数(如层间温度、焊接顺序)。
参数调整依据:若试件焊接中发现参数偏差(如电流波动超±5%),需在pWPS中标注修改,为后续PQR提供真实数据。
案例:某压力容器厂在pWPS中规定预热温度120℃,但实际焊接时因环境温度降低调整至150℃,此修改需同步记录在pWPS中。
二、试件焊接与检验:评工艺的可靠性
关键步骤:
试件制备:按pWPS要求制备试件(如对接焊、角焊),尺寸需满足检测需求(如拉伸试样需预留加工余量)。
焊接过程控制:
参数监控:记录实际焊接参数(如电流185A、电压22V),确保与pWPS一致。
动态调整:如发现气孔倾向,立即调整保护气体流量或焊接速度。
检验测试:
无损检测(NDT):通过射线探伤(RT)检测内部缺陷(如气孔直径≤0.3mm),超声波探伤(UT)定位裂纹。
破坏性试验:拉伸试验验证抗拉强度(如≥490MPa),弯曲试验检测塑性(弯芯直径=4倍板厚,弯曲180°无裂纹)。
案例:某造船厂在试件焊接后发现UT检测有线性缺陷,经分析为焊接速度过快导致未熔合,调整速度后重新焊接并通过评定。
三、PQR(焊接工艺评定报告):评数据的真实性
定义:记载验证性试验及其检验结果的报告,对pWPS进行评价的核心文件。
核心内容:
实际参数记录:包括焊接方法、材料、设备、参数(如电流185A、电压22V、预热温度150℃)。
检验结果汇总:附试样试验结果(如拉伸强度520MPa、弯曲合格),并标注检测标准(如GB/T 228.1)。
审核与批准:由焊接责任工程师审核、技术负责人批准,并经监检人员签字确认后存入档案。
案例:某核电项目PQR中记录焊缝金属的Ni含量为8.2%,与母材偏差0.1%(标准要求≤0.5%),评定为合格。
四、WPS(焊接工艺规程):评工艺的适用性
定义:根据合格的PQR编制的,用于产品施焊的工艺文件。
核心作用:
指导生产:明确焊接参数范围(如电流180-190A、电压21-23V)、层道布置(如多层多道焊顺序)、热处理要求(如焊后650℃退火)。
覆盖范围:一份WPS可由多份PQR支持,只要参数在PQR覆盖范围内(如材料厚度5-20mm、焊接方法GTAW+SMAW)。
审批与执行:由焊接责任工程师审批,焊工需严格遵守WPS要求,确保产品质量一致性。
案例:某汽车生产线WPS规定焊缝余高≤1.5mm,实际生产中通过自动化焊接设备控制参数,产品合格率提升至99.8%。
五、评定逻辑:从“试验”到“生产”的闭环
pWPS→试件焊接:通过试验验证参数合理性。
试件焊接→PQR:记录真实数据,评价工艺可靠性。
PQR→WPS:将合格工艺转化为生产指导文件。
WPS→生产:确保产品焊接质量稳定可控。
意义:焊接工艺评定通过标准化流程,避免现场焊接缺陷(如裂纹、未熔合),符合ASME、GB等标准要求,是压力容器、桥梁、船舶等高要求领域的质量控制基石。