一
焊接工艺评定的概念
焊接工艺评定是整个焊接工作的前期准备工作，焊接工艺评定是为了验证拟定焊接件及相关产品的焊接工艺的正确性而进行的试验过程和结果评定。
它包括焊前准备、焊接、检测及结果评定等过程。焊接工艺评定也是生产实践中的一个重要过程。这个过程有前提、有目的、有结果、有限定范围。因此，焊接工艺评定应按照拟定的焊接工艺方案进行，包括焊前准备、焊接试件、检测试件、确定试件的焊接接头是否具有所要求的性能等。最后，把整个过程中积累的各种焊接工艺因素、焊接数据和检测结果整理成结论性和推荐性的信息，形成“焊接工艺评定报告”。
二
焊接工艺评定的重要性
焊接工艺评定是保证锅炉、压力容器、压力管道焊接质量的重要环节。焊接工艺评定是锅炉、压力容器、压力管道焊接前技术准备工作中不可缺少的重要环节，是国家质量技术监督机构工程检验中的必检项目，是保证焊接工艺正确合理，保证焊接件质量，保证焊接接头各项性能必须符合产品技术条件和相应标准要求的重要保证。
因此必须通过相应的试验来验证焊接工艺的正确性和合理性，即焊接工艺评定，焊接工艺评定也能在保证焊接接头质量的前提下，尽可能的提高焊接生产效率，最大程度的降低生产成本，从而获取最大的经济效益。
三
焊接工艺评定的目的
（1）是锅炉、压力容器、压力管道与设备的制造、安装、维护等生产过程以及焊工培训、教学过程中必须遵循的技术文件。
（2）是焊接质量管理的关键环节或必须实施的重要措施。
（3）是体现一个单位焊接能力和技术水平的重要指标。
（4）是按照相关行业和国家规定必须进行的项目。
四
焊接工艺评定的适用范围
（1）焊接工艺评定适用于锅炉、管道、压力容器、承重钢结构等钢制设备制造、安装、维修的焊接作业以及焊工培训、焊工技术考核。这些作业前必须进行焊接工艺评定，以确定所采用的焊接工艺的正确性。
（2）焊接工艺评定适用于电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、埋弧焊等焊接方法。
（3）从事制造、安装或维修工程的企业。
（4）焊接工艺评定具有针对性。各类产品的技术要求不同，若产品为压力容器，其工艺评定的试验结果应满足压力容器技术条件及标准的要求；若产品为承重钢结构，其工艺评定的试验结果应满足承重钢结构技术条件及标准等。焊接工艺评定工作以满足产品技术条件作为焊接工艺评定试验合格标准的首要要求。
五
焊接工艺评定的特点
（1）焊接工艺评定是解决任何钢材在特定条件下的焊接工艺问题，而不是选择最佳工艺参数，具有一定的范围，为大多数人所接受。
（2）焊接工艺评定是解决特定工艺条件下的性能问题，但不能解决消除应力、减少变形、防止焊接缺陷等总体质量问题。
（3）焊接工艺评定应以原材料的焊接性能为依据，进行可靠的技术条件试验，指导生产，避免使用实际产品作为试件的弊端。
（4）焊接工艺评定试验时应排除人为因素，焊接工艺评定不能与焊工技能评定相混淆。焊接工艺评定负责人应能区分缺陷产生的原因是焊接工艺问题还是焊工技能问题。如果是技能问题，应通过焊工培训予以解决。
（5）现有焊接工艺评定规程所要求的试验主要是焊接接头的室温力学试验。即外观检查、无损检测和室温力学试验合格，一般认为焊接工艺试验合格。对于电力行业高温高压管道新钢种焊接工艺评定报告钢结构，此结果并不完全可靠，还必须考虑接头的高温耐久试验、蠕变试验、应力腐蚀试验等试验。
六
焊接工艺评定程序
编制、下达焊接工艺评定任务书——编制焊接工艺评定计划——焊接试件及试件——编制焊接工艺评定报告——根据焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书（或焊接工艺卡）
编制并发放焊接工艺评定任务书
任务书的主要功能是下达考核任务，因此，其主要内容应为：考核目的、考核指标、考核项目以及承担考核任务的部门和人员的资质等。
1. 评价指标的确定
根据钢材的规定和理论基础知识（焊接性）确定各项技术指标。根据《焊接工艺评定规程》DL/T869的规定，焊缝金属的化学成分和力学性能（强度、塑性、韧性等）应相当于或不低于母材相应规定值的下限。
2.考核项目的确定
根据项目实际工作需要，按照法规的适用范围进行相关项目覆盖，确定需评估的项目。
焊接工艺评定的项目应从以下方面确定：
1. 钢材 （1）钢材分类 （2）《评定》中钢材分类的基本规定 （3）异种钢材分类
异种钢焊接接头的含义是：
异种钢焊接接头的钢种组合基本上可分为两类：一类是金属组织类型相同但化学成分不同，例如低碳钢与低合金钢的焊接接头，它们都是珠光体组织类型，物理性能稍有不同，仅化学成分不同；另一类是金属组织类型和化学成分不同，但物理性能差别较大，例如低合金珠光体钢与高合金马氏体钢或奥氏体不锈钢的焊接接头。
异种钢焊接接头的主要特点是形成的焊接接头化学成分、金相组织、力学性能和焊接残余应力分布不均匀，焊接过程中需要采取必要的工艺措施来解决这些问题。
1）A类异种钢接头：焊接接头一侧为奥氏体钢，另一侧为其他组织钢。具体类型有：A+M、A+B、A+P等3组。
2）M型异种钢接头：焊接接头一侧为马氏体钢，另一侧为其他组织钢。具体类型有：M+B、M+P等2组。
3）B型异种钢接头：焊接接头一侧为贝氏体钢，另一侧为珠光体铜。具体类型为：B+P仅一套。
试样厚度评估
（1）对接焊缝适用于焊件厚度
1)当试件厚度为1.5≤δ2)当试件厚度为8≤δ≤40(mm)时,焊件适用的厚度范围为:下限0.75δ,上限1.5δ。当试件厚度大于40mm时,上限不限。
(2)角焊缝的适用焊缝厚度：被评定的角焊缝厚度δ适用与对接接头相同的焊缝厚度范围，但试件厚度按下列规定计算：
1) 板间角焊缝试件的厚度为腹板厚度。
2) 管板角焊缝试样的厚度为管壁厚。
3)管座角焊缝试件厚度为支管壁厚。
另外，对于埋弧焊、双面焊、小直径及厚壁焊接等，也必须认真检查规定，并按规定执行。
焊接方法
各种焊接方法应单独“考核”，不能互相替代。以多种焊接方法组合的形式进行“考核”，其中每种焊接方法可以单独或组合“考核”。应用时，每种焊接方法的焊缝金属厚度应在其自身“考核”的适用范围内。例如：焊接工艺考核（其他条件）采用氩弧焊进行打根层（厚度3mm），电弧焊进行填充和盖面（共计厚度8mm）。这属于2种焊接方法的组合考核。除了组合工艺的有效性外，合格的焊接工艺还适用于：
（1）单独进行TIG焊：焊缝金属厚度评估为3mm，其适用厚度范围为（1.5～6）mm。
（2）单独使用电磁弧焊：焊缝金属厚度评定为8mm，适用厚度范围为（6～12）mm。在氩弧焊和电磁弧焊工艺评定合格后，也可结合使用上述Ds/Ws焊接工艺。气焊方法的“评定”适用于与“评定”试件厚度相同的焊件最大厚度。
试件类型
（1）适用于板状试件的焊接工艺可适用于管状试件，反之亦然。但必须考虑各种焊接位置。例如，水平固定的板可代替水平固定的管，垂直固定的板可代替垂直管。
(2) 对接接头试件的“评价”适用于角接头试件。
（3）全渗透试件的“评价”适用于非全渗透试件。
（4）由板材角焊缝试件评定的焊接工艺，适用于管与板或管与管之间的角焊缝，反之亦然。
焊接材料
（1）焊条、焊丝、焊剂等焊接材料随着焊接过程的进行而熔化，以填充金属形式熔入焊缝金属中，是焊缝金属的主要成分，它们的选择和变化对焊接接头焊缝金属性能影响很大。但它们的品种繁多，给“评定”带来很大困难。为了减少评定次数，合理进行“评定”，焊接材料的选择与钢铁材料的选择原则相同，分类别、分级别（规定中有表格），以方便“评定”工作。
（2）对于国外焊条、焊丝、焊剂，使用前可查阅有关资料或通过试验验证，确认符合要求后方可使用。其化学成分、力学性能与国产焊接材料表相近，可划入相应类别、级别，与国产焊接材料同等对待。未列入焊接材料表的焊条、焊丝、焊剂，如其化学成分、力学性能、工艺特性与表中相近，可划入相应类别、级别，可使用。不能划入的，应单独“评定”。
（3）每种焊条、焊丝应分别进行评定，同一类型但不同牌号的，可以按较高牌号的评定方法对较低牌号的焊条进行评定；同一牌号的焊条，已进行酸性焊条评定的，可免于进行碱性焊条的评定。
（4）填充金属由实心焊丝改为药芯焊丝，或反之。
（5）改变可燃气体或保护气种类、取消背面保护气。
（6）异种钢焊接材料选用应符合DL/T752规定的原则。
（7）对于国外材料，特别是高合金钢焊接材料，应充分了解材料的基本性能，对一些与产品性能直接相关的重要指标，在使用前应通过试验进行验证。
管材试件直径
一般法规对管径的“评定”并无严格规定，电力行业管材规格繁多，考虑到技术差异较大，特作如下规定：
（1）当“考核”试件管外径Do≤60mm，且采用氩弧焊时，不规定该工艺适用的焊管外径。
2）其他管径的“考核”适用于焊管外径范围：下限0.5D0，上限未规定。
试件焊接位置
电力行业根据本行业特点，对“考核”的焊接位置及适用范围作了专门规定（见上表）。在下列情况下，还应遵守下列规定：
（1）在立焊位置上，当根部焊缝由向上焊改为向下焊或反之时，应重新评定。
（2）对直径≤60mm管道的气焊、钨极惰性气体保护焊，除对焊接工艺参数有特殊要求外，一般只对水平管道进行“评定”，可适用于焊件所有焊接位置。
（3）管道全位置自动焊时，必须用管状试件进行“评定”，不能用板状试件代替“评定”。
预热及层间温度
当试件的预热温度超过建议的参数时，应重新评估以下内容：
（1）试件预热温度降低50℃以上；
（2）对有冲击韧性要求的焊件，层间温度提高50℃以上。
焊后热处理
1）中间需进行检查，试件不能一次全部焊完，需进行后续热处理。
（2）焊后热处理与焊接操作的间隔时间应严格按照各类钢铁材料的热处理规范，并遵守DL/T 819和DL/T 868的规定。例如P91马氏体钢要求在焊接工作完成后，待焊缝冷却到100℃后，焊缝中的奥氏体完全转变为马氏体，然后再升温进行焊后热处理。
10
焊接规范参数及操作工艺
当焊接规范参数和操作工艺发生变化时，应根据其参数类型对工艺指导书进行重新评价或更改。
（1）气焊时火焰性质的变化；
（2）自动焊时，改变导电嘴与工件的距离；
（3）焊接速度变化范围比额定值大10%；
（4）由单面焊改为双面焊；
（5）由手工焊接改为自动焊接；
（6）多道焊改为单道焊等。
焊接工艺评定的项目可综合考虑上述要求或其他特殊情况确定。
七
焊接试件及试件检验
（1）焊接试件必须在有效的监督下进行，严格按照工艺评定方案的要求和规定进行。
（2）焊接过程中，每一步都应由专人认真记录，并配备能保存、记录数据的参数记录仪。记录应妥善保存，以备查阅。
（3）检查项目必须齐全，并按照相关规定进行。
主要检查项目有：
1）焊缝外观检查：焊缝金属余高不应低于母材，咬边深度和长度不应超过标准，焊缝表面不应有裂纹、未熔合、夹渣、电弧坑、气孔等。
2）焊缝无损检测：管状试件的射线检测按DL/T821的规定执行，焊缝质量不得低于二级标准。无损检测与焊接接头力学性能无关，但“考核”中需要了解焊接缺陷的状况，在切割试件时也需要避开，因此将其纳入检验项目是合理的。断口检验主要目的是检查焊缝金属断面的宏观焊接缺陷，属于焊工操作技能测定范围，不能直接用来测定力学性能，故取消。
3）拉伸试验（尺寸试样）
①用机械方法切除试件的多余高度，使其与母材平齐。
②试件厚度：当厚度小于30mm时，可采用全厚度试件；当厚度大于30mm时，可加工成两个或多个试件。
③每个试件的抗拉强度不得低于母材的下限。
④ 异种钢试样的抗拉强度不得低于下侧母材的下限。
⑤ 取两个或两个以上的试样进行拉伸试验，每组试样的平均值不得超过母材规定值的下限。
4）弯曲试验
①弯曲试样可分为横向面弯曲（背面）、纵向面弯曲（背面）、横向侧弯曲。
②当T小于10时，T=t；当T大于t时，t＝10。试件宽度：40、20、10（单位：mm）。
③用机械方法切除试件的多余高度，保持母材原有表面，不允许切除咬边、焊根缺口。
④ 若侧弯面上有缺陷，应以缺陷较严重的面作为拉伸面。
⑤影响弯曲试验的三个主要因素是：试样的宽厚比、弯曲角度、弯曲轴的直径。SD340-89规范的弯曲试验方法和相关规定与材料本身的伸长率并不一致。因此，对于某些钢材来说，试样外表面的伸长率已经超过了伸长率的下限，这并不完全合理。
为了使弯曲试验对塑性测定更加合理，新规程做出了如下规定：弯曲试验方法按GB/T232金属弯曲试验方法进行。
弯曲试验条件为：试样厚度≤10，弯曲轴直径（D）4t，支撑间距（Lmm）6t+3，弯曲角度180度。
对于标准、技术条件中规定伸长率下限值小于20%的钢材，若弯曲试验不合格，且实际测得的伸长率
5）冲击试验：对符合冲击试验条件的承压、承重部件，应进行冲击试验。因此，应在满足下列条件时进行：
①若焊件厚度不够取样（5×0×5mm），则可不取样。
②当焊件厚度≥16mm时，需做冲击试验，10×0.5mm。
③评定标准：三个样品的平均值不得低于相关技术文件规定的下限值，且其中一个不得低于规定值的70％。
6)金相检验:对于管板角接头,同一切口不得有两个检验面。
7）硬度试验：焊缝及热影响区的硬度不得小于硬度值的90％，不超过母材布氏硬度加100HB，且不超过下列规定：
总合金含量小于3%时，硬度≤270HB
总合金含量为3~10时，硬度≤300HB
当总合金含量大于10时焊接工艺评定报告钢结构，硬度≤350HB
P91钢220~240最佳
（4）上述样品的制备、切割及评定均按相关标准进行。
（5）检查完毕后，必须由具有相关资质的人员出具正式报告。
（6）检验程序和要求必须符合规定。
八
焊接工艺评定报告的编制
焊接工艺评定报告是企业技术储备的重要文件，这些重要的技术储备文件应以技术档案的形式保存在企业档案中。当单位预计或遇到需要完成的焊接工程时，应首先查阅本单位的技术档案。如果没有此项工程任务所需的焊接工艺评定文件，或者虽然有类似的焊接工艺评定文件，但根据本标准，发现其适用范围不符合/或不能覆盖所要面对的焊接工程时，单位应安排焊接工艺评定工作。
焊接工艺评定报告是工艺评定的最终结果，是整个评定过程的总结，是焊接技术文件的重要组成部分，是指导焊接工作的基础文件。负责评定工作的焊接工程师应根据试件焊接的各种数据、检验的各种原始报告和记录，作出综合评定结论，填写《焊接工艺评定报告》。焊接工艺评定报告必须以严肃、庄重的态度编写，内容要全面完整，结论要准确可靠，不得任意捏造、弄虚作假。综合评定结论是工艺评定过程中所获得的各种数据的总结，是对评定的总体评价，是指导焊接工作的依据。
因此，在编制综合评估结论时，需要对评估各环节积累的数据、信息进行认真分析、总结、归纳，提出符合使用条件要求的各项工艺数据及相应情况。评估完成后，应汇总信息，并将评估资料归档。评估审查报告应包括以下内容：审查范围及审查事项、审查过程、审查依据、审查重点、结论等。
完整的焊接工艺评定资料应包括：评定任务下达说明、评定任务书、评定编号方法、可焊性评定资料（或焊接工艺设计资料）、评定工艺计划、焊接试件过程的详细记录，各类评定检查、试验和测试的原始报告，评定过程报告，评定评审报告等。
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