1.WPS焊接工藝評定概述
1.1 本章內容可以應用于所有在對船舶及其他海上設施以及其相關壓力容器,器械,設備新工程,改建,調整或修繕的過程中的焊接資格認可和測試。
1.2 WPS對應的船級社:CCS、ABS、DNVGL、LR、BV、NK、KR、RINA、RS、PRS、CRS、IRS等船級社
1.3 制造商有義務確保遵守這些規則的方方面面。所有的偏差都要記錄為未遵守,和所采取的補救措施都應獲得驗船師的認可。不能遵守在提交焊接測試時被視為不符合規則。
1.4 焊接測試在驗船師的監督下在制造者的工廠進行。焊接過程評定測試和焊接工資格測試都要進行并認可通過在加工或建造開始前。
1.5 按照GB,EN,ISO,JIS,ASME或AWS進行的焊接過程測試被認為是可接受的,假設,最低限度,他們近似并符合這些規則的技術要求以令驗船師滿意。
1.6焊接測試執行的義務。 焊接測試方面,比如機械測試,非破壞性試驗和熱處理,可能由制造者分包,假設分包商進行工作,在制造者的指導下嚴格控制技術,這些由驗船師同意在工作開始前。
1.7在這些規則中,術語“制造者”被認為包括任何進行焊接的公司或組織,可以是造船公司,或制造商,材料生產商。
2.焊接工藝文件
2.1 焊接工藝計劃書(PWPS) 是由船廠或產品制造廠在焊接工藝認可試驗前編制,用以指導完成焊接工藝認可試驗的技術文件。焊接工藝計劃書應包括焊接工藝規程中所有的技術參數。在認可試驗中,可根據試驗的結果對相關的技術參數進行修改和完善。
2.2 焊接工藝試驗報告(WPQR) 是準確描述和詳細記錄焊接工藝認可試驗中實際使用和得到的技術參數的技術文件,用作焊接工藝規程認可的依據。報告中涉及的每項試驗結果( 包括復試結果) 均應予以評價。
2.3 焊接工藝規程(WPS) 是工廠根據合格的焊接工藝試驗報告,對焊接工藝計劃書修改完善后并經船級社 正式批準的技術文件,用以指導產品生產焊接。
3 認可
3.1 建立并證明一項焊接工藝規程是否對某一具體用途的適用性是制造者的責任。在開工建造前,工廠應結合本廠的技術條件和生產經驗,制定產品建造焊接工藝匯總表交驗船師認可。匯總表中應針對建造中焊縫出現于結構與結點的不同位置、形式和尺寸,列出擬使用的焊接工藝規程的名稱和編號。
3.2 通常在采用新材料、新工藝時,應進行工藝認可試驗,以驗證制造廠具備使用該工藝進行焊接作業的適當資質。工廠應制定詳細的焊接工藝計劃書。提交認可的焊接工藝計劃書應包括下列內容:
(1) 母材的牌號、級別、厚度和交貨狀態;
(2) 焊接材料( 焊條、焊絲、焊劑和保護氣體) 的型號、等級和規格;
(3) 焊接設備的型號和主要性能參數;
(4) 坡口設計、加工要求及襯墊材料( 如有時) ;
(5) 焊道布置和焊接順序;
(6) 焊接位置( 平、立、橫、仰焊等) ;
(7) 焊接規范參數( 電源極性、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和保護氣體流量) ;
(8) 焊前預熱和道間溫度、焊后熱處理及焊后消除應力的措施等;
(9) 施焊環境:現場施焊或車間施焊;
(10) 其他有關的特殊要求。
3.3 試件的焊接和試樣的試驗應由驗船師在場見證。
3.4 試驗過程中應將試驗用的參數和結果記入焊接工藝試驗報告,見證驗船師應在試驗報告上簽署。
3.5 工廠應根據試驗結果,編寫完整的焊接工藝規程,并附以試驗報告一起提交給船級社進行認可。
3.6 當試驗結果不滿足相關要求,且按相關規范要求進行復驗仍不合格時,制造廠應調整焊接工藝計劃書,并按更新內容重新進行焊接試驗。
3.7 當工廠對已批準的焊接工藝規程進行改動時,應將所有改動的內容提交給船級社審核。船級社根據改動的具體內容決定是否重做焊接工藝認可試驗。
3.8 一個制造廠取得的合格的焊接工藝規程適用于具有相同的技術和質量管理條件的車間。
3.9認可焊接工藝的適用范圍
3.9.1 本小節下列各項條件相互獨立,任一項目的變化范圍超過適用范圍時,一般均應重新進行焊接工藝認可試驗。
3.9.2 焊接方法的認可范圍通常僅限于認可試驗所用的方法。認可的多道焊工藝不能應用于單道焊,并且在鋁合金焊接中認可的單道焊工藝也不能應用于多道焊。對于多種焊接方法組合的焊接工藝認可,一般應采用組合焊試驗,認可后僅適用于與試驗相同順序的組合焊工藝。對船體結構用鋼,也可采用各種獨立焊接方法分別進行工藝認可。
3.9.3 焊接工藝規程對鋼材的適用范圍規定如下:
(1) 對相同強度級別的鋼材,適用于與試驗母材韌性等級相同或較低的鋼材。
(2) 對除上述(1) 以外,規定屈服強度最小值小于或等于390N/mm2 的鋼,適用于與試驗母材強度級別相同或低兩個級別的鋼材;對高強度淬火回火鋼,適用于與試驗母材強度級別相同或低一個級別的鋼材。
(3) 當采用熱輸入大于50kJ/cm 的焊接方法時,焊接工藝僅可覆蓋與試驗母材韌性等級相同,強度低一個級別的鋼材。
(4) 對鍛鋼與鑄鋼( 碳鋼和碳錳鋼),適用的強度等級范圍為等于或低于試驗母材的強度。
(5) 對交貨態與認可試驗母材不同的鋼材,除下列規定者外,船級社將根據情況提出試驗要求:
①淬火回火鋼與其他交貨狀態鋼材認可的焊接工藝不能相互覆蓋;
②一般情況下正火、熱軋、控軋交貨狀態鋼材認可的焊接工藝可覆蓋TMCP 鋼。但反之不能覆蓋。
3.9.4 焊接工藝規程對鋁合金材料的適用范圍應符合下列要求:
(1) 鋁合金焊接工藝認可按母材化學成分分組如下:
A 組:Mg<4% 的鋁- 鎂系鋁合金(5754、5454)
B 組:4% ≤ Mg ≤ 7.0% 的鋁- 鎂系鋁合金(5059、5083、5086、5383、5456、5A01)
C 組:鋁- 硅- 鎂系鋁合金(6005A, 6061, 6082)
(2) 認可用于某一鋁合金的焊接工藝也可用于同組材料中強度相等或較低的鋁合金。認可用于B組的鋁合金焊接工藝可用于A 組鋁合金的焊接。
3.9.5 焊接工藝對厚度的適用范圍應符合船級社的規定要求。
3.9.6對接焊工藝認可
3.9.7角接焊工藝認可
3.9.8傾斜或T 形管節點全焊透工藝認可
4.焊工資格考試
4.1 適用范圍
4.1.1 本章的規定適用于船體及海上設施的結構、機械、鍋爐與受壓容器及管系等的碳鋼、碳錳鋼、合金鋼及鋁合金的手工電弧焊、半自動焊和TIG 焊焊接工藝。
4.1.2 母材、焊接材料和焊接方法不同于本章規定者,其焊工資格考試要求應提交船級社認可。
4.1.3 報考條件
4.1.3.1 具備下列條件之一者,可向考委會提出申請。報考人經審查批準,可參加考試:
(1) 持有技校焊接專業畢業證書,現從事焊接工作者。
(2) 能獨立承擔焊接工作,具有熟練操作技能,現從事焊接工作者。
(3) 經過基本知識和操作技能培訓者。
(4) 參加水下焊工考試者,還應持有有效的潛水員證書或潛水學校頒發的潛水員畢業證書并具有一定的水下焊接技能,或經過水下焊接培訓的潛水員,經考試委員會審查批準。
4.1.3.2 對申請升級的焊工規定如下:
(1) 報考者一般應逐級考試。對于特殊情況,經焊考委審查同意和擔當驗船師批準,可根據自己從事實際工作范圍及操作熟練程度,申請相應等級的焊工考試。
(2) 除水下焊工外,焊工實際從事本等級工作六個月以上,方可申請高一等級的升級考試。對于申請Ⅲ級的人員,必須持Ⅱ級證書且連續工作滿1 年以上。
(3) 對水下焊工,須持本等級證書且連續工作滿1 年以上方可申請高一等級的升級考試。
4.1.3.3 從事焊接作業的焊工應按本章要求參加相應類別的資格考試。考試合格者,船級社將頒發相應的資格證書。
4.1.4 焊工等級和考試科目分類
4.1.4.1 根據產品類型,焊工資格分為船舶與海上設施焊工、船用鍋爐壓力容器焊工兩大類,其焊工等級根據焊接位置的不同來劃分,對于板材分為I、II 和III 級,對于管材分為IP、IIP、IIIP 和IIIPR 級。
水下濕法定位焊為T 級。
4.1.4.2 不同試件形式的考試科目代號表示的焊接位置見船級社規范。
4.1.4.3 不同焊工等級對應的考試科目見船級社規范。
4.1.4.4 特殊需要時,可根據產品實際焊接位置進行填角焊考試。
4.1.4.5 對船用鍋爐壓力容器焊工,需要時還應進行管板角接焊的專門考試。
4.1.5 復試與重新考試
4.1.5.1 每一考試科目中,如有1 個彎曲試樣或宏觀試樣不合格,可對不合格項取雙倍試樣按原試驗要求進行復試。復試全部合格者,該科目為合格。
4.1.5.2 每一考試科目中,如有以下情況之一者,該科目為不合格,不得進行復試:
外觀目檢不合格;
對接焊射線檢驗不合格,或有2 個彎曲試樣不合格;
角接焊破斷試驗不合格,或有2 個宏觀試樣不合格。
4.1.5.3 不合格的考試科目允許在1 個月內進行1 次該科目的補考。補考的全部試驗項目合格則該科目合格。
4.1.5.4 焊工考試全部科目不合格者,1 個月后方可重新參加考試。全部考試科目合格后方能發給證書。重新考試仍不合格者,應經過培訓后方可重新申請考試。
4.1.5.5 凡由于試件加工不當,或因非焊接因素造成缺陷而導致試驗不合格者,試件作廢并重新焊接后進行試驗。
4.1.6 證書
4.1.6.1 焊工考試合格后,由船級社頒發《焊工資格證書》,焊工應嚴格按照證書所規定的工作范圍進行焊接操作。
4.1.6.2 焊工資格證書應包含下列內容:
(1) 焊工個人信息( 姓名、身份證號及照片) ;
(2) 工作單位名稱;
(3) 焊接方法、接頭型式、母材的材質和規格、焊接位置等的認可范圍,水下焊工的工作水深;
(4) 有效期滿日期;
(5) 工廠6 個月考察記錄;
(6) 船級社批準的延期記錄。
4.1.6.3 焊工在進行焊接操作時,驗船師可隨時檢查其《焊工資格證書》。
4.1.6.4 各制造廠應對焊工證書的適用范圍和有效期進行控制。
4.1.7 有效期
4.1.7.1 焊工資格有效期應從發證之日開始。
4.1.7.2 除定位焊科目的焊工資格證書為長期有效外,各類焊工資格證書有效期均為3 年( 包括水下濕法T 類),并應同時滿足下列條件:
(1) 焊工在現有認可范圍內連續從事焊接工作,間斷時間應不超過6 個月;
(2) 焊工的產品焊接工作應與考試的技術條件相一致;
(3) 有效期內未發生因焊工的知識和/ 或技能欠缺而導致的重大質量問題。
4.1.7.3 焊工( 包括定位焊工) 若連續6 個月未從事焊接操作,則應在重新操作前,先焊一件本人證書規定科目中最難位置的試件,經試驗合格后,方能從事焊接操作。
4.1.7.4 在有效期滿之前,焊工應重新參加考試,重新考試可著重于操作技能考試。經考試合格,可再取得有效期3 年。
4.1.7.5 焊工在證書有效期內焊接質量一貫良好,無損檢測合格率保持在90% 以上,且具有產品質量記錄,經驗船師審查,其證書有效期可延長1 年。