1、20921-7a第7章不锈钢及耐热钢的焊接7.1不锈钢及耐热钢的成分及性能7.2不锈钢及耐热钢的焊接性分析7.3不锈钢及耐热钢的焊接工艺7.4典型不锈钢及耐热钢的焊接20921-7a7.1不锈钢及耐热钢的成分及性能不锈钢和耐热钢的种类繁多，其主要合金成分为Cr和Ni。一般来讲，只有w(Cr)12时才能在大气环境下不发生锈蚀，增加Ni或提高Cr含量，耐蚀性或耐热性均可提高。20921-7a7.1.1不锈钢及耐热钢的成分及分类表7-1典型不锈钢和耐热钢的主要化学成分(质量分数)(%)国产牌号国际牌号CSiMnCrNi其他1Cr174300120751001601801Cr1341001510010
2、01151300Cr18Ni9Ti321007100200170190800110Ti: 05070Cr25Ni20310S00810020024026019022000Cr25Ni5Mo2N00310020024026050800Cr17Ni7Al6310091001001601806575Al: 0751520921-7a7.1.1不锈钢及耐热钢的成分及分类1.铁素体钢2.马氏体钢 3. 奥氏体钢 4. 铁素体-奥氏体双相钢 5. 沉淀硬化钢 20921-7a7.1.2不锈钢的耐蚀性能1.均匀腐蚀 2.点蚀和缝隙腐蚀 3.晶间腐蚀 图7-118-8型奥氏体不锈钢晶间腐蚀敏感温度与时间对应关
3、系曲线20921-7a7.1.2不锈钢的耐蚀性能图7-2晶间腐蚀贫铬理论示意图20921-7a7.1.2不锈钢的耐蚀性能4.应力腐蚀 20921-7a7.1.3不锈钢及耐热钢的力学性能1. 不锈钢的力学性能2. 耐热钢的耐热性能20921-7a7.1.3不锈钢及耐热钢的力学性能表7-2常见不锈钢的力学性能数据类型牌号热处理状态屈服强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率(%)铁素体钢1Cr17退火处理205450220Cr13Al175410马氏体钢1Cr13退火处理20544020奥氏体钢1Cr18Ni9Ti固溶处理205520400Cr25Ni20205520沉淀硬化钢0Cr17Ni7Al固溶处
4、理380103020565时效960114035510时效103012304双相钢00Cr26Ni5Mo2固溶处理3905902020921-7a7.1.3不锈钢及耐热钢的力学性能表7-3奥氏体耐热钢在不同温度下的蠕变强度温度/持续时间1h对应的蠕变强度/MPa温度/持续时间1h对应的蠕变强度/MPa0Cr19Ni90Cr17Ni12Mo20Cr25Ni200Cr19Ni95002342842167003983550167219149750295460011016798800196294650641235985014717620921-7a7.1.4不锈钢及耐热钢的物理性能表7-4不锈钢及耐热
5、钢的物理性能类型牌号密度/(g/c)(20)比热容/J/(g)(0100)热导率/W/(cm)(100)线膨胀系数/(1/)(0100)电阻率/(1cm)(20)铁素体钢0Cr13775046027108614Cr25N74705002110467马氏体钢1Cr1377504602599572Cr137750460251035520921-7a7.1.4不锈钢及耐热钢的物理性能表7-4不锈钢及耐热钢的物理性能类型牌号密度/(g/c)(20)比热容/J/(g)(0100)热导率/W/(cm)(100)线膨胀系数/(1/)(0100)电阻率/(1cm)(20)18 8奥氏体钢0Cr19Ni1080
6、3050015169721Cr18Ni9Ti8030500161677425 20奥氏体钢2Cr25Ni20803050014144780Cr21Ni2080305001114299低碳钢7860500591171320921-7a7.2不锈钢及耐热钢的焊接性分析焊缝金属的室温组织对不锈钢及耐热钢(Cr-Ni钢)接头的性能有重要的影响。为了获得合适的焊缝金属组织，必须合理调整CrNi比值。这里，Cr为Cr当量，是将每一种铁素体化元素按其铁素体化的强烈程度折合成相当的Cr元素的量的总和20921-7a7.2.1焊接接头的组织转变1.焊缝的组织图图7-3Cr-Ni钢的舍夫勒图20921-7a7.2
7、.1焊接接头的组织转变图7-4标有AF/FA界线的舍夫勒焊缝组织图20921-7a7.2.1焊接接头的组织转变图7-5w(Fe)=60%的Fe-Cr-Ni合金伪二元相图20921-7a7.2.1焊接接头的组织转变2. 接头的组织转变图7-624-5Mo2Cu双相钢焊接接头中相体积分数与峰值温度的关系20921-7a7.2.2焊接接头的耐蚀性1.晶间腐蚀 图7-7焊接接头晶间腐蚀产生的部位示意图1焊缝2熔合区3热影响区(1) 焊缝区的晶间腐蚀普通的18-8型奥氏体钢焊缝的晶间腐蚀通常在多层多道焊的情况下出现，后一层焊缝对前一层焊缝的加热处于敏化温度区域时，20921-7a7.2.2焊接接头的耐蚀
8、性在晶界上容易析出铬的碳化物，形成贫铬的晶粒边界。图7-818-8Ti奥氏体不锈钢焊接接头的刀状腐蚀20921-7a7.2.2焊接接头的耐蚀性(2) 热影响区的晶间腐蚀在普通的18-8型奥氏体钢的焊接热影响区会产生晶间腐蚀，主要出现在焊接热影响区中加热峰值温度处于6001000的区域。(3) 熔合区的刀状腐蚀这种刀状腐蚀只出现在含Ti或Nb的18-8Ti或18-8Nb奥氏体不锈钢焊接接头的熔合区内，如图7-8所示。图7-918-8Ti奥氏体不锈钢焊接接头碳化物分布示意图WM焊缝WI焊缝边界20921-7a7.2.2焊接接头的耐蚀性2.点蚀和应力腐蚀(1) 点蚀不锈钢焊接接头的点蚀常成为应力腐蚀
9、的裂纹源，因此必须解决点蚀问题。(2) 应力腐蚀对于不锈钢来说，应力腐蚀断裂的部位通常不存在均匀腐蚀，断裂往往以点蚀、缝隙腐蚀为起始点。图7-10304不锈钢焊接接头表面的应力腐蚀开裂20921-7a7.2.2焊接接头的耐蚀性1) 双相不锈钢的屈服强度比奥氏体不锈钢高，产生表面滑移所需的应力水平高，在相同的腐蚀介质中，双相不锈钢的表面膜因表面滑移而破坏所需的应力较大，应力腐蚀开裂较难发生。2) 双相不锈钢中一般含有Mo元素，Cr含量也很高，耐点蚀能力强，应力腐蚀开裂缺乏起始点。3) 双相不锈钢的两个相的电极电位不同，裂纹在不同相和相界面的扩展机制不同，对裂纹的扩展起到阻止或抑制作用，应力腐蚀开
10、裂的发展速度缓慢。20921-7a7.2.3焊接接头的裂纹1.热裂纹 2.冷裂纹 20921-7a7.2.4焊缝金属的脆化1.焊缝的粗晶脆化2.焊缝的相脆化3.焊缝的475脆化20921-7a7.2.5异种钢接头的成分不均匀性图7-11确定18-8不锈钢/低碳钢焊缝中心组织的舍夫勒图20921-7a7.2.5异种钢接头的成分不均匀性图7-12低碳钢母材与奥氏体钢焊缝边界的元素分布图20921-7a7.2.5异种钢接头的成分不均匀性图7-13珠光体钢与23-13奥氏体钢焊接接头的硬度分布20921-7a7.3不锈钢及耐热钢的焊接工艺 本节将根据上节焊接性分析的主要观点，分别讨论铁素体钢、马氏体钢
11、、奥氏体钢、双相钢以及异种钢的焊接工艺，主要包括焊接材料的选择和焊接工艺要点。20921-7a7.3.1铁素体钢的焊接工艺1.焊接材料的选择 2.焊接工艺要点(1) 焊接方法铁素体钢通常采用焊条电弧焊、TIG焊和MIG焊，有时也采用埋弧焊。(2) 焊前预热铁素体钢被加热至9501000以上后急冷至室温，塑性和缺口韧性显著降低，在焊接热影响区就会出现高温脆性，同时耐蚀性也显著降低。(3) 焊接热输入焊接过程应该采取较小的热输入。(4) 焊后热处理铁素体钢多用于要求耐蚀的场合，高Cr铁素体钢也有晶间腐蚀倾向。20921-7a7.3.2马氏体钢的焊接工艺1.焊接材料的选择 2.焊接工艺要点(1) 焊
12、接方法马氏体钢的焊接通常采用焊条电弧焊、TIG焊和MIG焊。(2) 焊前预热为防止接头产生冷裂纹，应该采取预热措施。(3) 焊后热处理焊后热处理的作用是通过退火处理降低焊缝金属和热影响区的硬度，改善焊接接头的韧性，还可降低焊接结构的残余应力。20921-7a7.3.3奥氏体钢的焊接工艺1. 焊接材料的选择1) 根据钢的具体成分和服役条件以及对焊缝金属的性能要求选择焊接材料。20921-7a7.3.3奥氏体钢的焊接工艺表7-5一些典型奥氏体钢及其组配的熔敷金属母材熔 敷 金 属组织0Cr18Ni11Ti0Cr21Ni9Nb、0Cr18Ni9SiV31Cr18Ni9Ti1Cr19Ni10Nb、1C
13、r16Ni9Mo200Cr19Ni1100Cr21Ni1000Cr19Ni13Mo300Cr20Ni13Mo3、00Cr23Ni13Mo21Cr18Ni12Mo3Ti1Cr18Ni10Mn3Mo2V、Cr19Ni12Mo2Nb0Cr17Ni12Mo20Cr19Ni12Mo2Nb0Cr18Ni12Mo2Cu200Cr19Ni14Mo2Cu22Cr25Ni20Si22Cr25Ni18Mn7、1Cr25Ni18Si2B(05%)、2Cr25Ni202Cr26Ni21Mo220921-7a7.3.3奥氏体钢的焊接工艺2) 根据焊接材料的具体成分及其变动范围确定其与母材的匹配是否适用。3) 必须考虑母材
14、的稀释作用，否则会使焊缝的合金化元素含量降低，难以得到理想的凝固模式和室温双相组织，因而不能保证焊缝金属的抗裂性能。图7-14标有焊接材料成分变化范围的舍夫勒焊缝组织图20921-7a7.3.3奥氏体钢的焊接工艺2. 焊接工艺要点(1) 焊接方法奥氏体钢对焊接方法没有什么特殊要求，一般的焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊、埋弧焊等方法均可采用，只要根据焊接的生产效率和质量要求加以确定即可。(2) 焊接热输入合理控制焊接参数，避免接头产生过热现象。(3) 预热和后热奥氏体钢焊接时，通常不需要焊前预热，也不需要焊后热处理，而且应该适当加快冷却，严格控制较低的层间温度，还应该避免交叉焊缝。20921-7
15、a7.3.3奥氏体钢的焊接工艺(4) 保证熔合比稳定焊缝的化学成分变化对焊缝组织影响很大，为确保理想的焊缝组织，必须保证焊缝的化学成分稳定。(5) 保护原焊件表面状态焊前和焊后的清理工作常会影响耐蚀性。20921-7a7.3.4铁素体-奥氏体双相钢的焊接工艺1. 焊接材料的选择2. 焊接工艺要点(1) 焊接方法与奥氏体钢焊接相似，铁素体-奥氏体双相钢的焊接对焊接方法也没有特殊要求，一般的焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊、埋弧焊等方法均可采用，激光焊、电子束焊应用的实例也越来越多。20921-7a7.3.4铁素体-奥氏体双相钢的焊接工艺表7-6典型铁素体-奥氏体双相钢及其组配的熔敷金属母材熔 敷
16、金 属组织0Cr21Ni6Mn9N00Cr21Ni15Mn9N00Cr25Ni6Mo3N00Cr24Ni7Mo3N、00Cr23Ni13Mo3+00Cr25Ni5Mo2N00Cr25Ni9Mo3N、00Cr23Ni13Mo3+00Cr25Ni7Mo3WCuN00Cr25Ni11Mo3WCuN+20921-7a7.3.4铁素体-奥氏体双相钢的焊接工艺(2) 合理控制焊接热输入焊接时应该尽量选用小的热输入，以避免接头产生过热现象。(3) 预热和后热铁素体-奥氏体双相钢焊接时，通常不需要焊前预热，也不需要焊后热处理，而且应该适当进行缓慢冷却，获得理想的/相比例。(4) 保证熔合比稳定尽可能控制焊接工
17、艺，保证熔合比稳定，从而稳定焊缝的化学成分，以获得理想的焊缝组织。20921-7a7.3.5奥氏体钢对珠光体钢的焊接工艺采用熔焊方法焊接奥氏体钢与珠光体钢，焊接熔合比是影响焊接接头质量的关键因素。通常希望熔合比越小越好，以降低焊缝金属的稀释程度，避免焊缝中出现脆硬马氏体组织。20921-7a7.4典型不锈钢及耐热钢的焊接铁素体不锈钢具有优良的抗氯化物应力腐蚀开裂、耐点蚀和缝隙腐蚀的性能，供货状态为850/10min/空冷，其化学成分如表7-7所示。20921-7a7.4.1高纯0Cr18Mo2铁素体钢的焊接表7-7高纯0Cr18Mo2铁素体不锈钢的化学成分及力学性能化学成分(质量分数)(%)力
18、学性能CMnSiCrNiMoTiSP/MPa/MPa(%)0019028016188801410602000050024550700300400304020921-7a7.4.23Cr13马氏体不锈钢试管机压力阀套的焊接图7-153Cr13试管机压力阀套的焊接结构和焊接坡口形式及尺寸a)焊接结构形式及尺寸b)焊接坡口形式及尺寸20921-7a7.4.318-8Ti奥氏体钢的焊接表7-8母材和熔敷金属的化学成分(质量分数)(%)材料CCrNiTi18 8Ti母材00451896856095A302熔敷金属0152225121420921-7a7.4.318-8Ti奥氏体钢的焊接表7-9试验用焊接
19、参数焊接方法焊接电流/A电弧电压/V焊接速度/(cm/min)焊条电弧焊1501986TIG焊1502225121420921-7a7.4.318-8Ti奥氏体钢的焊接图7-1618-8Ti奥氏体钢焊接接头的组织特征a)焊条电弧焊b)TIG焊20921-7a7.4.4SAF2205铁素体-奥氏体双相钢的焊接表7-10SAF2205双相不锈钢母材和填充材料的化学成分(质量分数)(%)材料CMnSiCrNiMoSPN母材0015083049222953231800010024017焊丝001415505122928613120001001801720921-7a7.4.4SAF2205铁素体-奥氏
20、体双相钢的焊接1. Creq和Nieq的含义是什么?它们与不锈钢及耐热钢的焊缝组织存在何种关系?2.不锈钢晶间腐蚀贫铬理论的基本内容是什么?3.论述奥氏体不锈钢焊接接头发生晶间腐蚀的部位及形成机理。4.对比分析各种不锈钢的焊接裂纹敏感性，提出相应的防止措施。5.论述各种不锈钢焊缝金属的脆化现象及其成因，如何防止或消除?20921-7a7.4.4SAF2205铁素体-奥氏体双相钢的焊接6.低碳钢与奥氏体钢焊接时会出现哪些现象?其焊接工艺要点是什么?7.如何选择奥氏体钢的焊接材料?其焊接工艺要点包括哪些具体内容?8.在对铁素体-奥氏体双相钢的焊接中，怎样选择焊接材料?焊接工艺方面应注意哪些问题?锅
21、炉压力容器压力管道焊工考试规则第一十三条：焊接操作技能考试应从焊接方法、试件材料、焊接材料及试件形式等方面进行考核。 焊接方法及代号见表1， 焊条类别代号及适用范围见表2， 试件钢号分类及代号见表3， 各种试件形式、位置及代号见表4， 焊接要素及代号见表5。表1焊接方法及代号焊接方法代号焊条电弧焊SMAW钨极气体保护焊GTAW熔化极气体保护焊GMAW（含药芯焊丝电弧焊FCAW）埋弧焊SAW（一）、“2002年考规”对八种焊接方法的焊工考试作出规定，除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试。 药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同，常用半自动与自动焊方式( 实质上是手工焊与机械焊）。 堆
22、焊不能称为焊接方法，只是焊接方法的运用，各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用。 对于焊接方法按“2002年考规”分为手工焊接和机械化焊接两种方法；对焊工操作技能“2002年考规”分为手工和焊机操作技能两种。 对试件对接形式分为板材对接焊缝、管材对接焊缝和管板角接头试件三种。焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格表2焊条类别、代号及范围焊条类别焊条类别代号相应型号牌号适用焊件的焊条范围钛钙型F1EXX03J422/J502F1纤维素型钛型F2EXX10J505GXF1、F2钛型、钛钙型F3EXXX(X)-16/-17G202F1、F3低氢型、碱性F3JEXX1
23、5/-16J427/J507R507/R307F1、F3、F3J钛型、钛钙F4EXXX(X)-16/-17A132/A302F4碱性F4JEXXX(X)-16/-17A137/A307F4、F4J.二、锅炉、压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个：GB/T9831995， GB/T51171995， GB/T51181995，行业标准一个： JB/T47472002。 表2焊条代号、类别及适用范围 F1钛钙型EXX03F1（J422、J502) GB/ T5117 这类焊条为钛钙型，药皮中含30%以上的氧化钛和20%以下的钙或镁的碳酸盐矿，熔渣流动性良好，脱渣容易，电弧稳定熔池适
24、中，飞溅少，焊波整齐。这类焊条适用于全位置焊接，焊接电流为交流或直流正、反接，主要焊接较重要的碳钢结构。F2F2纤维素型EXX10，EXX11，（GB/T5117）EXX10X，EXX11X， （GB/T5118） EXX10、 EXX10X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高，电弧稳定，焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体，保护熔敷金属，电弧吹力大，熔深较深。熔化速度快，熔渣少，脱渣容易，熔渣覆盖较差，通常限制采用大电流焊接。这类焊条适用于全位置焊接，特别适用于立焊、仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝，也可用于向下立焊，焊接电流为直流反接。 如J505GX （GB/T5118） 适
25、用焊件的焊条范围：F1、F2F3F3钛型、钛钙型型号：（GB/T983)EXXX（X）16型焊条（G202),药皮可以是碱性的，也可以是钛型或钛钙型。适用于交流或直流焊接，为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性，这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾，直径不大于4.0mm的焊条可用于全位置焊接 。适用焊件的焊条范围：F1、F3。 F3JF3J低氢型、碱性 GB/T5117 J426 、J506、J507 GB/T5118J427、J507、J507RH GB/T983G207EXX15、EXX15X型焊条，这类焊条为低氢钠型。药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石，碱度较高，熔渣流动性好，焊接工艺性能一
26、般，焊波较粗，角焊缝略凸，熔深适中，脱渣性能好，焊接时要求焊条干燥，并采用短弧焊。这类焊条可全位置焊接，焊接电流为直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。 EXX16、EXX18X型焊条，这类焊条为低氢钾型药皮。在与EXX15、 EXX15X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂，如钾水玻璃等，电弧稳定，工艺性能、焊接位置与EXX15型焊条相似，焊接电流为交流或直流反接。这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能。适用焊件的焊条范围：F1、F3、F3JF4F4钛型、钛钙型GB/T983EXXX（X）15EXXX（X）17（A132、A302） GB/T983F4J F4J
27、 GB/T983EXXX（X）15EXXX（X）17（A137）（A307）上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准，所谓等效采用则是将国外标准的技术内容全部照搬，只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制。当焊工考试时若采用了美国焊条，便可直接按（2002考规）表表2 2的规定将美国焊条划入相应的类别中。GB/T983GB/T98319951995等效等效ANSI/AWSANSI/AWSA5.4A5.419921992不锈钢手工电弧焊焊条不锈钢手工电弧焊焊条GB/T5117GB/T511719951995等效等效ANSI/AWSANSI/AWSA5.1A5.119911991碳钢药皮电焊条
28、规程碳钢药皮电焊条规程 GB/T5118GB/T511819951995等效等效ANSI/AWSANSI/AWSA5.5A5.519811981低合金钢药皮电焊条规程低合金钢药皮电焊条规程三、试件母材钢号及代号见表3焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝。从焊接缺陷角度出发，焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系，对于焊条电弧焊，焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关。但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同，施焊时所采取的焊接工艺措施 不一样，从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类，并制定出替代规则，手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级。表3试件钢号分类
29、及代号表类别代号典型钢号示例碳素钢Q195、Q215、Q235、10、20、20R、20G、20gHP245、HP265、L175、L210、S205低合金钢HP295、HP325、L245、L290、马氏体钢铁素体不锈钢奥氏体不锈钢、双相不锈钢表表3 3中钢号都是锅炉、压力容器、压力管道和气瓶现行标准中所列钢号。GB66531994焊接气瓶用钢板中所列气瓶用钢的牌号都用“HP”打头，例如HP245、HP365。“245”表示钢材屈服点s 下限值。气瓶用钢的化学成分都有控制范围。SY52971991石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管中所列的钢种等级都用“S”打头，例如S240、S480。“24
30、0表示该等级钢种的t0.5下限值， （规定总伸长应力即试样标距长度上产生0.5%的总伸长所需的拉应力）对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。“GB/T97111999石油天然气输送钢管交货技术条件中所列的钢种等级都用“L”打头，例如L175、L155。155”表示该等级钢种的Rt0.5下限值，对于每个等级钢种化学成分都有控制范围。碳素钢（类）：焊接性能良好，大多数情况下焊前不要求预热，焊后不要求后热，部分钢号因为没有冲击要求，因而也不需要控制线能量。低合金钢（类）：这类钢号焊前要求预热，焊后要求后热，而且有冲击试验要求，因而要求控制线能量上限。马氏体钢、铁素体不锈钢（类）：这类钢焊接裂纹倾向较
31、大，焊前不要求预热，焊后要进行热处理，焊接工艺要求严格，要求控制焊接线能量范围。1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢号， 1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热处理状态有关。即便退火供货时为珠光体，在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组织，所以将它列入类。 奥氏体不锈钢、双相不锈钢（类）： 这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易摊开，熔滴过渡不暢特点与碳钢、低合金钢很不同，故另列一类。 表3内所列钢号只是典型钢号示例，包含了锅炉、压力容器、压力管道标准中所列钢号。对于没有列入表3的钢号（例如新钢号、国外钢号）可根据第四十四条四十四条规定由焊工考委会将其列入相应类别中。 对焊机操作工来讲，焊接操
32、作技能考试是考核焊工掌握焊机能力，焊接过程“自动” 完成与钢号无关，焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后，则焊接所有钢号都可免除考试。 表表4 4试件形式、位置及代号见图： 表4试件形式、位置及代号试件形式试件位置代号板材对接焊缝平焊1G横焊2G立焊3G仰焊4G管材对接焊缝试件水平转动1G垂直固定2G向上焊水平固定向下焊5G5GX向上焊45固定向下焊6G6GX管板角接头试件水平转动2FRG垂直固定平焊2FG垂直固定仰焊4FG水平固定5FG45固定6FG 第十四条焊接操作技能考试合格的焊工，当试件钢号或焊材变化时，属下列情况之一的不需重新进行焊接操作技能考试： （一）手工焊焊工采用某类别
33、钢号经焊接操作技能考试合格后，焊接该类别其它钢号时； （二）手工焊焊工采用任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接该 类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时； （三）除类外，手工焊焊工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接较低类别钢号时； （四）焊机操作工采用某类别任一钢号，经焊接操作技能考试合格后，焊接其它类别钢号时； （五）变更焊丝钢号（或型号）、 药芯焊丝类型、焊剂型号、保护气体种类和钨极种类时； 第十五条经焊接操作技能考试合格的焊工，属下列情况之一的，需重新进行焊接操作技能考试： 、改变焊接方法； 、在同一焊接方法中，手工焊考试合格，从事焊机操作工时； 、在同
34、一种焊接方法中，焊机操作 考试合格，从事手工焊工作时； 、表五中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时； 、焊件焊接位置超出表11规定的适用范围时。表5焊接要素及代号 焊接要素要素代号手工焊钨极气体保护焊填充金属焊丝无01实芯02药芯03机械化焊钨极气体保护焊自动稳压系统有04无05自动跟踪系统有06无07每面坡口内焊道单道08多道09焊接要素实际上是影响焊工焊接操作技能的工艺因素和条件，增加表5焊接要素及代号是“2002年考规”特点，从表5可见，分两种情况：一是手工焊，只对钨极气体保护焊填充金属规定了三种情况（无焊丝、实芯、药芯焊丝）；二是机械化焊对钨极气体保护焊的自动
35、稳压系统和其他焊接方法的自动跟踪系统及单道焊、多道焊重新考试规定。“表5中焊接要素（代号）01、02、03、04、06和08之一改变时”这一句话中说明 表5中共有9个焊接要素，只有上述6个焊接要素改变时，需要重新进行焊接操作技能考试，要素改变的含义是：01改变含义：手工钨极气体保护焊增加或取消填充金属焊丝。02改变含义：手工钨极气体保护焊从实芯填充金属焊丝变为药芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。 03改变含义：手工钨极气体保护焊从药芯填充金属焊丝变为实芯填充金属焊丝，或取消填充金属焊丝。 04改变含义：自动钨极气体保护焊取消自动稳压系统； 06改变含义：所有机械化焊接方法取消自动跟踪系统。
36、08改变含义：所有机械化焊接方法在每面坡口内从单道焊变为多道焊。 焊缝金属中的焊层与焊道是两个概念，其定义可看GB/T33751994焊接术语，在图A所示焊缝中有四个焊层6条焊道，在图B所示焊缝中有两个焊层2个焊道。 图B 表5中“08”和“09”是指“每面坡口内焊道”。如图C所示双面坡口的焊缝内，正面为单道，而背面为多道。 图A图C 第十六条 焊接操作技能考试可以由一名焊工在同一试件上采用一种焊接方法进行，也可以由一名焊工在同一试件上采用不同焊接方法进行组合考试；或由两名（或以上）焊工在同一试件上采用相同或不同焊接方法进行组合考试。由三名（含三名）以上焊工的组合考试试件，厚度不得小于20mm
37、。 例一、如16MnR，板厚12mm，平焊对接、一焊工用实芯焊丝，钨极气体保护焊打底2mm，焊条电弧焊用低氢型焊条盖面10mm。考试合格后，他即具有两个项目： GTAW1G-2-02 SMAW1G（K）10F3J 例二、一管板角接头试件，管外径为57，材质为20号钢，壁厚4mm；板厚12mm，材质为16MnR，垂直固定，一焊工用实芯焊丝钨极气体保护焊打底2mm，再用低氢型焊条电弧焊焊完，考试合格后，他即具有两个项目： GTAW/2FG2/5702 SMAW/2FG（K）10/57F3J 手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时，焊条熔敷金属成分和组织应与试件母材类同，不得用奥氏体不锈钢焊条或双相钢
38、焊条焊接、类钢号。 当使用GB/T983中的焊条进行耐蚀堆焊时，手工焊焊工采用某类别任一钢号作基层经操作技能考试合格后，在较低类别钢号上堆焊时不需重新进行焊接操作技能考试。 手工焊焊工采用类中任一钢号经焊接操作技能考试合格后，当使用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接、类钢焊件时不需重新进行焊接操作技能考试。 第十七条第十七条考试试件 试件形式 各种试件形式如图所示，包括：对接焊缝试件、管板角接头试件、堆焊试件。管板角接头形式见图4。对接焊缝试件、管板角接头试件分带衬垫和不带衬垫两种。 双面焊、部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头均视为带衬垫。 焊接操作技能考试试件分为：对接焊缝试件（下分板材
39、对接焊缝试件和管材对接焊缝试件），管板角接头试件，和堆焊试件。 对接焊缝是锅炉、压力容器、压力管道中最大量使用的焊缝形式，可将角焊缝看作坡口角度为90的对接焊缝，从焊工熔敷焊缝金属过程而言，角焊缝与对接焊缝是极其相似的，焊工采用对接焊缝试件经焊接操作技能考试合格后在一定条件下适用于焊接 角焊缝，“2002考规”中不再设角焊缝试件。 第十八条 手工焊焊工采用对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件金属厚度范围见表7。t为每名焊工、每种焊接方法在试件上的对接焊缝金属厚度（余高不计），当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件母材T相等。表7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝
40、金属厚度范围mm焊缝形式试件母材厚度T适用于焊件焊缝金属厚度最小值最大值对接焊缝 12不限2t 12不限不限（注） 注：t不得小于12mm，且焊缝不得少于3层 例SMAW1G8F3J 焊条电弧焊，材质、类，水平位置，焊缝金属厚度16mm ,低氢型焊条施焊。（如果为T16则） GTAW 1G302 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质、类，水平位置，焊缝金属厚度6mm。 （如果为T6则） 、手工焊焊工采用管材对接焊缝试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件外径范围见表8；适用于焊缝金属厚度范围见表7。 表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm管材试件外径D适用于管材焊
41、件外径范围最小值最大值25D不限25D7625不限7676不限300（注）76不限 注：管材向下焊试件 例：SMAW1G2/25F3J 焊条电弧焊，材质、类，水平转动，焊缝金属厚度4mm ,管外径25mmn。（对244.5的管？） GTAW1G2/2502 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝，材质、类，水平转动，焊缝金属厚度4mm ,管外径25mmn。 、手工焊焊工采用管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于管板角接头焊件范围见表9，当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时，t与试件板材厚度S0相等。表9手工焊管板角接头试件适用于管板角接头焊件范围mm管板角接头试件管外径D适用焊件范围管
42、外径管壁厚度焊件焊缝金属厚度最小值最大值最小值最大值25D不限 不限不限当S012时2t当S0 12时（注）不限25D7625不限 不限7676不限 不限 注：当S012时，t应不小于12mm，且焊缝不得少于3层 例SMAW/-2FG8/57F3J 焊条电弧焊，类和类材料相焊，管574，管板角焊缝，焊缝金属厚度t16mm，焊条为低氢型。 如果，或板厚18mm以上？ 例GTAW/-2FG-3/57-02 手工钨极气体保护焊，实芯焊丝， 类和类材料相焊，管板角焊缝，焊缝金属厚度6mm。（如果？）、焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，母材厚度T或S0自定，经焊接操作技能考试合格后，适用
43、于焊件焊缝金属厚度不限。例SAW1G（K）07/08例 SAW1G（K）07/09例GTAW5FG（K）04/06/091. 例 GTAW5FG（K）05/07/09 焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时，管外径自定，经焊接操作技能考试合格后，适用于管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件管外径的最小值为试件外径，最大值不限。 例GTAW5FG（K）04/06/09此时已看不出管径最小值，只能从焊工考试档案中才可查出D值 手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，分别适用于带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件；反之不适用。 例按第十六条组合考试
44、： 材质16MnR，板厚12mm，平焊试件，用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为：GTAW1G202和SMAW1G（K）10F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对接焊缝。例管板角接头无衬垫水平固定试件，管材壁厚2mm , 25mm ,材质20号钢，板材厚度12mm，材质16MnR，采用手工钨极氩弧焊打底，填充金属为实芯焊丝，焊缝金属厚度为2mm，然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口，项目代号为 ： GTAW/-2FG-2/25-02 SMAW-/-2FG(K)-10/25-F3J 则焊条电弧焊只能用于双面焊、部分焊透的对
45、接焊缝。 手工焊焊工和焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件，经焊接操作技能考试合格后，除规定需要重新考试时，适用于焊件角焊缝，且母材厚度和外径不限。 上述“除规定需要重新考试除规定需要重新考试”的规定为： 手工焊焊工： 第十五条规定： 手工焊考试合格从事焊机操作工 表5中焊接要素01、02、03、04、06和08改变时 焊条类别超出表2的规定： 第十四条规定： 第十九条规定： 第十八条、中关于管外径的规定。 焊机操作工：第十五条规定内容：焊机操作考试合格，从事手工焊工作时。 耐蚀堆焊试件 各种焊接方法的焊接操作技能考试规定也适用于耐蚀堆焊。 手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊试件考试合格后，
46、适用于焊件的堆焊层厚度不限，适用于焊件母材厚度范围见表10。表10堆焊试件适用母材厚度范围mm堆焊试件母材厚度T适用于堆焊焊件母材厚度范围最小值最大值25T不限2525不限焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格例：有一复合钢板，基层材质为16MnR，板厚16mm，复合层为0Gr18Ni9，板厚3mm ，平板对接，采用平焊位置、低氢型和碱性焊条施焊，所需焊工项目为：SMAW1G12F3JSMAW（N16）1G（K）F4JSMAW1G（K）12F4J值得注意是表7、表8、表9、表11中试件厚度包括试件母材厚度和试件焊缝金属厚度。对于焊接操作技能考试来说是考核焊工堆敷焊缝
47、金属时尽量不出或少出焊接缺陷能力，而不是考核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的能力，因此考核焊工焊接操作技能应按试件焊缝金属厚度考虑，而不是按试件母材厚度考虑。焊工在试件上可以不焊满坡口，为便于检验与结果评定通常焊满坡口，“2002考规”只依据试件焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围。参照ASME第卷规定出手工焊试件合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围见表7、表9。从焊工焊接操作技能考试目的出发，焊缝金属厚度越大，则焊工施焊道数与层数越多，产生焊接缺陷的几率也越大。因此，厚度大的焊缝金属考试合格了，焊接厚度小的焊缝金属焊件则可免除考试。（十一）手工焊焊工和焊机操作工，采用对接焊缝试件或管板角接
48、头试件，经焊接操作技能考试合格后，适用于焊件的焊接位置见表11。表11试件适用焊件焊接位置试件适用焊件范围对接焊缝位置角焊缝位置管板角接头焊件位置形式代号板材和外行大于600mm的管材外径600mm的管材板材对接焊缝1G、2G3G、4G管材对接焊缝1G、2G、5G、5XG、6G、6XG管板角接头2FG、2FRG4FG、5FG、6FG 注：1.表中“立”表示向上立焊；向下立焊表示为：立向下。 2.板材对接焊缝试件考试合格后，适用管材对接焊缝焊时，管外径应76mm。 表11试件适用焊件焊接位置 表11规定实质是：对接焊缝试件适用对接焊缝、焊件角焊缝；管板角接头试件适用焊件角焊缝都只是指“焊缝位置”
49、适用。管板角接头试件适用管板角接头焊件，只是指“焊缝位置”适用。 执行表11时应注意下列各点： 板材对接焊缝试件考试合格的焊工适应于600mm管材对接焊缝焊件，但焊件管材应D76mm，对于D76mm管材焊件焊工资格应按表8进行考试。 管材对接焊缝试件考试合格的焊工适应于焊件范围还要受到第十八条和对管材外径的规定限制。 管板角接头试件考试合格的焊工适应于焊件范围还要受到第十八条和对管材外径的规定限制。 对接焊缝试件、管板角接头试件适用于焊件角焊缝，适应的只是焊缝位置，角焊缝焊件母材厚度和焊缝尺寸 不限，管材外径受到第十八条、规定限制。板材对接焊缝试件适用于板材或管材外径D76mm角焊缝焊件。 管
50、板角接头试件考试合格的焊工只适应于管板角接头焊件和焊件角焊缝，不适用于焊件对接焊缝。 从表11中可以明确看出对接焊缝试件不能适用于管板角接头焊件；管板角接头试件不能适用于对接焊缝焊件。 例如管子开坡口的管板角接头（图D），板子开坡口的管板角接头（图E）相比，虽然接头形式与位置相同，但图D接头中的对接焊缝为横焊缝；而图E接头中的对接焊缝为管板角焊缝。图D焊工持证项目为管子2G，而图E焊工持证项目为2FG。图D图E 图F与图G所示接头形式与位置相同，但图F接头中的对接焊缝为仰、立、平三种位置，而图F接头中的对接焊缝为立、横两种位置。图F为5G，而图为5FG。图F图G 可见图D与图E，图F与图G接头
