,材料成型工程综合试验,
第三章 焊接工艺评定试验
第一节 焊接工艺评定的概念及其目的
一、焊接工艺评定的概念
根据 JB4708-2000,钢制压力容器焊接工艺评定,,
定义：为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正确性而进
行的试验过程及对试验结果的评价，称为焊接工艺评
定。
二、焊接工艺评定的目的
1、验证施焊单位拟订的焊接工艺是否正确。
2、评价施工单位能否焊出符合有关要求的焊接接头。
? 待评的焊接工艺由施工单位拟订。
? 试件要由施工本单位技能熟练的焊接人员施焊。
? 试件要利用施工本单位的焊接设备施焊。
三、焊接工艺评定的依据
主要依据是有关的技术标准
国外标准举例：
? 美国 ASME,锅炉压力容器规范, 中的第 Ⅸ 卷, 焊接及钎
焊评定, ；
? 日本 JISB8285-1993,压力容器焊接工艺评定试验, ；
? 英国 BS4870,焊接工艺评定试验, ；
? 德国劳埃德船建法规中关于船体结构焊接工艺评定的规
定等。
我国国内标准举例：
? JB4708-2000,钢制压力容器焊接工艺评定, ；
? JB4420-1989,锅炉焊接工艺评定, ；
? JB/T6963-1993,钢制件熔化焊工艺评定, ；
? JB/T6315-1992,汽轮机焊接工艺评定, 等。
第二节 焊接工艺评定的规则
制定焊接工艺评定规则的目的：
? 防止漏评；
? 尽量减少不必要的评定。
以钢制压力容器为例，在标准中作了以下规定,
一、对须评焊缝的规定
钢制压力容器中有五种焊缝必须评定：
1、受压元件焊缝；
受压元件包括：封头（或端盖）、筒体、人孔盖、
人孔法兰、人孔接管、开孔补强圈、球罐的球壳板等。
2、与受压元件相焊的焊缝；
3、熔入永久焊缝内的定位焊缝
4、受压元件母材表面的堆焊,补焊；
5、上述焊缝的返修焊缝 。
二、对母材之间替代关系的规定
按照化学成分、力学性能和焊接性能的相近程度进行分
类分组，比较相近的归为一类，更为相近的归为一组。
表 3-1 钢号分类组表
类别号 组别号 钢号 相应标准号
I I-1
Q235-A·F GB/T912,GB/T3274
Q235-A GB/T912,GB/T3274
Q235-B GB/T912,GB/T3274
Q235-C GB/T912,GB/T3274
10 GB3087,GB6479,GB/T8163,GB9948
20 GB3087,GB/T8163,GB9948,JB4726
20G GB5310,GB6479
20g GB713
20R GB6654
` 类别号 组别号 钢号 相应标准号
II
II-1
16Mn GB6479,JB4726
16MnR GB6654
II-2
15MnNbR GB6654
15MnVR GB6654
20MnMo JB4726
10MoWVNb GB6479
III
III-1
13MnNiMoNbR GB6654
18MnMoNbR GB6654
20MnMoNb JB4726
III-2 07MnCrMoVR GB150
IV IV-1
12CrMo GB6479,GB9948
12CrMoG GB5310
15CrMo GB6479,GB9948,JB4726
15CrMoR GB6654
15CrMoG GB5310
14Cr1Mo JB4726
类别号 组别号 钢号 相应标准号
IV
IV-1
14Cr1MoR GB150
12Cr1MoV JB4726
12Cr1MoVG GB5310
IV-2
12Cr2Mo GB6479
12Cr2Mo1 JB4726
12Cr2Mo1R GB150
12Cr2MoG GB5310
V V-1 1Cr5Mo GB6479,JB4726
VI
VI-1
09MnD GB150
09MnNiD JB4727
09MnNiDR GB3531
VI-2
16MnD JB4727
16MnDR GB3531
15MnNiDR GB3531
1、组别评定规则
? 在同类同组的母材中，只要其中一种评定合格，该工
艺适用于同组别号的其它母材。
? 在同类别号中、高组别号母材的评定适用于该组别号
母材与低组别号母材所组成的焊接接头。
? 组别号为 VI-2母材的评定适用于组别号为 II-1的母
材 。
2、类别评定规则
? 类别号为 II（或组别号为 VI-1,VI-2）的同钢号母材
的评定适用于该类别号（或该组别号）母材与类别号
为 I的母材所组成的焊接接头。
三、对试件厚度有效适用范围的规定
1.试件母材为 IV-2组 和 σb 下限植大于 540MPa级的低合
金钢，按表 3-2和表 3-3中的规定。
表 3-2 试件厚度适用于焊件厚度有效范围
试件母材厚度 T
适用于焊件母材厚度的有效范围
最小值 最大值
T＜ 1.5 T 2T
1.5≤T ＜ 8 1.5 2T，且不大于 12
T≥8 0.75T 1.5T
试件焊缝金属厚
度 t
适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围
最小值 最大值
t＜ 1.5 不限 2t
1.5≤t ＜ 8 不限 2t，且不大于 12
t≥8 不限 1.5t
注,t指同一种焊接方法（或焊接工艺）在试件上所熔敷的焊缝金属厚度。
表 3－ 3试件焊缝厚度适用于焊件焊缝厚度的有效范围
2.其它母材，按表 3-4,3-5的规定
表 3-4 试件厚度适用于焊件厚度的有效范围（横弯）
表 3-5 试件厚度试用于焊件厚度的有效范围 (纵弯）
试件母材厚度
T
适用于焊件母材厚度的有效范围 适用于焊件焊缝金属厚度的有效
范围
最小值 最大值 最小值 最大值
T＜ 1.5 T 2T 不限 2t
1.5≤T ＜ 10 1.5 2T 不限 2t
10＜ T＜ 38 5 2T 不限 2t
≥38 5 200* 不限 2t（ t＜ 20）
≥38 5 200* 不限 200*（ t≥20 ）
*限用于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊的多道焊。
试件母材厚度 T
适用于焊件母材厚度的有效范
围
适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围
最小值 最大值 最小值 最大值
＜ 1.5 T 2T 不限 2t
1.5≤T≤10 1.5 2T 不限 2t
＞ 10 5 2T 不限 2t
四、对焊接工艺因素的分类及分析
1、焊接工艺因素的分类
（ 1）重要因素：影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊
接工艺因素，例如，焊接方法、焊接材料等。
（ 2）补加因素：影响焊接接头冲击韧度的焊接工艺因素，
如热输入，电流种类等。
（ 3）次要因素：对要求测定的力学性能无明显影响的焊
接工艺因素，如坡口形式,坡口根部间隙等 。
2、对各种工艺因素的分析
（ 1）焊接方法
? 改变焊接方法需重新评定；
? 当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法（或焊接
工艺）时，可采用组合评定和分别评定两种方法 。
例如，有一焊件、材质为 16MnR，焊接接头有冲击韧
度要求，用三种焊接方法焊成，如何评定？
?
?
第一种方法：组合评定法
?
?
?
?
? 表 3-6 适用于焊件厚度的有效范围
? 母 材 焊 缝 金 属
最小值 最大值 最小值 最大值
埋弧焊 15 40 不限 20
焊条电弧焊 15 40 不限 12
氩弧焊 15 40 不限 8
第二种方法：分别评定法
见下图,
表 3-7 适用于焊件厚度的有效范围
母 材 焊 缝 金 属
最小值 最大值 最小值 最大值
埋弧焊 15 40 不限 40
焊条电弧焊 15 40 不限 20
氩弧焊 15 40 不限 10
（ 2）焊缝形式
焊接接头形式包括：对接接头,T形接头、十字接头、搭接接头、
角接接头、锁底接头、端接接头等。
焊缝形式有：对接焊缝、角焊缝、端接焊缝等。
对接接头 T形接头 角接接头 锁底接头 角接接头 T形接头 搭接接头 对接接头
对接焊缝 对接焊缝 对接焊缝 对接焊缝 角焊缝 角焊缝 角焊缝 角焊缝
由于任何接头都是由焊缝连接而成，同一种焊缝可以连接不同的
接头,因此，焊接工艺评定时考察的对象是“焊缝”，而不是焊接接
头 。
规定,
? 对接焊缝的试件评定合格的工艺亦适用于焊件角焊缝；
? 板材对接焊缝试件评定合格的工艺亦适用于管材的对接焊缝，反
之亦可。
? 管与板角焊缝评定合格的工艺亦适用于板材的角焊缝，反之亦可。
? 坡口形式、坡口根部间隙等一般为次要因素。
板材对接焊缝试件 管材对接焊缝试件 板材角焊缝试件 管与 板角焊缝试件
上图为对接焊缝试件 上图为角焊缝试件
（ 3）填充材料
包括：焊条、焊丝、焊剂和附加的填充金属等。均是重要因
素 。
（ 4）焊接位置
包括：平焊、横焊、立焊、仰焊等，通常情况下都是次要因
素。只有将位置改变为向上立焊时，为补加因素。
（ 5）预热
包括：预热和不预热,由预热改变为不预热，或预热温度降低
50摄氏度以上时，需要重新评定。
（ 6）气体
包括：可燃气体（例如乙炔、丙烷等）和保护气体（例如 CO2，
氩气等）均为重要因素。
（ 7）焊后热处理
包括：不进行热处理和焊后进行热处理（例如正火、
高温回火、固溶处理等），改变热处理方式或改为不进
行热处理，均需要重新评定。
（ 8）电特性
包括：热输入、电源种类、极性、钨极种类或直径等。
热输入 E=36UgIg/V（ J/CM）
热输入、电源种类和极性能影响焊接接头的韧性，
因此是补加因素；
钨极种类或直径为次要 因素。
（ 9）技术措施
包括：焊丝摆动幅度，多道焊与单道焊，焊接方向，
层间清理方法等，一般多为补加因素或次要因素。
第三节 焊接工艺评定的一般程序
一、编制焊接工艺指导书
焊接工艺指导书是焊接工艺评定的原始依据和评定对象，
应将待评定的焊接工艺内容全部反映出来。
包括：焊接接头自然情况，母材种类、焊接方法、焊接材
料、焊接电流、焊接电压、焊接速度、预热温度等。
焊接工艺指导书通常采用标准中推荐的格式，也可以自己
设计格式 。
表 3-8 焊接工艺指导书
单位名称 ____________________
焊接工艺指导书编号 ______日期 ______焊接工艺评定报告编号 ___________
焊接方法 _________ 机械化程度 （手工、半自动、自动） ____________
焊接接头,简图,（ 接头形式, 坡口形式与尺寸, 焊层, 焊道布制及顺序 ）
坡口形式,________________________
衬垫 （ 材料及规格 ） ________________
其他 ______________________________
母材：
类别号 _________组别号 ____________与类别号 _____________组别号 ________________相焊及
标准号 ___________钢 号 ____________与标准号 _____________钢 号 ________________相焊
厚度范围：
母材：对接焊缝 ______________________角焊缝 ___________________
管子直径, 壁厚范围：对接焊缝 ________________________角焊缝 __________________________
焊缝金属厚度范围：对接焊缝 _____________________角焊缝 __________________________
其他 _________________________________________________________________________
焊接材料：
焊材类型
焊材标准
填充金属尺寸
焊材型号
焊材牌号（钢号）
其他
耐蚀堆焊金属化学成分 （ ％ ）
C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb
其他：
焊接位置：
对接焊接的位置 _____________________
焊接方向,（向上、向下） ___________
角焊缝位置 _________________________
焊接方向：（向上、向下） ____________
焊后热处理：
温度范围（ ℃ ） ______________________
保温时间（ h )_______________________
预热：
预热温度（ ℃ ） (允许最低值 )___________
层间温度（ ℃ ） (允许最高值 )___________
保持预热时间 ________________________
加热方式 ____________________________
气体：
气体种类 混合比 流量（ L/min）
保 护 气 _______ _______ ________
尾部保护气 _______ _______ _________
背面保护气 _______ _______ _________
电特性
电流种类,______________________________ 极性,____________________________
焊接电流范围 （ A） ________________________ 电弧电压 （ V）, ___________________
(按所焊位置和厚度, 分别列出电流和电压范围, 记入下
焊道 /焊层 焊接方法 填充材料 焊接电流 电弧电压
（ V）
焊接速
度 (cm
/min）
线能量（ kJ/cm)
牌号 直径 极性 电流（ A）
钨极类型及直径 _________________________ 喷嘴直径 (mm):___________________________
熔滴过渡形式 ___________________________ 焊丝送进速度 (cm/min):____________________
二、施焊条件
? 按照标准规定准备试件；
? 由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位的焊接设备焊接试件；
? 采用的焊接工艺条件应严格遵守焊接工艺指导书；
三、理化实验
? 按照有关标准确定试验项目；
? 按照有关标准制备各种性能试样；
? 按照有关标准进行各种性能试验；
? 填写各个试验项目的试验报告。
四、编制焊接工艺评定报告
? 焊接工艺评定报告是对焊接工艺评定试验的全面总结，因此应
对各项试验的试验结果进行汇总，同时给出最后的结论。
? 焊接工艺评定报告的作用：作为制定焊接工艺规程的依据，具
有指导作用。
? 焊接工艺评定报告通常采用标准中推荐的格式。
表 3-9 焊接工艺评定报告
单位名称,_____________________________
焊接工艺评定报告编号,______________________焊接工艺指导书编号,________________
焊接方法,_________________________机械化程度 （手工、半自动、自动） _____________
街头简图：（坡口形式、尺寸、衬垫、每种焊接方法或焊接工艺、焊缝金属厚度）
母材：
材料标准,________________________
钢号,____________________________
类、组别号,_____与类、组别号 _____相焊
厚度,_______________________________
直径,_______________________________
其他,_______________________________
焊后热处理：
热处理温度（ ℃ ）,______________________
保温时间（ h）,_________________________
气体, 气体种类 混合比 流量（ L/min）
保 护 气 _______ _______ ________
尾部保护气 _______ _______ _________
背面保护气 _______ _______ _________
填充金属：
焊材标准,___________________________
焊材牌号,___________________________
焊材规格,___________________________
焊缝金属厚度,_______________________
其他,_______________________________
电特性：
电流种类,____________________________
极性,________________________________
钨极尺寸,____________________________
焊接电流 (A):___________________________
电弧电压 (V):___________________________
焊接位置：
对接焊缝位置,________方向,（向上、向下）
角焊缝位置,__________方向,（向上、向下）
技术措施：
焊接速度（ cm/min）,_________________
摆动或不摆动,_______________________
摆动参数,___________________________
多道焊或单道焊（每面）,______________
多丝焊或单丝焊,_____________________
其他,______________________________
预热：
余热温度（ ℃ ）,______________________
层间温度（ ℃ ）,______________________
其他,______________________________
第四节 焊接工艺评定试验的内容和方法
焊件上不同的焊缝采用不同的焊缝试件，不同的焊缝试件有不同的试验内容 。
一、对接焊缝试件
1、适用对象：焊缝是对接焊缝和受压角焊缝的焊件接头。
2、试件制备：
有两种：
① 板材对接焊缝试件
②管材对接焊缝试件
以板材对接焊缝试件为例：
? 厚度：应充分考虑其适
用于焊件的有效范围；
? 宽度：应 ≥ 250毫米；
? 长度：应足以切取所需
试样；
? 施焊：按焊接工艺指导
书中给出的工艺 。
3、试验内容和试验方法
（ 1）外观检查
? 试验目的：检查接头表面有无裂纹等缺陷。
? 试验方法：有肉眼观察试件接头的表面。
? 合格指标：没有裂纹。
（ 2）无损检测
? 试验目的：检查接头内部有无裂纹等缺陷。
? 试验方法；采用射线检测和超声波检测法
当试件厚度小于或等于 38毫米时，采用 100%射线检测；
当试件厚度大于 20毫米，抗拉强度大于 540兆帕时，除
采用 100%射线检测，还应采用局部超声波检测。
当试件厚度大于 38毫米时，除采用 100%射线检测，还
应采用局部超声波检测。
? 合格指标：没有裂纹。
（ 3）力学性能和弯曲试验
表 3-10 试验项目和试件的数量
1） 拉伸试验
? 试验目的,测定接头的强度。
? 试样形式,
①紧凑型板接头带肩板形试
样，见右图：
② 紧凑型管接头带肩板形试样型式 I，见下图：
③紧凑型管接头带肩板形试样形式 II，见下图,
④管接头全截面试样，见右图：
? 试验方法,按 GB/T228-1987规定的试验方法在拉力机上进行。
? 合格指标,试样母材为同种钢号时，每个试样 σ b不应低于母材钢号标准
规定的下限值；
试样母材为两种钢号时，每个试样的 σ b不应低于两种钢号标
准规定值下限的较低值。
2）弯曲试验
? 试验目的,测定接头的塑性，揭示接头内部的缺陷，以及焊缝的致密性。
? 试样的形式,有面弯、背弯、纵向面弯、纵向背弯和横向侧弯等五种。其
中板材合和管材的面弯试样如下图所示；
? 试验方法,按 GB/T232-1988中的规定在拉力机上进行。
? 合格指标,试样弯曲到 180度以后，其拉伸面上沿任何方向不得
有单条长度大于 3mm的裂纹或缺陷。
3）冲击试验
? 试验目的,测定接头的冲
击韧性。
? 试样形式,10mm × 10mm× 55mm、
开 V型缺口。
? 取样位置,取样位置见右图所示：
合格指标,每个区 3个试样的常温冲击吸收功的平均值不得小于 27J，
至多准许有 1个低于 27J，但不低于 19J。
? 试验方法,按 GB/T229-1994中的规定在冲击试验机上进行。
二、角焊缝试件
1、适用对象,焊缝是非受压角焊缝的焊件接头。
2、试件制备,有两种，板材角焊缝试件和管材角焊缝试件。如下图所示：
3、试验内容和试验方法
（ 1）外观检查
? 试验目的、试验方法和合格指标与对接焊缝试件相同。
（ 2）宏观金相检验
? 试验目的：检查焊缝根部是否焊透，接头内部有无裂
纹、未熔合，以及焊脚之差。
? 试验方法：以板材角焊缝为例。
如下图所示将两端舍去 20mm，沿纵向等分切取 5块试
样，对每块试样取一 个面进行打磨、抛光、腐蚀、用肉
眼或 5倍的放大镜检查。
? 合格指标：①焊缝根部应焊透；
②焊缝和 HAZ不得有裂纹、未熔合；
③两焊脚之差不大于 3mm。
三、型式试件
1,适用对象, 当焊件的 T型接头和角接接头的截面要求全焊透时，要求
在用对接焊缝试件的同时，补加型式试件。
2、试件制备,有两种，板材型式
试件和管 -板型式
试件，如右图所示，均应开坡口：
3、试验内容和试验方法
（ 1）外观检查；
（ 2）宏观金相检查；
此 两项的试验目的和试验方法均与角焊缝试件相同。不同处在于宏观金相
检验的合格指标要求：①接头焊缝根部应全焊透；
②焊缝和 HAZ不得有裂纹、未熔合。
第五节 焊接工艺评定试验工程应用实例
（略）
第三章 焊接工艺评定试验
第一节 焊接工艺评定的概念及其目的
一、焊接工艺评定的概念
根据 JB4708-2000,钢制压力容器焊接工艺评定,,
定义：为验证所拟订的焊件的焊接工艺的正确性而进
行的试验过程及对试验结果的评价，称为焊接工艺评
定。
二、焊接工艺评定的目的
1、验证施焊单位拟订的焊接工艺是否正确。
2、评价施工单位能否焊出符合有关要求的焊接接头。
? 待评的焊接工艺由施工单位拟订。
? 试件要由施工本单位技能熟练的焊接人员施焊。
? 试件要利用施工本单位的焊接设备施焊。
三、焊接工艺评定的依据
主要依据是有关的技术标准
国外标准举例：
? 美国 ASME,锅炉压力容器规范, 中的第 Ⅸ 卷, 焊接及钎
焊评定, ；
? 日本 JISB8285-1993,压力容器焊接工艺评定试验, ；
? 英国 BS4870,焊接工艺评定试验, ；
? 德国劳埃德船建法规中关于船体结构焊接工艺评定的规
定等。
我国国内标准举例：
? JB4708-2000,钢制压力容器焊接工艺评定, ；
? JB4420-1989,锅炉焊接工艺评定, ；
? JB/T6963-1993,钢制件熔化焊工艺评定, ；
? JB/T6315-1992,汽轮机焊接工艺评定, 等。
第二节 焊接工艺评定的规则
制定焊接工艺评定规则的目的：
? 防止漏评；
? 尽量减少不必要的评定。
以钢制压力容器为例，在标准中作了以下规定,
一、对须评焊缝的规定
钢制压力容器中有五种焊缝必须评定：
1、受压元件焊缝；
受压元件包括：封头（或端盖）、筒体、人孔盖、
人孔法兰、人孔接管、开孔补强圈、球罐的球壳板等。
2、与受压元件相焊的焊缝；
3、熔入永久焊缝内的定位焊缝
4、受压元件母材表面的堆焊,补焊；
5、上述焊缝的返修焊缝 。
二、对母材之间替代关系的规定
按照化学成分、力学性能和焊接性能的相近程度进行分
类分组，比较相近的归为一类，更为相近的归为一组。
表 3-1 钢号分类组表
类别号 组别号 钢号 相应标准号
I I-1
Q235-A·F GB/T912,GB/T3274
Q235-A GB/T912,GB/T3274
Q235-B GB/T912,GB/T3274
Q235-C GB/T912,GB/T3274
10 GB3087,GB6479,GB/T8163,GB9948
20 GB3087,GB/T8163,GB9948,JB4726
20G GB5310,GB6479
20g GB713
20R GB6654
` 类别号 组别号 钢号 相应标准号
II
II-1
16Mn GB6479,JB4726
16MnR GB6654
II-2
15MnNbR GB6654
15MnVR GB6654
20MnMo JB4726
10MoWVNb GB6479
III
III-1
13MnNiMoNbR GB6654
18MnMoNbR GB6654
20MnMoNb JB4726
III-2 07MnCrMoVR GB150
IV IV-1
12CrMo GB6479,GB9948
12CrMoG GB5310
15CrMo GB6479,GB9948,JB4726
15CrMoR GB6654
15CrMoG GB5310
14Cr1Mo JB4726
类别号 组别号 钢号 相应标准号
IV
IV-1
14Cr1MoR GB150
12Cr1MoV JB4726
12Cr1MoVG GB5310
IV-2
12Cr2Mo GB6479
12Cr2Mo1 JB4726
12Cr2Mo1R GB150
12Cr2MoG GB5310
V V-1 1Cr5Mo GB6479,JB4726
VI
VI-1
09MnD GB150
09MnNiD JB4727
09MnNiDR GB3531
VI-2
16MnD JB4727
16MnDR GB3531
15MnNiDR GB3531
1、组别评定规则
? 在同类同组的母材中，只要其中一种评定合格，该工
艺适用于同组别号的其它母材。
? 在同类别号中、高组别号母材的评定适用于该组别号
母材与低组别号母材所组成的焊接接头。
? 组别号为 VI-2母材的评定适用于组别号为 II-1的母
材 。
2、类别评定规则
? 类别号为 II（或组别号为 VI-1,VI-2）的同钢号母材
的评定适用于该类别号（或该组别号）母材与类别号
为 I的母材所组成的焊接接头。
三、对试件厚度有效适用范围的规定
1.试件母材为 IV-2组 和 σb 下限植大于 540MPa级的低合
金钢，按表 3-2和表 3-3中的规定。
表 3-2 试件厚度适用于焊件厚度有效范围
试件母材厚度 T
适用于焊件母材厚度的有效范围
最小值 最大值
T＜ 1.5 T 2T
1.5≤T ＜ 8 1.5 2T，且不大于 12
T≥8 0.75T 1.5T
试件焊缝金属厚
度 t
适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围
最小值 最大值
t＜ 1.5 不限 2t
1.5≤t ＜ 8 不限 2t，且不大于 12
t≥8 不限 1.5t
注,t指同一种焊接方法（或焊接工艺）在试件上所熔敷的焊缝金属厚度。
表 3－ 3试件焊缝厚度适用于焊件焊缝厚度的有效范围
2.其它母材，按表 3-4,3-5的规定
表 3-4 试件厚度适用于焊件厚度的有效范围（横弯）
表 3-5 试件厚度试用于焊件厚度的有效范围 (纵弯）
试件母材厚度
T
适用于焊件母材厚度的有效范围 适用于焊件焊缝金属厚度的有效
范围
最小值 最大值 最小值 最大值
T＜ 1.5 T 2T 不限 2t
1.5≤T ＜ 10 1.5 2T 不限 2t
10＜ T＜ 38 5 2T 不限 2t
≥38 5 200* 不限 2t（ t＜ 20）
≥38 5 200* 不限 200*（ t≥20 ）
*限用于焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊的多道焊。
试件母材厚度 T
适用于焊件母材厚度的有效范
围
适用于焊件焊缝金属厚度的有效范围
最小值 最大值 最小值 最大值
＜ 1.5 T 2T 不限 2t
1.5≤T≤10 1.5 2T 不限 2t
＞ 10 5 2T 不限 2t
四、对焊接工艺因素的分类及分析
1、焊接工艺因素的分类
（ 1）重要因素：影响焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊
接工艺因素，例如，焊接方法、焊接材料等。
（ 2）补加因素：影响焊接接头冲击韧度的焊接工艺因素，
如热输入，电流种类等。
（ 3）次要因素：对要求测定的力学性能无明显影响的焊
接工艺因素，如坡口形式,坡口根部间隙等 。
2、对各种工艺因素的分析
（ 1）焊接方法
? 改变焊接方法需重新评定；
? 当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法（或焊接
工艺）时，可采用组合评定和分别评定两种方法 。
例如，有一焊件、材质为 16MnR，焊接接头有冲击韧
度要求，用三种焊接方法焊成，如何评定？
?
?
第一种方法：组合评定法
?
?
?
?
? 表 3-6 适用于焊件厚度的有效范围
? 母 材 焊 缝 金 属
最小值 最大值 最小值 最大值
埋弧焊 15 40 不限 20
焊条电弧焊 15 40 不限 12
氩弧焊 15 40 不限 8
第二种方法：分别评定法
见下图,
表 3-7 适用于焊件厚度的有效范围
母 材 焊 缝 金 属
最小值 最大值 最小值 最大值
埋弧焊 15 40 不限 40
焊条电弧焊 15 40 不限 20
氩弧焊 15 40 不限 10
（ 2）焊缝形式
焊接接头形式包括：对接接头,T形接头、十字接头、搭接接头、
角接接头、锁底接头、端接接头等。
焊缝形式有：对接焊缝、角焊缝、端接焊缝等。
对接接头 T形接头 角接接头 锁底接头 角接接头 T形接头 搭接接头 对接接头
对接焊缝 对接焊缝 对接焊缝 对接焊缝 角焊缝 角焊缝 角焊缝 角焊缝
由于任何接头都是由焊缝连接而成，同一种焊缝可以连接不同的
接头,因此，焊接工艺评定时考察的对象是“焊缝”，而不是焊接接
头 。
规定,
? 对接焊缝的试件评定合格的工艺亦适用于焊件角焊缝；
? 板材对接焊缝试件评定合格的工艺亦适用于管材的对接焊缝，反
之亦可。
? 管与板角焊缝评定合格的工艺亦适用于板材的角焊缝，反之亦可。
? 坡口形式、坡口根部间隙等一般为次要因素。
板材对接焊缝试件 管材对接焊缝试件 板材角焊缝试件 管与 板角焊缝试件
上图为对接焊缝试件 上图为角焊缝试件
（ 3）填充材料
包括：焊条、焊丝、焊剂和附加的填充金属等。均是重要因
素 。
（ 4）焊接位置
包括：平焊、横焊、立焊、仰焊等，通常情况下都是次要因
素。只有将位置改变为向上立焊时，为补加因素。
（ 5）预热
包括：预热和不预热,由预热改变为不预热，或预热温度降低
50摄氏度以上时，需要重新评定。
（ 6）气体
包括：可燃气体（例如乙炔、丙烷等）和保护气体（例如 CO2，
氩气等）均为重要因素。
（ 7）焊后热处理
包括：不进行热处理和焊后进行热处理（例如正火、
高温回火、固溶处理等），改变热处理方式或改为不进
行热处理，均需要重新评定。
（ 8）电特性
包括：热输入、电源种类、极性、钨极种类或直径等。
热输入 E=36UgIg/V（ J/CM）
热输入、电源种类和极性能影响焊接接头的韧性，
因此是补加因素；
钨极种类或直径为次要 因素。
（ 9）技术措施
包括：焊丝摆动幅度，多道焊与单道焊，焊接方向，
层间清理方法等，一般多为补加因素或次要因素。
第三节 焊接工艺评定的一般程序
一、编制焊接工艺指导书
焊接工艺指导书是焊接工艺评定的原始依据和评定对象，
应将待评定的焊接工艺内容全部反映出来。
包括：焊接接头自然情况，母材种类、焊接方法、焊接材
料、焊接电流、焊接电压、焊接速度、预热温度等。
焊接工艺指导书通常采用标准中推荐的格式，也可以自己
设计格式 。
表 3-8 焊接工艺指导书
单位名称 ____________________
焊接工艺指导书编号 ______日期 ______焊接工艺评定报告编号 ___________
焊接方法 _________ 机械化程度 （手工、半自动、自动） ____________
焊接接头,简图,（ 接头形式, 坡口形式与尺寸, 焊层, 焊道布制及顺序 ）
坡口形式,________________________
衬垫 （ 材料及规格 ） ________________
其他 ______________________________
母材：
类别号 _________组别号 ____________与类别号 _____________组别号 ________________相焊及
标准号 ___________钢 号 ____________与标准号 _____________钢 号 ________________相焊
厚度范围：
母材：对接焊缝 ______________________角焊缝 ___________________
管子直径, 壁厚范围：对接焊缝 ________________________角焊缝 __________________________
焊缝金属厚度范围：对接焊缝 _____________________角焊缝 __________________________
其他 _________________________________________________________________________
焊接材料：
焊材类型
焊材标准
填充金属尺寸
焊材型号
焊材牌号（钢号）
其他
耐蚀堆焊金属化学成分 （ ％ ）
C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb
其他：
焊接位置：
对接焊接的位置 _____________________
焊接方向,（向上、向下） ___________
角焊缝位置 _________________________
焊接方向：（向上、向下） ____________
焊后热处理：
温度范围（ ℃ ） ______________________
保温时间（ h )_______________________
预热：
预热温度（ ℃ ） (允许最低值 )___________
层间温度（ ℃ ） (允许最高值 )___________
保持预热时间 ________________________
加热方式 ____________________________
气体：
气体种类 混合比 流量（ L/min）
保 护 气 _______ _______ ________
尾部保护气 _______ _______ _________
背面保护气 _______ _______ _________
电特性
电流种类,______________________________ 极性,____________________________
焊接电流范围 （ A） ________________________ 电弧电压 （ V）, ___________________
(按所焊位置和厚度, 分别列出电流和电压范围, 记入下
焊道 /焊层 焊接方法 填充材料 焊接电流 电弧电压
（ V）
焊接速
度 (cm
/min）
线能量（ kJ/cm)
牌号 直径 极性 电流（ A）
钨极类型及直径 _________________________ 喷嘴直径 (mm):___________________________
熔滴过渡形式 ___________________________ 焊丝送进速度 (cm/min):____________________
二、施焊条件
? 按照标准规定准备试件；
? 由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位的焊接设备焊接试件；
? 采用的焊接工艺条件应严格遵守焊接工艺指导书；
三、理化实验
? 按照有关标准确定试验项目；
? 按照有关标准制备各种性能试样；
? 按照有关标准进行各种性能试验；
? 填写各个试验项目的试验报告。
四、编制焊接工艺评定报告
? 焊接工艺评定报告是对焊接工艺评定试验的全面总结，因此应
对各项试验的试验结果进行汇总，同时给出最后的结论。
? 焊接工艺评定报告的作用：作为制定焊接工艺规程的依据，具
有指导作用。
? 焊接工艺评定报告通常采用标准中推荐的格式。
表 3-9 焊接工艺评定报告
单位名称,_____________________________
焊接工艺评定报告编号,______________________焊接工艺指导书编号,________________
焊接方法,_________________________机械化程度 （手工、半自动、自动） _____________
街头简图：（坡口形式、尺寸、衬垫、每种焊接方法或焊接工艺、焊缝金属厚度）
母材：
材料标准,________________________
钢号,____________________________
类、组别号,_____与类、组别号 _____相焊
厚度,_______________________________
直径,_______________________________
其他,_______________________________
焊后热处理：
热处理温度（ ℃ ）,______________________
保温时间（ h）,_________________________
气体, 气体种类 混合比 流量（ L/min）
保 护 气 _______ _______ ________
尾部保护气 _______ _______ _________
背面保护气 _______ _______ _________
填充金属：
焊材标准,___________________________
焊材牌号,___________________________
焊材规格,___________________________
焊缝金属厚度,_______________________
其他,_______________________________
电特性：
电流种类,____________________________
极性,________________________________
钨极尺寸,____________________________
焊接电流 (A):___________________________
电弧电压 (V):___________________________
焊接位置：
对接焊缝位置,________方向,（向上、向下）
角焊缝位置,__________方向,（向上、向下）
技术措施：
焊接速度（ cm/min）,_________________
摆动或不摆动,_______________________
摆动参数,___________________________
多道焊或单道焊（每面）,______________
多丝焊或单丝焊,_____________________
其他,______________________________
预热：
余热温度（ ℃ ）,______________________
层间温度（ ℃ ）,______________________
其他,______________________________
第四节 焊接工艺评定试验的内容和方法
焊件上不同的焊缝采用不同的焊缝试件，不同的焊缝试件有不同的试验内容 。
一、对接焊缝试件
1、适用对象：焊缝是对接焊缝和受压角焊缝的焊件接头。
2、试件制备：
有两种：
① 板材对接焊缝试件
②管材对接焊缝试件
以板材对接焊缝试件为例：
? 厚度：应充分考虑其适
用于焊件的有效范围；
? 宽度：应 ≥ 250毫米；
? 长度：应足以切取所需
试样；
? 施焊：按焊接工艺指导
书中给出的工艺 。
3、试验内容和试验方法
（ 1）外观检查
? 试验目的：检查接头表面有无裂纹等缺陷。
? 试验方法：有肉眼观察试件接头的表面。
? 合格指标：没有裂纹。
（ 2）无损检测
? 试验目的：检查接头内部有无裂纹等缺陷。
? 试验方法；采用射线检测和超声波检测法
当试件厚度小于或等于 38毫米时，采用 100%射线检测；
当试件厚度大于 20毫米，抗拉强度大于 540兆帕时，除
采用 100%射线检测，还应采用局部超声波检测。
当试件厚度大于 38毫米时，除采用 100%射线检测，还
应采用局部超声波检测。
? 合格指标：没有裂纹。
（ 3）力学性能和弯曲试验
表 3-10 试验项目和试件的数量
1） 拉伸试验
? 试验目的,测定接头的强度。
? 试样形式,
①紧凑型板接头带肩板形试
样，见右图：
② 紧凑型管接头带肩板形试样型式 I，见下图：
③紧凑型管接头带肩板形试样形式 II，见下图,
④管接头全截面试样，见右图：
? 试验方法,按 GB/T228-1987规定的试验方法在拉力机上进行。
? 合格指标,试样母材为同种钢号时，每个试样 σ b不应低于母材钢号标准
规定的下限值；
试样母材为两种钢号时，每个试样的 σ b不应低于两种钢号标
准规定值下限的较低值。
2）弯曲试验
? 试验目的,测定接头的塑性，揭示接头内部的缺陷，以及焊缝的致密性。
? 试样的形式,有面弯、背弯、纵向面弯、纵向背弯和横向侧弯等五种。其
中板材合和管材的面弯试样如下图所示；
? 试验方法,按 GB/T232-1988中的规定在拉力机上进行。
? 合格指标,试样弯曲到 180度以后，其拉伸面上沿任何方向不得
有单条长度大于 3mm的裂纹或缺陷。
3）冲击试验
? 试验目的,测定接头的冲
击韧性。
? 试样形式,10mm × 10mm× 55mm、
开 V型缺口。
? 取样位置,取样位置见右图所示：
合格指标,每个区 3个试样的常温冲击吸收功的平均值不得小于 27J，
至多准许有 1个低于 27J，但不低于 19J。
? 试验方法,按 GB/T229-1994中的规定在冲击试验机上进行。
二、角焊缝试件
1、适用对象,焊缝是非受压角焊缝的焊件接头。
2、试件制备,有两种，板材角焊缝试件和管材角焊缝试件。如下图所示：
3、试验内容和试验方法
（ 1）外观检查
? 试验目的、试验方法和合格指标与对接焊缝试件相同。
（ 2）宏观金相检验
? 试验目的：检查焊缝根部是否焊透，接头内部有无裂
纹、未熔合，以及焊脚之差。
? 试验方法：以板材角焊缝为例。
如下图所示将两端舍去 20mm，沿纵向等分切取 5块试
样，对每块试样取一 个面进行打磨、抛光、腐蚀、用肉
眼或 5倍的放大镜检查。
? 合格指标：①焊缝根部应焊透；
②焊缝和 HAZ不得有裂纹、未熔合；
③两焊脚之差不大于 3mm。
三、型式试件
1,适用对象, 当焊件的 T型接头和角接接头的截面要求全焊透时，要求
在用对接焊缝试件的同时，补加型式试件。
2、试件制备,有两种，板材型式
试件和管 -板型式
试件，如右图所示，均应开坡口：
3、试验内容和试验方法
（ 1）外观检查；
（ 2）宏观金相检查；
此 两项的试验目的和试验方法均与角焊缝试件相同。不同处在于宏观金相
检验的合格指标要求：①接头焊缝根部应全焊透；
②焊缝和 HAZ不得有裂纹、未熔合。
第五节 焊接工艺评定试验工程应用实例
（略）
