​焊接工藝評定通過pWPS（預規(guī)程）→試件焊接→PQR（評定報告）→WPS（工藝規(guī)程）的閉環(huán)流程，將“經(jīng)驗焊接”轉化為“標準焊接”，其核心在于通過科學驗證確保焊接質(zhì)量穩(wěn)定可控。以下從pWPS制定、試件測試、報告應用三個維度展開分析：

一、pWPS的制定：從“經(jīng)驗參數(shù)”到“可操作范圍”

pWPS是焊接工藝評定的起點，其核心是定義焊接參數(shù)的合理范圍，為試件焊接提供操作依據(jù)。

參數(shù)選擇依據(jù)

焊接方法：根據(jù)材料特性（如高強鋼需預熱）、結構要求（如厚板需多層多道焊）選擇TIG焊、MIG焊、埋弧焊等。

材料匹配：母材與焊材的化學成分、力學性能需兼容（如304不銹鋼配H08Cr21Ni10Si焊絲）。

環(huán)境控制：明確焊接環(huán)境要求（如溫度≥5℃、濕度≤80%、風速≤2m/s），避免氣孔等缺陷。

參數(shù)范圍設定

關鍵參數(shù)：電流、電壓、焊接速度需設定合理區(qū)間（如電流180-190A、電壓21-23V），允許±5%波動。

熱輸入控制：通過計算熱輸入值（Q=ηUI/v）優(yōu)化參數(shù)，避免粗晶脆化（如高強鋼熱輸入需≤25kJ/cm）。

層間溫度：多層焊時需控制層間溫度（如Cr-Mo鋼≤300℃），防止氫致裂紋。

案例

某橋梁項目pWPS規(guī)定：Q345qD鋼采用埋弧焊，電流550-600A、電壓32-36V、焊接速度35-40cm/min，層間溫度≤200℃。實際焊接中因環(huán)境溫度降低，將預熱溫度從100℃調(diào)整至120℃，并在pWPS中標注修改。

二、試件的測試：從“單次驗證”到“數(shù)據(jù)支撐”

試件焊接是評定的核心環(huán)節(jié)，通過無損檢測、破壞性試驗驗證pWPS參數(shù)的可靠性。

試件制備要求

材料一致性：試件母材、焊材需與實際生產(chǎn)一致（如牌號、批次、規(guī)格）。

坡口加工：采用機械加工（銑削、車削）或等離子切割后打磨，確保坡口角度偏差≤±5°（如V型坡口60°±5°）。

裝配精度：錯邊量≤板厚10%且≤1mm（如10mm板錯邊量≤1mm），定位焊長度30-50mm。

檢測與試驗

拉伸試驗：抗拉強度≥母材標準值（如Q345R鋼≥490MPa）。

彎曲試驗：彎芯直徑=4倍板厚，彎曲180°無裂紋（如10mm板彎芯直徑40mm）。

沖擊試驗：V型缺口開在焊縫中心/熱影響區(qū)，沖擊功≥34J（如-20℃下）。

射線探傷（RT）：檢測氣孔、裂紋等缺陷（如氣孔直徑≤0.3mm）。

超聲波探傷（UT）：定位未熔合、夾渣等缺陷（如焊縫中心區(qū)域靈敏度≥40dB）。

無損檢測（NDT）：

破壞性試驗：

案例

某核電項目試件焊接后，RT檢測發(fā)現(xiàn)焊縫根部存在未熔合缺陷。經(jīng)分析，原因為焊接速度過快（實際速度45cm/min，超出pWPS上限40cm/min）。調(diào)整速度至38cm/min后重新焊接，通過評定。

三、報告的應用：從“理論驗證”到“生產(chǎn)指導”

PQR是評定的結論性文件，WPS是其轉化成果，二者共同指導生產(chǎn)。

PQR的核心內(nèi)容

參數(shù)記錄：包括焊接方法、材料、設備、實際參數(shù)（如電流185A、電壓22V、預熱溫度150℃）。

檢驗結果：附試樣試驗報告（如拉伸強度520MPa、彎曲合格），并標注檢測標準（如GB/T 228.1）。

審核與批準：由焊接責任工程師審核、技術負責人批準，并經(jīng)監(jiān)檢人員簽字確認。

WPS的編制與執(zhí)行

覆蓋范圍：一份WPS可由多份PQR支持，只要參數(shù)在PQR覆蓋范圍內(nèi)（如材料厚度5-20mm、焊接方法GTAW+SMAW）。

生產(chǎn)指導：明確焊接參數(shù)范圍、層道布置、熱處理要求（如焊后650℃退火）。

案例：某汽車生產(chǎn)線WPS規(guī)定焊縫余高≤1.5mm，通過自動化焊接設備控制參數(shù)，產(chǎn)品合格率提升至99.8%。

持續(xù)優(yōu)化

參數(shù)調(diào)整：若生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)缺陷（如氣孔率上升），需分析原因并調(diào)整WPS參數(shù)（如提高保護氣體流量至15-20L/min）。

標準更新：當標準修訂（如GB/T 3375-2023替代舊版）時，需重新評定工藝。