W246 新版151“附录J 焊评”学习笔记007

    继续本专题。  

  上篇文章讨论了 GB/T 151—2026《热交换器》（后简称 151）中J.2.1 b)的相关内容，该条实际上对J.2.1所引用的NB/T 47014—2023（后简称47014）中“6.1 各种焊接方法的通用评定规则”项下的“填充金属的评定规则”增加了限制，最终结论为：为符合J.2.1 b)的规定，当产品焊件的母材涉及Fe-1类或Fe-3类，且设计文件对焊接接头提出硬度要求时，变更填充金属类别号，需重新进行焊接工艺评定。47014中6.1.3.1条对于Fe-1类或Fe-3类材料的“网开一面”，将改为与其他材料“一视同仁”的规则。

   今天我们按顺序讨论151中的J.2.1 c)，其原文为：除非另有规定，管板表面设有耐蚀覆层时，当覆层材料的类别发生改变，或变更焊材分类代号（变更为同化学成分分类中含碳量较低的除外），应重新进行评定。很明显，J.2.1 c)中的“管板表面设有耐蚀覆层时，当覆层材料的类别发生改变”涉及“母材的评定规则”。

   管板表面设有耐蚀覆层，即管板由基材与耐蚀覆层组成，其制品形式通常有2种：最常见的是采用焊接方式在基材上堆焊形成耐蚀覆层，另一种是将覆材通过爆炸等方式与基材复合。

   我们先讨论后一种制品形式，即将覆材通过爆炸等方式使其与基材复合。根据J.2.1 c)，当覆层材料的类别发生改变，应重新进行评定。

   根据151中J.2.1“各种焊接方法的通用评定规则除应符合NB/T 47014—2023中6.1.1～6.1.4的规定外，还应符合以下补充规定”，其中有关“母材的评定规则”的内容在47014中6.1.2条，因此我们在考虑焊接工艺评定母材覆盖范围时，应严格执行6.1.2条的规定。

    47014中6.1.2.1 a)规定：母材类别号改变，需重新进行焊接工艺评定。对于覆材通过爆炸等方式与基材复合形成的管板覆层，该规定与J.2.1 c)中“当覆层材料的类别发生改变，应重新进行评定”的要求完全一致。既然两者要求一致，且我们在考虑焊接工艺评定母材覆盖范围时，本就应严格执行6.1.2条的规定，因此从这个角度分析，即使取消J.2.1 c)中“当覆层材料的类别发生改变，应重新进行评定”的要求，也不影响最终的母材评定规则。

   下面我们讨论下管板的前一种制品形式，即采用焊接方式在基材上堆焊形成耐蚀覆层，故与换热管相焊的母材实际上为堆焊层。这就产生了一个问题，此时堆焊层形成耐蚀覆层的类别怎么考虑？我们下面举例进行分析。

   产品管板基材为16Mn，设计文件规定采用堆焊方式形成耐蚀覆层。某制造单位进行换热管与管板的焊接工艺评定时，代表管板的试件采用在Q345R钢板上SMAW堆焊E309L+E308L制备，形成耐蚀覆层。产品管板的直径较大，为了提高工作效率，故选用带极堆焊方式，焊带为EQ309L+EQ308L，形成耐蚀覆层。

   此时，评定试件的耐蚀覆层与产品焊件的耐蚀覆层并不一致，产品焊件的焊接工艺能被该评定覆盖吗？

   根据47014中6.1.2.1 a)规定的“母材类别号改变，需重新进行焊接工艺评定”及J.2.1 c)中 “当覆层材料的类别发生改变，应重新进行评定”，由于堆焊层形成的“母材”在“表1 焊制承压设备用母材分类分组”无法找到对应的母材类别号，无法证明母材类别号没有改变，故认定产品焊件能够被覆盖明显缺少依据。

  前文提到的SMAW堆焊选用E309L+E308L，与带极堆焊选用EQ309L+EQ308L，最终形成的耐蚀覆层的化学成分，均与奥氏体不锈钢材料S30403相当，笔者个人认为，结合其化学成分，完全可以将其归类至表2中的Fe-8-1，实现互相覆盖。

  前文笔者提到，管板表面设有耐蚀覆层时，有2种常见的制品形式。但实际上我们完全可以将整个管板直接选用耐蚀覆层，如我们举的产品管板16Mn带极堆焊EQ309L+EQ308L的例子，完全可以管板直接选用S30403锻件。此时，相当于又产生了第3种制品形式—单一材料。