钢制压力容器焊接工艺评定指标合理性分析

刘扬扬

（辽宁省朝阳市水务局，辽宁朝阳122000）

钢制压力容器焊接工艺评定指标合理性分析

刘扬扬

（辽宁省朝阳市水务局，辽宁朝阳122000）

1　概　　况

在应用JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》指导焊接工艺评定过程中，发现该规定只是笼统地指出试样合格指标，没有明确区分标准试样和小尺寸试样不同的合格指标。通过查阅其他相关标准中对不同试样尺寸合格指标的规定发现，冲击试样合格指标根据试样尺寸和形式的不同均有不同的取值范围。下文通过试验数据分析和对比分析两种方法探讨冲击试验合格指标的合理性。

2　试验分析

JB4708-2000要求冲击试验试样形式、尺寸和试验方法应符合GB/T299-2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》的规定。GB/T299中将冲击试验试样分为标准试样和小尺寸试样，标准试样尺寸为（长×高×宽）：55mm×10mm×10mm，小试样尺寸为：55mm×10mm×（7.5/5/2.5）mm。

GB/T299-2007中根据冲击试样的缺口几何形状不同分为V型缺口和U型缺口，试验中采用了V型缺口的试样进行相关研究。

试验1：选不同厚度的钢板4块，在每块钢板的相同位置取1组试样（每组3个），均加工成标准试样，形状为V型缺口。对比试验数据见表1。

由表1可见，钢板厚度的不同对V型缺口标准试样冲击功的影响不是很明显。

表1　不同钢板厚度V型缺口标准试样试验

试验2：选同一厚度钢板，在相同位置取3组试样（每组3个），均加工成V型缺口试样，1组为标准尺寸试样，另2组为小尺寸试样。对比试验数据见表2。

表2　相同钢板厚V型缺口标准试样和小尺寸试样对比试验

由表2可见，标准试样的冲击功平均值明显高于小尺寸试样。

3　其他相关标准对冲击试验合格指标的规定

GB713-2008《锅炉和压力容器用钢板》中的6.4.1.4条规定，对厚度小于12mm钢板的夏比（V型缺口）冲击试样应采用辅助的试样，8～12mm钢板辅助试样尺寸10mm×7.5mm×55mm，其试验结果应不小于表2规定值的75%，6～8mm钢板辅助试样尺寸10mm×5mm×55mm，其试验结果应不小于表2规定值的50%，厚度小于6mm的钢板不做冲击试验。

JB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》中8.4.1条规定：常温冲击功规定值按图样或有关技术文件规定，但3个试样冲击功的平均值不得小于27J（对10mm×10mm×55 mm试样）或14J（对5mm×10mm×55mm试样）。

NB/T47014-2011《承压设备用焊接工艺评定》中6.4.1.7规定，每个区3个标准试样为一组的冲击吸收功平均值应符合设计文件和相关技术文件的规定，且不应低于表14中规定值，至多允许有1个试样的冲击吸收功低于规定值，但不得低于规定值的70%；宽度为7.5mm或5mm的小尺寸冲击试样的冲击功指标，分别为标准试样冲击功指标的75%或50%。

4　结论分析

通过对比JB4708-2000与GB713-2008，JB4744-2000，NB/T47014-20113个标准关于试样冲击试验合格指标的规定，从中可以看出3个标准对不同尺寸的试样，其合格指标有不同的规定，取值也有不同，而JB4708-2000没有考虑试样尺寸因素对指标合理性产生的影响。

事实上，对标准尺寸试样和小尺寸试样所做试验其目的是为了对焊接工艺进行评定，从而在实际应用中进行焊接作业指导。从工程角度来看，对不同的钢板厚度采用标准尺寸试样或小尺寸试样进行冲击试验，一方面不同试验尺寸其应力集中作用及应力分布状态各不相同，对试验结果的影响有很大差异。笼统的采用同一个合格指标，显然不符合实际情况。另一方面试验指标应该考虑足够的富裕量，这样在工业化生产焊制设备时依据工艺评定所出的操作规程进行施工，才能保证压力容器的使用寿命和安全性能。

5　建议

JB4708-2000的冲击试验合格指标中未明确指定试样尺寸，而是用同一合格指标（不小于27J）来评价试验结果不是很合理。因此，冲击试验合格指标应该考虑不同试样尺寸以及不同坡口型式条件下对试验结果的影响，由此来确定合格指标的数值范围，这样才能在应用的过程中更符合实际生产的需要，进行焊接工艺评定的过程中有更加明确的依据。建议相关部门尽早对JB4708-2000冲击试样合格指标进行完善修改。

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1002－0624（2015）10－0069－02

2015-03-14