中华人民共和国核行业标准 压水堆核电广核岛机械设备焊接规范 阀门耐磨堆焊工艺评定 EJ/T 1027.16-96 Welding code for mechanical components of PWR nuclear islands Hardfacing procedure qualification on valve 主题内容与适用范围 本标准规定了压水堆核电厂核岛机械设备设计、制造和安装中有关阀门耐磨堆焊的工 艺评定技术要求。 本标准适用于阀门耐磨堆焊中TIG焊，药皮焊条电弧焊、粉末等高子弧堆焊，氧乙炔焰 堆焊及其组合方法的堆焊工艺评定. 2引用标准 GB/T226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法 GB/T230金属洛氏硬度试验法 GB/T984堆焊焊条 GB/T4334.5不锈钢硫酸一碰酸铜腐蚀试验方法 GB/T.4340金屑维氏硬度试验方法 EJ/T1027.1 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 焊接材料的验收 EJ/T1027.9压水堆核电厂核机械设备焊接规范 阀门耐磨堆焊 EJ/T1027.17.压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 焊接缺陷补焊的工艺评定 JB/T3169喷焊合金粉末硬度、粒度测定 JB/TQ，通用阀门产品质量分等标准 3焊接工艺评定的要求 3.1工艺评定指导书 阀门耐磨堆焊工艺评定应按工艺评定指导书所规定的要求进行，该文件由制造厂根据 核岛设备堆焊技术条件和图样要求编制。 32工艺评定记录 1997-02-01实施 中国核工业总公司1996-10-24批准 137 PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.com.cn EJ/T1027.16--96 工艺评定必须详细记录各种工艺参数和检验结果，并附有相应的检验报告： 母材和堆焊材料的验收报告； 堆焊工艺方法、焊道分布和焊接规范参数； b. 热处理制度： 、 无损检验内容和结果； 堆焊金属化学分析报告： e. f. 堆焊金属金相检验报告： 硬度检验报告： g. 母材经热循环后（包括预热，后热，消除应力处理等）的力学性能检验报告。 h. 3.3焊接工艺评定试件应由技能熟练、有经验的焊工施焊。 3.4焊接工艺评定应在质检部门或有关人员监督下进行。 4评定的有效范围 4. 1 钢种 在钢种相同.但制造或加工方法不同（如锻、轧、铸）的材料之间可以等效，但应尽可能在 铸件上进行评定。 所有满足GB/4334.5关于品间腐蚀要求的非稳定型奥氏体不锈钢（在铸件情况下， 允许含有不超过25%的铁素体含量)之间可以等效。 4.2形状和尺寸 从几何形状、拘束度、焊接性和热输入等角度出发，评定用试件应能代表实际产品，在形 状相似和尺寸递增的成批零件中，应取与最大尺寸相对应的试件。 4.3焊接方法 增加、减少、或改变焊接方法需要重新进行工艺评定。 4. 4 堆焊材料（包括焊接填充材料和保护材料） 堆焊材料发生如下变化时，应重新进行工艺评定 填充材料的型号（牌号）改变： b. 堆焊时助燃气体或燃烧气体的种类改变： TIG焊或粉末等离子弧堆焊时，保护气体名义化学成分改变或钨极直径改变： 药皮焊条电弧焊时，用于第一层堆焊焊条直径改变。 4. 5层数 单层或多层堆焊要分别评定，根据所堆焊的层数(n）,评定的有效范出（N)如下： n=1 N=1 2≤N≤4 前=2 n>2 以上提及的有效范围应同时考虑堆焊的原始状态和加工后两种不同情况。 4.6.焊接位置 138 PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.com.cn EJ/T 1027. 1696 工艺评定只对与评定试件位置相同者才有效.焊接位置改变时要重新进行工艺评定。 4. 7. 堆焊工艺参数 当焊接工艺参数产生下列任何一种情况变化时，均需重新进行工艺评定。 4.7.13 氧乙炔焰堆焊 焊炬或焊嘴尺寸改变； a. b. 气体压力或流速超过规定范围： c. 火焰性质改变： 4. 7. 2 药皮焊条电弧焊 电流种类变化（交流或直流）或直流时极性的改变： D. b. 焊接电流超过允许范围： c. 从窄焊道变成宽焊道（摆动超过焊条芯直径的3倍）： 4. 7. 3 手工TIG焊 气体流速降低到超过最小规定值的10%； a. 摆动的应用或取消： b. 电流或电压超过规定值的变化。 C. 4. 7. 4 自动等离子焊及TIG焊 焊接设备种类及型号的改变： a b 电弧种类(脉冲与否)的改变： 焊炬出口直径的改变； 电流或电压超过规定值的变化： 等离子气流速的变化： t. 粉末送进量或焊丝给进速度的改变； 保护气体流速减少至超过最低规定值的10%以上； g. h. 摆动或不摆动： i. 摆动频率及摆幅的变化： 熔敷速度的改变： j. 4.8热处理 当出现下述改变时，要求重新进行工艺评定： 比规定的预热温度降低25℃以上： a. 提高规定的最高道间温度： b 改变规定的焊后热处理温度范围： C. 堆焊后总的热处理时间比工艺评定时进行的热处理时间增加了20%以上。 d. 评定试件的制作 5 .5.1母材和焊接填充材料 5.1.1母材和焊接填充材料必须是生产中所应用的具有质堡保证要求的材料并符合EJ/ T1027.1和EJ/T10279的有关要求， 139 PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.com.cn EJ/T 1027. 16--96 5.1.2按EJ/T.1027.9中4.4要求准备待堆焊表面，并应和生产中一样对表面进行检验， 以保证不出现缺陷。 5.2评定试件的堆焊 5.2.1使用的电源必须与生产中使用的电源完全相同，包括类型（直流、交流）和静特性（陡 降、缓降、水平等)。 5.2.2机械化焊接时所用焊机的牌号和类型应与生产中应用的相同。 5.2.3预热温度应处在生产中规定范围的下限。 5.2.4在焊接过程中要记录如下数据： 机械化焊接时的焊接电流、电压和焊速： a.. 手工焊时的焊接电流值， b. 5.3评定试件的热处理 评定试件应按生产中规定的热处理制度进行处理，并作好记录。 6评定试件的检验 6.1无损检验 评定试件必须经受EJ/T1027.9中规定的评定堆焊质量的所有无损检验项目，并且检 验结果要满足规定的质量要求。 6.2破坏性检验 6.2.1化学分折 供化学分析用的金属屑必须在未经热处理的耐磨堆焊层表面至少去除0.5mm后，且 在图样规定的堆焊工作面高度处上、下0.2~0.5mm范围内取样（视所需分析样品多少面 定，见图1），如取样尺寸已达到工作表面上、下0.5mm，当化学分析详品尚不够时则可将评 定试件数量增加一倍，化学分析元素必须包括表1、表2中各元素，分析结果除下列几种情 况外.应满足表1.表2所列的成分范围： 表11.1光焊条和合金粉末（焊接填充材料）的成分 % 元季 C Cr w Ni Mo Mn Si Fe 0. 18 250 1. 75 4. 8 21级 NO5 1.0 073 43.0 余 ~0.32 ~290 ~3 75 0. 9"1 26. 0 3 0 6级 ≤3. 0 ≤1:0 M10 ≤2.0 ≤3.0 余 14 ~32.0 ~6.0 1. 2 26.0 7 0 12级 ≤3. 0 S1. 0 ≤1.0 ≤2.0 3.0 9.5 余 ~1.7 ~32. 0 注1)对用于氧乙块焰焊的光条，充许最小值可扩大至0.8% 在不锈钢部件上堆焊时： a. C≤1.8%（填充材料为6级）； C≤2.2%（填充材料为12级） 140 PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.com.cn EJ/T1027.1696 b.在一般情况下，用6级填充材料采用电弧焊工艺方法堆焊时，Fe≤6%； c.对于摩擦部件，Fe可提高到9%： 若用光谱谐仪进行分析时，必须在耐磨堆焊层加工到规定的最小厚度的表面上进行。 表2药皮焊条(熔敷金扁)的成分 % C w Cr Ni Mo Mn Fe Co 0.20 25.0 1. 75 4. 8 21级 ≤1.2 ≤2.0 ≤5.0 ~0.30 ~29.0 3.75 -6.1 0. 7 25. 0 3 0 6级 ≤3. 0 1.0 62.0 62.0 ≤5.0 ~04 ~32. 0 ~6.0 1. 0 25. 0 7. 0 12级 3.0 ≤1.0 ≤2.0 2:0 ~1. 7 ~32.0 9. 5 散少去除 0. 5mm 未经处理的熔数表面 规定的堆烨工作面高度 化学分析取样区 XXXXXX 母材 熔合线 图1熔敷金属化学分析取样示意图 表3砸度 材 等 硬 度(HRC) 科 级 21级 26~40 6级 38~50 12级 44~54 141 PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.com.cn EJ/T 1027.1696 6.2.2金相检验 在堆焊层加工到最小尺寸并与堆焊焊缝相垂直的方向切取金相试片，并根据GB/T 226的规定制备金相检验试样，然后用5倍放大镜检查母材或热影响区中是否存在裂纹、未 熔合等线性缺陷或超标的气孔，检查结果要符合EJ/T1027.9中5.4.2规定的要求。此外， 该项检验还可显示焊道数量和分布情况.在上述检验中，对缺陷的确定有疑义的区域应采用 200倍显微镜进一步进行检查确定之。 6.2.3、硬度变化曲线的测定 6.2.3.1根据GB/T4340在焊道中央与表面垂直的直线上从母材热影响区到熔敷金属， 每隔0.5mm测定一点硬度值（图2中的AA线），从该硬度变化曲线可衡量