焊接工艺文件WPS／PQR的理解和应用

工作与研究 2003·4 在船舶、钢结构、压力容器等产品的制造中，经常 会遇到两种形式的焊接文件，即焊接工艺文件 (WPS) 和焊接工艺评定报告 (PQR)。在一个工程开工之前，船 检 (或监理)和船东(业主)往往要求制造商出示此类 文件。然而很多厂家和部门常常为其所困，采用模糊、 拖延的来应付，也有的部门说不清对方到底需要 的是什么资料，使生产和经营处于非常被动的地位。如 上海某船厂在修理一条巴基斯坦散货轮时，有一台锅 炉的两个放水孔需割换，工程较为简单，但验船师提出 需出具WPS／PQR文件，由于该厂末引起足够的重视，被 验船师取消施工资格，造成了工程脱期，经济和信誉严 重受损。上述工程最终由我厂技术援助予以解决，并得 到了国外验船师的充分肯定。 1 W~／POR的概念 1．1 WPS是 Welding procedure specification的英 文缩写，直译为焊接工艺说明，一般称作“焊接工艺规 程”，国内传统上又称之为“焊接工艺指导书”。WPS是 指对特定焊接接头采用的材料、焊接方法、操作和各种 参数的规定。 1．2 PQR是 Welding procedure qualification re— cord的英文缩写，所以有时也写成 WPQR，一般译作 “焊接工艺评定报告”。PQR是指在焊制评定试件时选 用的实际焊接参数的记录和无损探伤试验及机械性能 试验的结果。 ． 1．3 WPS／PQR具有国际通用性。作为专业术语，世界上 主要工业国家是统一的。各国船级社对 WPS／PQR都有 明确的定义和要求，在欧洲以EN288为基础，其中 LR的最为严谨和详细，DNV规范中的解释简单而 清晰。总体而言，欧洲的规范与 ISO文件相一致，美国 的规范 (指 ANSI、ABS、AS眦 等)与美国焊接协会AWS 的标准相一致，除了一些措辞或表示形式上的不同，其 实质都是一样的。 2 -PS 2．1 WPS的作用 就如其概念中所述，WPS文件规定了焊接的所有 要素，是直接指导焊工从事焊接工作的指令性文件，任 何焊接工作只有按WPS的规定条件进行，才能保证工 程、产品的焊接质量。 2．2 WPS所包含的内容 ●材料：标准、等级和处理： ●标称的厚度／直径范围(尺寸)； ●焊接工艺； ●接头／坡口设计； ●焊接位置和方向； ●焊接材料：商标，焊条 ／焊丝直径，保护气体，焊 剂和认可的等级； ●焊接顺序(焊道 ／焊层的次数和顺序)； ●焊接参数：电压、电流、极性和焊接速度； ●预热和层间温度； ●焊后热处理。 2．3 WPS的形式 从广义上讲，我厂所有的焊接通用工艺，各条船所 下发的专用焊接规程，零部件 (如艏、艉柱，挂舵臂等) 的焊接工艺等均属于WPS文件。目前，我厂使用的文件 主要有两种形式。一种是船体结构用的文本类，是按照 焊接方法和钢种进行汇编而成；一种是船舶管系用的 WPS表格，这种表格我厂自行设计，并且符合国际标准 格式。为了和国外船东、船检交流上的方便，在特种船 ．蔫云尹．慝一键 · 尝工艺文弹 觎 彤理拜争应用 15 维普资讯 http://www.cqvip.com IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 IBM 矩形 IBM 线条 2003·4工作与研究 舶(如“帕玛特”“公主轮”等)上，我们均采用表格式 的 ’『Ps。 应该引起注意的是，从规则上讲，所有的通用焊接 工艺标准，包括国标、行标、企标均不能作为施工文件。 因为针对具体的工程项目，它不具有任何法定效力，仅 能作为企业设计、施工的参考文件。 上述所讲的均为施工用WPS，是直接面向产品施 工而编制的，其包含的所有焊接要素有一定的宽容度。 有两种WPS是特例，一种是进行焊接工艺评定前编制 的 Preliminary Welding Procedure specification 简称 Pl『Ps，属于认可试验中的内容；另一种是在 焊接认可试验的焊接现场记录的WPS，这个WPS的内 容属于PQR文件的一部分，供验船师或监理审核认可。 3 PQR 3．1 P 的作用 P 是焊接工艺评定后期的一个结果记录，最终 由船级社签字生效。PRQ是通过焊接工艺评定试验 ( 即,Welding procedure qualification tes— ts)而得来的，它的目的在于： ●对拟出的焊接工艺(PWPS)进行检验，是否具有 可操作性，合理性； ●焊接材料选用是否正确，焊接工艺参数是否合 适； ●证明工厂的设备、人员等技术状态的良好性，有 能力从事指定的焊接工艺，能获得合乎标准要求的焊 接质量。 3．2胛町 程序 完整的焊接工艺评定试验的程序如图l所示。 3．3有关评定试验的标准 各船级社规范中对评定试验作了详细的规定，而 且各种规范中的要求有所不同，试验人员必须谨慎、仔 细地逐条理解．除此之外，较权威的标准有美国 ANsI棚 SD1．1—98 ‘钢结构焊接规范》；我国的 J13 4708—2000 ‘钢制压力容器焊接工艺评定》。3B 4708 不仅仅是用于容器，有时也被国外公司用于钢结构的 焊接工艺评定，而江阴长江大桥钢结构制作时，采用的 是 融 288：Par3．1992 图 1焊接工艺认可试验框图 3．4 PQR的格式 除少数船级社末提供标准格式外，其它船级社都 有标准的表格。PQR表格有两种形式，一种是GL、AWS 的标准，将试验现场记录的WPS内容和力学试验的内 容分开填写在两个表格内，但这时的WPS仍属于PQR 的一部分；另一种是以LR、DNV为代表的将试验时的焊 接工艺规程和力学试验数据合并在一个表格内，统称 为PQR文件。 4 PQR与WP$的关系 经过 WPQT这一过程产生的 PQR，是原则性的文 件。所有内容一经认可，具有法定效力，用于指导编制 施工用 WPS。 为了强调PQR的严肃性，引述 LR的原文供大家参 考 ：The WPS is the detailed statement of how the welding procedure is to be applied to pro— duction after it has been approved or qualifi’ ed．The WPS should always reference the PQR 16 I专云尹。礞一蹙·謦接I艺文稃 硒歙 的|鼻和应愿 维普资讯 http://www.cqvip.com IBM 线条 IBM 线条 IBM 线条 2003·4 标准介绍 《电气简图用图形符号》国家标准简介 中国船舶工业综合技术经济研究院 李贵 臣 电气简图用图形符号是电气技术领域的重要信息 语言。在我国加入WTO后，采用国际通用的、规范的图 形符号已成当务之急。为此，全国电气文件编制和图形 符号标准化技术委员会在跟踪、研究、分析相应国际标 准的基础上，结合我国实际情况，等同采用 IEC60617 制定了GB／T 4728．1-4728．13<电气简图用图形符号》 国家标准。该标准的发布与实施，使我国电气领域信息 交流的工程语言和规则得到统一，并与国际通用语言 协调一致，促进了国内各专业间的技术交流，为我国电 气技术文件与国际接轨创造了重要条件。为了使船舶 行业从事电气设计、生产、安装、检验、操作等技术人员 了解和掌握新国标的内容，全面准确地贯彻执行这套 标准，现将该标准的主要内容和应用原则做一简要介 绍。 1有关术语 1)简图：采用图形符号和带注释的框来表示包括 连接线在内的一个系统或设备的多个部件或零件之间 的关系的图示形式。 根据简图内容的详细程度，可分为概略图、功能 图、电路图等，它是重要的和基本的电气技术用文件。 应注意的是，不能将简图理解为“简单的图 ，对概略 图而言，可能相对简单；但对功能图，特别是对电路图 而言，很可能是非常复杂的简图。 2)图形符号：以图形或图像为主要特征的表达一 定事物或概念的符号。 3)符号要素：图形符号的组成部分。 that qualifies。也就是说，WPS直接面向焊工，甩于 产品焊接，其所有的焊接要素不能超出PQR的范围，一 旦超出范围，就可以认为该焊接规程是不合理的，验船 师可以不接受该工艺，产品不得开工。在一些通用工艺 中，并没有考虑到 PQR的认可问，所以不能作为施工 文件。 5静S／P豫 在实际应用中的一些问题 5．1关于 Welding procedure，Welding process，We— lding sequence 因为三个单词都有焊接程序之意，许多规范的中 译本里表述不清，实际工作中经常出现误解。Welding procedure是指 “焊接工艺 ~Welding process在 GB 3375-82中解释为焊接过程，而实际上国内外均作为 “焊接方法 在应用，指的是手工焊、cos焊等；而 Welding sequence才是真正的焊件上焊缝的“施焊次 序 。 5．2 PQR中有关的试验认可范围 在产品生产中，由于焊接方法、材料、工件尺寸、焊 接位置、接头形式等可变因素很多，因此，在计划进行 焊接工艺评定工作时，要考虑到PQR认可后的包容范 围，尽量减少工艺评定的数量，降低认可费用。不同的 规范、不同的焊接方式，对试验的认可范围都不相同， 因篇幅关系，在此不作介绍。 5．3认可的WPS和施工中的WPS 对每个工程来说，船东和船检总会要求船厂提供 WPS或PQR。但是，如 3．4中提及的，一般只有在焊接工 艺评定时，才会发生WPS和PQR一同被认可，因此实际 上要求厂方提供的均是焊接工艺评定报告PQR (同时 包含WPS)，一份独立的WPS不能证明工厂的焊接能 力。 为生产施工上的方便，各船厂应根据实际情况，编 制不同形式的WPS，下发施工部门。这是一个内部文 件，一般是不经过船检审核的，但这些WPS编制时，均 要考虑到PQR的认可范围。 收稿日期 ：2003-06—16 17 维普资讯 http://www.cqvip.com