焊接工藝評定通過pWPS（預(yù)規(guī)程）→試件焊接→PQR（評定報(bào)告）→WPS（工藝規(guī)程）的閉環(huán)流程，將“經(jīng)驗(yàn)焊接”轉(zhuǎn)化為“標(biāo)準(zhǔn)焊接”，其核心在于通過科學(xué)驗(yàn)證確保焊接質(zhì)量穩(wěn)定可控。以下從pWPS制定、試件測試、報(bào)告應(yīng)用三個(gè)維度展開分析：
一、pWPS的制定：從“經(jīng)驗(yàn)參數(shù)”到“可操作范圍”
pWPS是焊接工藝評定的起點(diǎn)，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(qiáng)鋼需預(yù)熱）、結(jié)構(gòu)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(xué)成分、力學(xué)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(fēng)速≤2m/s），避免氣孔等缺陷。
參數(shù)范圍設(shè)定
關(guān)鍵參數(shù)：電流、電壓、焊接速度需設(shè)定合理區(qū)間（如電流180-190A、電壓21-23V），允許±5%波動(dòng)。
熱輸入控制：通過計(jì)算熱輸入值（Q=ηUI/v）優(yōu)化參數(shù)，避免粗晶脆化（如高強(qiáng)鋼熱輸入需≤25kJ/cm）。
層間溫度：多層焊時(shí)需控制層間溫度（如Cr-Mo鋼≤300℃），防止氫致裂紋。
案例
某橋梁項(xiàng)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(shí)際焊接中因環(huán)境溫度降低，將預(yù)熱溫度從100℃調(diào)整至120℃，并在pWPS中標(biāo)注修改。
二、試件的測試：從“單次驗(yàn)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(yàn)驗(yàn)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(shí)際生產(chǎn)一致（如牌號、批次、規(guī)格）。
坡口加工：采用機(jī)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(cuò)邊量≤板厚10%且≤1mm（如10mm板錯(cuò)邊量≤1mm），定位焊長度30-50mm。
檢測與試驗(yàn)
拉伸試驗(yàn)：抗拉強(qiáng)度≥母材標(biāo)準(zhǔn)值（如Q345R鋼≥490MPa）。
彎曲試驗(yàn)：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(yàn)：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(yàn)：
案例
某核電項(xiàng)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?yàn)楹附铀俣冗^快（實(shí)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(bào)告的應(yīng)用：從“理論驗(yàn)證”到“生產(chǎn)指導(dǎo)”
PQR是評定的結(jié)論性文件，WPS是其轉(zhuǎn)化成果，二者共同指導(dǎo)生產(chǎn)。
PQR的核心內(nèi)容
參數(shù)記錄：包括焊接方法、材料、設(shè)備、實(shí)際參數(shù)（如電流185A、電壓22V、預(yù)熱溫度150℃）。
檢驗(yàn)結(jié)果：附試樣試驗(yàn)報(bào)告（如拉伸強(qiáng)度520MPa、彎曲合格），并標(biāo)注檢測標(biāo)準(zhǔn)（如GB/T 228.1）。
審核與批準(zhǔn)：由焊接責(zé)任工程師審核、技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并經(jīng)監(jiān)檢人員簽字確認(rèn)。
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(dǎo)：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(dòng)化焊接設(shè)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(hù)氣體流量至15-20L/min）。
標(biāo)準(zhǔn)更新：當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)修訂（如GB/T 3375-2023替代舊版）時(shí)，需重新評定工藝。
