1、ICS 25.160.50 J 33 DB34 安徽省地方标准 DB 34/T 34432019 钎接工艺评定 Brazing procedures qualification for materialss 文稿版次选择 2019 - 11 - 04 发布 2019 - 12 - 04 实施 安徽省市场监督管理局 发布 DB34/T 34432019 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由合肥聚能电物理高技术开发有限公司提出。 本标准由安徽省核聚变工程技术及应用标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:合肥聚能电物理高技术开发有限公司、中国科学院等离子体物
2、理研究所、安徽省 质量和标准化研究院、特种焊接技术安徽省重点实验室。 本标准主要起草人:刘志宏、吴杰峰、沈旭、马建国、刘振飞、彭黎明、邢银龙、曹福坤、陈建林、 万玉洁。 DB34/T 34432019 1 钎接工艺评定 1 范围 本标准规定了硬钎焊钎接工艺评定的术语和定义、预钎接工艺规程、试件、检测与试验、重要变素 和评定范围、试件失败与处理和钎接工艺评定报告。 本标准适用于钎接工艺的评定。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 11363-
3、2008 钎焊接头强度试验方法 GB/T 33148-2016 钎焊术语 NB/T 47013.1-2015 承压设备无损检测 第1部分:通用要求 ISO/TR 15608 焊接-金属材料分类指南(Welding. Guidelines for a metallic ma terials grouping system) ISO 17672 钎焊-填充金属(Brazing.Filler metals) ISO 18279 钎接-钎接接头的缺陷(Bra zing-Imperfections in brazed joints) EN 12797 钎接-钎接接头的破坏性检测(Brazing.Dest
4、 ructive tests of brazed joints) EN 12799 钎接-钎接接头的无损检测 (Brazing. Non-destructive examination of brazed joints) ASME BPVC Sec. IX-2010 焊接和钎接评定(ASME boiler and pressure vessel code-Welding, brazing,and fusing qualifications-2010) 3 术语和定义 GB/T 33148-2016、NB/T 47013.1-2015 和 ASME BPVC Sec. IX -2010 界定的
5、以及下列术语和定义 适用于本文件。 为了便于使用, 以下重复列出了GB/T 33148-2016、 NB/T 47013.1-2015 和 ASME BPVC Sec. IX -2010 中的某些术语和定义。 3.1 母材 parent material 被钎焊材料的统称。 GB/T 33148-2016,定义3.2.29 3.2 硬钎焊 brazing 使用的钎料液相线温度在 450以上进行的钎焊。 DB34/T 34432019 2 3.3 钎料 filler metal 钎焊时用的填充金属,其形态可以是丝状、片状、粉状、膏状等。 GB/T 33148-2016,定义3.2.1 3.4 钎
6、焊接头 brazed/sol dered joint 用钎焊方法连接形成的接头。 GB/T 33148-2016,定义3.3.26 3.5 钎缝 brazing/soldering seam 钎焊接头中由熔化的钎料凝固形成的结合区域,包括钎缝金属和扩散/过渡区。 GB/T 33148-2016,定义3.3.20 3.6 钎缝金属 brazing/so ldering metal 构成钎缝的金属。主要为填缝的钎料金属,由于与母材的相互扩散作用,其成分已不同于原来的钎 料。 GB/T 33148-2016,定义3.3.21 3.7 钎焊温度 brazing/ soldering temperatu
7、re 钎焊时,为使钎料熔化并填满钎焊间隙及母材发生相互扩散所需要的加热温度。 GB/T 33148-2016,定义3.3.6 3.8 钎焊保护气氛 protective atmosphere for soldering or brazing 钎焊部位周围的气体或真空,它可以去除钎焊面的氧化膜或其他不利于钎焊的薄膜,也可以防止钎 焊面再次发生氧化膜或不利于钎焊的薄膜。 GB/T 33148-2016,定义3.2.25 3.9 还原性气氛 reducing ga s atmosphere 在钎焊过程中,对氧具有高亲和力的能够去除氧化物的气氛。 GB/T 33148-2016,定义3.2.26 3.
8、10 惰性气氛 insert gas atmosphere DB34/T 34432019 3 在钎焊过程中,可防止氧化物等生成的气氛。 GB/T 33148-2016,定义3.2.27 3.11 钎后热处理 postbrazing heat treatment 在钎接后进行的任何热处理。 ASME BPVC Sec. IX-2010,QW/B-492 3.12 钎接工艺测试 brazing pr ocedure test 为证明钎接工艺的可行性,制做钎接接头试件并验证。 3.13 无损检测 nondestruc tive testing 在不损害检测对象的前提下,以物理或化学方法为手段,借助
9、相应的设备器材,按照规定的技术要 求,对检测对象的内部及表面的结构、性质或状态进行检查和测试,并对结果进行分析和评价。 NB/T 47013.1-2015,定义3.1 3.14 重要变素 essentia l variables 变化能影响钎接件力学性能的变素称为重要变素。 ASME BPVC Sec. IX-2010,QB-251.2 4 预钎接工艺规程 制造商应编制预钎接工艺规程用于指导钎接工艺评定件进行钎焊,编制格式可参考附录A。钎接工 艺评定件测试合格后可转化为钎接工艺规程或根据所取得的评定范围编制钎接工艺规程。 5 试件 5.1 概述 5.1.1 产品内涉及钎接工艺的钎接接头应按照
10、5.2 要求制作一个或多个标准化试样件。 5.1.2 产品/接头的几何尺寸不能提供本标准所示的标准化试样件,应采用工艺试件,工艺试件的尺寸 和形状尽量接近产品的实际情况。 5.2 试件长度和数量 5.2.1 试件的长度或数量应足以进行所需要的全部试验。 5.2.2 制作额外的试样或者重新试验的试样,可准备附加试件或比最小尺寸长的试件。 6 检测与试验 DB34/T 34432019 4 6.1 范围 除本标准中规定的必做的基本试验外,可根据钎接部件的实际使用工况来选择附加试验。 6.2 基本检测 6.2.1 目视检测 所有钎接接头应按照 EN 12799 进行外观检查。 6.2.2 切片检测
11、6.2.2.1 切片试验的数量要求应符合附录 B中表 B.2 的规定,尺寸要求应符合附录 C 中图C.1 规定。 6.2.2.2 切片试样应采用机械加工或线切割方式加工。 6.2.2.3 试样的每个侧面都应抛光,用至少放大四倍的放大镜进行检查。 6.3 附加无损检测 当指定下列任何一项附加无损检测来检测钎焊组件的可靠性时,试样切割前应进行非破坏性试验, 按照 EN 12799 标准相关规定来进行检测,方法应包括: a) 超声检测; b) 射线检测; c) 渗透检测; d) 泄漏检测; e) 验证测试; f) 热成像检测。 6.4 附加破坏性检测 6.4.1 概述 6.4.1.1 试样的选取应在
12、所有无损检测已经完成,并合格后进行。 6.4.1.2 试样取样位置应避免缺陷区域。 6.4.1.3 附加破坏性检测工艺评定试样测试项及数量应符合附录 B中表 B.1、表 B.2、表B.3、表B.4 中规定。 6.4.1.4 附加破坏性检测工艺评定取样位置应符合附录 D 中图D.1、D.2、D.3、D.4 和D.5 所列类型要 求。 6.4.2 拉伸试验 6.4.2.1 拉伸试验用于测定钎接的对接、斜接、搭接和嵌接接头的抗拉强度。 6.4.2.2 拉伸试验的试样按照 GB/T 1136 3-2008 标准相关规定进行检测。 6.4.2.3 厚度不大于 25 mm 板材或管材,试样均应采用全厚度试
13、样拉伸。 6.4.2.4 厚度大于 25 mm 的板材,可采用全厚度或多个试样。 6.4.2.5 当采用多个试样代替全厚度试样时,应把要求代表单一位置钎接接头全厚度的所有试样组成 一组,每组试样相当于一个全厚度单个试样。宜用机械方法分割成大小接近或相等的最少件数。 6.4.2.6 管材的试样取样位置应符合附录 D中图 D.4 规定。 6.4.3 弯曲试验 DB34/T 34432019 5 6.4.3.1 弯曲试验用于测定对接和斜接接头的完好性和延展性。 6.4.3.2 板/管对接接头弯曲试样取样位置应符合附录 D中图 D.1 和图 D.5 规定。 6.4.3.3 弯曲试验试样和试验应按照 E
14、N 12797 的规定进行。 6.4.3.4 纵向弯曲试验在两种母材的弯曲性能有明显差别或钎接金属和母材的弯曲性能有明显差别的 情况下可用纵向弯曲试验来代替横向弯曲试验。 6.4.4 剥离试验 6.4.4.1 剥离试验用于测试板搭接接头剥离强度。 6.4.4.2 搭接接头剥离试验用试样的尺寸与制备应符合附录 E 中图E.1 所示尺寸要求。 6.4.4.3 卡住试样 A段,敲击 B段,使试样在支点处产生弯曲。 6.4.5 工艺试件 工艺试件可参照附录F中图F.1要求。 6.5 试验合格标准 6.5.1 目视检测 除另有规定外,目视检测缺陷应符合 ISO 18279 质量等级 C 级及以上级别限制
15、要求,则钎接试件 视为合格。 6.5.2 切片试验 分别计算每个侧面,各侧面未钎接区的总长度不得超过接头搭接长度的 20。 6.5.3 拉伸试验 6.5.3.1 同种母材钎焊时拉伸试样的抗拉强度应不小于退火状态母材所规定的最小抗拉强度。 6.5.3.2 异种母材钎焊时,取退火状态下两种母材所规定的最小抗拉强度的较小值。 6.5.3.3 如果试样断于钎焊接头以外的母材上,且所得抗拉强度值比母材退火状态下的规定抗拉强度 值低,但差值应不大于 5。 6.5.3.4 复合铝的铝材厚度小于或等于 13 mm,其规定的最小抗拉强度应包括复层在内的全厚度试样; 复合铝的铝材厚度应大于或等于 13 mm,其规
16、定的最小抗拉强度应为包括复层在内的全厚度试样和取自 芯部的试样。 6.5.4 弯曲试验 6.5.4.1 横向弯曲试样上的钎接接头,在弯曲后应全部位于试样的弯曲部分之内。 6.5.4.2 弯曲后,在弯曲试样凸面任意方向上测量,均不应有大于 3 mm 的开口缺陷,弯曲试验过程中 在试样棱角处产生的裂纹除外。 6.5.5 剥离试验 6.5.5.1 剥离试样上沿着接头的每个边缘部应显露出钎料。 6.5.5.2 搭接接头分离后的搭接面合格应达到如下标准: a) 缺陷总面积(未钎接面、钎剂夹杂等)不应超过任一搭接总面积的 25; b) 在搭接方向上的任意一条直线上所测得的缺陷长度之和不应超过搭接长度的 2
17、5; c) 不应有连续性缺陷。 DB34/T 34432019 6 6.5.6 工艺试件 6.5.6.1 试样的每个侧面都应抛光,用至少放大四倍的放大镜进行检查。 6.5.6.2 每个侧面分别计算,各侧面未钎接区的总长度不应超过接头搭接长度的 20。 7 重要变素和评定范围 7.1 概述 7.1.1 评定范围包括: 钎接工艺方法; 机械化程度; 产品类型; 钎接接头; 母材(母材厚度,管外径和搭接长度等); 钎料; 钎接温度; 钎后热处理; 钎剂、燃气或气氛; 钎料漫流位置。 7.1.2 超出评定范围应重新评定。 7.2 钎接工艺方法 评定仅对钎接工艺评定试验时所使用的钎接方法有效,改变钎接工
18、艺方法应重新评定。 7.3 机械化程度 每种机械化程度应单独评定。 7.4 产品类型 7.4.1 钎接工艺评定母材可为板材、管材或其它形状制品。 7.4.2 在管材上所做的钎接评定,适用于对板材钎接评定,板材钎接评定不适用于管材。 7.5 接头型式 7.5.1 钎接接头型式改变,应重新评定。 7.5.2 对于搭接接头和插接接头,搭接长度的增加大于钎接工艺评定件长度的 25以上应重新评定。 7.5.3 接头间隙值的变化超过钎接工艺规程规定的范围和钎接工艺评定报告的范围,应重新评定。 7.6 母材 7.6.1 金属材料的分组应按照 ISO 15608 进行分组。 7.6.2 同子组金属材料与同子组
19、金属材料钎接,母材评定范围仅限同子组材料。 7.6.3 金属材料与非金属材料钎接,母材评定范围为所钎接的子组材料及所钎接的非金属材料。 7.6.4 对分组系统未包括的每种母材或母材组合,应单独钎接工艺评定。 7.6.5 母材厚度评定范围见附录 B,不同材料厚度的试件,其合格范围应以每个板(或管)的厚度的要 求为准。 DB34/T 34432019 7 注1: ISO 15608中没有子组划分的材料,评定范围为该材料所属大组。 注2: 因使用国家标准而引起的类似牌号之间的微小成分差异无需重新评定。 7.7 钎料类别 7.7.1 钎料的型号分类应按照 ISO 17672 进行分类。 7.7.2 更
20、改钎料型号应重新评定。 7.7.3 制品形状改变应重新评定。 7.8 钎接温度 钎接的温度超出钎接工艺规程规定范围应重新评定。 7.9 钎剂、燃气或气氛 7.9.1 钎剂 7.9.1.1 钎剂的增加或取消,或钎剂型号的改变,应重新评定。 7.9.1.2 钎剂公称化学成分或商品名称的改变可认为是型号的改变。 7.9.2 燃气或气氛 7.9.2.1 炉内气氛从一种基本类型改变为另一种,应重新评定。 7.9.2.2 除火焰钎焊外,燃气类型的变化,应重新评定。 7.10 漫流位置 7.10.1 板材、管材在横向漫流或垂直向上漫流位置评定合格,垂直向下漫流位置可不重新评定。 7.10.2 对管材的评定适
21、用于板材,板材的评定不适用于管材。 7.10.3 在特殊漫流位置进行钎接,评定仅适用于该漫流位置。漫流位置见附录 G。 7.11 钎后热处理 钎后热处理的温度和时间范围超出钎接工艺规程的规定应重新评定。 8 试件失败与处理 8.1 确定与钎接工艺参数相关,则工艺评定失败,应重新确定工艺参数重新进行工艺评定。 8.2 确定试件失败的原因与钎接参数无关,应使用相同的钎接参数钎接另一个试件。 8.3 当原来的试件有剩余,宜在临近原来试样的位置重新取样以代替失败的试样。 9 钎接工艺评定报告(BPQR) 9.1 钎接工艺评定报告(BPQR),应包括附录 A 中预钎接工艺规程(pBPS)的推荐格式列出的
22、有关项 目。 9.2 钎接工艺评定报告应包含钎接工艺及实验结果的详细情况。 9.3 钎接工艺评定报告的典型示例参见附录 H。 DB34/T 34432019 8 A A 附 录 A (资料性附录) 预钎接工艺规程(pBPS)的推荐格式 公司名称: 预钎焊工艺规程 pBPS No. 修改: 日期: 钎接方法: 类型: 接头 接头类型: 接头间隙: 搭接长度最小: 搭接长度最大: 母材 子组材料 Sub group No.: 与 子组材料 Sub group No.: 其它: 母材厚度 最大: 最小: 钎料 标准号: 型号: 钎料形式: 钎后热处理 温度范围: 时间范围: 钎焊温度 钎接温度范围:
23、 漫流位置 允许的位置: 漫流方向: 钎剂、燃气或气氛 钎剂(型号、成分或商标名称) : 燃气: 炉温: 气氛类型: 其它: 钎接方法和其它资料 预清理方法: 钎剂的施加: 火焰的特性(氧化、中性、还原) : 钎炬嘴头尺寸: 钎后清理: 检查: 其它: 制造商: 签字人: 职 务: 日期: DB34/T 34432019 9 B B 附 录 B (规范性附录) 评定范围及取样数量 表B.1 对接、斜对接、搭接和嵌接接头的拉伸试验和弯曲试验 钎态试件 厚度T(mm) 试板或管材评定的材料厚度范围 (mm) 所需试验类型和数量 拉伸试样 面弯 背弯 最小 最大 T3 0.5T 2T 2 2 2 3
24、 T10 1.5T 2T 2 2 2 T10 5 2T 2 c 2 2 注1: 对于外径不大于 75 mm 的管试样,可用全截面试验代替。 注2: 板试样取样位置见附录D.1,管试样取样位置见附录D.5。 注3: 当试件厚度超过 25 mm 时,见 5.2 关于多个试样的要求。 表B.2 搭接接头和工艺试件接头切片试验 钎态试件 厚度T(mm) 试板或管材评定的材料厚度范围 (mm) 所需试验类型 所需试验数量 最小 最大 T3 0.5T 2T 切片试样 2 3 T10 1.5T 2T 2 T10 5 2T 2 注1: 这个试验本身并不构成工艺评定,必须进行对接和搭接接头拉伸及弯曲试验加以证实
25、。 注2: 切片试验的试样尺寸按照图C.1 规定,工艺试件的试样按照图F.1 规定。 表B.3 搭接接头、嵌接接头拉伸试验和剥离试验 钎态试件 厚度T(mm) 试板或管材评定的材料厚度范围 (mm) 所需试验类型 所需试验数量 最小 最大 T3 0.5T 2T 剥离试样 2 3 T10 1.5T 2T 2 T10 5 2T 2 注1: 当不能进行剥离试验时,可使用切片试验代替。 注2: 搭接接头拉伸和剥离试验试验取样按照图D.3 和D.4 规定。 注3: 嵌接接头拉伸试验取样按照图D.2 规定。 注4: 剥离试验的试样尺寸按照图E.1 规定,切片试验的试样尺寸按照图C.1 规定。 DB34/T
26、 34432019 10 表B.4 管材试件管径评定范围 尺寸 试件尺寸 评定范围 管外径,D(mm) D 0.5D 2D DB34/T 34432019 11 C C 附 录 C (规范性附录) 搭接接头切片试样 注: X=4Tmin,或按设计规定。 图C.1 搭接接头切片试样取样位置及试件尺寸 DB34/T 34432019 12 D D 附 录 D (规范性附录) 试样取样位置 图D.1 对接接头板材工艺评定取样位置 DB34/T 34432019 13 图D.2 嵌接接头板材工艺评定取样位置 DB34/T 34432019 14 图D.3 搭接接头板材工艺评定取样位置 DB34/T 3
27、4432019 15 图D.4 搭接接头剥离试验板材取样位置 DB34/T 34432019 16 注1: 本图用于外径大于 75 mm 的试件。位置 No.1 和 No.2 用于:对接接头和斜对接接头用弯曲试样;搭接接头用 的剥离试样或切片试样;嵌接接头用的切片试样。 注2: 对于外径75 mm 的试件,应钎焊 2 个试件,从每个试件上切取一个试样,如在横向漫流位置钎焊,试样由 每个试件的1/2切面的两侧面组成。 注3: 当试件是在横向漫流位置钎接时,试样位置表明与试件的横向平面有关;对于 1/2 切面试样,切取的平面去 向应表明与试件的横向平面有关。 注4: 当两管接头的端面相互钎接时,每
28、端应视作为一个单独的试件。 图D.5 管材工艺评定取样位置 DB34/T 34432019 17 E E 附 录 E (规范性附录) 搭接接头剥离试样 注: 试件长度 L 视试验机而定,B 段翻边 Y 可不要。搭接长度 X=4Tmin 或按设计规定。 图E.1 搭接接头剥离试样 DB34/T 34432019 18 F F 附 录 F (资料性附录) 工艺试件 注1: 工艺试件长度应为250 mm,或为典型接头一半,取二者之小者。 注2: 环形试件需切成两半,其中一半作为试样。 图F.1 工艺试件 DB34/T 34432019 19 G G 附 录 G (规范性附录) 漫流位置 注1: C=
29、接头间隙。 注2: L=搭接长度或厚度。 注3: 图示箭头为钎缝金属流动方向。 图G.1 漫流位置 DB34/T 34432019 20 H H 附 录 H (资料性附录) 钎接工艺评定报告(BPQR)的推荐格式 钎接试件使用的实际条件的记录 公司名称: 预钎接工艺规程 pBPS No.: 钎接工艺评定报告 BPQR No.: 钎接方法: 钎接试件日期: 钎接金属 sub group No.: 与钎接金属 sub group No.: 母材厚度: 与母材厚度: 板或管子: 钎料标准:型号: 钎料产品形式: 搭接长度: 接头类型: 接头间隙: 钎接温度范围: 钎剂(型号、成分、商标名称或其它) : 气氛类型: 燃气: 炉温: 其它 : 漫流位置: 漫流方向: 钎后热处理温度及时间: 预清理办法: 钎后清理: 火焰的特性(氧化、中性、还原) : 其它: 拉伸试验 试样 宽度 /直径 厚度 面积 极限总载荷 极限应力 (Mpa) 断裂位置 弯曲试验 类型 结果 类型 结果 剥离或切片试验 类型 结果 类型 结果 其它试验: 钎接工 钎接操作工姓名: 焊工号: 试件钎接的监督者: 试样评定者: 所属公司: 试验室试验编号: 制造商: 签字人: 职 务: 日期: _