仝明磊,杨建,代绪成,华霖,孙玉光
(1.海洋石油工程(青岛)有限公司,山东青岛266520;2.大连华锐重工集团股份有限公司,辽宁大连116000)
加拿大标准钢熔化焊焊工评定解读
仝明磊1,杨建1,代绪成1,华霖1,孙玉光2
(1.海洋石油工程(青岛)有限公司,山东青岛266520;2.大连华锐重工集团股份有限公司,辽宁大连116000)
随着中国钢结构制造企业进军加拿大建造市场,按照CSA W47.1标准对焊接操作人员进行评定成为必然选择。从适用范围、有效期、评定内容、重要变素、焊后试验等方面,详细解读了CSA W47.1标准焊工评定的操作要点,能更好地为加拿大钢结构标准焊工评定服务,对承揽相关业务的企业具有一定的借鉴和指导意义。
CSA认证;CSAW47.1标准;焊工评定;重要变素
CSA(加拿大标准协会)认证是企业相关产品迅速打入加拿大和北美市场的金钥匙。CSAW47.1是加拿大钢熔化焊公司认证、焊接人员及焊接工艺评定标准,它在焊接人员资格评定方面有着严格、系统的规定,焊工评定及检验都必须经过CWB(加拿大焊接局)代表见证才会有效,焊工资质还须由CWB亲自签发和邮寄,因此焊工评定流程较为复杂、周期也更长。在此结合实际工作,梳理了加拿大钢熔化焊工评定标准的操作要点,以便承揽相关业务的企业能够科学、高效地开展加拿大钢结构标准焊工评定工作。
1.1适用范围
(1)CSAW47.1标准仅适用于最低屈服强度为不大于700 MPa的钢熔化焊工评定,不适用于工艺管线及压力容器焊工评定(执行美国机械工程协会ASMEIX标准)和长输管线焊工评定(执行美国石油管道协会API1104标准)。
(2)CSAW47.1标准适用的焊接厚度为3 mm及以上,厚度3 mm以下执行AWSD1.3标准。
(3)CSAW47.1标准评定的焊接操作人员包含焊工、定位焊工、焊接操作工,还包含了电弧点焊焊工资格的评定。
1.2资质有效期
(1)CSAW47.1标准的焊工资质分为可移植和不可移植资质,可移植资质离开原公司并在3个月以内受聘于另一家CWB认证的公司,焊工资质继续有效;不可移植资质离开原公司,焊工资质立即失效。
(2)连续工作的情况下,除非怀疑其工作能力,CSAW47.1焊工资质有效期为2年;除非怀疑工作能力,定位焊工和焊接操作工资质都是长期有效。
1.3资质维护
焊工中断焊接超过3个月相应资质即被撤销,使用相同工艺从事非CSAW47.1标准的焊接操作也可作为焊接连续性记录,由认证公司的焊接管理员每月更新焊工在岗报告并提交CWB或其授权代理机构审核。
1.4续证考试
按照CSAW47.1标准评定合格的焊工,每2年需要进行一次续证考试以延续焊工资质,续证有效期为证书过期前3个月及过期后3个月以内。如果雇主能够向焊接局证明:该焊工在之前的两年连续工作且在最近3个月在工作;提供RT报告或其他文件证明该焊工一直具备所持资质的良好技能和完成优质焊缝的能力,续证考试也可能被免除。
2.1评定分类
(1)工艺模式分类:手工焊、半自动焊、机械焊、自动焊。
(2)类别:分为F(平焊)、H(横焊)、V(立焊)、O(仰焊)四个类别。
(3)级别分类:分为T级(板或管单面焊双面成型)、S级(板单面焊带衬垫)、FW(角焊缝)、WT(定位焊)、ASW(电弧点焊)五个级别。
2.2评定方法
CSAW47.1标准可以通过参加标准规定的焊工评定考试或工艺评定合格获取焊工资质,在获得足够证明的情况下CWB还可能为按照其他国家或国际相关标准评定合格的焊工签发不可移植的焊工资质证明。
2.3评定内容
CSAW47.1标准通过类别和级别的组合确定焊工评定的考试项目,除了电弧点焊外,每个组合中都包含角焊缝的评定,这是该标准焊工评定操作中的难点。具体考试项目详见表1。
表1 CSAW47.1标准焊工评定考试项目
重要变素是发生改变时必须进行重新评定的变素。焊接人员只能从事其获得资格的相应级别、类别、厚度范围及焊接方法相关的焊接工作,CSAW47.1标准的重要变素及其覆盖范围如下。
3.1焊接方法
CSAW47.1标准涵盖了SMAW(焊条电弧焊)、FCAW(药芯焊丝电弧焊)和MCAW(金属芯焊丝电弧焊)、GMAW(熔化极气体保护电弧焊)、SAW(埋弧焊)、GTAW(钨极氩弧焊)、ESW(电渣焊)和EGW(气电立焊)等焊接工艺,每种焊接工艺都需要进行单独的资格考试。组合焊必须记录每一种焊接方法及焊接顺序。
3.2熔滴过渡模式
对于GMAW来说,短路过渡模式、粗滴过渡模式、喷射过渡模式和脉冲过渡模式都需要进行单独的资格考试。
3.3焊接方法应用模式
手工焊、半自动焊、机械焊、自动焊4个模式都需要进行单独的资格考试。
3.4级别
相同工艺、位置和工艺方式下,T级可以评定S级、FW级和WT级;S级可以评定FW级和WT级;FW级可以评定WT级;WT级只具备定位焊资质;ASW级只具备电弧点焊资质。
3.5类别
平焊可以覆盖平焊和横角焊;横焊可以覆盖平焊和横焊;立焊可以覆盖平焊、横焊和立焊;仰焊可以覆盖平焊、横焊、立焊和仰焊位置的焊接。焊接人员可以直接考取级别较高的资质而无需从最低级别考起。
3.6焊条组别
对于SMAW来说,焊条分为F1、F2、F3和F4四个组别,F号大的覆盖F号小的。对于FCAW来说,自保护焊丝、药芯/金属气体保护焊丝资格可以相互覆盖。
3.7立焊方向
通常的立焊是指立向上焊接,除特殊情况外(仅盖面采用立向下焊接或根本焊道采用立向下焊但工艺要求全部清根等),立向下焊接需要进行单独的资格考试。
3.8是否镀锌
镀锌工件焊接需要进行单独的资格考试。
3.9厚度
考试合格的焊工或操作工评定厚度范围为3 mm及以上所有厚度,角焊缝覆盖所有焊脚尺寸。对于电弧点焊来说,厚度超过评定范围需要进行单独的资格考试。
4.1母材及焊材选择
CSAW47.1标准焊工评定所用的母材最低屈服强度必须大于等于250 MPa且小于等于350 MPa,所用焊丝必须是由CWB或其授权机构根据最新的CSAW48或AWS5.1标准认证过的焊丝,这对焊工评定母材及试件选用非常重要。
4.2测试试板
根据级别和类别的不同,各类焊接人员的测试由角焊缝、坡口焊缝加角焊缝或其他适当焊缝组成,并以适当的焊接方法进行不同焊接位置的测试。焊工考试时按照标准给出的试件组装图选择即可。
4.3焊接要求
(1)角焊缝焊脚尺寸不得大于8 mm,必须完整焊完并清理,必须按标准要求进行停弧和重新起弧的操作。
(2)定位焊每个位置须焊接一个试板,需在试板中间焊接一条不小于50 mm的单道角焊缝。
(3)电弧点焊资格考试须焊接6个点焊缝,其中3个使用单层薄板,3个采用双层薄板。
(4)对于T级、S级来说,根部焊道必须按标准要求进行停弧和重新起弧的操作,背面焊道焊接前必须经过CWB代表检验确认,如果CWB代表认为气刨量过大,该试件将被作废并重新组对焊接。管1G(水平转动)和2G(垂直固定),只需焊接试件周长的一半。
4.4补考及升级考试
首次考试失败,全面检查设备、工艺、参数后可以立即进行补考,补考失败,必须提供培训记录,且根据已经通过的考试安排最低级别的考试。因低级别考试失败而未被认可的其他考试可以保持3个月升级有效期,已经考试合格的低级别位置不需重新考试。
4.5检验项目及要求
CSAW47.1标准只要求检验人员按相关规定持证,并未要求一定持加拿大标准证书,具体检验项目及要求如下。
4.5.1检验项目
(1)T级和S级:100%外观,除GMAW外,雇主可以选择自由选择采用RT或DT,如发现有未熔合缺陷,雇主可以自由选择补充弯曲试验(2个根弯和1个面弯),且弯曲试验结果具有优先权。RT检验长度为150 mm,SMAW和GTAW为115 mm。
(2)FW级:100%外观+2个横截面宏观腐蚀试验。
(3)WT级:100%外观+1个断裂试验。
4.5.2检验要求
(1)外观合格标准:T级外形符合标准相关要求,根部未焊透单个不超过5 mm,38 mm内总长不超过6 mm,根部和表面焊道规则平滑且余高不超过3 mm,咬边不超过1 mm;S级外形符合标准相关要求,且咬边不超过1 mm,最大焊脚(8 mm)偏差不超过2 mm;FW级和WT级要求没有焊瘤或裂纹,咬边不超过1 mm。
(2)弯曲试验合格标准:背弯为单数时,背弯不合格则考试不合格;如果背弯合格,偶数进行面弯。在任何方向焊接不连续不得超过3 mm,边角裂纹(除可见夹渣等原因不得超过3 mm外)最大不连续不得超过6 mm,1~3 mm的焊接不连续总和不得不超过10 mm。
(3)断裂试验合格标准:焊缝完全熔合至根部,并且不得包含尺寸大于2.5 mm的气孔或夹渣。
(4)宏观腐蚀合格标准:焊缝完全熔合至根部,没有裂纹,焊脚不得小于规定尺寸3 mm以上。
加拿大幅员辽阔,钢结构市场潜力巨大,按照CSA的标准对企业的生产和产品进行认证,是中国企业进军加拿大钢结构建造市场的必由之路。CSAW47.1标准在接操作人员资格评定方面有着严格、系统的规定,同时由于该标准在国内应用较少,评定要素及评定流程都较为复杂,这为初次进行CSA认证的企业在焊接操作人员评定方面带来了困难。通过对CSAW47.1标准评定操作要点的梳理和深入解读,避免了复杂要素带来的混淆,使其更具操作性,可以帮助企业更加规范、高效的开展焊接操作人员评定工作,从而提高焊接人员操作技能和产品焊接质量,增强企业竞争力。
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如不要一手持焊条,另一手焊接;焊丝淋雨等。
图3 监控小组抽查焊接现场Fig.3QC team monitoring the welding parameters
(4)施焊时随身携带测温蜡笔或者测温枪,严格按焊接工艺规程规定的预热温度和层间温度进行施焊。
(5)施焊时严禁在母材上随意引弧,以免造成母材损伤。
(6)掌握焊接工艺规程的使用,严格按其各项规定进行施焊作业。
深水导管架的在役环境等特点决定了其对于焊接质量的高标准和高要求。示例导管架在施工中结合建造场地实际采用合理的焊接工艺、科学的管理措施,有效地保证了导管架的焊接质量,希望能够为类似项目的焊接质量控制提供些许指导和借鉴。
[1]AWS D1.1/D1.1M Structural welding code-steel[S],2010.
[2]DNV-OS-C401FabricationandTestingofOffshoreStructures [S],2001.
[3]张文钺.焊接冶金学[M].北京:机械工业出版社,1999.
[4]徐玉强.海洋钢结构的焊接质量控制[J].中国造船,2007(48):698-707.
Interpretation of welder qualification for standard steel fusion welding in Canada
TONG Minglei1,YANG Jian1,DAI Xucheng1,HUA Lin1,SUN Yuguang2
(1.China Offshore Oil Engineering Co.,(Qingdao)Ltd.,Qingdao 266520,China;2.Dalian Huarui Heavy Industry Group Co.,Ltd.,Dalian 116000,China)
With Chinese steel manufacturing company entering into Canadian construction market,evaluating welding operating personnel according to CSA W47.1 becomes an inevitable choice.Considering from the aspects of range of application,period of validity,assessment details,essential variables and postwelding inspection,important items of welder qualification according to CSA W47.1 are interpreted in detail in this paper,which could well serve for welder qualification of Canada steel code,and could provide a reference and guidance for company engaged in related business.
CSA certification;CSAW47.1 code;welder qualification;important variables
TG40
B
1001-2303(2016)05-0127-04
10.7512/j.issn.1001-2303.2016.05.28
2016-02-18;
2016-03-10
仝明磊(1983—),男,河南人,硕士,国际焊接工程师(IWE),美国焊接协会注册焊接检验师(CWI),主要从事海洋石油工程焊接检验、质量控制、焊接人员资质认证等工作。