国际焊工考试标准或规程的分析与应用

2023-12-29 03:08邵辉王绍国钱强
电焊机 2023年12期
关键词:规程考试规范

邵辉,王绍国,钱强

机械工业哈尔滨焊接技术培训中心,黑龙江 哈尔滨 150046

0 引言

随着国际经济技术的迅速融合,全球经济一体化已成大势所趋,各行各业对专业知识、技能水平达到标准化和国际化的技能人才的需求越来越强烈。焊接在现代工业生产中具有十分重要的作用,焊接质量的优劣直接影响到整个构件的安全性,所以在实施焊接之前除了要制定合格的焊接工艺,还应具备满足特定产品或行业规范的有资质的焊工或焊接操作工,国际化焊接技能人才在焊接制造业中发挥着举足轻重的作用。培养和造就一批符合现代化制造业需求的、具备国际化资质的焊接技能人才,已成为企业进军国际市场、参与国际市场竞争的重要战略举措[1]。

焊工考试标准或规程的制定目的是通过考试来考核焊工或者操作工的技能操作水平及理论知识是否达到要求。国际上常用的焊工考试标准或规程目前还没有一个完全统一的标准体系,在不同国家和不同行业针对不同的产品类型、不同的焊接方法、不同的材料种类都有不同的标准或规程。因此,本文通过分析目前国际上常用的考试标准或规程的主要特点及应用范围,比较其技术细节要求,以期为企业制定适合自身情况的焊工考核内容提供参考。

1 国际上常用焊工考试标准或规程

由于不同的行业产品结构类型不同,所承受的载荷性质以及应用的环境场所不同,同时不同行业的产品材料种类也有所不同,国际上焊工考试标准或规程的针对性也略有不同。经过不断的发展,国际上焊工考试标准或规程大致可以依据材料种类、产品类别、焊接方法等进行分类,现将国际上常用焊工考试标准或规程汇总如表1所示。

表1 国际上常用焊工考试标准或规程汇总Table 1 Summary of international common welder examination standards or guidelines

从表1可知,国际上的焊工考试相关标准或规程分类相对较为细化,如金属材料熔化焊系列标准,将焊工和焊接操作工考试明确分开,金属材料熔化焊焊工考试依据ISO9606[2]系列,而焊接操作工则按照ISO14732标准执行,但未对行业或产品类型进行明确限定。而ISO24394[3]标准适用于焊工和操作工,但仅适用于航空焊接。特定焊接方法有特定的焊工和操作工考试标准进行单独评定,如钎焊工及钎焊操作员的资格评定考试依据ISO13585执行,铝及铝合金搅拌摩擦焊焊工考试依据ISO25239执行。

国内的焊工考试标准或规程大都由ISO标准等同等效转换而来,如已经颁布的GB/T15169《钢熔化焊焊工技能评定》是由ISO9606-1标准等同等效转换而来[4-5],GB/T19805《焊接操作工技能评定》是由ISO14732标准等同等效转换而来,但在等同转换时可能会根据国内情况做必要的编辑性改动;国内焊工考试标准或规程在行业上进行了明确区分,如民用核安全设备焊工资格管理规定依据HAF603执行[6-7],特种设备焊接人员的操作考核细则按照TSGZ6002[8]执行等。

美国焊工考试常用AWS类、ASME类和API系列标准,其中AWS系列标准依据不同的材料种类以及薄板制定不同的焊接规范,如AWSD1.1[9-10]:钢结构焊接规范,AWSD1.6:不锈钢焊接规范,AWSD1.3:薄板焊接规范等;ASME主要是锅炉及压力容器规范;API(美国石油协会)是美国第一家国家级的商业协会,其重要任务是负责石油和天然气工业用设备的标准化作业,以确保设备的安全、可靠、互换性等。它没有自己专门针对焊工和焊接操作工的考试要求,一般应用到AWSD1.1或者ISO9606-1或者ASME BPVC第IX卷[11]。

其他国家的焊工考试标准或规程,如日本按JWES(日本焊接学会)资格认证和认定制度指南进行考试认证;澳洲熔化焊焊工考试认证-附加要求依据AS/NZS2980执行,钢结构的焊接则按照AS/NZS1554执行等。

ISO焊工考试系列标准ISO9606仅涉及焊工考试相关内容,该系列标准依据母材的不同而分为不同的部分,它充分考虑到不同的母材如钢、铝、铜、镍等材料的焊接性是不同的,因而焊接的操作难度也是有所不同,标准在制定时在焊接位置、焊缝金属厚度、管材外径等覆盖范围也有所不同。而美国焊接规范则与国际焊工考试相关标准略有不同,其最大的不同之处在于美国焊接规范如AWSD1.1<钢结构焊接规范>和“锅炉及压力容器规范”(简称ASME规范)中不仅仅涉及焊工考试项目内容,它还包括焊接工艺评定、焊缝的设计、检验等相关内容。

2 焊工考试标准或规范的主要特点

2.1 适用范围

由于不同的焊工考试标准或规程的侧重点以及适用范围的界定,且各个标准或规程之间同一项点的技术细节要求存在一定的差异,企业应根据其产品的特点、行业要求以及客户的需求,充分考虑焊工证书的适用性、实用性,国际上焊工考试标准或规程范的主要适用范围如表2所示。

表2 典型焊工考试标准或规程主要适用范围Table 2 Scope of application of typical welder examination standards or guidelines

不同的焊工考试标准或规范适用范围不同,如ISO9606系列标准针对不同的材料分为不同的部分,该系列标准的适用范围是侧重考核焊工手持焊枪、焊炬焊出合格质量焊缝的技能,不适用于焊接操作工的考试。AWSD1.1和ASME第Ⅸ卷标准或规范与之不同处在于该系列标准不仅仅适用于焊工,而且对焊接操作工及定位焊工同样适用;而ISO24394标准适用于航空焊接领域焊工和焊接操作工,主要是针对航空领域某些特殊的接头形式等内容作出适合于航空领域的焊接考试要求,这主要体现了焊工考试标准在特定领域的应用。

2.2 技术细节比较

2.2.1 焊接位置

以ISO9606-1标准及ISO24394标准为例,ISO9606-1标准适用于金属材料熔化焊焊工考试,该标准对产品的种类未明确进行限制,以金属材料熔化焊为主的企业产品结构尺寸庞大或在生产制造过程中由于产品翻转困难等原因会涉及不同的焊接位置,此类企业的焊工都可以按照此标准的要求进行焊工考试。而ISO24394标准明确企业的类型为航空领域,由于航空领域产品结构的特殊性,所以在焊接位置上进行了明确的规定,比如该标准中未涉及ISO9606-1中提到的焊接位置如水平固定管立向上或下、管子斜45°焊接等特殊的有操作难度且会因焊工技能影响焊接产品质量的特殊位置。

2.2.2 理论知识

不同的标准中对焊工的理论基础掌握程度要求有所不同,同时对于不同的行业所要求掌握的理论内容也有所不同,如ISO24394标准中明确规定,焊工是需要通过焊工基础理论考试,而ISO9606-1标准中对于焊工理论知识则是属于非强制性的要求,现根据不同的标准及规程对于焊工理论基础知识的要求及考核规定如表3所示,表3中的专业的基础理论知识有助于帮助焊工真正的理解焊接,更科学的理解焊接中容易出现的问题及如何解决,同时焊工也应该接受第三方机构专业的培训教师的理论授课培训或者内部有经验的焊接工程师进行培训,以保证焊工的基础知识满足标准的要求。

表3 不同标准或规程中焊工理论基础理论知识内容及考核要求Table 3 Content and assessment requirements of basic theoretical knowledge of welders in different standards or guidelines

2.2.3 典型的操作要求

参照不同的标准或规程考试时,要注意标准的一些特殊的操作要求,如停弧再引弧的方式方法等都有所不同,以ISO9606-1和ISO24394标准中对于试件的停弧再引弧要求为例,两个标准中都要求焊接过程中留有接头(停弧再引弧),这主要是结合实际生产过程中换气体、更换焊丝等都有可能导致停弧再引弧。不同标准及规程中停弧再引弧方法及位置如表4所示。

表4 不同标准或规程中停弧再引弧方法及位置的规定Table 4 Regulations on the methods and positions of arc stopping and arc striking in different standards or guidelines

2.2.4 考试要求

ISO9606-1与AWSD1.1不同的是,该系列标准要求试件的焊接应在考官或考试机构的监督下进行,考试应该由考官或考试机构进行校验,考试的相关内容设定必须建立在符合生产实际,在材料、焊接位置、焊缝细节方法要综合考虑与生产实际的匹配,通过考试的焊工证明该焊工的技能操作水平满足ISO9606标准的要求,可以进行生产证书覆盖范围内的项目。

美国结构焊接规范AWSD1.1明确了对于焊工资格的评定并非一定由第三方来进行,这是与其他标准最大不同之处,规范指出每个制造方或者承包方应负责焊工、焊接操作工、定位焊工的资质,也就是说焊接人员资质评定不仅可以由制造方进行,也可以由承包商或者独立的第三方机构进行,其主要原因是资质考试是评定焊工技能,而通常标准中规定的考试方法是固定的,并不一定与实际生产完全相同,通过考试只能说明焊工具备基本的技能水平;另外,证书只是一个参考,制造商或者承包方始终需要对焊接产品负责,而不是第三方,所以内部进行考核是被认可的。

3 焊工考试标准或规程的选择

3.1 依据产品制造体系或生产制造资格要求

以焊接为主的企业,在生产制造前往往根据客户的需求或者生产制造资格的要求,会取得相应的体系或资格认证,如从事轨道车辆生产制造企业会取得EN15085-2的生产制造资格认证,该标准中明确指出从事该产品焊接的所有焊工需要按照ISO9606标准取得相应的国际标准焊工资质证书,其他标准的焊工证书是不被认可的;API(美国石油协会)是美国第一家国家级的商业协会,其重要任务是负责石油和天然气工业用设备的标准化作业,以确保设备的安全、可靠、互换性等。API认证没有自己专门针对焊工和焊接操作工的考试要求,一般参考AWSD1.1或者ISO9606-1或者ASME BPVC第IX卷执行。

3.2 依据不同的行业要求

依据行业的要求,如在某些特殊的行业,比如航空工业金属部件焊接领域焊工和焊接操作工的技能评定考试需要按照标准ISO24394《航空工业的焊接—焊工和焊接操作工的技能评定—金属部件熔化焊》要求取得相对应的焊工或焊接操作工证书;国内特种设备安全技术规范TSGZ6002《特种设备焊接人员操作考核细则》主要适用于从事锅炉、压力容器、压力管道、起重机械等焊接操作人员(焊工)的考核;从事港口机械生产制造企业的焊工或者操作工资质满足ISO9606和ISO14732的要求,是因为通常生产港口机械企业都需要具有EN1090-2的钢结构生产制造资格认证,而该标准中明确规定焊工和操作工需要取得国际标准的焊工证书。

3.3 依据不同的母材种类选择

国际焊工考试标准的适用性和针对性较强,如ISO9606系列标准从不同的母材角度分为不同的部分,该系列标准的主要目的是考核焊工的操作技能,而不同的部分中母材由于焊接性的差别导致操作的难易程度也有所不同,所以在覆盖范围上也略有不同,如ISO9606-1的母材主要以钢材为主,其中包括碳钢、高强钢、不锈钢等,ISO9606-2主要为铝及铝合金,ISO9606-3为铜及铜合金等。

3.4 依据不同的焊接方法选择

在制定考试标准或规程时也充分考虑了不常见焊接方法的特殊性制定适用于该焊接方法的考试标准或规程,如国际上钎焊工及钎焊操作员的资格评定考试标准依据ISO13585,国际上铝及铝合金搅拌摩擦焊焊工考试依据ISO25239-3执行。

4 结论

国际上焊工考试标准或规程的统一将是一个趋势,倡导针对于不同国家、区域建立一个统一的国际标准体系,该标准体系应该有国际统一的基础标准体系,如ISO9606系列标准,该系列标准适用于广泛的结构形式,适用性较强。同时考虑结构类型、方法、行业等特点,在基础系列标准ISO9606基础上考虑结构的特点,如ISO24394《航空工业的焊接—焊工和焊接操作工的技能评定—金属部件熔化焊》标准充分考虑到产品结构的特点,可以在ISO9606系列标准上叠加一些具体的要求,并从接头形式、焊接位置等操作难易程度上进行具体分类覆盖等细节上进行充分的考虑。

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