关于EN ISO 15614-1:2017钢的电弧焊和气焊以及镍和镍合金的电弧焊的焊接工艺规范和鉴定的解读

EN ISO 15614-1:2017 的完整中文名称是：《金属材料焊接工艺规范及评定 — 焊接工艺试验 — 第1部分：钢、镍及镍合金的电弧焊和气焊》。

它是guojibiaozhun化组织（ISO）和欧洲标准化委员会（CEN）共同发布的焊接工艺评定（Welding Procedure , WPQR） 的核心标准。

核心目的：该标准规定了一套通过实验来验证某一焊接工艺（Welding Procedure Specification, WPS）是否能够生产出符合规定质量要求的焊接接头的方法和验收标准。简单来说，它就是一套“考试大纲”，用来检验你制定的焊接“操作规程”（WPS）是否合格。

适用范围

该标准适用于以下材料的焊接工艺评定：

钢材（包括所有类型，如碳钢、低合金高强钢、不锈钢等）

镍及镍合金（如Monel, Inconel等）

适用于以下焊接方法：

电弧焊：如手工焊（MMA/SMAW）、埋弧焊（SAW）、熔化极气体保护焊（MAG/MIG/GMAW）、钨极惰性气体保护焊（TIG/GTAW）、药芯焊丝电弧焊（FCAW）等。

气焊（OFW）

注意：其他材料（如铝、铜、钛等）或焊接方法（如激光焊、电子束焊等）的工艺评定需参考ISO 15614标准的其他部分。

核心内容详解

标准的逻辑流程可以概括为：制定预焊接工艺规程（pWPS） -> 按此规程焊接待评试件 -> 对试件进行检验和测试 -> 根据结果编制焊接工艺评定记录（WPQR） -> 基于合格的WPQR编制正式的焊接工艺规程（WPS）。

以下是关键步骤的详细解读：

1. 预焊接工艺规程 (pWPS - Preliminary Welding Procedure Specification)

在开始测试前，必须先起草一份 pWPS。这是一份基于理论、经验和类似工艺的草案，它包含了所有重要的焊接变量。pWPS是焊接试件的“指导书”，其内容将决定评定的有效范围。

pWPS需包含的主要变量（Essentials Variables）包括：

母材：牌号、规格、厚度范围。

焊接方法：如SMAW, GTAW等。

接头设计：坡口形式、角度、间隙、钝边等。

填充材料：焊条、焊丝、焊剂的型号、规格和保护气体。

预热和道间温度：最低预热温度、最高道间温度。

焊接参数：电流、电压、焊接速度、极性、热输入等。

焊后热处理 (PWHT)：温度、保温时间、冷却方式。

焊接位置：平焊、横焊、立焊、仰焊。

2. 试件焊接与检验测试

焊接技师必须严格按照pWPS的规定焊接一个或多个标准试件（通常是对接接头试板）。

试件完成后，需经过一系列破坏性试验来验证其性能：

无损检测 (NDT)：

外观检查 (VT)：检查焊缝表面有无裂纹、咬边、气孔等缺陷。

射线检测 (RT) 或 超声波检测 (UT)：检查焊缝内部质量。

破坏性试验：

宏观金相检验：截取试样，腐蚀后观察焊缝熔合情况、焊道层次、是否存在未焊透、夹渣等缺陷。这是必做项目。

弯曲试验：包括面弯、背弯和侧弯。用于检验焊缝的塑性和致密性，检查有无内部缺陷。侧弯试验是目前最常用的方法。

冲击韧性试验：在焊缝金属和热影响区（HAZ）取样，在特定温度下进行夏比V型缺口冲击试验，以验证接头在低温下的抗脆断能力。这对于在寒冷环境下使用的结构（如海上平台、桥梁）至关重要。

硬度试验：测量焊缝区、热影响区和母材的硬度分布，用于评估焊接接头的抗裂性和力学性能均匀性。

拉伸试验：测定接头的抗拉强度和断裂位置（应在母材而非焊缝）。

3. 验收标准

标准对上述各项试验结果规定了明确的验收准则。例如：

RT/UT：不得有超过标准规定的缺陷。

弯曲试验：试样弯曲后，受拉表面上任何方向不得有单个长度 > 3mm 的开口缺陷。

冲击韧性：试验结果平均值不得低于设计要求的规定值，且单个值可低于平均值但不得低于规定值的70%。

硬度：不得超过标准或应用规范规定的最大值。

只有当所有试验结果全部合格时，该焊接工艺才被视为“评定合格”。

4. 焊接工艺评定记录 (WPQR) 和 焊接工艺规程 (WPS)

将所有试验条件、参数和结果整理成一份正式文件，即 焊接工艺评定记录 (WPQR)。这是一份证明文件，是WPS的支撑依据。

基于合格的WPQR，可以编制正式的 焊接工艺规程 (WPS)。WPS是直接指导焊工进行生产焊接的作业指导书。一份合格的WPQR可以支撑多份WPS（在其评定覆盖范围内调整非主要变量）。

评定的有效范围（“ Range”）

评定合格后的工艺并非在任何情况下都通用，其有效性限于pWPS中主要变量的特定范围。这是该标准最实用也最复杂的部分。

母材厚度：

试件厚度为 T。该评定通常适用于 0.75T 至 1.5T 的厚度范围（对于对接接头）。

如果试件厚度 ≥ 12mm 且通过了侧弯试验，则上限可延至 2T。

对于薄板，有特殊规则。

管材直径：对于管子，评定的直径范围基于试件直径。

母材类型：

通常，评定一种牌号的钢，可覆盖同组别中强度等级更低的其他牌号。

标准将钢材和镍合金按化学成分和力学性能进行了分组。

焊接位置：评定某个位置（如立焊）通常覆盖更难的位置（如仰焊），但不覆盖更容易的位置。

重要性和应用领域

法律与合规要求：是满足欧盟压力设备指令（PED）、承压设备指令（CPD）以及众多国际、国家和行业标准（如ASME, API, DNVGL等）的强制性要求。

质量保证：确保焊接结构（如压力容器、管道、桥梁、船舶、起重机）的安全性和可靠性，防止因焊接缺陷导致灾难性事故。

生产依据：是制造企业编写WPS、指导焊工操作、保证产品质量一致性的根本依据。

总结

EN ISO 15614-1:2017 是一套严谨、科学的“实践出真知”的体系。它不相信单纯的理论，而是要求任何焊接工艺都必须通过标准化的实验测试来证明其可行性。通过规定详细的测试方法、验收标准和评定范围，它为焊接行业的质量控制和安全保障提供了ue的技术基础。

对于焊接工程师、检验员（IWE/IWT）、制造商以及涉及重要焊接结构的所有相关人员来说，深入理解和正确应用此标准是一项基本且关键的技能。