淺談特種設備焊接操作人員資質的審查

夏尚　鄭鼎鼎

（衢州特種設備檢驗中心)

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淺談特種設備焊接操作人員資質的審查

夏尚*鄭鼎鼎

（衢州特種設備檢驗中心)

焊接質量的高低很大程度上取決于焊接操作人員的資質水平。結合審查經驗，就特種設備監檢工作中如何審查焊工資質進行了探討。

特種設備焊接操作人員焊接質量資質審查焊接方法

特種設備焊接方法眾多，常見的焊接方法有焊條電弧焊、鎢極氣體保護焊和埋弧焊等，還有一些應用較少的焊接方法，如電渣焊等。根據TSG Z6002—2010《特種設備焊接操作人員考核細則》（以下簡稱《細則》）的規定，任何一種焊接方法都包括以下10類操作要素，即焊接方法、焊接方法的自動化程度、金屬材料的類別、填充金屬的類別、焊劑、保護氣體、鎢極的變化、試件的位置、襯墊、焊縫金屬厚度、管材外徑和焊接工藝因素。《細則》也從這10類操作要素出發，將焊接操作人員（以下簡稱焊工）考核時所采用的試件進行了歸類，并以特定的代號表示，監檢員通過代號即能了解焊工考核時所采用的試件包含了哪些焊接要素等，從而判斷該焊工資質是否能夠滿足實際施焊焊件的要求。同時《細則》為了減少考試試件的數量，從焊接操作難易程度和焊接工藝考慮，對焊工資質的適用范圍進行了劃分，即某一代號焊工只要遵守相關的評定規則，就能施焊若干種不同的焊接接頭，所以焊工資質的審查是整個焊接質量監檢的難點、重點，如果對《細則》不熟悉，極易出現焊工無證上崗或超范圍施焊的情況。本文就這10類焊接要素的適用范圍進行了探討，以便更有效合理地開展焊工資質審查。

1　焊接操作要素

1.1焊接方法

《細則》歸納了10種焊接方法，包括焊條電弧焊 （SMAW）、鎢極氣體保護焊 （GTAW）、埋弧焊（SMAW）等。由于每一種焊接方法的原理和操作要點各不相同，所以在實際工作中一旦變更了焊接方法，焊工必須重新進行焊接操作技能的考試。

1.2焊接方法的自動化程度

在同一種焊接方法中，根據自動化程度的不同，焊工分為手工焊焊工、機動焊焊工和自動焊焊工三類，機動焊焊工和自動焊焊工又統稱為焊機操作工。考慮到手工焊焊接操作與焊機操作區別較大，所以手工焊焊工變更為焊機操作工，或焊機操作工變更為手工焊焊工，都需要重新取證。

焊機操作工的自動化程度較高，其中自動焊憑借焊機自動進行調節與控制工藝參數而完成焊接，人為因素基本不會影響焊接質量；機動焊需要焊工操作焊機進行調節與控制工藝參數而完成焊接，自動化程度不及自動焊。所以從操作的難易程度和人為影響因素考慮，如考試時采用了相對較難的機動焊，在實際施焊中可以直接采用自動焊，而不需要重新取證考試，反之不適用。

《細則》規定了手工焊焊工操作技能考試項目代號為①-②-③-④/⑤-⑥-⑦，焊機操作工代號①-②-③ （代號具體含義略），手工焊由7個數字組成，而焊機操作工僅為3個數字。從代號項目的數量上可以體現出 《細則》對于操作要求較高的手工焊限制較多，而對于操作要求較少的焊機操作工限制較少，這從下文的其他焊接因素分析中也能體現出。機動焊焊工所能施焊的適用范圍較大，這符合焊工資質考核的目的，即確定焊工是否具備熔敷優質焊縫金屬的能力或具備操作焊機設備的能力，也是 《細則》中適用范圍劃分的主要思路。

1.3金屬材料類別

《細則》將金屬材料劃分為鋼、銅、鎳、鋁、鈦5個種類，共有20個類別。特種設備主要以鋼為主，鋼又被細分為4個類別，分別以FEⅠ、FEⅡ、FEⅢ、FEⅣ表示。每一個類別所包括的鋼材牌號具有相似的化學成分、力學性能、焊接工藝，所以手工焊焊工一旦通過某一類別號鋼材試件考試，即可以焊接該鋼類別中的其他任意鋼牌號。前三種鋼類別屬于合金含量不高的鋼種。從焊接難易程度來分類的話，由于FEⅢ合金含量較高，所以手工焊接工藝相對較難；而FEⅠ的化學成分、焊接工藝最為簡單。高類別號鋼材 （FEⅣ除外）的焊工，在實際工作中可以從事低類別號鋼材單獨焊接或者彼此的異種鋼號焊接。考慮到第Ⅳ類 （奧氏體不銹鋼、奧氏體鐵素體雙相不銹鋼）是高合金鋼，所以它與前三種類別的鋼號不能混淆，彼此無法相互適用，但是FEⅣ材料的焊工可以施行FEⅣ材料與低類別鋼材的異種鋼焊接。在焊工資質的審查中，監檢員往往潛意識地認為，FEⅣ資質焊工能夠適用于低類別鋼號的單獨焊接，但這是不行的。應當特別注意持有FEⅣ資質的焊工，除了能施行FEⅣ與低類別鋼材的異種鋼焊接之外，禁止其單獨對FEⅠ、FEⅡ、FEⅢ類別鋼材進行施焊。

以上規定了手工焊焊工的鋼種適用原則，對于焊機操作工來說，可以不受鋼類別的限制，也就是說，可以焊接任何鋼號材料。這一點從焊機操作工的代號①-②-③中也可以看出。在代號①-②-③中，①表示焊接方法，②表示試件位置，③表示焊接工藝因素，此處并沒有對鋼的類別號提出要求。

1.4填充金屬類別

手工焊的填充金屬適用范圍根據 《細則》中的表A-3確定。該表規定了考試試件采用的填充金屬，以及適用于焊件填充金屬的類別范圍。例如，試件采用最常用的鈦鈣型、低合金鋼焊條Fef1 （EXX03，J422），那么焊件填充金屬只能選用Fef1型。低氫型、堿性焊條Fef3J（E4315，J427）的考試試件，可以適用于Fef1、Fef3、Fef3J焊條焊件，這也是由于Fef3J焊條與Fef1焊條相比，焊接工藝較為復雜，對電流種類、焊接環境要求更為嚴格，所以Fef3J對焊工的技術要求高，操作難度高，一旦考試試件采用了E4315，也就是J427堿性焊條，那么在實際工作中是可以直接施焊低難度的Fef1鈦鈣型、低合金鋼酸性焊條的。一般焊工考試常選用Fef3J來施焊試件，這從施焊難易程度來說是合理的。高合金不銹鋼焊條也是采用同樣的原則進行適用范圍分類的。

焊機操作工采用某種填充金屬材料，經焊接操作技能考試合格后，適用于焊接相應種類的各類別填充金屬材料 （在焊機操作工代號項目中也能發現，填充金屬材料并未在其中體現）。

1.5焊劑、保護氣體、鎢極的變化

焊接操作技能考試合格的焊工，當變更焊劑型號、保護氣體種類、鎢極種類時，不需要重新進行焊接操作技能考試。

1.6試件位置

試件位置的適用范圍根據 《細則》中表A-6來確定，但表中包含的枯燥的代號、繁瑣的適用規則讓許多新監檢員一時難以掌握。為此，本文對表A-6總結歸納以下幾個要點：

（1）板材對接焊縫試件的代號是以G結尾，包括了1G、2G、3G和4G，其分別代表平焊、橫焊、立焊和仰焊 （可簡略成 “平橫立仰”來記憶）。這四種焊接位置以平焊焊接最為簡單，其他位置焊接操作相對較難，所以適用范圍也是平焊試件只能適用于平焊焊件，而仰焊試件可以適用于板材和外徑大于600 mm管材的平焊和仰焊位置。

（2）管材對接焊縫以G或者GX結尾 （GX代表向下焊接），適用范圍與板材對接焊縫試件類似。

（3）需要注意的是管材對接焊縫和板材對接焊縫之間的適用范圍如何確定。從焊接難易程度考慮，由于管子的外徑越大，管子對接焊縫的焊接操作難度與板材對接焊縫越接近，操作也越簡單，所以規定板材對接焊縫試件可適用于外徑大于或等于76 mm的管材對接焊縫焊件，也就是對于外徑大于或等于76 mm的管材，可以近似地看成是板材對接，板材對接焊工可以施焊此類大外徑管材的對接焊縫。但是對于外徑小于76 mm的管材，就必須單獨考取管材的對接焊工資質。相反，若考試的項目是焊接難度較大的管材對接試件，那么就可直接焊接板材，即具有焊接板材對接焊縫的資質。

（4）管板角接頭試件以FG或者FRG結尾。需要指出的是，管板角接頭與板 （管）材對接焊縫在任何時候都是不能夠相互適用的。在監檢中，要特別注意管板角接頭的位置，比如壓力表、安全閥接管與筒體的焊縫的焊接，要注意其操作人員是否具備FG或FRG結尾的焊件接頭的施焊資質。

（5）角焊縫代號以F結尾。由于角焊縫試件只適用于角焊縫焊件，不能適用于對接或者角接頭位置，而對接焊縫試件或者角接頭位置的試件可以適用于角焊縫焊件，所以在焊工資質的考試中，往往沒有必要特意考取F位置焊工資質（因為F位置適用性太差，完全可以用FG或者G位置去適用它）。

焊接位置適用性復雜、代號繁多，要完全記住背誦幾乎不可能。掌握了基本的原理和代號后，在監檢過程中勤查規范，即可舉一反三、融會貫通。

1.7襯墊

由于手工焊或焊機操作工焊接帶襯墊焊縫較簡單，容易焊透，而不帶襯墊焊縫的焊接工藝較為復雜，容易產生未焊透等缺陷，所以 《細則》同樣從焊接難易程度考慮，不帶襯墊的試件可以適用于帶襯墊焊縫，反之不適用。在焊工代號中，襯墊以字母K表示。如代號中帶K，則該焊工只能焊接帶襯墊的焊縫，或者是雙面焊接中的蓋面焊縫，不允許焊接打底焊縫，或者單面焊雙面成型的焊縫。例如在壓力管道安裝過程中，經常會出現氬弧焊打底、電弧焊蓋面的工藝，這時就要注意，用于打底焊接的氬弧焊焊工代號不允許出現K，而蓋面用的電弧焊，因為氬弧焊打底類似于襯墊的作用，則可以由帶K的焊工施焊。

1.8焊縫金屬厚度

手工焊焊工的對接焊縫試件適用范圍見 《細則》中的表A-7，這里應注意試件母材厚度T和焊縫金屬厚度t的區別，特別是焊工考試采用兩種焊接方法時，不同的焊接方法適用于不同的焊縫金屬厚度。例如8 mm的板材對接焊縫，采用氬弧焊2 mm打底、電弧焊6 mm蓋面，根據 《細則》表A-7的規定，氬弧焊的焊縫金屬適用范圍為0～4 mm，電弧焊焊縫金屬適用范圍為0～12 mm。對于焊機操作工來說，試件適用的焊件厚度不限。

1.9管材外徑

手工焊管板角接頭試件適用的管外徑范圍，按照 《細則》表A-9確定，按管外徑D可分為D＜25 mm、25 mm≤D＜76 mm和D≥76 mm三個檔次。監檢員在焊工資質審查中應特別注意D＜25 mm的小管徑管子的焊工資質，因為根據 《細則》表A-9的要求，對于D＜25 mm管子的焊接，需要考取D＜25 mm管子的焊工資質。例如實際監檢中常常遇到外徑19 mm的壓力表管與主管道的角接頭焊縫，按照《細則》的要求，此類焊工需要考取外徑小于等于19 mm的管板角接頭焊工資質，而一般焊工通常只考取外徑89 mm或者57 mm的資質，因此就只能適用于焊接外徑D≥25 mm的焊件。

1.10焊接工藝因素

當 《細則》表A-5中焊接因素代號變更時，焊工需要重新進行焊接操作技能的考試。

2　結語

特種設備焊工資質的審查是保障焊接質量的關鍵環節，也是一項專業性和實踐性都非常強的工作，切記不能與NB/T 47014—2011、SY/T 4103—2006標準的要求相混淆。只有認真學習焊接知識、相關法規標準，積極參加焊工資質的審查，注意總結經驗，才能更好地做好焊工資質審查工作。

Overview of Qualification Examination of Welding Operators of Special Equipments

Xia ShangZheng Dingding

The welding quality depends on the ability of the welding operators to a large extend.In combination with the practical experiences,the measures for the qualification examination of the welding operators druing the supervision are discussed.

Special equipment；Welding operators；Welding quality；Qualification examination；Welding process

TG 441DOI：10.16759/j.cnki.issn.1007-7251.2016.06.012

2015-10-15）

*夏尚，男，1985年生，工程師。衢州市，324000。