ICS25.160.40

J33

中國焊接協(xié)會團體標準

T/CWAN0019—2020

Vcbh更好的聽個人

08Cr19Mn6Ni3Cu2N高強度含氮奧氏體不銹鋼

焊接工藝評定規(guī)范

2020-09-28發(fā)布2020-12-01實施

中國焊接協(xié)會發(fā)布

T/CWAN0019—2020

08Cr19Mn6Ni3Cu2N高強度含氮奧氏體不銹鋼焊接工藝評定規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了08Cr19Mn6Ni3Cu2N高強度含氮奧氏體不銹鋼的焊接工藝評定相關的試件制備、焊接、

檢驗及試驗等內容。

本文件適用于08Cr19Mn6Ni3Cu2N高強度含氮奧氏體不銹鋼鋼板對接焊縫及角焊縫的焊接工藝評

定。

本文件適用于焊條電弧焊、埋弧焊、非熔化極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、激光焊及其復合焊

等焊接方法。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法（GB/T229—2007，ISO148-1:2006，MOD）

GB/T2651焊接接頭拉伸試驗方法（GB/T2651—2008，ISO4136:2001，IDT）

GB/T2653焊接接頭彎曲試驗方法（GB/T2653—2008，ISO5173:2000，IDT）

GB/T3323.1焊縫無損檢測射線檢測第1部分：X和伽馬射線的膠片技術（GB/T3223.1—2019，

ISO17636—1:2013，MOD）

GB/T3323.2焊縫無損檢測射線檢測第2部分：使用數(shù)字化探測器的X和伽馬射線技術（GB/T

3223.2—2019，ISO17636—2:2013，MOD）

GB/T4334金屬和合金的腐蝕不銹鋼晶間腐蝕試驗方法（GB/T4334—2008，ISO3651—1:1998

＆ISO3651—2：1998，MOD）

GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗（GB/T4340.1—2009，ISO6507—1:2005，MOD)

GB/T10125人造氣氛腐蝕試驗鹽霧試驗（GB/T10125—2012，ISO9227:2006，IDT)

GB/T25774.2鋼的單面單道焊和雙面單道焊焊接接頭力學性能試樣的制備及檢驗方法（GB/T

25774.2—2016，ISO15792—2:2000，MOD）

GB/T26953焊縫無損檢測焊縫滲透檢測驗收等級（GB/T26953—2011，ISO23277:2006，MOD）

GB/T26955金屬材料焊縫破壞性試驗焊縫宏觀和微觀檢驗（GB/T26955—2008，ISO9015—

1:2001，IDT）

GB/T32259焊縫無損檢測熔焊接頭目視檢測（GB/T32259—2015，ISO17637:2003，MOD）

T/CISA022—201908Cr19Mn6Ni3Cu2N高強度含氮奧氏體不銹鋼鋼板和鋼帶

1

T/CWAN0019—2020

3試件制備

3.1母材

試驗用08Cr19Mn6Ni3Cu2N高強度含氮奧氏體不銹鋼應滿足T/CISA022—2019相關規(guī)定。其牌號及化

學成分見表1，其力學性能見表2。

表108Cr19Mn6Ni3Cu2N高強度含氮奧氏體不銹鋼牌號及化學成分

統(tǒng)一數(shù)化學成分（質量分數(shù)）/%

牌號流通

字代號牌號CSiMnPSNiCrMoCuN

08Cr19Mn6

S36950QN1803≤0.10≤1.004.00~8.00≤0.050≤0.0052.00~3.5018.00~20.00≤0.301.50~3.500.20~0.30

Ni3Cu2N

表208Cr19Mn6Ni3Cu2N高強度含氮奧氏體不銹鋼力學性能

統(tǒng)一數(shù)規(guī)定塑性延伸強度抗拉強度斷后伸長率硬度

牌號流通牌號

字代號Rp0.2/MPaRm/MPaA/%HV

S3695008Cr19Mn6Ni3Cu2NQN1803≥355≥650≥40≤250

3.2試件形式

試件推薦采用板狀試件，分為板狀對接接頭試件與板狀T形接頭試件。評定對接焊縫預焊接工藝規(guī)

程時采用對接接頭試件，典型試件形式如圖1a）；評定角焊縫預焊接工藝規(guī)程時采用T形接頭試件，典

型試件形式如圖1b。

單位為mm

a）板狀對接接頭試件b）板狀T形接頭試件

圖1對接接頭和T形接頭試件形式

3.3試件尺寸

試件的尺寸應滿足制備試樣的要求，其中對接接頭試件尺寸可參考圖1a），T形接頭試件尺寸可參

考圖1b）。當1個試件不能滿足制備試樣的要求時可以按照相同工藝焊接多個試件，但對接接頭試件采

用縱向彎曲試驗時，試件長度可按需增加。

2

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4檢驗與試驗

4.1檢驗與試驗內容

試件的檢驗與試驗要求項目見表3。若特殊的使用條件、材料及生產(chǎn)條件所需的試驗項目由供需雙

方協(xié)商確定。

4.2試樣的取樣要求

4.2.1對接接頭試件可參考圖2要求取樣、T形接頭試件可參考圖3要求取樣，力學性能試樣的制備及檢

驗方法可參照GB/T25774.2執(zhí)行。

4.2.2試樣的取樣應在所有的非破壞性試驗合格后進行，舍棄區(qū)域的缺陷可不考慮，試樣的取樣位置

應參照無損檢測結果進行取樣并避開缺陷位置。

4.2.3取樣時，一般采用冷加工方法，當采用熱加工方法取樣時，則應去除熱影響區(qū)。

4.2.4試樣去除焊縫余高前允許對試樣進行冷校平，但當角變形超過5°時應予以報廢。

表3試件的檢驗與試驗

試件檢驗及試驗項目比例或數(shù)量備注

目視檢測100%—

射線檢測100%—

滲透檢測100%—

對接焊縫試件

拉伸試驗2—

彎曲試驗4a、b

沖擊試驗6c、d

外觀檢驗100%—

板狀角焊縫試件滲透檢測100%—

宏觀金相檢驗5—

a當異種材料焊接時，可改用縱向彎曲試驗代替橫向彎曲試驗，縱向彎曲試樣為2個。

b當試件厚度T≥10mm時，可以用4個橫向側彎試樣代替2個面彎和2個背彎試樣，采用兩種及以上焊接方法的組合工藝時應進行側彎

試驗。

c焊縫區(qū)3個、熱影響區(qū)3個，當異種材料焊接時每側的熱影響區(qū)都應取3個沖擊試樣。

d當試件厚度不足以制備2.5mm×10mm×55mm小尺寸沖擊試樣時，免做沖擊試驗。

4.3非破壞性試驗

焊接工藝規(guī)程中規(guī)定的焊后熱處理的應在非破壞性試驗前完成。

試樣焊接全過程應按照GB/T32259進行目視檢測，包括接頭準備的目視檢測、焊接過程中的目視檢

測及成型焊縫的目視檢測。

射線檢測及滲透檢測按實際需要進行選擇，其中射線檢測參照GB/T3323.1或GB/T3323.2進行檢測，

滲透檢測參照GB/T26953進行檢測。

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a）同質材料對接接頭取樣示意圖b）異質材料對接接頭取樣示意圖

注：舍棄區(qū)域不得少于25mm注：舍棄區(qū)域不得少于25mm

圖2對接焊縫試件取樣位置

單位為mm

圖3角焊縫試件取樣位置

4.4破壞性試驗

4.4.1拉伸試驗

4

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4.4.1.1試樣的焊縫余高應以機械方法去除，使之與母材齊平。試樣加工完成后，焊縫的軸線應位于

試樣平行長度部分的中間；

4.4.1.2厚度≦30mm的試件，采用全厚度試樣進行試驗。試樣厚度ts應等于或接近試件母材的厚度t，

參見圖4a）；

4.4.1.3當試驗機受能力限制不能進行全厚度的拉伸試驗時，可從試件截取若干個厚度相同的試樣覆

蓋整個厚度t。這種情況下試樣的相對試件厚度的位置應做記錄。截取的試樣厚度ts應接近試驗機所能

試驗的最大厚度，且試樣可以相互搭接，參見圖4b）。

a）全厚度試驗

b）多試樣試驗

注1：b為平行長度部分寬度。

圖4拉伸試樣的位置示例

注：Ls為焊縫寬度，對于不填絲高能束及焊接接頭，Ls=0，單位為mm。

Lc為平行長度，大于或等于Ls+60，單位為mm。

Lt為試樣總長度，適合于所使用的試驗機，一般不小于250，單位為mm。

Ts為試樣厚度，單位為mm。

b為平行長度部分寬度，ts≦2mm時為12mm，ts＞2mm時為25mm。

b1為夾持端寬度，一般為b+12，單位為mm。

R為過渡弧半徑，大于或等于25，單位為mm。

圖5對接接頭拉伸試樣示意圖

5

T/CWAN0019—2020

4.4.1.4試樣形式為對接接頭拉伸試樣，詳見圖5。

4.4.1.5拉伸試驗按GB/T2651規(guī)定的試驗方法測定。

4.4.2彎曲試驗

4.4.2.1試樣的焊縫余高應以機械方法去除，面彎、背彎試樣的拉伸表面應加工與母材齊平，試樣受

拉伸表面不得有劃痕和損傷。

a）面彎試樣及背彎試樣

b）縱向彎曲試樣

c）橫向側彎試樣

注：Lt——試樣總長度，大于或等于150且滿足試驗機的要求，單位為mm。

ts——試樣厚度，等于焊接接頭處母材的厚度，單位為mm。

b——試樣寬度，大于或等于20且滿足試驗機的要求，單位為mm。

R——棱角，不低于0.2mm，且最大為2mm。

圖6板接頭彎曲試樣示意圖

6

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4.4.2.2對于對接接頭橫向彎曲試驗，應從試件的焊接接頭上橫向截取試樣以保證加工后焊縫的軸線

在試樣的中心或適合于試驗的位置。對于對接接頭縱向彎曲試驗，應從試件的焊接接頭上縱向截取試樣；

4.4.2.3面彎和背彎試樣見圖6a），縱向彎曲試樣見圖6b），側彎試樣見圖6c）。

4.4.2.4彎曲試驗方法應按GB/T2653規(guī)定的試驗方法測定。

4.4.2.5彎心（圓形壓頭）的直徑D應為試樣厚度ts的四倍，即D=4ts，彎曲角度為180°（以試樣承受

載荷時測量為準）。

4.4.2.6橫向試樣彎曲試驗時，焊縫金屬和熱影響區(qū)應完全位于試樣的彎曲部分內。

4.4.3沖擊試驗

4.4.3.1試樣取樣時總軸線應垂直于焊縫軸線，在試件厚度上的取樣位置見圖7。

4.4.3.2試樣缺口軸線垂直于母材表面，焊縫區(qū)試樣缺口軸線應位于焊縫中心線上，熱影響區(qū)試樣的

缺口軸線至試樣縱軸線與熔合線交點的距離k＞0mm，且應盡可能多的通過熱影響區(qū)，詳見圖8。

4.4.3.3沖擊試樣的焊縫區(qū)、熔合線及熱影響區(qū)可通過輕微宏觀腐蝕的方法確定。

a）熱影響區(qū)沖擊試樣位置

b）焊縫區(qū)沖擊試樣位置

注1：當試件厚度小于等于40mm時，C1=0.5mm-2mm；當試件厚度大于40mm時，C2為試件厚度的四分之一。

注2：雙面焊時，C2從焊縫背面的材料表面測量。

圖7沖擊試樣位置圖

7

T/CWAN0019—2020

4.4.3.4試樣形式、尺寸和試驗方法應符合GB/T229的規(guī)定。當試件尺寸無法制備標準試樣（寬度為

10mm）時，則應依次制備寬度為7.5mm、5mm或2.5mm的小尺寸沖擊試樣。

注：k大于0，單位為mm。

圖8熱影響區(qū)沖擊試樣缺口軸線位置

4.4.4宏觀金相試驗

4.4.4.1試樣應按照GB/T26955有關規(guī)定執(zhí)行。試樣應經(jīng)適當?shù)那懈?、鑲嵌、研磨和侵蝕等方式制備，

制備過程不應對試件測試面產(chǎn)生有害的影響。

4.4.4.2宏觀金相試驗的范圍應該包括未受影響的母材、焊縫、焊縫兩側的熱影響區(qū)及熔合線。

4.4.4.3宏觀金相試驗采用低倍光學儀器對輕微侵蝕的試樣進行檢驗。

4.4.4.4宏觀侵蝕劑采用三氯化鐵鹽酸溶液，詳見表4。

表4三氯化鐵鹽酸侵蝕劑

侵蝕劑類型三氯化鐵鹽酸侵蝕劑

480mL水（H2O）

體積組成及混合順序120mL鹽酸（HCl）

50g三氯化鐵（FeCl3）

安全放置時間密閉保存時可長期放置

試面制備要求不小于600目的細砂紙研磨

試件侵蝕溫度室溫

侵蝕時間目視觀察確定，一般在幾秒到一分鐘

預防措施和要求常見的酸處理和預防措施

4.4.5硬度試驗

4.4.5.1是否進行硬度試驗由供需雙方協(xié)商決定，可參照GB/T4340.1執(zhí)行。試件橫截面應通過機械切

割獲取，通常應垂直于焊接接頭，且試件表面的制備過程應正確進行以保障硬度測量沒有受到冶金因素

的影響。

4.4.5.2被檢測表面制備完成后應進行適當?shù)母g，以便確定焊接接頭不同區(qū)域的硬度測量位置。

4.4.5.3壓痕應分布在焊縫、熱影響區(qū)和母材上，每個區(qū)域點數(shù)至少為3個，硬度打點示意圖見圖9。

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4.4.5.4當異種材料焊接時，兩側熱影響區(qū)都應進行硬度試驗。

圖9對接接頭硬度打點示意圖

4.4.6晶間腐蝕試驗

4.4.6.1是否進行晶間腐蝕試驗由供需雙方協(xié)商決定，晶間腐蝕的試樣尺寸、取樣位置及試驗應按照

GB/T4334執(zhí)行，采用方法E-不銹鋼硫酸-硫酸銅腐蝕試驗方法進行試驗。

4.4.6.2晶間腐蝕試驗檢驗面應包括母材、熱影響區(qū)以及焊縫金屬表面。

4.4.6.3試樣的取樣宜采用機械加工方法，但如用剪切方法應通過切削或研磨的方法除去剪切的影響

部分。當試件表面有氧化皮時，要通過切削或研磨除掉。表面磨制過程中應防止表面過熱，加工后的表

面粗糙度Ra值不大于0.8μm。

4.4.7鹽霧腐蝕試驗

4.4.7.1是否進行鹽霧腐蝕試驗由供需雙方協(xié)商決定，鹽霧腐蝕試驗按照GB/T10125執(zhí)行，試樣的類

型、數(shù)量、形狀和尺寸由供需雙方協(xié)商確定，試驗方法可采用中性鹽霧試驗（NSS）。

4.4.7.2試樣應在焊接完成后進行鈍化處理，試驗前試樣應徹底清洗干凈，不應采用可能侵蝕表面的

磨料或溶劑進行清洗。

4.4.7.3試驗周期應根據(jù)產(chǎn)品有關標準選擇，如無標準，可經(jīng)過雙方協(xié)商決定。推薦的周期為72h、

120h、240h、480h。

4.5技術要求

4.5.1拉伸試驗

4.5.1.1當母材為同種材料時，若采用等強度匹配則試樣的規(guī)定非比例延伸強度不得小于650MPa，若

使用室溫抗拉強度低于母材的焊縫金屬，則每個試樣的抗拉強度應不低于焊縫金屬規(guī)定的抗拉強度最低

值；

4.5.1.2當試樣為異種材料焊接接頭時，每個試樣的抗拉強度應不低于兩種母材標準中規(guī)定抗拉強度

的較小值。

4.5.2彎曲試驗

當試驗過程中，彎曲試樣不應在任何位置出現(xiàn)＞3mm的裂紋，但在試樣邊角出現(xiàn)的裂紋可以不予考

慮。

4.5.3沖擊試驗

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T/CWAN0019—2020

4.5.3.1規(guī)定沖擊試驗溫度不得低于-60℃。

4.5.3.2焊接接頭每個區(qū)的3個標準試樣為1組，其沖擊吸收功平均值不得低于27J，至多允許有1

個試樣的沖擊吸收功低于規(guī)定值但不得低于規(guī)定值的70%。

4.5.3.3寬度為7.5mm、5mm及2.5mm的小尺寸沖擊試樣的沖擊功指標分別為標準試樣的75%、50%和

25%。

4.5.4宏觀金相試驗

4.5.4.1對接焊縫試樣的焊縫區(qū)及熱影響區(qū)不得有宏觀可見的裂紋、未熔合、未焊透、氣孔、夾渣等

缺陷。

4.5.4.2角焊縫試樣焊縫根部應焊透、焊縫金屬和熱影響區(qū)不允許有裂紋、未熔合，角焊縫兩焊腳之

差不大于3mm。

4.5.5硬度試驗

試樣的焊縫區(qū)、熱影響區(qū)的維氏硬度均不得高于250（HV5）。

4.5.6晶間腐蝕

4.5.6.1采用彎曲法的試樣在10倍放大鏡下觀察彎曲部分的外表面，不得有晶間腐蝕而產(chǎn)生的裂紋。

從試樣的彎曲部位棱角產(chǎn)生的裂紋、以及不伴有裂紋的滑移線、皺紋和表面粗糙等都不能認為是晶間腐

蝕產(chǎn)生的裂紋。

4.5.6.2如果懷疑裂紋是由于彎曲產(chǎn)生的裂紋，可對一未經(jīng)過腐蝕試驗的試樣進行同樣的彎曲，彎曲

后進行比較。

4.5.6.3試樣不能進行彎曲評定或彎曲的裂紋難以判定時，可采用金相法。金相磨片應取自試樣的焊

縫區(qū)及熱影響區(qū)，經(jīng)侵蝕后在顯微鏡下觀察（150倍—500倍），允許的晶間腐蝕深度由供需雙方協(xié)商確

定。

4.5.7晶間腐蝕

試驗結果的評價標準，由供需雙方協(xié)商確定。一般試驗應考慮以下幾個方面

a）試驗后的外觀；

b）除去表面腐蝕產(chǎn)物后的外觀；

c）腐蝕缺陷的數(shù)量及分布（即：點蝕、裂紋、氣泡、銹蝕或有機涂層劃痕處銹蝕的蔓延程度等）；

d）開始出現(xiàn)腐蝕的時間；

e）質量變化；

f）顯微形貌變化；

g）力學性能變化。

4.6復驗

如果試件的非破壞性檢驗不符合要求，應再取1個試樣進行焊接，并進行同樣的試驗，若仍不符合

要求，則此工藝未通過本次評定。

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T/CWAN0019—2020

如果任何試樣僅僅由于焊接缺陷造成不符合4.4規(guī)定的破壞性試驗的要求,對于每一個不合格的試

件應取2個附加試樣進行復驗，附加試樣可從同一個試件上切取或者重新焊接1個試樣切取。

每一個附加試樣應與不合格的初始試樣進行相同的試驗，如果任何一個附加試樣不符合要求，則此

工藝評定失敗。

對于沖擊試驗，如果每個位置3個試樣中僅有1個較低值低于規(guī)定值70%，則應在同位置再取2個試樣

進行復驗，復驗試樣及原始試樣的平均值不得低于規(guī)定值，否則此工藝未通過本次評定。

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T/CWAN0019—2020

附錄A

（資料性）

焊接工藝評定報告推薦格式

A.1表A.1及A.2為焊接工藝評定報告推薦格式，可根據(jù)實際需要參照擬定。

表A.1預焊接工藝指導書（PWPS）

單位名稱：日期：

預焊接工藝指導書編號：所依據(jù)焊接工藝評定報告編號：

焊接方法：機械化程度（手工，半自動，自動）：

簡圖（接頭形式，坡口形式與尺寸，焊層，焊道布置及順序）

焊接接頭：

坡口形式：

襯墊：（材料及規(guī)格）：

其他：

母材：

母材1標準號：牌號：

制造方名稱：

質量證明書編號：

母材2標準號：牌號：

制造方名稱：

質量證明書編號：

填充金屬材料

焊材種類：焊絲焊條

焊材標準：

填充金屬尺寸：

焊材型號：

焊材牌號（金屬材料代號）:

其他

填充金屬化學成分（%）

CSiMnPSCrNiMoVTiNb

其他：

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表A.1（續(xù)）

焊接位置：焊后熱處理

對接焊縫的位置：保溫溫度（℃）

立焊的焊接方向：（向上、向下）保溫時間范圍（h）

角焊縫位置：

立焊的焊接方向：（向上、向下）

預熱：氣體：

最小預熱溫度(℃)：氣體種類純度流量（L/min）

最大道間溫度(℃)：保護氣體

保持預熱時間：尾部保護氣

加熱方式：背面保護氣

電特性：

電流種類：極性：

焊接電流范圍（A）電弧電壓（V）

鎢極類型及直徑:噴嘴直徑（mm）：

焊接電弧種類：焊絲送進速度（cm/min）：

（按所焊接位置和厚度分別列出電流和電壓范圍，記錄下表）

焊道/焊接填充材料焊接電流電弧電壓焊接速度線能量

焊層方法牌號直徑mm極性電流（A）（V）（cm/min）（KJ/cm）

技術措施：

擺動焊或不擺動焊：擺動參數(shù)：

焊前清理和層間清理：背面清根方法：

單道焊或多道焊（每面）：單焊絲或多焊絲：

導電嘴至工件距離（mm）：錘擊：

其他：

編制日期審核日期批準日期

13

T/CWAN0019—2020

表A.2焊接工藝評定報告（PQR）

單位名稱：

焊接工藝評定報告編號：預焊接工藝指導書編號：

焊接方法：機械化程度（手工，半自動，自動）：

簡圖：（坡口形式，尺寸，襯墊，每種焊接方法或焊接工藝，焊縫金屬厚度）

母材：焊后熱處理：

母材1標準：溫度范圍：（C）

母材1牌號：溫度時間：（h）

母材1厚度：

保護氣體：

母材2標準：

氣體混合比流量（L/min）

母材2牌號：

保護氣體

母材2厚度：

尾部保護氣體

其他：

背面保護氣體

填充金屬：焊接位置：

焊材種類：對接焊縫位置：方向：（向上、向下）

焊材標準：角焊縫位置：方向：（向上、向下）

焊材型號：

預熱：

焊材牌號：

預熱溫度：(℃)

焊材規(guī)格：

道間溫度：(℃)

焊縫金屬厚度：

其他：

其他：

電特性：技術措施：

電流種類：.焊接速度（cm/min）：

極性：擺動或不擺動：

鎢極尺寸：擺動參數(shù)：

焊接電流（A）：多道焊或單道焊（單面）：

電弧電壓（V）：多絲焊或單絲焊：

焊接電弧種類：其他：

其他：

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T/CWAN0019—2020

表A.2（續(xù)）

試件檢驗記錄

外觀檢驗：檢驗報告編號：

試件編號：檢驗結果：

無損檢測：檢測報告編號：

試件編號：評定標準：

檢測方法：檢測結果：

拉伸試驗試驗報告編號：

試樣寬度