介绍
WPS（焊接工艺规范）是一份技术文件，列出了通过焊接连接零件时必须考虑的所有重要事项。
WPS 包含参数的限制或范围，例如电流类型、母材厚度、母材类型等。
焊接程序仅在其中规定的范围内有效。
WPS 必须根据设备或结构、焊接材料、基础材料的设计者和/或制造商的规范，并根据执行者的规范准备，遵守适用标准或规范规定的要求。
什么时候需要新的 WPS？
如果一个程序不能在不超过既定限制的情况下产生高质量的焊缝，则必须使用新的焊接程序。这是一个简单的语句，适用于所有类型的焊接变量，请参阅下面的更多详细信息。
焊接工艺的鉴定
大多数资格标准要求焊接程序在用于焊缝生产之前进行资格认证。这是确保焊接接头达到所需质量所必需的。用于制造设备的材料具有已知的机械性能。设备设计基于这些特性。
当设备通过焊接两种或多种材料制造时，有必要确保该联合体以与所用材料相同的方式抵抗。为此，设计师需要知道焊接接头将具有哪些特性。
在焊接中，由于温度的影响，仅仅了解母材和焊缝金属的特性是不够的。
还需要了解整个焊接接头（母材、热影响区和焊缝金属）的力学性能。这是通过焊接程序的鉴定来完成的。
焊接工艺鉴定是证明特定工艺足以生产质量令人满意的焊接接头的方法。
通过焊接试件，根据先前建立的程序，并通过评估从试件中提取的试样的测试结果来进行鉴定。
根据适用的资格标准建立的验收标准对结果进行评估。
焊接试件后，必须审查焊接参数范围，使实际使用的值符合适用的鉴定标准允许的公差。
预认证的焊接程序
当对某些贱金属和焊接材料的经验和熟悉程度通过长期服务证明特定程序的适用性时，可以使用这些焊接程序。只有在程序资格标准、规范、制造标准等允许的情况下，才能使用预审程序。
对于资格预审程序，无需进行资格测试。
当不允许使用预认证程序时（或者，例如，当程序不符合作为预认证程序资格的要求时），必须通过测试和/或检查证明焊接程序是适当的. 并对结果进行评价，按要求采用的标准或规范。
焊接工艺鉴定的要求因一个标准而异。
根据一个标准制定的资格通常不适用于另一个标准。
因此，焊接检验员有必要意识到在程序鉴定中遵循了适用标准的要求。
预审合格还是已经合格？
人们将“资格预审”程序与“已经合格”混淆是很常见的。从技术角度来看，还是有区别的。“已经合格”程序是指执行服务的公司已按照资格标准进行测试/提交测试的程序。此过程生成的文档是 WPQR，然后为制造/工作生成 WPS。
“资格预审”程序及其所有标准直接取自标准。此过程生成的文档是 WPS，不需要 WPQR。
“已经合格”的程序通常在新作品中被接受，因为这种重用已在资格标准本身中预见到。
但是，它的使用不能不加区别，需要具有技术知识的专业人员来分析“已经合格”程序在新工作中的适用性。
另一方面，使用预审程序已经不太被接受了。请注意，某些公司不接受资格预审程序。
我的看法是，这个决定极其保守，甚至是倒退。令人惊讶的是，在以下条件下，我们不得不（重新）进行焊接程序的资格认证是如何浪费金钱的：
- 低碳钢等焊接性优异的材料。
- 楼梯等用途。
- 非常详细的条件和参数，例如 AWS D1.1 中提供的那些。
初步焊接工艺规范 (pWPS)
初步 WPS 是基于知识、过去经验或试错“技术”准备的文件。它是您希望如何焊接测试件的描述。通常情况下，pWPS 中建议的焊接参数会在焊工进行资格认证的部分进行微调。我们必须确保将这些实际更改或参数纳入 WPQR。
焊接合格后，对试件进行测试，如果通过测试，则合格。WPQR 可以进行详细说明，并将成为构建焊接工艺规范（明确的 WPS）的基础。
请注意，初步 WPS 并非在所有标准中都是强制性的，但它仍然是良好的工程实践。例如，ASME IX 不需要初步 WPS，参见解释 IX-10-22。
资质标准
在某些类型的结构或设备（例如船舶、桥梁、管道、汽车部件和压力容器）的制造过程中，如果焊接不当，可能会导致严重的材料事故，并最终导致人员损失和环境破坏。为了最大限度地减少这些发生的机会并确保过程的更高一致性、可控性和可追溯性，不同应用的焊接操作以及与焊接相关的各个其他方面都受到不同的规范和规范的监管。
这些文件中包含或引用了关于焊接程序、焊工和焊接操作员资格的强制性要求。
焊接工程师有责任通过设计规范或采购文件确定规范焊接的标准以及这些文件中确定的资格要求。
ASME 第 IX 部分 - 焊接和钎焊资格
它是适用于锅炉、管道、压力容器、核元件等设备的标准。“ASME 锅炉和压力容器”标准的所有部分均参考“第 IX 部分”的资格。API 标准 1104 – 焊接管道及相关设施标准
它是唯一的管道焊接鉴定标准。通常仅限于巴西的陆地管道。AWS D1.1 – AWS 结构焊接规范 – 钢
本标准专用于钢中金属结构的焊接。还有其他“D”处理铝、不锈钢等的焊接……本文件包含其自身的资格要求，当焊接工作必须符合 AWS D1 时，这些要求是强制性的。1.
下表显示了具有指定资格标准的设备最常见的设计和制造标准。
一旦确定了资格标准，就可以为每种情况制定程序资格以及焊工和焊接操作员资格的具体要求。
如前所述，通过评估对从试件中提取的试样进行的测试结果进行鉴定，根据先前建立的程序进行焊接。
试件的制备
试件的准备是根据适用的资格标准的要求和要进行资格认证的焊接工艺信息。与试件准备相关的项目链接在一起。
因此，分析必须是联合的，记住在适用标准的限制范围内，总是需要最少数量的测试件。
试片种类
测试件可以是管、片或这些的组合。类型并不总是被认为是基本变量，即在发生变化时需要重新限定的变量。一般来说，试件应能代表待执行的工作。如果资格是管焊接，可能试件应该是管，以减少所需试件的数量。
试片材质
一般来说，试件必须与设备的材料相同。为了减少资格的数量，标准定义了应尽可能采用的例外情况。标准对材料进行分组是为了便于使用与待焊接设备相似的材料。例如，根据 ASME Sec。九、试件必须与设备具有相同的“P编号”（具有相同焊接性的材料归入相同编号下）。
此外，根据 ASME Sec。IX，对于焊工资格，材料可以是碳钢（编号 P = 1），即使设备是另一种材料（参见 ASME Sec. IX QW-310.4）。
材料的选择必须始终基于标准的要求，并在允许的例外情况下，基于材料的可用性和成本。
试片尺寸
试件的尺寸必须允许移除预测的样本。例如，为了确定测试板的长度，必须知道试样的数量和宽度。试样的宽度取决于试样的长度。AWS D1 标准。1 直接确定尺寸，只留下检查员确定要使用的具体设计。
ASME 秒。IX 分别显示了试样的分布和尺寸，留给检查员确定要使用的尺寸。
注意：尺寸以毫米为单位，代表最小尺寸
试片厚度
在准备试件之前要确定的最重要因素之一是试件的厚度。这是因为试件的厚度决定了试验合格的厚度极限。一般来说，试件的厚度应至少为程序中确定的最大厚度的一半。在任何情况下，试件的厚度都代表了一定的厚度范围。API 标准标准。例如，1104 将资格限制在某些厚度组。
正确选择厚度将减少测试量的数量。
试片直径
当试件为管件时，必须分析直径对鉴定有效性的影响。资格标准在这方面有所不同。根据 ASME Sec。IX，例如，直径只影响焊工的资格（见下表）。当管的直径是一个基本变量时，它将代表一个直径范围，并且必须以覆盖程序预见的范围的方式进行选择。
焊接位置
位置对焊接能量和进行焊接的难度有影响，因此直接影响程序和焊工/焊接操作人员的资格。有鉴于此，标准定义了基本位置和每个位置的域范围，从而可以确定试件必须焊接的位置。
当焊接位置被认为是一个基本变量时，必须将资格限制在零件焊接的位置，或者根据适用的标准，限制在两个或多个位置，例如，我们有 AWS D1 标准 0.1。
面对具体情况，验证程序中预见了哪些焊接位置，焊接位置是否是资格标准中焊接程序的基本变量，如果是，位置的限制是什么。
焊材
所用耗材的正确规格与焊接接头的完整性有关，以保证项目所需的机械性能。耗材的分组方式不同，API 1104 标准规定了 11 组，AWS D1.1 标准中耗材与基材类型相关，在 ASME 标准第 IX 节中，耗材通过编号 F 指定，如所示在 QW 432 段中。
下表说明了根据 API1104 标准对焊接材料进行的分组。
准备焊接接头
接头准备必须代表待焊接设备的实际情况。因此，倒角的类型和尺寸、安装辅助工具和接头的清洁必须与实际情况相当。一些标准（例如 AWS）将倒角类型定义为基本变量。鉴于此，根据程序中提供的倒角类型，可能会影响测试件的数量。
取出标本
根据焊接工艺信息和鉴定标准的变量对试件的定义，可以确定试件取出和制备的要求。现在所有的要求都取决于试件和鉴定标准。从试件来看，因为它们取决于试件的类型、厚度和直径（对于管子）和资格标准，因为标准，也在这个因素中，对程序资格和焊工资格有排他性的要求，焊接操作工。
取证位置
一般情况下，试样取出位置取决于鉴定标准、试件类型、试管直径和试件厚度。下面的 3 幅图说明了根据最常见的资格标准的要求拆除主体的位置。
标本制备
该项目在资格认证中非常重要，因为它取决于测试结果的有效性和可重复性。焊接检验员有责任确保满足有关试样尺寸和光洁度的要求。
资格有效期
在焊接工艺资格和焊工和焊接操作工资格认证方面，标准在资格有效性方面彼此不同，即当程序变得不适合使用或焊工或焊接操作工必须重新获得资格时。焊接检验员的工作是确保只使用合格的程序（见下面的注释），焊工和焊接操作员只在他们有资格的服务上工作，并在必要时重新获得资格。
值得再次记住的是，一个程序是合格的这一事实并不能保证它对任何工作的适用性。每项工作都有自己的标准和要求，并且需要技术判断来应用焊接程序。
资格限制首先通过焊接变量确定。
变量是焊接条件，如果改变，会影响焊接质量。
例如，对于涂层电极焊接工艺，从整流器切换到发电机电源通常不会影响改变焊接质量的可能性，因此不被视为该工艺的变量。.
无论如何，它可以是另一个焊接过程的变量。
一些资格标准赋予所有变量相同的重要性。其他人则对它们赋予不同程度的重要性，将它们分为基本变量和非基本变量。
每个标准都确定了适用于每个焊接工艺的特定变量。
通过了解适用变量，焊接检查员可以确定焊接是否正确执行。
基本变量
这些是变量，如果发生更改，则需要重新确认。补充基本变量
这些是变量，如果发生变化，需要重新鉴定，但是只有在需要对焊接接头产生影响时才需要对其进行分析。非必要变量
这些是变量，如果发生更改，则不需要重新确认。通过使用合格的程序并在变量的限制范围内，如果焊工没有引入缺陷，它们应该会产生可接受的焊缝。但是，超出程序中确定的限制的变化可能会影响焊缝的机械性能，即使焊工在没有缺陷的情况下进行焊接。对非必要变量的更改仍需要审查 WPS，但不需要审查 WPQR。
焊接变量示例
焊接接头类型
接头类型根据待焊接材料的厚度确定。一般来说，接头类型应使金属熔敷量少，从而避免焊接金属、机器和焊工时间的浪费，以及避免将大量热量引入零件。倒角角度
斜角允许电极进入靠近焊根的区域，并有助于多道次的焊接，避免零件过热。它必须在一定限度内具有可变尺寸，因为如果太“封闭”，它们会使根部通过操作变得困难，如果太“开放”，则会沉积大量不必要的添加材料。开根
根部的开口允许填充金属穿透焊缝的根部。根部的开口也必须控制，如果太大，可能会导致焊缝过度熔透或鼻端面完全熔合，从而从整个根部溢出，太小可能无法穿透。根面
它在渗透方面也有重要作用，因为它是熔融金属的固体载体。还必须控制其尺寸，以使其边缘完美融合，从而获得足够的穿透力。使用“支持”
在平坦位置的对接接头中，为了具有不受上述因素影响的受控穿透，选择了背衬，它用作获得所需形状的熔融金属的支撑。这种类型的装置通常用于无法进入关节另一侧的关节。WPS 表格（示例）
WPS 表格必须包含相应适用资格标准中提供的信息，例如：-
鉴定资格标准。
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垫片和倒角的草图。
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通过序列的草图（通常出于实际原因忽略）。
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耗材的规格、分类和商标。
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WPS 和 WPQR 号码。
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适用时控制热量输入。
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对所用耗材有特殊要求（如使用G后缀）。
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合格厚度的预热范围。
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准备和批准日期。
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负责工程师的全名。
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Luz, Gelson. 焊接程序 (WPS). 材料博客。 Gelson Luz.com。 dd mm yyyy。 网址。
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