这是一个看似非常简单的问题,很多人的回答是标准规定的或者客户要求的,网上更多的说法是新材料需要试验一下,这些说法都对,但好像都没有说到根本上,根据个人的一些浅薄的认识,想再简单给大家说明一下。
要回答这个问题,首先要引入两个名词“特殊过程”和“焊接”。先看看这俩词的含义吧。
“特殊过程”出自ISO9000:2015《Quality management systems —Fundamentals and vocabulary》中第3.4.1条中的注释5:
A process where the conformity of the resulting output cannot be readily or economically validated is frequently referred to as a “special process”.
简单翻译过来就是:结果输出的符合性不能轻易地或经济地加以验证的过程常被称为“特殊过程”。
“焊接”的标准定义是 “ 被焊工件(同材质或不同材质)通过加热或加压(或两者并用),用或不用填充材料,使被焊工件达到原子间结合而形成永久连接的工艺过程”。 这个定义是由国际焊接协会推荐并在高等院校专业教材用引用的标准定义,这个也许跟某百科里的解释不一致,强烈推荐大家使用这个定义。

下面请大家一起耐心的跟我捋一下这个逻辑。
焊缝是焊接过程的输出,它在焊接结构中起到什么作用呢?从焊接的定义中很明显可以看到,它的作用就是“连接”。那连接的标准是什么呢?最基本的要求是在受力的时候不会断开,不会断开从力学上讲就是焊缝的力学性能要要与母材的性能相当或者更加优秀,只有这样当焊接结构收到外力作用的时候才不会在焊缝处断开。
那优秀的力学性能如何体现呢?
科学家们给出了屈服强度、抗拉强度、延伸率、冲击韧性……等一系列各种各样的指标,那这些指标又是从哪里得来的呢?答案是,这些指标是从一系列的试验当中测量出来的,这是最真实和唯一能够反应出真实的方法,但是这个方法需要从焊接结构上截取和加工试样才能获得想要的数据,如此一来,真实能力测量出来了但结构也遭到了破坏,这造就了一个看似无解的悖论。但是回头再看看“特殊过程”的定义,你会发现,焊接过程就是一个典型的特殊过程,一个输出的结果不能轻易被加以验证的过程。

说道这,咱们再回头看看特殊过程,从前面的定义里我们已经初步了解了它,从网上你还能找到很多关于个数过程专业的论述,在这里我们不再一一列举和解释,我们用跟我们相关的语言结合着焊接过程来简单地梳理一下特殊过程的管理逻辑。
如何控制特殊过程的输出结果呢?最简单粗暴的方法就是:用无数次的试验验证出能够实现质量要求的条件,然后在实际生产过程中进行严格的复刻。这个试验的过程就是咱们标题中说的焊接工艺评定,需要满足要求的条件就是我们焊接工艺评定中需要控制的要素。对于这些要素,在质量管理理论中将它们归纳为:人、机、料、法、环五个方面,这五个字看似简单,但是对于绝大多数的问题而言都可以从这里找到答案。下面借用这五个因素简单介绍一下他们是如何影响焊接工艺评定的。

“人”要具备实施相应焊接操作的能力,这个根据作业特点,还会将人分为,焊工、焊接操作工以及 “全自动的焊接机器人”,那如何证明他们的能力呢?最基本的原则就是你想干什么样的焊接工作就考这个“人”什么样的内容,这样才能训练贴近实战。
“机”也要具备实现焊接工艺的能力,这个能力包括设备类型、电流种类(直流、交流、脉冲等等)、电流大小、电特性、控制系统、机械结构等大框架以及瓷嘴、焊枪、冷却等辅助设施,简单一点说就是看看咱们的这个“金刚钻”能不能干的了焊接这点活。

“料”是指焊接材料,要求就是“选的对、用的好”。选的对就是我们要根据我们的工艺方案选择合适的焊丝、焊剂、焊条、保护气、垫板、熔嘴……等材料,用的好是指规格要用对、烘干要到位、用量要合适、保存要适当等等,篇幅有限不再面面俱到。
“法”可以简单理解为方法或者焊接工艺,这个是工艺评定需要验证的内容同时也是评定工作开展的依据,如果需要具体一点的话,可以总结为:是什么、怎么做、焊前咋准备、焊中咋操作、焊后咋检查……现在的焊接方法非常多,每种方法的工艺特点也各有不同,如果让我说的话,我只能说:“参照……(此处省略无数字)”。这里需要特别说明的是,“法”里面包含着检验试验方法。

“环”就很好理解了,两大因素:温度和湿度,两大场景:工厂和现场。当然主要会影响到焊接质量的因素都要纳入考虑,只是繁简程度不同而已。
说道这里,有朋友说了,太复杂了,我们也基本能懂了,你就告诉我们咋办不就完了么?哎~,这个要求前辈们也早就料到并专心备了课,所有的影响因素和操作方法都被前辈们总结到了标准里了,想知道具体怎么做,请参照执行以下标准:
ASME Ⅸ Qualification Standard for Welding, Brazing, and Fusing Procedures; Welders; Brazers; and Welding, Brazing, and Fusing Operators
AWS D1.1 Structural Welding Code—Steel
ISO 15609-1 Specification an qualification of welding procedures for metallic materials – Welding procedure specification –Part 1: Arc welding
NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定
……
其它国家的标准就不再一一列举了,主要是这些国家的语言咱们看不懂。
小伙伴们,你们明白了么?

【结束语】
焊接工艺评定不仅是焊接生产企业和焊接技术人员寻找正确工艺的方法,同时也是一个企业焊接技术实力和焊接质量保证能力的证明。焊接工艺评定是一个非常复杂和严谨的工作,各个标准中由于编者和每位读者的出发点不同,理解上也各有所重,真正操作时需要多多沟通、多多研究标准。