加拿大標(biāo)準(zhǔn)鋼熔化焊焊工評定解讀

仝明磊，楊建，代緒成，華霖，孫玉光

（1.海洋石油工程（青島）有限公司，山東青島266520；2.大連華銳重工集團(tuán)股份有限公司，遼寧大連116000）

加拿大標(biāo)準(zhǔn)鋼熔化焊焊工評定解讀

仝明磊1，楊建1，代緒成1，華霖1，孫玉光2

（1.海洋石油工程（青島）有限公司，山東青島266520；2.大連華銳重工集團(tuán)股份有限公司，遼寧大連116000）

隨著中國鋼結(jié)構(gòu)制造企業(yè)進(jìn)軍加拿大建造市場，按照CSA W47.1標(biāo)準(zhǔn)對焊接操作人員進(jìn)行評定成為必然選擇。從適用范圍、有效期、評定內(nèi)容、重要變素、焊后試驗等方面，詳細(xì)解讀了CSA W47.1標(biāo)準(zhǔn)焊工評定的操作要點，能更好地為加拿大鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)焊工評定服務(wù)，對承攬相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

CSA認(rèn)證；CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)；焊工評定；重要變素

0　前言

CSA（加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）認(rèn)證是企業(yè)相關(guān)產(chǎn)品迅速打入加拿大和北美市場的金鑰匙。CSAW47.1是加拿大鋼熔化焊公司認(rèn)證、焊接人員及焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)，它在焊接人員資格評定方面有著嚴(yán)格、系統(tǒng)的規(guī)定，焊工評定及檢驗都必須經(jīng)過CWB（加拿大焊接局）代表見證才會有效，焊工資質(zhì)還須由CWB親自簽發(fā)和郵寄，因此焊工評定流程較為復(fù)雜、周期也更長。在此結(jié)合實際工作，梳理了加拿大鋼熔化焊工評定標(biāo)準(zhǔn)的操作要點，以便承攬相關(guān)業(yè)務(wù)的企業(yè)能夠科學(xué)、高效地開展加拿大鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)焊工評定工作。

1　適用范圍及資質(zhì)維護(hù)

1.1適用范圍

（1）CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)僅適用于最低屈服強(qiáng)度為不大于700 MPa的鋼熔化焊工評定，不適用于工藝管線及壓力容器焊工評定（執(zhí)行美國機(jī)械工程協(xié)會ASMEIX標(biāo)準(zhǔn)）和長輸管線焊工評定（執(zhí)行美國石油管道協(xié)會API1104標(biāo)準(zhǔn)）。

（2）CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)適用的焊接厚度為3 mm及以上，厚度3 mm以下執(zhí)行AWSD1.3標(biāo)準(zhǔn)。

（3）CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)評定的焊接操作人員包含焊工、定位焊工、焊接操作工，還包含了電弧點焊焊工資格的評定。

1.2資質(zhì)有效期

（1）CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)的焊工資質(zhì)分為可移植和不可移植資質(zhì)，可移植資質(zhì)離開原公司并在3個月以內(nèi)受聘于另一家CWB認(rèn)證的公司，焊工資質(zhì)繼續(xù)有效；不可移植資質(zhì)離開原公司，焊工資質(zhì)立即失效。

（2）連續(xù)工作的情況下，除非懷疑其工作能力，CSAW47.1焊工資質(zhì)有效期為2年；除非懷疑工作能力，定位焊工和焊接操作工資質(zhì)都是長期有效。

1.3資質(zhì)維護(hù)

焊工中斷焊接超過3個月相應(yīng)資質(zhì)即被撤銷，使用相同工藝從事非CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)的焊接操作也可作為焊接連續(xù)性記錄，由認(rèn)證公司的焊接管理員每月更新焊工在崗報告并提交CWB或其授權(quán)代理機(jī)構(gòu)審核。

1.4續(xù)證考試

按照CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)評定合格的焊工，每2年需要進(jìn)行一次續(xù)證考試以延續(xù)焊工資質(zhì)，續(xù)證有效期為證書過期前3個月及過期后3個月以內(nèi)。如果雇主能夠向焊接局證明：該焊工在之前的兩年連續(xù)工作且在最近3個月在工作；提供RT報告或其他文件證明該焊工一直具備所持資質(zhì)的良好技能和完成優(yōu)質(zhì)焊縫的能力，續(xù)證考試也可能被免除。

2　評定分類、方法及考試項目

2.1評定分類

（1）工藝模式分類：手工焊、半自動焊、機(jī)械焊、自動焊。

（2）類別：分為F（平焊）、H（橫焊）、V（立焊）、O（仰焊）四個類別。

（3）級別分類：分為T級（板或管單面焊雙面成型）、S級（板單面焊帶襯墊）、FW（角焊縫）、WT（定位焊）、ASW（電弧點焊）五個級別。

2.2評定方法

CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)可以通過參加標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的焊工評定考試或工藝評定合格獲取焊工資質(zhì),在獲得足夠證明的情況下CWB還可能為按照其他國家或國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)評定合格的焊工簽發(fā)不可移植的焊工資質(zhì)證明。

2.3評定內(nèi)容

CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)通過類別和級別的組合確定焊工評定的考試項目，除了電弧點焊外，每個組合中都包含角焊縫的評定，這是該標(biāo)準(zhǔn)焊工評定操作中的難點。具體考試項目詳見表1。

表1　CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)焊工評定考試項目

3　評定重要變素及覆蓋范圍

重要變素是發(fā)生改變時必須進(jìn)行重新評定的變素。焊接人員只能從事其獲得資格的相應(yīng)級別、類別、厚度范圍及焊接方法相關(guān)的焊接工作，CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)的重要變素及其覆蓋范圍如下。

3.1焊接方法

CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了SMAW（焊條電弧焊）、FCAW（藥芯焊絲電弧焊）和MCAW（金屬芯焊絲電弧焊）、GMAW（熔化極氣體保護(hù)電弧焊）、SAW（埋弧焊）、GTAW（鎢極氬弧焊）、ESW（電渣焊）和EGW（氣電立焊）等焊接工藝，每種焊接工藝都需要進(jìn)行單獨的資格考試。組合焊必須記錄每一種焊接方法及焊接順序。

3.2熔滴過渡模式

對于GMAW來說，短路過渡模式、粗滴過渡模式、噴射過渡模式和脈沖過渡模式都需要進(jìn)行單獨的資格考試。

3.3焊接方法應(yīng)用模式

手工焊、半自動焊、機(jī)械焊、自動焊4個模式都需要進(jìn)行單獨的資格考試。

3.4級別

相同工藝、位置和工藝方式下，T級可以評定S級、FW級和WT級；S級可以評定FW級和WT級；FW級可以評定WT級；WT級只具備定位焊資質(zhì)；ASW級只具備電弧點焊資質(zhì)。

3.5類別

平焊可以覆蓋平焊和橫角焊；橫焊可以覆蓋平焊和橫焊；立焊可以覆蓋平焊、橫焊和立焊；仰焊可以覆蓋平焊、橫焊、立焊和仰焊位置的焊接。焊接人員可以直接考取級別較高的資質(zhì)而無需從最低級別考起。

3.6焊條組別

對于SMAW來說，焊條分為F1、F2、F3和F4四個組別，F(xiàn)號大的覆蓋F號小的。對于FCAW來說，自保護(hù)焊絲、藥芯/金屬氣體保護(hù)焊絲資格可以相互覆蓋。

3.7立焊方向

通常的立焊是指立向上焊接，除特殊情況外（僅蓋面采用立向下焊接或根本焊道采用立向下焊但工藝要求全部清根等），立向下焊接需要進(jìn)行單獨的資格考試。

3.8是否鍍鋅

鍍鋅工件焊接需要進(jìn)行單獨的資格考試。

3.9厚度

考試合格的焊工或操作工評定厚度范圍為3 mm及以上所有厚度，角焊縫覆蓋所有焊腳尺寸。對于電弧點焊來說，厚度超過評定范圍需要進(jìn)行單獨的資格考試。

4　測試及檢驗要求

4.1母材及焊材選擇

CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)焊工評定所用的母材最低屈服強(qiáng)度必須大于等于250 MPa且小于等于350 MPa，所用焊絲必須是由CWB或其授權(quán)機(jī)構(gòu)根據(jù)最新的CSAW48或AWS5.1標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證過的焊絲，這對焊工評定母材及試件選用非常重要。

4.2測試試板

根據(jù)級別和類別的不同，各類焊接人員的測試由角焊縫、坡口焊縫加角焊縫或其他適當(dāng)焊縫組成，并以適當(dāng)?shù)暮附臃椒ㄟM(jìn)行不同焊接位置的測試。焊工考試時按照標(biāo)準(zhǔn)給出的試件組裝圖選擇即可。

4.3焊接要求

（1）角焊縫焊腳尺寸不得大于8 mm，必須完整焊完并清理，必須按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行停弧和重新起弧的操作。

（2）定位焊每個位置須焊接一個試板，需在試板中間焊接一條不小于50 mm的單道角焊縫。

（3）電弧點焊資格考試須焊接6個點焊縫，其中3個使用單層薄板，3個采用雙層薄板。

（4）對于T級、S級來說，根部焊道必須按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行停弧和重新起弧的操作，背面焊道焊接前必須經(jīng)過CWB代表檢驗確認(rèn)，如果CWB代表認(rèn)為氣刨量過大，該試件將被作廢并重新組對焊接。管1G（水平轉(zhuǎn)動）和2G（垂直固定），只需焊接試件周長的一半。

4.4補考及升級考試

首次考試失敗，全面檢查設(shè)備、工藝、參數(shù)后可以立即進(jìn)行補考，補考失敗，必須提供培訓(xùn)記錄，且根據(jù)已經(jīng)通過的考試安排最低級別的考試。因低級別考試失敗而未被認(rèn)可的其他考試可以保持3個月升級有效期，已經(jīng)考試合格的低級別位置不需重新考試。

4.5檢驗項目及要求

CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)只要求檢驗人員按相關(guān)規(guī)定持證，并未要求一定持加拿大標(biāo)準(zhǔn)證書，具體檢驗項目及要求如下。

4.5.1檢驗項目

（1）T級和S級：100％外觀，除GMAW外，雇主可以選擇自由選擇采用RT或DT，如發(fā)現(xiàn)有未熔合缺陷，雇主可以自由選擇補充彎曲試驗（2個根彎和1個面彎），且彎曲試驗結(jié)果具有優(yōu)先權(quán)。RT檢驗長度為150 mm，SMAW和GTAW為115 mm。

（2）FW級：100％外觀+2個橫截面宏觀腐蝕試驗。

（3）WT級：100％外觀+1個斷裂試驗。

4.5.2檢驗要求

（1）外觀合格標(biāo)準(zhǔn)：T級外形符合標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，根部未焊透單個不超過5 mm，38 mm內(nèi)總長不超過6 mm，根部和表面焊道規(guī)則平滑且余高不超過3 mm，咬邊不超過1 mm；S級外形符合標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求，且咬邊不超過1 mm，最大焊腳（8 mm）偏差不超過2 mm；FW級和WT級要求沒有焊瘤或裂紋，咬邊不超過1 mm。

（2）彎曲試驗合格標(biāo)準(zhǔn)：背彎為單數(shù)時，背彎不合格則考試不合格；如果背彎合格，偶數(shù)進(jìn)行面彎。在任何方向焊接不連續(xù)不得超過3 mm，邊角裂紋（除可見夾渣等原因不得超過3 mm外）最大不連續(xù)不得超過6 mm，1～3 mm的焊接不連續(xù)總和不得不超過10 mm。

（3）斷裂試驗合格標(biāo)準(zhǔn)：焊縫完全熔合至根部，并且不得包含尺寸大于2.5 mm的氣孔或夾渣。

（4）宏觀腐蝕合格標(biāo)準(zhǔn)：焊縫完全熔合至根部，沒有裂紋，焊腳不得小于規(guī)定尺寸3 mm以上。

5　結(jié)論

加拿大幅員遼闊，鋼結(jié)構(gòu)市場潛力巨大，按照CSA的標(biāo)準(zhǔn)對企業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證，是中國企業(yè)進(jìn)軍加拿大鋼結(jié)構(gòu)建造市場的必由之路。CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)在接操作人員資格評定方面有著嚴(yán)格、系統(tǒng)的規(guī)定，同時由于該標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)應(yīng)用較少，評定要素及評定流程都較為復(fù)雜，這為初次進(jìn)行CSA認(rèn)證的企業(yè)在焊接操作人員評定方面帶來了困難。通過對CSAW47.1標(biāo)準(zhǔn)評定操作要點的梳理和深入解讀，避免了復(fù)雜要素帶來的混淆，使其更具操作性，可以幫助企業(yè)更加規(guī)范、高效的開展焊接操作人員評定工作，從而提高焊接人員操作技能和產(chǎn)品焊接質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。

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如不要一手持焊條，另一手焊接；焊絲淋雨等。

圖3　監(jiān)控小組抽查焊接現(xiàn)場Fig.3QC team monitoring the welding parameters

（4）施焊時隨身攜帶測溫蠟筆或者測溫槍，嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程規(guī)定的預(yù)熱溫度和層間溫度進(jìn)行施焊。

（5）施焊時嚴(yán)禁在母材上隨意引弧，以免造成母材損傷。

（6）掌握焊接工藝規(guī)程的使用，嚴(yán)格按其各項規(guī)定進(jìn)行施焊作業(yè)。

4　結(jié)論

深水導(dǎo)管架的在役環(huán)境等特點決定了其對于焊接質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求。示例導(dǎo)管架在施工中結(jié)合建造場地實際采用合理的焊接工藝、科學(xué)的管理措施，有效地保證了導(dǎo)管架的焊接質(zhì)量，希望能夠為類似項目的焊接質(zhì)量控制提供些許指導(dǎo)和借鑒。

[1]AWS D1.1/D1.1M Structural welding code-steel[S]，2010.

[2]DNV-OS-C401FabricationandTestingofOffshoreStructures [S]，2001.

[3]張文鉞.焊接冶金學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

[4]徐玉強(qiáng).海洋鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量控制[J].中國造船，2007（48）：698-707.

Interpretation of welder qualification for standard steel fusion welding in Canada

TONG Minglei1，YANG Jian1，DAI Xucheng1，HUA Lin1，SUN Yuguang2
（1.China Offshore Oil Engineering Co.，（Qingdao）Ltd.，Qingdao 266520，China；2.Dalian Huarui Heavy Industry Group Co.，Ltd.，Dalian 116000，China）

With Chinese steel manufacturing company entering into Canadian construction market,evaluating welding operating personnel according to CSA W47.1 becomes an inevitable choice.Considering from the aspects of range of application，period of validity,assessment details,essential variables and postwelding inspection,important items of welder qualification according to CSA W47.1 are interpreted in detail in this paper,which could well serve for welder qualification of Canada steel code，and could provide a reference and guidance for company engaged in related business.

CSA certification；CSAW47.1 code；welder qualification；important variables

TG40

B

1001－2303（2016）05－0127-04

10.7512/j.issn.1001-2303.2016.05.28

2016－02－18；

2016－03－10

仝明磊（1983—），男，河南人，碩士，國際焊接工程師（IWE），美國焊接協(xié)會注冊焊接檢驗師（CWI），主要從事海洋石油工程焊接檢驗、質(zhì)量控制、焊接人員資質(zhì)認(rèn)證等工作。