焊接母材组别体系（欧洲和美国）

1概述当进行焊接工艺评定或焊工资格考试时，使用母材和焊材的特定组合来制备试件。为了减少生产要求的焊接工艺评定的数量，规范和标准对特定的母材和焊材作了规定，以认可被认为具有类似可焊性(即焊接对它们的影响是类似的)的一系列其它材料，或要求类似的技能（焊工资格）。标准和代码可以直接阐明用于材料分组的特定系统，或者参考其他代码和标准。两个最常用的分组系统由ISO标准（标准ISO/TR15608）和ASME/AWS规范（ASME规范IX卷，QW/QB-422，与AWSB2.1相同）提供。第一种将材料分类为“组”和“分组”，由数字标识，而第二种则称为“P-number”（P-No，其中“P”表示母材料），如下表所示。两者之间的主要区别在于，ISO系统允许将参考标准范围内的任何材料划分到相应组别，而ASME系统仅将P-No分配给代码中列出的材料或与列出的材料具有相同UNS编号的材料（参见下文以获得更多细节）。ISO/TR15608和ASMEIX母材体系比较.

2焊工和操作工考试(ISO9606和ISO14732)对于焊工资格考试，ISO9606（它取代了EN287）提供了母材和焊材的资格认可范围。ISO9606的最新版本中，例如当前的ISO9606-1（钢的熔化焊接）已经偏离了这一理念，采用类似于ASMEIX（以下描述）的系统，该系统认为焊材组成是唯一的“重要”变量，而焊工有资格使用一组焊材，其焊接的母材可以从1到11的任何组中选择（参见上表）。对于焊接操作工，ENISO14732涉及焊接设备的操作员。由于没有对焊工的技能进行测试，因此认可范围与相应的焊接工艺评定有关。3焊接工艺评定(ISO15610、15611、15612、15613和15614)

基于合格工艺评定所用的材料，ISO标准通常允许其认可一系列母材范围。这通常包括同一组内的材料和任何较低的分组。标准中提供了所有认可范围的完整列表。如果一个材料落在两个（分）组中，其被认为属于较低的一个。除此之外，标准还有其它变量认可范围的限制（例如焊材的认可范围），所以需要仔细检查，以确保标准允许的认可范围。焊材的认可范围是，必须使用与试验所使用焊材相同形式、名义成分、机械性能和氢含量的其它焊材。在标准的某些部分中有一些细微差别。在某些情况下，例如当需要韧性性能或高压焊接时，只有相同材料的焊材才是合格的。这也是在ENISO15610的情况下，焊材的性能需要依赖于工艺评定的保证。4材料组别(ISO/TR15608)本标准将具有可焊性的材料分成若干组，以允许多个不同等级的材料通过单个试验的焊缝进行认可。标准包括钢、铝合金、铜合金、镍合金、钛合金、锆合金和铸铁。大多数组别相对容易理解，并且为相关合金提供了组成范围。分组是基于名义的合金化成分，不考虑杂质。钢的分组考虑了一些附加因素：即合金的屈服强度及其热机械处理。这可能导致确定合金的组别或分组别的不确定性，并且可能需要考虑超出组成或拉伸性能的附加信息。例如，S460钢出现在几种不同的标准中。与热机械轧制钢有关的EN10025-4中规定的S460M属于第2.1组，而与正火钢有关的EN10025-3中规定的S460N属于第1.3组。由于可用的合金种类繁多，覆盖它们的标准也不同，因此在ISO/TR15608中将合金分配给特定的组可能是困难的。然而，有三种标准可用于确定材料的分组。PDCENISO/TR20172、20173和20174列出了许多不同等级的材料以及它们的组别。这些标准在确定相关组别以及因此确定认可范围方面非常有用。5ASME锅炉压力容器规范(IX卷)在ASME锅炉压力容器规范中，使用的材料的Ⅱ卷中。这些是ASME和ASTM之间合作的结果，它们共同编写了足以在由有色金属和有色金属材料构成的压力设备领域安全使用的材料规范。因此，除了“SA”标识符（例如ASTMA516变为SA-516）之外，ASME代码已经采用ASTM材料规范而没有改变。ASME分组使用母材金属的代码名称P-No和焊材的F号(F-No)来进行。该分组基于材料的可焊性、机械性能和组成等特性。母材金属列表在QW/QB-422中，该表允许根据ASTM的规格或其UNS编号确定某种材料的P-No。在QW/QB-422中只列出了根据ASME锅炉压力容器规范接受的用于制造承压部件的材料，因此它们可以被指定为P-No。如果金属没有出现在表QW/QB-422中，则它应考虑被分到“未分配的”，并且不能归类为P-No。如果未列出的材料具有与列出材料相同的UNS编号。材料，未上市材料与上市材料属于同一P-No。该列表为焊接/钎焊规范指定“最低拉伸强度”作为焊接/钎焊工艺评定拉伸试验的合格值。对于某些材料，表QW/QB-422指引用了ISO/TR15608:2005的分组标准的材料。此参考列表仅供参考，因为ASME第IX卷部分没有将此分组作为确定合格母材金属认可范围的基础。

表QW424.1给出了根据锅炉压力容器规范第IX卷的焊接工艺评定的认可范围。该规范还规定，母材金属和焊材的分组并不意味着任何母材金属和焊材可以在不考虑母材金属和焊材之间被替代。

ASME中钢的P-No

*包括碳钢和低合金钢，它们与普通碳钢具有不同的焊接性，或者具有不属于现有P-Nos的独特性能。

6AWS体系AWSD1.1的表3.1列出了根据其ASTM规范批准的免焊接工艺规范的AWS材料。在AWSD1.1表3.2中，根据母材和焊材在AWS中分类和强度，将母材和焊材也分成四类，以便在免的焊接工艺评定的情况下指导强度与母材金属的匹配。根据表4.8，所有未列出的材料都应满足AWSD1.1焊接工艺评定第4条的规定。

在免焊接工艺评定的情况下，只能使用AWSD1.1的表3.1中列出的四组材料。表4.8规定，如果所选材料不属于认可范围，则需要重新评定。非标准的母材金属的使用仅限于其自身。