基于ＡＳＭＥ ＩＸ的焊接工艺评定系统 口薛季爱 口罗凡 口丁微嘉 口魏艳红 １．上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 ２０００６２ ２．南京航空航天大学 南京 ２１００１６ 摘要：在分析锅炉、压力容器等焊接生产制造企业的焊接工艺评定流程的基础上，参照多种成熟商业软件的设计， 建立了在局域网内共享模式的焊接工艺评定管理系统。焊接工艺人员可以方便地管理、查询和打印各种工艺文件，完成焊 接工艺指导书、工艺评定报告、焊接工艺规程、接头焊接工艺卡以及各种试验报告编制和管理工作，而且通过系统提供的 数据向导，可实现焊接工艺指导书与工艺评定报告以及工艺规程之间的数据导入与导出，能够更加快捷地完成工艺评定 工作。同时，可以按照ＡＳＭＥ第１ｘ篇作出自行完成焊接工艺评定必要性判断，从现有的ＰＱＲ中查找到可以覆盖拟定的 ＷＰＳ评定记录，如果不能覆盖，也可以查找到最接近的ＰＱＲ。此焊接工艺评定系统通过在不同企业使用和完善，与实际焊 接工艺评定的一般流程逐步符合，显示很强的实用性，可以大大提高工艺文件准备效率和质量。 关键词ｉ焊接工艺评定ＡＳＭＥ第１Ｘ篇焊接软件客户／服务器结构数据库系统 中图分类号：ＴＧ４０９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—４９９８（２０１０）０２—００４３—０３ 锅炉、钢制压力容器产品一般按照一定的法规和 接编制一份由这份报告所支持的焊接工艺规程；如果 标准进行产品的设计、制造、检验和验收。各种法规（标 未查到，则根据标准编制焊接工艺指导书，而后依据指 准）对产品的设计、制造、检验和验收方面的规定有很 导书编制焊接２１２艺评定试验计划并进行施焊，得出２１２ 大差别。根据产品制造法规、标准和技术条件的规定， 艺评定记录，结合标准，获得工艺评定报告，最终生成 为了保证产品的焊接质量，焊接接头的焊接工艺应有 由这份报告所支持的焊接工艺规程，并用于指导焊接 对应的焊接工艺评定。如果没有所支持的焊接工艺评 生产。 定，制造单位在产品投产前应按规定进行焊接工艺评 １．２ 实际需求 定。在生产过程中如果某些焊接工艺条件发生变更，且 参照ＡＳＭＥ ＩＸ标准并根据锅炉、压力容器等焊接 变更后没有所支持的焊接工艺评定，则变更后的焊接 生产制造业企业工艺技术活动的内容，对系统提出如 工艺在该工艺实施前，也应该按规定进行焊接２１２艺评 下需求说明： 定【”。 （１）要求系统能够实现对焊接工艺指导书（ＰＱＲＤ）、 随着企业局域网（ＬＡＮ）的出现，面向企业局域网 焊接工艺评定报告（ＰＱＲ）、焊接工艺规程（ｗＰｓ）、接头 的焊接工艺评定管理系统已经在企业中应用，并将在 焊接工艺卡（ｗＰｃ）等焊接工艺文件的编制、查询、浏 几年内保持主导地位。本文参照ＡＳＭＥ ＩＸ标准 】，在 览、打印等设计与管理； 以往基于ＪＢ４７０８—２００５的焊接工艺评定软件基础上， （２）要求系统能够设计与管理各种力学性能试验报 建立了基于客户／服务器结构多标准的焊接２］２艺评定 告，包括：射线检验报告、金相检验报告、焊接试验报 管理系统，使焊接工艺准备、焊接ｑ－艺会签等工作在企 告、断口检验报告、外观检查报告、拉伸试验报告、弯曲 业局域网内完成。 试验报告、冲击试验报告这８种报告； １ 系统需求 （３）要求系统能够依据焊接工艺评定标准自动推定 ＰＱｒｔ或ＷＰＳ的使用范围，并根据实际焊接条件进行工 １．１焊接工艺评定的一般程序 艺参数调整，代替人员从事繁琐复杂的焊接工艺卡的 焊接工艺评定应在焊接性试验基础上进行，是生 编制工作； 产前的工艺验证试验，应在制定焊接工艺指导书以后 （４）要求系统能够依据焊接工艺评定标准对用户设 及焊接产品之前进行…。一般锅炉压力容器生产厂家 计的焊接工艺报告等进行必要性判断，代替人员－Ｔ－：￣ 在制造新产品时，工艺组人员先根据焊接方法、母材等 进行繁琐复杂的核对与验证工作； 先决条件进行查询已有的焊接工艺规程。如果查不到， （５）要求系统能够实现对焊接坡口等图形的编辑和 则进一步查询是否有支持的焊接工艺评定报告。如果 有效管理； 查列符合要求的焊接工艺评定报告，工艺人员可以直 （６）要求系统能够实现对焊接工艺指导书、焊接工 收稿日期：２００９年１１月 艺评定报告、焊接工艺规程、接头焊接工艺卡以及各种 机械制造４８卷 第５４６期 ２０１０／２ 力学性能试验报告的中文、英文浏览和打印输出； （７）要求系统能够满足网络环境多用户使用的要 求，包括用户管理和权限分配等； （８）要求系统能够提供必要的在线帮助功能。 ２系统功能实现 ２．１ 系统界面框架 本系统所有功能模块均集中在一个统一框架下进 行实现。系统框架主要包括３个区：菜单与工具栏、功能 侧边栏和主工作区。系统界面框架主窗口如图１所示。 其中主工作区主要是用来设计与管理各个标准的 工艺文件（焊接工艺规程ＷＰＳ和焊接工艺评定记录 ＰＱＲ），将对应不同标准的工艺文件列表显示在主工作 区，如果工艺文件比较多时，可以通过内嵌的检索窗口 进行查询，只显示指定的工艺文件，并以与工艺报告相 同的格式进一步浏览、修改和打印所需要的工艺。 ２．２工艺评定必要性判断 本文根据不同标准规定的焊接工艺评定的一般规 则设计了必要性判断功能。将规则中的各条规则作为 检索条件，按照不同的焊接方法分别进行重要参数判 断，除给出判断结果外，还能给出一些参考建议，比如 是否需要重新做一些力学性能试验等。必要性判断条 件是根据相应的工艺评定标准设计的，其搜索条件不 能像一般查询一样简单地将各个条件组合在一起，而 需要对每个条件按标准进行修改。例如，对于用户输入 的母材要根据标准替换成相应的母材类别，然后按照 母材类别进行查询，对于母材厚度，则应按标准扩充为 一定的厚度范围。如此构造每一个条件，然后将其 组合起来，进行必要性判断。本系统采用“多条件增量 模糊查询”的算法建立了工艺评定必要性判断系统，图 ２为工艺评定必要性判断流程。 对应于上述过程的界面如图３所示。系统通过焊接 方法、Ｐ—Ｎｏ、母材后附、焊道厚度、组号、Ｆ—Ｎｏ等进行 ２０１０／２ 焊接工艺评定必要性判断，给出可以覆盖新ＷＰＳ的焊 接工艺评定，或者建议进行新的焊接工艺评定，此时可 以给出一个最接近的工艺评定。 ２．３工艺文件之间数据传递功能 为了能够快速生成工艺文件，本文设置了工艺文 件之间数据传递功能。为了提高数据传递效率，实现不 同文件数据的快速检索以及写入，在此充分利用了数 据库视图的优良机制。工艺规程中的数据可以由对应 的焊接工艺评定报告导入，而焊接工艺指导书中的数 据可以导出到焊接工艺评定报告中。 ２．４ 与专家系统接口 焊接工艺评定系统是焊接专家系统的重要组成部 分，一方面，该系统可以运行和使用，另一方面，该 系统还可以与整体专家系统捆绑应用。图４为专家系统 的主界面。 其中的“焊接工艺设计”选项，可以完成焊接工艺 指导书生成，部分内容可为焊接工艺评定系统所用。 此外，焊接工艺评定系统也实现了所见即所得的 报表打印预览及打印功能、插入特殊字符功能、网上会 签功能以及对坡口图形编辑和修改等功能，系统的实 用性和功能性全面满足了需求。 ３结论 （１）本文参照ＡＳＭＥ ＩＸ标准，分析了锅炉、压力容 器等焊接生产制造业企业工艺评定过程，设计了一个 机械制造４８卷 第５４６期
