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摘要：焊接工艺评定标准是焊接标准领域最核心、最基础的标准。目前国内三代核电存在两份焊评标准NB/T 20002.3和NB/T 20450.3，这增加了设计制造成本和监管难度，也不利于出口。本文比较了两份标准内容范围差异，关于检验试验项目及验收要求、焊接变素、覆盖范围等主要技术分歧，同时对差异项进行分析研究，并在此基础上给出标准统一的建议。焊接工艺评定标准技术路线统一的开创性研究工作，对于完善我国核电标准体系，提升标准自主化水平，促进我国核电“走出去”具有重要的现实意义。
关键词：NB/T 20002.3;NB/T 20450.3;焊接工艺评定;技术路线统一
中图分类号：TG42文献标志码：C文章编号：1001-2303（2020）11-0109-06
DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.11.20
0 前言
截至2019年12月底，中国大陆共有47台商业运行核电机组、总装机容量4 875万kW，位列全球第三，核电总装机容量占全国电力装机总量的2.42%;此外还有15台在建核电机组、19座民用研究堆[1]。焊接是核电设备制造、核电机组建造安装中必不可少的主要工艺方法，焊接质量直接关系着三道密闭屏障的功能实现，进而影响到核电站的安全水平。而焊接工艺评定（简称焊评）是焊接质量控制的基础和核心环节。
NB/T 20002.3-2013《压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 第3部分：焊接工艺评定》[2]，是对EJ/T 1027-1996的修订，其编制主要依据法国RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》（2007版）S3000章，同时又具有自己的特色，是根据国外先进标准和我国核工业实际演化而来的。RCC-M 2007版符合法国AREVA公司EPR机组的技术要求。该标准目前已在福清5/6号、巴基斯坦卡拉奇K2/K3、漳州1/2号、昌江多用途模块式小型堆（ACP100）、防城港3/4号等核电机组中应用，效果良好。
NB/T 20450.3-2017《压水堆核电厂核岛机械设备焊接另一规范 第3部分：焊接工艺评定》[3]，编制的主要依据是美国ASME《锅炉及压力容器规范》（2010版）第III卷NB/NC/ND/NE/NF篇-4300章、第IX卷以及美国核管会RG导则，并且参考了西屋公司AP1000的技术规格书等，其目标应用对象是AP1000、CAP1400和CAP1700型号机组。
由于存在两份焊评标准，不利于我国核电技术的积累和长远发展，同时也增加了我国核岛机械设备监管的复杂度和制造成本;在核电“走出去”时，无法以优化统一的标准体系形象示人。国家及行業主管部门对此高度重视，国办发[2018]71号《国务院办公厅关于加强核电标准化工作的指导意见》文件，明确要求“形成标准技术路线统一、结构完善的核电标准体系”;核电重大专项中，也专门规划了中国先进核电标准体系研究专项，并分两个阶段开展。中国核电工程有限公司在上述两个项目的焊接领域均为牵头单位。
文中比较了两份标准内容范围差异，关于检验试验项目及验收要求、焊接变素、覆盖范围等主要技术分歧，同时对差异项进行分析研究，并在此基础上给出标准统一的建议。
1 NB/T 20002.3与NB/T 20450.3的内容范围差异
两份焊评标准的内容范围存在着显著差异：NB/T 20002.3中无回火焊道、耐磨堆焊内容，焊接方法中无激光焊，详细规定了有效期;而NB/T 20450.3中未对模拟补焊、铸钢件补焊专门设置要求，无摩擦焊方法，未规定有效期，具体分析如下。
1.1 回火焊道
回火焊道虽然在建造阶段使用很少，但两份标准中都有关于焊后免做热处理的特殊规定，其实质是采用回火焊道技术，所以有必要将其工艺评定要求加以明确。此外，随着我国核电建设的快速发展，更多机组将投运、甚至延寿，这将不可避免地遇到设备部件焊接修复的问题。回火焊道作为一项重要的焊接修复技术，势必会应用到核电站中，所以有必要将回火焊道内容纳入到焊评统一标准中。
1.2 耐磨堆焊
耐磨堆焊的焊材、焊接方法、焊评、焊接操作、无损检验等均有特殊规定（在NB/T 20002.7中）;其应用用户也以阀门厂为主，相对单一。综上，可考虑将耐磨堆焊相关内容放到一起，形成焊接标准的一个部分，而不在焊评标准中具体规定。
1.3 模拟补焊和铸钢件补焊
模拟补焊评定中不仅考虑到原母材，还考虑到原有焊缝的影响，从而更好地代表实际补焊情况，可纳入到统一标准中，但应注意，需要开展模拟补焊的情形是有限的，并非所有情况都需要模拟补焊。
关于铸钢件补焊，按照法国的实践，对于材料厂而言（不是制造商），必须按铸钢件补焊专门条款进行工艺评定。从技术角度，NB/T 20002.3也确实提出了一些特殊要求，例如评定件材料须是铸件，坡口为挖槽形式，试件厚度代表实际补焊产品的最大厚度等，从而使得评定试件能更好代表产品实际补焊。因此有必要保留这些要求，并明确材料厂的铸件焊补应按此执行。
1.4 焊接方法
筛选原则是根据核电建造中的应用需求来确定是否列入。目前国内堆内构件、燃料贮存格架焊接有采用激光焊，故应该列入。考虑到ASME体系，在第Ⅲ卷NB/NC/ND-4311中，限制摩擦焊用于容器和管道的制造;另外在RCC-M体系中，摩擦焊仅在RPV贯穿件的套管adaptor sleeve（材料是MC 4108的NC 30Fe镍基合金）有过应用，但目前国内均使用熔化焊完成此构件，因此可去除摩擦焊的内容。
1.5 有效期
NB/T 20450.3中认为合格的工艺评定无有效期限制。NB/T20002.3的逻辑是需要考虑实施中的反馈以及制造商使用该工艺的技能水平。对于经常性出现的补焊，或者产品焊接见证件出现问题的焊接工艺，应该调查所使用的焊接工艺评定是否正确;另外，制造商的技能水平如果未得到证实，也影响其使用该工艺的能力，所以按照国内实践，规定焊接工艺评定的有效期（或有效性）是合适的。 2 NB/T 20002.3与NB/T 20450.3的主要技术分歧
经过国家重大专项以及能源局标准统一两个项目的科研攻关，课题组（专业组）详细地梳理分析出NB/T 20002.3与NB/T 20450.3技术上共有221项差异项，整体对比结果如表1所示。文中仅对其主要差异点进行初步分析。
2.1 母材分类分组
考虑到具有类似化学成分、组织和机械性能的材料具有相似的焊接性，为了减少焊評数量，因此在标准中对母材进行分类分组。
NB/T 20002.3中的母材分类分组依据GB/T 19869.1-2005附录B，其源于ISO 15608。类别号是根据化学成分和组织确定的;在同类中，又根据力学性能和化学成分划分不同的组别号。目前，国际上ISO 20172、ISO 20173、ISO 20174分别给出了欧洲材料、美国材料和日本材料的所对应的ISO 15608分类分组号。
NB/T 20450.3中的材料分类分组源于ASME第Ⅸ卷，其分类分组原则或方法未明确。总体而言，ASME缺乏权威的、公认的分类方法;而在分组方面，其划分更加模糊。对于要求冲击的，不允许不同分组号间覆盖，然而有时不同分组号的材料，其冲击性能要求并无差异，例如SA-106 B（P-No.1，Group No.1）和SA-106 C（P-No.1，Group No.2）。在我国核电用材料中，约80%的碳钢牌号按ASME分类方法划为P-No.1 Group No.1，其按ISO 15608则对应不同的类组1.1、1.2、11.1。按ISO 15614，11.1可以覆盖1.1、1.2，反之则不可。另外按ISO 15614，还要求对于ISO 15608的1、11组的材料，评定覆盖范围是规定屈服强度等于或小于评定材料的材料。综上所述，对于ASME中的P-No.1 Group No.1而言，按ISO 15608的分类方法和ISO 15614的评定覆盖范围规定更为严格，对于P-No.1 Group 2情况类似。
2.2 焊接变素
对接试件评定要素是焊评标准的基础、核心内容，决定了焊评的覆盖范围（详见2.4节），下面以此为例进行分析。一些特殊焊缝的类型，是在对接的基础上进行专项规定，例如带隔离层的异种金属接头和插套焊接头等。
NB/T 20450.3中有57项重要变素和附加重要变素，其均在NB/T 20002.3中5.5.1-5.5.5节有对应条款。规定进一步分析比较两者的具体：对应的条款中，有17项相同或等效;40项不同，其中的35项NB/T 20002.3要求相对严格，3项NB/T 20450.3中要求相对严格，2项需要进一步试验研究（电参数中第一层焊道的热输入增加超过10%;堆焊层数和顺序）。NB/T 20450.3中的非重要变素是梳理的差异项。以最常见的焊条电弧焊（111）为例，在NB/T 20450.3表7中规定了15项非重要变素。对于其中8个非重要变素，在NB/T 20002.3中有相关规定，且改变后会影响焊评有效性，如表2所示。综上所述，总体上NB/T 20002.3的技术要求更为严格。
2.3 试验和检验项目
2.3.1 无损检验项目
两份标准均规定了评定试件均应经过实际产品接头在制造过程中规定的所有无损检测（这是根据AP1000工程实践，对于ASME标准的补充）。但在验收标准上，NB/T 20450.3需满足产品级别的规定，而NB/T 20002.3规定需满足一级焊缝的要求。
2.3.2 试验项目
NB/T 20450.3中，对接试件应进行拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、晶间腐蚀试验（奥氏体不锈钢）;对于角焊缝试件，只需进行宏观金相检验。NB/T 20002.3中，板对接试件还应进行熔敷金属的纵向室温、高温拉伸（如需）、化学成分分析、δ铁素体含量测试（奥氏体不锈钢），金相检验、硬度试验（铁素体钢）;对于T型接头和支管接头，需进行金相试验和硬度试验[4]。
上述差异性的试验项目是很有必要性的，原因有：（1）金相检验：包括宏观和微观，可以考察接头的显微组织，进而会影响到力学性能。宏观金相检验应无裂纹、未焊透、未熔合及超标的气孔、夹渣等缺陷。微观金相检验，对于奥氏体不锈钢和镍基合金应无影响性能的显微裂纹和沉淀相，对于其他钢种，应无显微裂纹和由于淬火而形成的异常组织。（2）硬度试验：限制硬度上限，可以有效地避免冷裂纹的发生，也是判断铁素体钢接头是否存在淬硬组织的客观检测手段。（3）铁素体含量：对于奥氏体不锈钢，一定数量铁素体的存在可以形成对热裂纹不敏感的FA凝固模式;但其含量不宜过高，否则会给接头韧性以及耐腐蚀性带来不利影响。总之，这些试验项目技术上是合理的，符合现有核工业实践，有利于保证接头质量。
2.3.3 常规机械性能试验
拉伸、弯曲、冲击试验是在NB/T 20002.3和NB/T 20450.3中均规定的常规机械性能试验，但其具体试验要求和验收标准存在差异。对于上述试验的标准差异、产生的原因和分析说明如表3所示。
需要说明的是，在焊评层面，暂不需要考虑两套标准由于力学性能试验执行标准不同，而对结果带来的具体影响。在这方面，国内外已经开展了一些深入研究，例如通常认为拉伸试样标距4D或5D，对抗拉强度影响很小，但对延伸率有显著影响[5];冲击试验中锤韧半径2 mm或8 mm，在60 J以下的结果中无明显差异[6]。
2.4 覆盖范围
覆盖范围的差异和试验检验项目以及变素设置上密切相关。例如，NB/T 20450.3中对角焊缝只进行金相检验，检查成形以其横截面的不连续和根部熔合情况，由于母材厚度对该检验无影响，因此覆盖范围中对于角焊缝母材厚度、直径和角焊缝尺寸无限制。类似的，在NB/T 20002.3奥氏体不锈钢评定中有铁素体含量测试的规定，而母材中的N含量对于铁素体含量有较大影响，因而覆盖范围里规定了N含量超过0.11%时应使用相同N含量规定的母材进行评定。 类似的重大技术差异项还有：厚度、支管直径和角度、焊接方法、接头类型、填充材料及尺寸、电流、热输入、预热、后热、焊后热处理、道间温度、特殊要求等，这些差异项的技术路线统一需从整体通盘考量，有些难度较大。
3 技术路线统一的思路
3.1 分歧产生的原因
两份焊评标准的技术路线分歧，源自于参考标准ASEM第Ⅸ卷和RCC-M的差异，这与参考标准版本的变化、国家工业基础环境和具体堆型实践的不同息息相关。具体而言，RCC-M在早期版本（2000Ed.+2002Ad及以前）遵守了ASME第Ⅸ中的要素，几乎ASME第Ⅸ卷中所有要素均可在RCC-M中找到對应的要求，同时也存在一些重大不同，如试验项目，插套焊、支管等特殊规定等;后期RCC-M（2007 Ed.及以后）受地区影响和EPR堆型的推广考虑，评定规则基于ISO 15614-1，脱离了ASME第 Ⅸ卷的框架。
ASME Ⅸ在Introduction指出“The purpose of the Procedure Specification and the Procedure Qu-alification Record （PQR） is to ensure the material joining process proposed for construction is capable of producing joints having the required mechanical properties for the intended application”，其目的仅为保证接头机械性能，其他与接头完好性有关的因素（例如管道外径大小）会在焊工考试中而不是焊评标准中处理。ISO 15614-1指出“The primary purpose of welding procedure qualification is to demonstrate that the joining process proposed for construction is capable of producing joints having the required mechanical properties for the intended application”。这里保证机械性能是主要目的，但不是唯一目的。还要求满足无损检测（缺陷控制）、硬度/金相（组织）、铁素体含量（避免过低造成热裂纹、过高影响服役性能）、晶间腐蚀等，增加的评定合格项目导致需要考虑的影响因素增多。由上述分析可知，分歧产生的根本原因是对评定合格接头的要求不同，或者说焊接出发点不同，导致试验检验项目和变素等规定产生较大的差异。
如果仅将机械性能作为评价标准，ASME Ⅸ是完善的;然而如需考虑其他检验项目时，ASME在要素上就存在一些不足，例如，背面保护气体不当发生氧化，会造成耐腐蚀性能下降，严重时甚至出现菜花状缺陷;不锈钢或镍基合金中的道间温度过高，则促进热裂纹的产生;后热不恰当可能产生冷裂纹等，而这些在ASME中都不影响工艺评定的有效性。另一方面，ISO 15614-1则可能过于严苛，有些要素与评定接头质量无直接联系，例如试件的外径、焊接方法的自动化程度、接头有无衬垫等。
3.2 国际研究动态
关于ISO与ASME第Ⅸ卷焊接工艺评定的融（harmonization），世界核协会（World Nuclear Assoc-iation）组织TWI、斗山、AREVA、Westinghouse、JSME等单位已经开展了有关研究。阶段性研究成果认为，两者完全融合是困难的[7-9]。
ISO/TC44已出版ISO 15614.1-2017，为了包容ASME第Ⅸ卷的要求，在标准中引入Level 1、Level 2两种评定方法，Level 1对应ASME第IX卷，level 2对应原ISO 15614.1，且在第一章总则中明确规定：“In level 2，the extent of testing is greater and the ranges of qualification are more restrictive than level 1”、“Procedure tests carried out to level 2 automatically qualify for level 1 requirements，but not vice-versa”。以上表述与文中对比结果中有关焊接变素和试验项目方面的结论是一致的。
3.3 技术路线统一解决方案
综合考虑，在焊接工艺评定的技术路线统一上，存在4种可选方案，各有利弊，如表4所示。
经深入讨论，立足于我国核电产业需求、工业基础、监管环境及核电技术多样性的现状，最终课题组（工作组）选择第2种方案。这与目前国际上标准融合的实践相一致。
当然，在国内自主化、开展独立研究的同时，应跟踪、消化ISO 15614-2017 版的变化，以及国际上相关研究动态，作为焊接工艺评定标准技术路线统一的重要参考。
参考文献：
[1] 核安全局2019年年报[G]. 2019.
[2] NB/T 20002.3-2013，压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 第3部分：焊接工艺评定[S]. 2013.
[3] NB/T 20450.3-2017，压水堆核电厂核岛机械设备焊接另一规范 第3部分：焊接工艺评定[S]. 2017.
[4] 王宇欣，李哲，董安，等. 核电厂焊评标准NB/T 20002与ASME-Ⅸ的比较研究[J]. 核动力工程，2017，38（4）：39-42.
[5] Elmar Upitis，PE Michael Gold. Comparison of ASME sp-ecifications and European standards for mechanical testing of steels for pressure equipment[J]. ASME standard tech-nology，LLC，2005.
[6] Randy K. Nanstad，Mikhail A. Sokolov. Charpy impact testresults on five materials and NIST verification specimens using instrumented 2 mm and 8 mm strikers[J]. Metals and Ceramics Division OAK RIDGE NATIONAL LABORAT-ORY P.O. Box 2008 Oak Ridge，TN 37831-6151.
[7] Comparison of the ASME，RCC-M and ISO requirements for welding qualification and welding quality[S]. ICONE 24.
[8] ASME LLC STP-NU-051-1，Code comparison report for Class 1 nuclear power plant components[S].
[9] Marcello Consonni. Comparison of the ASME，RCC-M and ISO requirements for welding qualifications and welding quality[C]. ICONE 24-60282，Charlotte，North Carolina，USA，2016.
关键词：NB/T 20002.3;NB/T 20450.3;焊接工艺评定;技术路线统一
中图分类号：TG42文献标志码：C文章编号：1001-2303（2020）11-0109-06
DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.11.20
0 前言
截至2019年12月底，中国大陆共有47台商业运行核电机组、总装机容量4 875万kW，位列全球第三，核电总装机容量占全国电力装机总量的2.42%;此外还有15台在建核电机组、19座民用研究堆[1]。焊接是核电设备制造、核电机组建造安装中必不可少的主要工艺方法，焊接质量直接关系着三道密闭屏障的功能实现，进而影响到核电站的安全水平。而焊接工艺评定（简称焊评）是焊接质量控制的基础和核心环节。
NB/T 20002.3-2013《压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 第3部分：焊接工艺评定》[2]，是对EJ/T 1027-1996的修订，其编制主要依据法国RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》（2007版）S3000章，同时又具有自己的特色，是根据国外先进标准和我国核工业实际演化而来的。RCC-M 2007版符合法国AREVA公司EPR机组的技术要求。该标准目前已在福清5/6号、巴基斯坦卡拉奇K2/K3、漳州1/2号、昌江多用途模块式小型堆（ACP100）、防城港3/4号等核电机组中应用，效果良好。
NB/T 20450.3-2017《压水堆核电厂核岛机械设备焊接另一规范 第3部分：焊接工艺评定》[3]，编制的主要依据是美国ASME《锅炉及压力容器规范》（2010版）第III卷NB/NC/ND/NE/NF篇-4300章、第IX卷以及美国核管会RG导则，并且参考了西屋公司AP1000的技术规格书等，其目标应用对象是AP1000、CAP1400和CAP1700型号机组。
由于存在两份焊评标准，不利于我国核电技术的积累和长远发展，同时也增加了我国核岛机械设备监管的复杂度和制造成本;在核电“走出去”时，无法以优化统一的标准体系形象示人。国家及行業主管部门对此高度重视，国办发[2018]71号《国务院办公厅关于加强核电标准化工作的指导意见》文件，明确要求“形成标准技术路线统一、结构完善的核电标准体系”;核电重大专项中，也专门规划了中国先进核电标准体系研究专项，并分两个阶段开展。中国核电工程有限公司在上述两个项目的焊接领域均为牵头单位。
文中比较了两份标准内容范围差异，关于检验试验项目及验收要求、焊接变素、覆盖范围等主要技术分歧，同时对差异项进行分析研究，并在此基础上给出标准统一的建议。
1 NB/T 20002.3与NB/T 20450.3的内容范围差异
两份焊评标准的内容范围存在着显著差异：NB/T 20002.3中无回火焊道、耐磨堆焊内容，焊接方法中无激光焊，详细规定了有效期;而NB/T 20450.3中未对模拟补焊、铸钢件补焊专门设置要求，无摩擦焊方法，未规定有效期，具体分析如下。
1.1 回火焊道
回火焊道虽然在建造阶段使用很少，但两份标准中都有关于焊后免做热处理的特殊规定，其实质是采用回火焊道技术，所以有必要将其工艺评定要求加以明确。此外，随着我国核电建设的快速发展，更多机组将投运、甚至延寿，这将不可避免地遇到设备部件焊接修复的问题。回火焊道作为一项重要的焊接修复技术，势必会应用到核电站中，所以有必要将回火焊道内容纳入到焊评统一标准中。
1.2 耐磨堆焊
耐磨堆焊的焊材、焊接方法、焊评、焊接操作、无损检验等均有特殊规定（在NB/T 20002.7中）;其应用用户也以阀门厂为主，相对单一。综上，可考虑将耐磨堆焊相关内容放到一起，形成焊接标准的一个部分，而不在焊评标准中具体规定。
1.3 模拟补焊和铸钢件补焊
模拟补焊评定中不仅考虑到原母材，还考虑到原有焊缝的影响，从而更好地代表实际补焊情况，可纳入到统一标准中，但应注意，需要开展模拟补焊的情形是有限的，并非所有情况都需要模拟补焊。
关于铸钢件补焊，按照法国的实践，对于材料厂而言（不是制造商），必须按铸钢件补焊专门条款进行工艺评定。从技术角度，NB/T 20002.3也确实提出了一些特殊要求，例如评定件材料须是铸件，坡口为挖槽形式，试件厚度代表实际补焊产品的最大厚度等，从而使得评定试件能更好代表产品实际补焊。因此有必要保留这些要求，并明确材料厂的铸件焊补应按此执行。
1.4 焊接方法
筛选原则是根据核电建造中的应用需求来确定是否列入。目前国内堆内构件、燃料贮存格架焊接有采用激光焊，故应该列入。考虑到ASME体系，在第Ⅲ卷NB/NC/ND-4311中，限制摩擦焊用于容器和管道的制造;另外在RCC-M体系中，摩擦焊仅在RPV贯穿件的套管adaptor sleeve（材料是MC 4108的NC 30Fe镍基合金）有过应用，但目前国内均使用熔化焊完成此构件，因此可去除摩擦焊的内容。
1.5 有效期
NB/T 20450.3中认为合格的工艺评定无有效期限制。NB/T20002.3的逻辑是需要考虑实施中的反馈以及制造商使用该工艺的技能水平。对于经常性出现的补焊，或者产品焊接见证件出现问题的焊接工艺，应该调查所使用的焊接工艺评定是否正确;另外，制造商的技能水平如果未得到证实，也影响其使用该工艺的能力，所以按照国内实践，规定焊接工艺评定的有效期（或有效性）是合适的。 2 NB/T 20002.3与NB/T 20450.3的主要技术分歧
经过国家重大专项以及能源局标准统一两个项目的科研攻关，课题组（专业组）详细地梳理分析出NB/T 20002.3与NB/T 20450.3技术上共有221项差异项，整体对比结果如表1所示。文中仅对其主要差异点进行初步分析。
2.1 母材分类分组
考虑到具有类似化学成分、组织和机械性能的材料具有相似的焊接性，为了减少焊評数量，因此在标准中对母材进行分类分组。
NB/T 20002.3中的母材分类分组依据GB/T 19869.1-2005附录B，其源于ISO 15608。类别号是根据化学成分和组织确定的;在同类中，又根据力学性能和化学成分划分不同的组别号。目前，国际上ISO 20172、ISO 20173、ISO 20174分别给出了欧洲材料、美国材料和日本材料的所对应的ISO 15608分类分组号。
NB/T 20450.3中的材料分类分组源于ASME第Ⅸ卷，其分类分组原则或方法未明确。总体而言，ASME缺乏权威的、公认的分类方法;而在分组方面，其划分更加模糊。对于要求冲击的，不允许不同分组号间覆盖，然而有时不同分组号的材料，其冲击性能要求并无差异，例如SA-106 B（P-No.1，Group No.1）和SA-106 C（P-No.1，Group No.2）。在我国核电用材料中，约80%的碳钢牌号按ASME分类方法划为P-No.1 Group No.1，其按ISO 15608则对应不同的类组1.1、1.2、11.1。按ISO 15614，11.1可以覆盖1.1、1.2，反之则不可。另外按ISO 15614，还要求对于ISO 15608的1、11组的材料，评定覆盖范围是规定屈服强度等于或小于评定材料的材料。综上所述，对于ASME中的P-No.1 Group No.1而言，按ISO 15608的分类方法和ISO 15614的评定覆盖范围规定更为严格，对于P-No.1 Group 2情况类似。
2.2 焊接变素
对接试件评定要素是焊评标准的基础、核心内容，决定了焊评的覆盖范围（详见2.4节），下面以此为例进行分析。一些特殊焊缝的类型，是在对接的基础上进行专项规定，例如带隔离层的异种金属接头和插套焊接头等。
NB/T 20450.3中有57项重要变素和附加重要变素，其均在NB/T 20002.3中5.5.1-5.5.5节有对应条款。规定进一步分析比较两者的具体：对应的条款中，有17项相同或等效;40项不同，其中的35项NB/T 20002.3要求相对严格，3项NB/T 20450.3中要求相对严格，2项需要进一步试验研究（电参数中第一层焊道的热输入增加超过10%;堆焊层数和顺序）。NB/T 20450.3中的非重要变素是梳理的差异项。以最常见的焊条电弧焊（111）为例，在NB/T 20450.3表7中规定了15项非重要变素。对于其中8个非重要变素，在NB/T 20002.3中有相关规定，且改变后会影响焊评有效性，如表2所示。综上所述，总体上NB/T 20002.3的技术要求更为严格。
2.3 试验和检验项目
2.3.1 无损检验项目
两份标准均规定了评定试件均应经过实际产品接头在制造过程中规定的所有无损检测（这是根据AP1000工程实践，对于ASME标准的补充）。但在验收标准上，NB/T 20450.3需满足产品级别的规定，而NB/T 20002.3规定需满足一级焊缝的要求。
2.3.2 试验项目
NB/T 20450.3中，对接试件应进行拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、晶间腐蚀试验（奥氏体不锈钢）;对于角焊缝试件，只需进行宏观金相检验。NB/T 20002.3中，板对接试件还应进行熔敷金属的纵向室温、高温拉伸（如需）、化学成分分析、δ铁素体含量测试（奥氏体不锈钢），金相检验、硬度试验（铁素体钢）;对于T型接头和支管接头，需进行金相试验和硬度试验[4]。
上述差异性的试验项目是很有必要性的，原因有：（1）金相检验：包括宏观和微观，可以考察接头的显微组织，进而会影响到力学性能。宏观金相检验应无裂纹、未焊透、未熔合及超标的气孔、夹渣等缺陷。微观金相检验，对于奥氏体不锈钢和镍基合金应无影响性能的显微裂纹和沉淀相，对于其他钢种，应无显微裂纹和由于淬火而形成的异常组织。（2）硬度试验：限制硬度上限，可以有效地避免冷裂纹的发生，也是判断铁素体钢接头是否存在淬硬组织的客观检测手段。（3）铁素体含量：对于奥氏体不锈钢，一定数量铁素体的存在可以形成对热裂纹不敏感的FA凝固模式;但其含量不宜过高，否则会给接头韧性以及耐腐蚀性带来不利影响。总之，这些试验项目技术上是合理的，符合现有核工业实践，有利于保证接头质量。
2.3.3 常规机械性能试验
拉伸、弯曲、冲击试验是在NB/T 20002.3和NB/T 20450.3中均规定的常规机械性能试验，但其具体试验要求和验收标准存在差异。对于上述试验的标准差异、产生的原因和分析说明如表3所示。
需要说明的是，在焊评层面，暂不需要考虑两套标准由于力学性能试验执行标准不同，而对结果带来的具体影响。在这方面，国内外已经开展了一些深入研究，例如通常认为拉伸试样标距4D或5D，对抗拉强度影响很小，但对延伸率有显著影响[5];冲击试验中锤韧半径2 mm或8 mm，在60 J以下的结果中无明显差异[6]。
2.4 覆盖范围
覆盖范围的差异和试验检验项目以及变素设置上密切相关。例如，NB/T 20450.3中对角焊缝只进行金相检验，检查成形以其横截面的不连续和根部熔合情况，由于母材厚度对该检验无影响，因此覆盖范围中对于角焊缝母材厚度、直径和角焊缝尺寸无限制。类似的，在NB/T 20002.3奥氏体不锈钢评定中有铁素体含量测试的规定，而母材中的N含量对于铁素体含量有较大影响，因而覆盖范围里规定了N含量超过0.11%时应使用相同N含量规定的母材进行评定。 类似的重大技术差异项还有：厚度、支管直径和角度、焊接方法、接头类型、填充材料及尺寸、电流、热输入、预热、后热、焊后热处理、道间温度、特殊要求等，这些差异项的技术路线统一需从整体通盘考量，有些难度较大。
3 技术路线统一的思路
3.1 分歧产生的原因
两份焊评标准的技术路线分歧，源自于参考标准ASEM第Ⅸ卷和RCC-M的差异，这与参考标准版本的变化、国家工业基础环境和具体堆型实践的不同息息相关。具体而言，RCC-M在早期版本（2000Ed.+2002Ad及以前）遵守了ASME第Ⅸ中的要素，几乎ASME第Ⅸ卷中所有要素均可在RCC-M中找到對应的要求，同时也存在一些重大不同，如试验项目，插套焊、支管等特殊规定等;后期RCC-M（2007 Ed.及以后）受地区影响和EPR堆型的推广考虑，评定规则基于ISO 15614-1，脱离了ASME第 Ⅸ卷的框架。
ASME Ⅸ在Introduction指出“The purpose of the Procedure Specification and the Procedure Qu-alification Record （PQR） is to ensure the material joining process proposed for construction is capable of producing joints having the required mechanical properties for the intended application”，其目的仅为保证接头机械性能，其他与接头完好性有关的因素（例如管道外径大小）会在焊工考试中而不是焊评标准中处理。ISO 15614-1指出“The primary purpose of welding procedure qualification is to demonstrate that the joining process proposed for construction is capable of producing joints having the required mechanical properties for the intended application”。这里保证机械性能是主要目的，但不是唯一目的。还要求满足无损检测（缺陷控制）、硬度/金相（组织）、铁素体含量（避免过低造成热裂纹、过高影响服役性能）、晶间腐蚀等，增加的评定合格项目导致需要考虑的影响因素增多。由上述分析可知，分歧产生的根本原因是对评定合格接头的要求不同，或者说焊接出发点不同，导致试验检验项目和变素等规定产生较大的差异。
如果仅将机械性能作为评价标准，ASME Ⅸ是完善的;然而如需考虑其他检验项目时，ASME在要素上就存在一些不足，例如，背面保护气体不当发生氧化，会造成耐腐蚀性能下降，严重时甚至出现菜花状缺陷;不锈钢或镍基合金中的道间温度过高，则促进热裂纹的产生;后热不恰当可能产生冷裂纹等，而这些在ASME中都不影响工艺评定的有效性。另一方面，ISO 15614-1则可能过于严苛，有些要素与评定接头质量无直接联系，例如试件的外径、焊接方法的自动化程度、接头有无衬垫等。
3.2 国际研究动态
关于ISO与ASME第Ⅸ卷焊接工艺评定的融（harmonization），世界核协会（World Nuclear Assoc-iation）组织TWI、斗山、AREVA、Westinghouse、JSME等单位已经开展了有关研究。阶段性研究成果认为，两者完全融合是困难的[7-9]。
ISO/TC44已出版ISO 15614.1-2017，为了包容ASME第Ⅸ卷的要求，在标准中引入Level 1、Level 2两种评定方法，Level 1对应ASME第IX卷，level 2对应原ISO 15614.1，且在第一章总则中明确规定：“In level 2，the extent of testing is greater and the ranges of qualification are more restrictive than level 1”、“Procedure tests carried out to level 2 automatically qualify for level 1 requirements，but not vice-versa”。以上表述与文中对比结果中有关焊接变素和试验项目方面的结论是一致的。
3.3 技术路线统一解决方案
综合考虑，在焊接工艺评定的技术路线统一上，存在4种可选方案，各有利弊，如表4所示。
经深入讨论，立足于我国核电产业需求、工业基础、监管环境及核电技术多样性的现状，最终课题组（工作组）选择第2种方案。这与目前国际上标准融合的实践相一致。
当然，在国内自主化、开展独立研究的同时，应跟踪、消化ISO 15614-2017 版的变化，以及国际上相关研究动态，作为焊接工艺评定标准技术路线统一的重要参考。
参考文献：
[1] 核安全局2019年年报[G]. 2019.
[2] NB/T 20002.3-2013，压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 第3部分：焊接工艺评定[S]. 2013.
[3] NB/T 20450.3-2017，压水堆核电厂核岛机械设备焊接另一规范 第3部分：焊接工艺评定[S]. 2017.
[4] 王宇欣，李哲，董安，等. 核电厂焊评标准NB/T 20002与ASME-Ⅸ的比较研究[J]. 核动力工程，2017，38（4）：39-42.
[5] Elmar Upitis，PE Michael Gold. Comparison of ASME sp-ecifications and European standards for mechanical testing of steels for pressure equipment[J]. ASME standard tech-nology，LLC，2005.
[6] Randy K. Nanstad，Mikhail A. Sokolov. Charpy impact testresults on five materials and NIST verification specimens using instrumented 2 mm and 8 mm strikers[J]. Metals and Ceramics Division OAK RIDGE NATIONAL LABORAT-ORY P.O. Box 2008 Oak Ridge，TN 37831-6151.
[7] Comparison of the ASME，RCC-M and ISO requirements for welding qualification and welding quality[S]. ICONE 24.
[8] ASME LLC STP-NU-051-1，Code comparison report for Class 1 nuclear power plant components[S].
[9] Marcello Consonni. Comparison of the ASME，RCC-M and ISO requirements for welding qualifications and welding quality[C]. ICONE 24-60282，Charlotte，North Carolina，USA，2016.