Physical Address
304 North Cardinal St.
Dorchester Center, MA 02124
BS EN ISO 15609——金属材料焊接工艺规程规范与评定标准系列
Specification and Qualification of Welding Procedures for Metallic Materials — Welding Procedure Specification — 六分部系列深度解读
⚠️ 本系列素材中部分文件为扫描版本，文中涉及扫描分部（Part 4～6）的技术内容依据公开领域知识与焊接工艺评定领域通用要求撰写，具体条款以 BSI 官方发布版本为准。
🔥 BS EN ISO 15609 是金属材料焊接工艺规程（Welding Procedure Specification, WPS）规范与评定体系的标准系列。焊接工艺规程是指导焊工在实际生产中实施焊接作业的正式文件，规定了母材、焊材、接头设计、焊接位置、焊接参数、预热与后热等一系列要素；只有经过工艺评定（如按 ISO 15614）验证的 WPS 才能用于承压设备、钢结构、船舶等对焊接质量有严格要求的工程。该系列由 ISO 15609 转化并经 CEN 以 EN ISO 15609 颁布，英国以 BSI 国家标准形式实施，取代了早期 BS EN 288 系列中相应的规程内容。
一、标准系列概述 📌
不同的焊接方法具有不同的工艺参数体系：电弧焊关注电流、电压、焊速与层间温度；电子束焊与激光焊关注束流功率、聚焦与真空/保护气氛；电阻焊关注电极压力、焊接时间与电流；气焊关注火焰特性与焊丝进给。为此，BS EN ISO 15609 系列按焊接方法分部分规定 WPS 应包含的要素与格式：Part 1 电弧焊、Part 2 气焊、Part 3 电子束焊、Part 4 激光焊、Part 5 电阻焊、Part 6 激光-电弧复合焊。每一分部既可作为独立工艺文件使用，也可与 ISO 15614 工艺评定标准配套形成完整的焊接工艺管理闭环。
💡 WPS 是”产品与工艺”之间的桥梁：无论由厂家自行评定还是参照预规范（preliminary WPS），正式生产前都必须有经过验证的 WPS，且焊工应能据此实施并获得可复现的焊接质量。
二、系列构成与分部清单 📋
| 标准编号 | 分部主题 | 主要工艺要素 |
|---|---|---|
| BS EN ISO 15609-1 | 电弧焊（Arc welding） | 电流/电压/焊速、层间温度、焊材分类、保护气体 |
| BS EN ISO 15609-2 | 气焊（Gas welding） | 火焰性质、焊丝进给、预热火嘴选择 |
| BS EN ISO 15609-3 | 电子束焊（Electron beam welding） | 真空度、束流参数、加速电压、聚焦与偏转 |
| BS EN ISO 15609-4 | 激光焊（Laser beam welding） | 激光功率、光斑焦点、保护气体、焊接速度（按公开知识） |
| BS EN ISO 15609-5 | 电阻焊（Resistance welding） | 电极压力、电流、焊接时间、电极材料（按公开知识） |
| BS EN ISO 15609-6 | 激光-电弧复合焊（Laser-arc hybrid welding） | 激光与电弧能量配比、协同参数、过程稳定性（按公开知识） |
三、关键技术要求 🔧
3.1 WPS 的要素与格式
每份 WPS 应至少包含：母材材料与规格、接头设计与坡口形式、焊接位置、预热与道间温度、焊接参数范围、焊材与保护气体、操作技术（摆动、清根等）与无损检测要求。参数通常以”允许范围”给出，便于在评定范围内灵活调整。
3.2 与工艺评定的关系
按 ISO 15614 系列进行的工艺评定（WPQR）确定 WPS 的可接受参数范围；WPS 中的参数应落在经评定的范围内，超范围使用必须重新评定。评定记录与 WPS 文档的对应关系是质量体系审核的关键追溯链。
3.3 特殊焊接方法
电子束焊、激光焊等能量束焊接对设备稳定性、装配间隙与保护气氛要求极高，WPS 中应补充束流/光斑位置、焦点稳定性与过程监测量；电阻焊 WPS 则应明确电极修整与冷却条件，保证焊点质量的一致性。
四、WPS 要素分解与典型内容 📝
一份完整的 WPS 通常由若干固定栏目的表格组成，便于现场焊工快速读取。以电弧焊为例，其关键栏目与典型取值示意见下表：
| 栏目 | 典型内容/示例 | 说明 |
|---|---|---|
| 母材 | 碳钢、低合金钢、不锈钢等牌号与厚度范围 | 限定可焊接的材料与规格 |
| 接头与坡口 | V 形、U 形、单边 V、角接等，坡口角度与间隙 | 决定熔深与填充量 |
| 焊接位置 | PA/PB/PC/PD/PE/PF 等（ISO 6947） | 与评定位置对应 |
| 预热与道间温度 | 最低预热温度、最高道间温度 | 防止冷裂纹与组织劣化 |
| 焊接参数 | 电流、电压、焊接速度、热输入范围 | 核心工艺窗口 |
| 焊材与气体 | 焊材型号、直径、保护气体种类与流量 | 影响熔敷金属性能 |
| 操作技术 | 运条方式、清根、焊道布置、摆动 | 影响成型与质量 |
| 检验要求 | 外观、无损检测方法与验收等级 | 按产品规范确定 |
🚨 WPS 是焊接质量控制的”法定文件”：未经验证的参数、超范围使用或文档与现场实际不符，均可能导致焊接缺陷并诱发结构失效；焊前必须确认 WPS 覆盖当前接头、位置与材料。
五、工程实践与应用 🛠️
- 🔍 工艺制定：按产品结构、材料与验收规范选择合适的焊接方法，编制初步 WPS 并提交评定。
- 🔧 评定与放行：按 ISO 15614 完成工艺评定，形成 WPQR 并据此固化正式 WPS，建立”工艺规程库”供项目复用。
- 📊 现场控制：焊工按 WPS 施工，监理工序核对参数是否符合 WPS 范围，抽样进行无损检测验证质量。
- 📋 变更管理：材料、设备或参数发生重大变更时，依据标准规定范围判定是否需要重新评定，并更新受控文档。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问：WPS 与 WPQR 有什么关系？
答：WPS 是用于生产的工艺文件，WPQR（工艺评定记录）是证明 WPS 可行的试验证据；WPS 必须在 WPQR 评定范围内，二者构成”先评定、后生产”的质量逻辑。
答：WPS 是用于生产的工艺文件，WPQR（工艺评定记录）是证明 WPS 可行的试验证据；WPS 必须在 WPQR 评定范围内，二者构成”先评定、后生产”的质量逻辑。
❓ 问：套用其他厂家的 WPS 可以吗？
答：WPS 通常由使用单位负责评定与批准，除非标准允许采用”已公布的制造商工艺”等特殊情形；直接套用他人规程可能因设备、材料差异而无效。
答：WPS 通常由使用单位负责评定与批准，除非标准允许采用”已公布的制造商工艺”等特殊情形；直接套用他人规程可能因设备、材料差异而无效。
🔍 问：为什么电子束焊和激光焊要单独成篇？
答：能量束焊接参数体系与电弧焊差异巨大（束流功率、聚焦、真空/保护），单一 WPS 格式无法覆盖，故按方法分部分规定专属要素。
答：能量束焊接参数体系与电弧焊差异巨大（束流功率、聚焦、真空/保护），单一 WPS 格式无法覆盖，故按方法分部分规定专属要素。
❓ 问：扫描版分部能否直接用于编制生产工艺？
答：不能；应以 BSI 官方正版现行版本核对 WPS 要素、格式与参数范围要求后再用于生产与评定。
答：不能；应以 BSI 官方正版现行版本核对 WPS 要素、格式与参数范围要求后再用于生产与评定。
❓ 问：WPS 中的参数为什么通常给出范围而非单值？
答：给出允许范围可在保证质量前提下提高生产灵活性，使焊工在评定窗口内调整，同时便于应对实际装配偏差与设备波动，避免频繁重新评定。
答：给出允许范围可在保证质量前提下提高生产灵活性，使焊工在评定窗口内调整，同时便于应对实际装配偏差与设备波动，避免频繁重新评定。
