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摘要：焊材是核电设备制造过程中经常使用的材料，也是核电质量管理的薄弱环节。随着第三代非能动核电技术的引进，ASME（美国机械工程师学会）规范在国内核电设备设计制造中逐渐得到广泛使用，ASME规范焊材的使用也日趋广泛。但是在实践过程中，国内很多核电设备制造厂在使用ASME规范焊材时仍然存在对规范的理解偏差和混淆，尤其是焊材复验中的冲击试验要求。夏比冲击试验是评价材料韧性和缺口敏感性的重要试验，直接关系设备质量、影响核安全。結合实际案例，辨析ASME焊材检验中的冲击试验要求，指明正确的标准执行要求，以便为类似项目的建造提供借鉴。
关键词：ASME;冲击试验;焊材;核电
中图分类号：TG42文献标志码：C文章编号：1001-2303（2020）05-0128-05
DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.05.27
0 前言
美国机械工程师学会（ASME）颁布的《锅炉及压力容器规范》（简称《ASME规范》），是目前世界上公认的范围最为广泛、内容最为详尽的一部关于锅炉及压力容器的规范。ASME规范第Ⅲ卷是核电设备设计制造的主要依据，是国内第三代非能动核电站设备的主要设计制造标准。ASME规范第Ⅱ卷是材料的通用技术要求，其C篇是焊材的通用技术要求，不仅被ASME规范第Ⅲ卷册引用，也被其他卷册如ASME规范第Ⅷ卷《压力容器建造规则》等引用。随着我国制造业与国际化接轨，ASME焊材也被广泛应用在核电项目和非核项目的压力容器制造上。冲击功是衡量材料韧性和缺口敏感性的重要指标[1]。测量冲击功的夏比冲击试验是评价材料韧性和缺口敏感性的重要试验，是焊材复验的重要环节，是核电设备制造的重要过程，直接关系到核设施安全。虽然已有很多文献介绍了ASME焊材规范，并与国内相关规范进行对比[2]，但在实际应用中仍有很多设备制造商对ASME焊材规范的技术细节，如冲击试验取样数量等问题发生混淆，导致设备与ASME规范要求发生偏差，深入辨析ASME规范第Ⅱ卷C篇焊材冲击试验要求很有必要。本文结合核电设备建造过程中的实际案例，指明正确的ASME标准焊材冲击试验要求，以便为类似设备的建造提供借鉴。
1 ASME焊材在国内核电项目的使用
国内第三代非能动核电技术设备设计和制造主要以ASME规范第Ⅲ卷为主体设计制造标准，同时也吸收和借鉴了国内多年的核电工程建造经验，例如对于重要的核级压力容器，如蒸汽发生器、非能动余热排出换热器等设备制造过程中增加了制作焊接见证件，对焊缝性能进行破坏性检测，这与国外的非能动核电项目不同。焊接见证件是为了验证产品焊缝质量的一致性，并保证与焊接工艺评定所确定的操作工艺相一致，制造厂在焊接过程中采用与产品焊缝相同的材料、工艺参数、操作人员，采用同一焊接设备在相同焊接环境下制作的试件。
ASME规范对焊材入厂复验并未做强制要求，规范案例NX-2400规定在满足ASME授权质保体系要求的焊材制造商提供焊材质量证书（CMTR）的前提下，设备制造商可以不进行焊材入厂复验。但核电设备制造厂使用ASME的焊材往往需要从美国经海运到中国，历时较长，从美国出厂到中国进厂需要半年乃至更久时间。且国内设备制造厂往往无法按ASME规范要求监督进口焊材生产商的质保体系，因此进行焊材入厂复验极有必要。为确保焊材质量，核电设备最终用户一般应在相关设备采购合同中对设备生产商补充要求对所采购的ASME焊材进行入厂复验。这一点与RCC-M规范《压水堆核电站核岛机械部件设计和建造规则》及能标体系规范存在差异。
2 焊材冲击试验标准问题
2.1 核级设备焊材冲击试验温度和冲击功要求
ASME规范第Ⅱ卷和第Ⅲ卷对焊材冲击试验温度和冲击功有相关规定，但是其技术细节并不相同。在实际工作中，为确保使用焊材焊接的最终产品性能满足要求，在进行ASME第Ⅱ卷规定的冲击试验前提下，亦需要根据ASME第Ⅲ卷要求进行焊材冲击试验，二者不可偏废。但制造厂容易忽视满足ASME第Ⅱ卷要求是核级设备焊材冲击性能合格的前提条件，执行试验时混淆第Ⅱ卷和第Ⅲ卷冲击试验要求的差异，造成产品不符合规范要求。
ASME规范第Ⅲ卷NB-2431.1 通用试验要求（f）规定，“当产品焊缝的两种母材中任何一母材要求进行冲击试验时，则焊缝金属也应进行冲击试样的试验。焊缝金属应符合NB-2331（a）或NB-2332适用于母材要求的部分。当两种母材存在不同要求时，焊缝金属可符合其中的任一个要求”[3]。该条文说明ASME第Ⅲ卷侧重考核焊材与制造设备的母材的韧性匹配。其焊缝金属冲击试验温度、冲击吸收功合格标准也与母材的相应合格标准相同。
对于核1级设备材料，ASME规范第Ⅲ卷NB分卷要求同时使用落锤试验和冲击试验两种方法检验其韧性水平。对于参考无延性转变温度（RTNDT）的测量，ASME规范第Ⅲ卷NB-2331容器材料规定，应按下列方法确定参考温度RTNDT：
（1）选定一个TNDT温度，该温度等于或高于落锤试验测得的无延性转变温度。
（2）当温度不大于TNDT+60 °F（TNDT+33 ℃）时，每个Cv试样（NB-2321.2）的横向膨胀至少为35 mils（0.89 mm），以及吸收能量应不小于50 ft.lb（68 J）。允许按NB-2350进行复试。当这些要求都得到满足时，TNDT就是参考温度RTNDT。
ASME第Ⅱ卷也对焊材有冲击试验方面的要求，以代号为F9P4-EM-M2的焊材为例。根据ASME规范第Ⅱ卷C篇SFA5.23《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂标准》对焊材强制性类别代号的定义，F9P4-EM-M2指原始焊剂在本标准要求条件下，用EM2焊丝所得的焊缝金属在焊态应具有900～11 000 psi抗拉强度和在-40 °F下20 ft.lbf （27 J）的夏比冲击韧性。类别号F9P4-EM-M2中“4”代表冲击试验温度-40 °F;“2”代表冲击功不低于20 ft.lbf（27 J）[4]。 以采用F9P4-EM-M2焊接核1级压力容器，其母材RTNDT为-21 ℃为例，根据ASME规范要求其焊缝金属冲击试验技术要求如表1所示。
可以明显看出，采用该焊材焊接核1级压力容器需要进行3次冲击试验，且其温度和冲击功各不相同，不存在涵盖关系。对于核2级设备的焊材，ASME规范第Ⅲ卷NC、ND分卷不要求必须使用落锤试验方法检验焊缝金属韧性水平[5]。采用相同材料焊接核2、3级设备较焊接核1级设备会相应减少为测RTNDT而进行的冲击试验。但是对由焊材与母材韧性匹配得到的冲击试验要求和ASME第Ⅱ卷冲击试验要求仍然容易发生混淆。
2.2 核级设备焊材冲击试验取样数量及判定方法
ASME第Ⅲ卷对焊材的冲击试验取样要求按ASME SA-370执行;ASME第Ⅱ卷的取样要求按ANSI/AWS B4.0执行，二者试验方法都间接引用ASTM E23的要求，但取样存在一些细微差异。以ASME第Ⅱ卷SFA5.23《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》要求为例：“5个试样应按照ANSI/AWS B4.0的冲击试验一节进行试验。在评判试验结果时，所得的最低值和最高值应不予考虑。剩下3个值中的2个值应等于或大于规定的27 J的能量水平，3个值中的一个值可以低些，但不得低于20 J，并且3个值的平均值应不小于要求的27 J能量水平”。ASME第Ⅲ卷NB分册规定“当要求进行夏比V型缺口冲击试验（Cv）时，应按SA-370规定进行。试验应由一组3个10 mm×10 mm的全尺寸试样组成”。
虽然ASME第Ⅱ卷对不同焊材的冲击功数值大小判定标准存在差异，但各种焊材的冲击试验均取5个试样;而ASME第Ⅲ卷焊材冲击试验均取3个试样。此外，这一点也容易与国内能源行业系列标准的相关要求混淆：NB/T 20009.21《压水堆核电厂用焊接材料 第21部分：安全级设备用碳钢手工电弧焊焊条》、NB/T20009.22《压水堆核电厂用焊接材料第22部分安全级设备用低合金钢手工电弧焊焊条》等焊材试验取样为一次取3个试样[6-7]。设备制造厂极易根据国内制造检验习惯，忽视取样数量和判定方法差异，从而导致焊材检验不符合规范要求。不同标准对冲击试验取样数量对比和判定方法的对比如表2所示。
3 核级设备焊材冲击试验验收标准应用错误的案例
在实践中，很多核电设备制造厂在焊材冲击复验标准上容易发生混淆。国内某核电主设备制造厂使用AWS类别号为F9P4-EM-M2的埋弧焊焊丝和焊剂制造一件核1级压力容器设备，焊材原材料出厂报告如图1 所示;对焊材复验的试验结果如图2所示。
由图1、图2可知，焊材冲击试验与ASME规范第Ⅲ卷2331节要求相符，满足与母材韧性匹配的要求，但制造厂据此判断焊材冲击试验合格、性能满足要求，是存在瑕疵的。焊材提供方和设备制造厂都混淆了ASME规范第Ⅱ卷和第Ⅲ卷对焊接冲击试验的要求。ASME规范第Ⅱ卷侧重焊材本身合格性能，ASME规范第Ⅲ卷侧重考核焊材与制造设备母材的韧性匹配。对于本例，其焊材应按ASME规范第Ⅱ卷C篇SFA5.23《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂标准》中的相应要求补充-40 ℃下的冲击试验，取5个试样，所得的最低值和最高值应不予考虑。剩下3个值中的2个值应等于或大于规定的27 J的能量水平，3个值中的一个值可以低些，但不得低于20 J，并且3个值的平均值应不小于要求的27 J能量水平。
4 冲击试验的补充说明
需要补充说明的是，ASME规范第Ⅲ卷NB-2122并不能作为这种情况下的免除条件。ASME规范第Ⅲ卷NB-2122 同许用的材料技术规格书相矛盾的特殊要求规定：“当本章规定的特殊要求同材料技术规格书要求[NCA-3856]有矛盾时，应以本章所规定的特殊要求为准。当特殊要求中包括材料技术规格书中也要求的检测、试验或处理时，则检测、试验或处理只需进行一次”[3]。ASME规范第Ⅲ卷的冲击功要求主要针对产品焊缝的冲击试验，而ASME规范第Ⅱ卷的冲击功要求主要针对焊材，是制造过程中的不同阶段，遵守ASME规范第II卷要求是执行ASME 规范第Ⅲ卷的前提。
ASME第Ⅱ卷侧重考核焊材是否符合ASME焊材分类号的要求，简而言之就是考核是否达到合格焊材的指标;而ASME第Ⅲ卷侧重考核焊材能否得到滿意的产品焊缝性能。焊材冲击试验取样和热处理过程的差异很好地说明了这一点。ASME第Ⅲ卷的试样尺寸规格与ASME第Ⅱ卷一致，但通常ASME第Ⅱ卷会给出试样母材的范围和推荐的预热温度、层间温度、焊后热处理温度;而ASME第Ⅲ卷规定“试件焊接应在产品焊接采用的预热温度和层间温度范围内进行。试件应在焊后状态下进行试验;当产品焊缝要做焊后热处理时，试件就应在适用的焊后热处理状态下进行试验。焊后热处理的保温时间至少应为生产中焊缝金属的最长焊后热处理保温时间的80%”。通常为了简化试验，制造厂会根据ASME第Ⅱ卷C篇的推荐进行焊接工艺评定（WPQ），并用于所有的焊材复验项目，并不单独制定焊材复验的焊接规程和采用其他ASME第Ⅱ卷允许的焊接母材。但是仍应当注意ASME第Ⅱ卷冲击试验通常规定了试件取样为焊态、焊后热处理态或二者都需要取样，而ASME第Ⅲ卷规定的试件状态是与产品最终状态相同。二者可能存在不一致。
根据ASME规范第Ⅲ卷NB-2121规定“在物项制造中所使用的焊接材料和钎焊材料，应满足第Ⅱ卷C篇的SFA技术规格书的规定（第Ⅸ卷另有允许则除外），同时还应满足本章的适用要求”。制造厂采购的焊材性能应当既能够满足ASME规范第Ⅱ卷要求，也应当满足ASME规范第Ⅲ卷的要求。因此为保证焊材满足最终产品要求，对于用于核1级设备的焊材往往需要进行ASME规范第Ⅲ卷要求考核与母材韧性匹配的冲击试验、测算RTNDT的冲击试验和ASME第Ⅱ卷要求的冲击试验，而对于核2、3级设备则需要进行ASME规范第Ⅲ卷要求考核与母材韧性匹配的冲击试验和ASME规范第Ⅱ卷要求的冲击试验。 5 结论
在执行ASME 规范的核级设备制造过程中，应注意ASME规范第Ⅱ卷和ASME规范第Ⅲ卷在对焊缝金属冲击试验都提出了要求，二者均需满足，同时二者技术细节方面存在差异，不可混淆。ASME规范第Ⅲ卷的冲击试验要求侧重于考核焊缝金属与母材的韧性匹配，达到满意的产品焊缝性能。ASME规范第Ⅱ卷C篇《焊条、焊丝及填充金属材料》的要求侧重于判定焊材本身是否符合AWS分类号的要求。虽然试样尺寸规格一致，制造厂也可以简化处理采用同时满足二者要求的母材和焊接规程，但二者在温度、冲击功、取样数量、判定方法上存在差异，试件状态也可能存在不同，在试验中应注意区别。焊材如果不用于核级设备制造，满足ASME第Ⅱ卷要求即可判定焊材符合ASME材料规格书要求。
此外，虽然能标系列焊材标准（如NB/T 20009.21等）是參考和借鉴了ASME规范第Ⅱ卷C篇《焊条焊丝及填充材料》转化而来，较为相似，但二者并不等效，在具体技术细节，如冲击试验取样数量上存在差异，切不可混淆。
虽然ASME焊材在国内核电设备制造中已有一定的使用经验，也有国内相关焊材标准借鉴和参考ASME规范第Ⅱ卷C篇《焊条焊丝及填充材料》，但是在技术细节上仍存在差别，在执行规范时应注意辨析。
参考文献：
[1] 史巨元. 钢的动态力学性能与应用[M]. 北京：冶金工业出版社，1993：93-98.
[2] 王恒，李哲. AP1000核电技术中ASME规范第Ⅱ卷C篇与我国焊材标准的对比研究[J]. 电焊机，2015，45（2）：155-158.
[3] ASME BPVC-III-2004，核设施部件建造规则[S].
[4] ASME BPVC-II-C-2004，焊条、焊丝及填充金属[S].
[5] 郭晶，王平安，冯爱秀，等. ASME核电建造规范对材料韧性的要求[J]. 石油化工设备，2011，40（1）：42-48.
[6] NB/T 20009.21《压水堆核电厂用焊接材料 第21部分：安全级设备用碳钢手工电弧焊焊条》[S].
[7] NB/T 20009.22《压水堆核电厂用焊接材料 第22部分：安全级设备用低合金钢手工电弧焊焊条》[S].
关键词：ASME;冲击试验;焊材;核电
中图分类号：TG42文献标志码：C文章编号：1001-2303（2020）05-0128-05
DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.05.27
0 前言
美国机械工程师学会（ASME）颁布的《锅炉及压力容器规范》（简称《ASME规范》），是目前世界上公认的范围最为广泛、内容最为详尽的一部关于锅炉及压力容器的规范。ASME规范第Ⅲ卷是核电设备设计制造的主要依据，是国内第三代非能动核电站设备的主要设计制造标准。ASME规范第Ⅱ卷是材料的通用技术要求，其C篇是焊材的通用技术要求，不仅被ASME规范第Ⅲ卷册引用，也被其他卷册如ASME规范第Ⅷ卷《压力容器建造规则》等引用。随着我国制造业与国际化接轨，ASME焊材也被广泛应用在核电项目和非核项目的压力容器制造上。冲击功是衡量材料韧性和缺口敏感性的重要指标[1]。测量冲击功的夏比冲击试验是评价材料韧性和缺口敏感性的重要试验，是焊材复验的重要环节，是核电设备制造的重要过程，直接关系到核设施安全。虽然已有很多文献介绍了ASME焊材规范，并与国内相关规范进行对比[2]，但在实际应用中仍有很多设备制造商对ASME焊材规范的技术细节，如冲击试验取样数量等问题发生混淆，导致设备与ASME规范要求发生偏差，深入辨析ASME规范第Ⅱ卷C篇焊材冲击试验要求很有必要。本文结合核电设备建造过程中的实际案例，指明正确的ASME标准焊材冲击试验要求，以便为类似设备的建造提供借鉴。
1 ASME焊材在国内核电项目的使用
国内第三代非能动核电技术设备设计和制造主要以ASME规范第Ⅲ卷为主体设计制造标准，同时也吸收和借鉴了国内多年的核电工程建造经验，例如对于重要的核级压力容器，如蒸汽发生器、非能动余热排出换热器等设备制造过程中增加了制作焊接见证件，对焊缝性能进行破坏性检测，这与国外的非能动核电项目不同。焊接见证件是为了验证产品焊缝质量的一致性，并保证与焊接工艺评定所确定的操作工艺相一致，制造厂在焊接过程中采用与产品焊缝相同的材料、工艺参数、操作人员，采用同一焊接设备在相同焊接环境下制作的试件。
ASME规范对焊材入厂复验并未做强制要求，规范案例NX-2400规定在满足ASME授权质保体系要求的焊材制造商提供焊材质量证书（CMTR）的前提下，设备制造商可以不进行焊材入厂复验。但核电设备制造厂使用ASME的焊材往往需要从美国经海运到中国，历时较长，从美国出厂到中国进厂需要半年乃至更久时间。且国内设备制造厂往往无法按ASME规范要求监督进口焊材生产商的质保体系，因此进行焊材入厂复验极有必要。为确保焊材质量，核电设备最终用户一般应在相关设备采购合同中对设备生产商补充要求对所采购的ASME焊材进行入厂复验。这一点与RCC-M规范《压水堆核电站核岛机械部件设计和建造规则》及能标体系规范存在差异。
2 焊材冲击试验标准问题
2.1 核级设备焊材冲击试验温度和冲击功要求
ASME规范第Ⅱ卷和第Ⅲ卷对焊材冲击试验温度和冲击功有相关规定，但是其技术细节并不相同。在实际工作中，为确保使用焊材焊接的最终产品性能满足要求，在进行ASME第Ⅱ卷规定的冲击试验前提下，亦需要根据ASME第Ⅲ卷要求进行焊材冲击试验，二者不可偏废。但制造厂容易忽视满足ASME第Ⅱ卷要求是核级设备焊材冲击性能合格的前提条件，执行试验时混淆第Ⅱ卷和第Ⅲ卷冲击试验要求的差异，造成产品不符合规范要求。
ASME规范第Ⅲ卷NB-2431.1 通用试验要求（f）规定，“当产品焊缝的两种母材中任何一母材要求进行冲击试验时，则焊缝金属也应进行冲击试样的试验。焊缝金属应符合NB-2331（a）或NB-2332适用于母材要求的部分。当两种母材存在不同要求时，焊缝金属可符合其中的任一个要求”[3]。该条文说明ASME第Ⅲ卷侧重考核焊材与制造设备的母材的韧性匹配。其焊缝金属冲击试验温度、冲击吸收功合格标准也与母材的相应合格标准相同。
对于核1级设备材料，ASME规范第Ⅲ卷NB分卷要求同时使用落锤试验和冲击试验两种方法检验其韧性水平。对于参考无延性转变温度（RTNDT）的测量，ASME规范第Ⅲ卷NB-2331容器材料规定，应按下列方法确定参考温度RTNDT：
（1）选定一个TNDT温度，该温度等于或高于落锤试验测得的无延性转变温度。
（2）当温度不大于TNDT+60 °F（TNDT+33 ℃）时，每个Cv试样（NB-2321.2）的横向膨胀至少为35 mils（0.89 mm），以及吸收能量应不小于50 ft.lb（68 J）。允许按NB-2350进行复试。当这些要求都得到满足时，TNDT就是参考温度RTNDT。
ASME第Ⅱ卷也对焊材有冲击试验方面的要求，以代号为F9P4-EM-M2的焊材为例。根据ASME规范第Ⅱ卷C篇SFA5.23《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂标准》对焊材强制性类别代号的定义，F9P4-EM-M2指原始焊剂在本标准要求条件下，用EM2焊丝所得的焊缝金属在焊态应具有900～11 000 psi抗拉强度和在-40 °F下20 ft.lbf （27 J）的夏比冲击韧性。类别号F9P4-EM-M2中“4”代表冲击试验温度-40 °F;“2”代表冲击功不低于20 ft.lbf（27 J）[4]。 以采用F9P4-EM-M2焊接核1级压力容器，其母材RTNDT为-21 ℃为例，根据ASME规范要求其焊缝金属冲击试验技术要求如表1所示。
可以明显看出，采用该焊材焊接核1级压力容器需要进行3次冲击试验，且其温度和冲击功各不相同，不存在涵盖关系。对于核2级设备的焊材，ASME规范第Ⅲ卷NC、ND分卷不要求必须使用落锤试验方法检验焊缝金属韧性水平[5]。采用相同材料焊接核2、3级设备较焊接核1级设备会相应减少为测RTNDT而进行的冲击试验。但是对由焊材与母材韧性匹配得到的冲击试验要求和ASME第Ⅱ卷冲击试验要求仍然容易发生混淆。
2.2 核级设备焊材冲击试验取样数量及判定方法
ASME第Ⅲ卷对焊材的冲击试验取样要求按ASME SA-370执行;ASME第Ⅱ卷的取样要求按ANSI/AWS B4.0执行，二者试验方法都间接引用ASTM E23的要求，但取样存在一些细微差异。以ASME第Ⅱ卷SFA5.23《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》要求为例：“5个试样应按照ANSI/AWS B4.0的冲击试验一节进行试验。在评判试验结果时，所得的最低值和最高值应不予考虑。剩下3个值中的2个值应等于或大于规定的27 J的能量水平，3个值中的一个值可以低些，但不得低于20 J，并且3个值的平均值应不小于要求的27 J能量水平”。ASME第Ⅲ卷NB分册规定“当要求进行夏比V型缺口冲击试验（Cv）时，应按SA-370规定进行。试验应由一组3个10 mm×10 mm的全尺寸试样组成”。
虽然ASME第Ⅱ卷对不同焊材的冲击功数值大小判定标准存在差异，但各种焊材的冲击试验均取5个试样;而ASME第Ⅲ卷焊材冲击试验均取3个试样。此外，这一点也容易与国内能源行业系列标准的相关要求混淆：NB/T 20009.21《压水堆核电厂用焊接材料 第21部分：安全级设备用碳钢手工电弧焊焊条》、NB/T20009.22《压水堆核电厂用焊接材料第22部分安全级设备用低合金钢手工电弧焊焊条》等焊材试验取样为一次取3个试样[6-7]。设备制造厂极易根据国内制造检验习惯，忽视取样数量和判定方法差异，从而导致焊材检验不符合规范要求。不同标准对冲击试验取样数量对比和判定方法的对比如表2所示。
3 核级设备焊材冲击试验验收标准应用错误的案例
在实践中，很多核电设备制造厂在焊材冲击复验标准上容易发生混淆。国内某核电主设备制造厂使用AWS类别号为F9P4-EM-M2的埋弧焊焊丝和焊剂制造一件核1级压力容器设备，焊材原材料出厂报告如图1 所示;对焊材复验的试验结果如图2所示。
由图1、图2可知，焊材冲击试验与ASME规范第Ⅲ卷2331节要求相符，满足与母材韧性匹配的要求，但制造厂据此判断焊材冲击试验合格、性能满足要求，是存在瑕疵的。焊材提供方和设备制造厂都混淆了ASME规范第Ⅱ卷和第Ⅲ卷对焊接冲击试验的要求。ASME规范第Ⅱ卷侧重焊材本身合格性能，ASME规范第Ⅲ卷侧重考核焊材与制造设备母材的韧性匹配。对于本例，其焊材应按ASME规范第Ⅱ卷C篇SFA5.23《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂标准》中的相应要求补充-40 ℃下的冲击试验，取5个试样，所得的最低值和最高值应不予考虑。剩下3个值中的2个值应等于或大于规定的27 J的能量水平，3个值中的一个值可以低些，但不得低于20 J，并且3个值的平均值应不小于要求的27 J能量水平。
4 冲击试验的补充说明
需要补充说明的是，ASME规范第Ⅲ卷NB-2122并不能作为这种情况下的免除条件。ASME规范第Ⅲ卷NB-2122 同许用的材料技术规格书相矛盾的特殊要求规定：“当本章规定的特殊要求同材料技术规格书要求[NCA-3856]有矛盾时，应以本章所规定的特殊要求为准。当特殊要求中包括材料技术规格书中也要求的检测、试验或处理时，则检测、试验或处理只需进行一次”[3]。ASME规范第Ⅲ卷的冲击功要求主要针对产品焊缝的冲击试验，而ASME规范第Ⅱ卷的冲击功要求主要针对焊材，是制造过程中的不同阶段，遵守ASME规范第II卷要求是执行ASME 规范第Ⅲ卷的前提。
ASME第Ⅱ卷侧重考核焊材是否符合ASME焊材分类号的要求，简而言之就是考核是否达到合格焊材的指标;而ASME第Ⅲ卷侧重考核焊材能否得到滿意的产品焊缝性能。焊材冲击试验取样和热处理过程的差异很好地说明了这一点。ASME第Ⅲ卷的试样尺寸规格与ASME第Ⅱ卷一致，但通常ASME第Ⅱ卷会给出试样母材的范围和推荐的预热温度、层间温度、焊后热处理温度;而ASME第Ⅲ卷规定“试件焊接应在产品焊接采用的预热温度和层间温度范围内进行。试件应在焊后状态下进行试验;当产品焊缝要做焊后热处理时，试件就应在适用的焊后热处理状态下进行试验。焊后热处理的保温时间至少应为生产中焊缝金属的最长焊后热处理保温时间的80%”。通常为了简化试验，制造厂会根据ASME第Ⅱ卷C篇的推荐进行焊接工艺评定（WPQ），并用于所有的焊材复验项目，并不单独制定焊材复验的焊接规程和采用其他ASME第Ⅱ卷允许的焊接母材。但是仍应当注意ASME第Ⅱ卷冲击试验通常规定了试件取样为焊态、焊后热处理态或二者都需要取样，而ASME第Ⅲ卷规定的试件状态是与产品最终状态相同。二者可能存在不一致。
根据ASME规范第Ⅲ卷NB-2121规定“在物项制造中所使用的焊接材料和钎焊材料，应满足第Ⅱ卷C篇的SFA技术规格书的规定（第Ⅸ卷另有允许则除外），同时还应满足本章的适用要求”。制造厂采购的焊材性能应当既能够满足ASME规范第Ⅱ卷要求，也应当满足ASME规范第Ⅲ卷的要求。因此为保证焊材满足最终产品要求，对于用于核1级设备的焊材往往需要进行ASME规范第Ⅲ卷要求考核与母材韧性匹配的冲击试验、测算RTNDT的冲击试验和ASME第Ⅱ卷要求的冲击试验，而对于核2、3级设备则需要进行ASME规范第Ⅲ卷要求考核与母材韧性匹配的冲击试验和ASME规范第Ⅱ卷要求的冲击试验。 5 结论
在执行ASME 规范的核级设备制造过程中，应注意ASME规范第Ⅱ卷和ASME规范第Ⅲ卷在对焊缝金属冲击试验都提出了要求，二者均需满足，同时二者技术细节方面存在差异，不可混淆。ASME规范第Ⅲ卷的冲击试验要求侧重于考核焊缝金属与母材的韧性匹配，达到满意的产品焊缝性能。ASME规范第Ⅱ卷C篇《焊条、焊丝及填充金属材料》的要求侧重于判定焊材本身是否符合AWS分类号的要求。虽然试样尺寸规格一致，制造厂也可以简化处理采用同时满足二者要求的母材和焊接规程，但二者在温度、冲击功、取样数量、判定方法上存在差异，试件状态也可能存在不同，在试验中应注意区别。焊材如果不用于核级设备制造，满足ASME第Ⅱ卷要求即可判定焊材符合ASME材料规格书要求。
此外，虽然能标系列焊材标准（如NB/T 20009.21等）是參考和借鉴了ASME规范第Ⅱ卷C篇《焊条焊丝及填充材料》转化而来，较为相似，但二者并不等效，在具体技术细节，如冲击试验取样数量上存在差异，切不可混淆。
虽然ASME焊材在国内核电设备制造中已有一定的使用经验，也有国内相关焊材标准借鉴和参考ASME规范第Ⅱ卷C篇《焊条焊丝及填充材料》，但是在技术细节上仍存在差别，在执行规范时应注意辨析。
参考文献：
[1] 史巨元. 钢的动态力学性能与应用[M]. 北京：冶金工业出版社，1993：93-98.
[2] 王恒，李哲. AP1000核电技术中ASME规范第Ⅱ卷C篇与我国焊材标准的对比研究[J]. 电焊机，2015，45（2）：155-158.
[3] ASME BPVC-III-2004，核设施部件建造规则[S].
[4] ASME BPVC-II-C-2004，焊条、焊丝及填充金属[S].
[5] 郭晶，王平安，冯爱秀，等. ASME核电建造规范对材料韧性的要求[J]. 石油化工设备，2011，40（1）：42-48.
[6] NB/T 20009.21《压水堆核电厂用焊接材料 第21部分：安全级设备用碳钢手工电弧焊焊条》[S].
[7] NB/T 20009.22《压水堆核电厂用焊接材料 第22部分：安全级设备用低合金钢手工电弧焊焊条》[S].