ISO 3834-2 剪切螺柱导轨焊接质量要求:焊接工艺评定 (WPQR)、焊工资格证书 EN ISO 9606-1 和 B 级无损检测验收标准
您将从本文中学到:ISO 3834-2审核员对剪力钉导轨进行检查的12项审核要素 生产线本文阐述了EN ISO 15614-1标准中从测试计划到发布WPQR的五步WPQR工作流程;EN ISO 9606-1标准中焊工资格认证的4个材料组和3个有效等级;ISO 5817标准中无损检测B级验收的7项缺陷限值;EN 14555/AWS D1.1标准中螺柱焊接为何与结构焊接是不同的工艺;导致ISO 3834-2审核失败的5个文件缺陷;以及采购团队在比较ISO 3834-2和EN 1090-2供应商资质时最常问的6个问题。如果您正在评估一家中国剪力螺柱导轨供应商,用于风塔、桥面或复合材料结构项目,本文将作为您做出ISO 3834-2合规性决策的工程参考。
来自维业公司技术团队的坦诚开场白: ISO 3834-2 是剪力钢轨采购中最常被忽视的标准。 在剪力钢轨采购中,我们每月都会遇到这种情况:买家接受报价单上写着“EN 1090-2”,却没意识到符合EN 1090-2标准并不意味着螺柱焊接工艺也符合ISO 3834-2标准。这两个标准涵盖的要求不同但又有所重叠;获得EN 1090-2认证的供应商可能没有有效的ISO 3834-2认证,反之亦然。这会导致文件缺失,在欧洲基础设施项目审计中暴露出来,并引发不符合项报告。本文是我们与欧洲采购团队分享的现场参考资料,供他们在发出剪力钢轨采购订单之前参考。

1. 一家西班牙风力塔架制造商因缺少WPQR而未能通过ISO 3834-2审核。
2025年2月,一家位于西班牙纳瓦拉的风力塔架制造商联系了维业公司的技术团队。此前,一家第三方认证机构对供应商的螺柱焊接文件进行了ISO 3834-2监督审核,发现存在不符合项。该制造商最初于2024年8月向一家中国供应商订购了剪力螺柱导轨,报价比维业公司的报价低14%。买方接受了较低的报价,因为他们误以为“EN 1090-2认证”就意味着“ISO 3834-2认证”——这是采购过程中常见的误解,但审核过程很快纠正了这一错误。
审核不符合项很简单:供应商持有有效的EN 1090-2 FPC认证,但没有有效的ISO 3834-2认证。更关键的是,供应商的WPQR文件中引用了EN ISO 15614-1程序鉴定测试,但该测试所用的基材(S275JR)与实际供应的剪力钉栏杆基材(S355JR)不同。审核员将此标记为“文件缺失”不符合项,根据ISO 3834-2第12条规定,此类不符合项需要在60天内予以纠正,否则证书将被暂停。
这家西班牙制造商采取的纠正措施是通过维业公司(Weiye Corp.)对一家新的剪力钉导轨供应商进行资质认证,该供应商需具备有效的ISO 3834-2认证、与所订购的S355JR基材相符的WPQR(焊接工艺质量记录),以及从轧制炉号到交货单的单件可追溯性。替换订单在9周内交付。总成本结果:原供应商提供的14%折扣被项目延误(4周)、第三方审核费用(8,500欧元)、行政返工(质量工程师60小时工时)以及替换订单的空运费用完全抵消。正如这家西班牙制造商的质量经理所说:“ISO 3834-2并非市场推广证书。如果审核发现S355JR缺少WPQR,供应商必须提供S355JR的WPQR,否则我们无法接收货物。”
维业公司技术团队撰写本文的原因在于,纳瓦拉的案例并非个例。我们在欧洲的剪力钢轨项目中反复看到类似的模式——西班牙、德国、荷兰、比利时、意大利、法国、波兰等国均有发生。采购方往往只关注显性成本指标(单价),而忽略了隐性成本指标(拒收货物、项目延误、ISO 3834-2审核不合格)。下文的决策参考资料是我们与欧洲采购团队分享的工程规范,供他们在发出剪力钢轨采购订单前参考。
以下内容是维业公司技术团队经过现场验证的参考资料——也是我们应用团队在客户询价单(RFQ)中使用的工程规范,适用于风塔、桥面或复合材料结构剪力钉导轨等应用。本文共分为8个部分,涵盖了ISO 3834-2的12项审核要素、5步焊接工艺评定记录(WPQR)工作流程、焊工资格认证材料组和有效等级、7项无损检测(NDT)B级缺陷验收限值、符合EN 14555/AWS D1.1标准的螺柱焊接工艺、导致审核失败的5个文件缺陷以及6个常见问题解答。每个部分都阐述了规范制定的工程原理,以及买方在接受报价前应执行的验证步骤。
2. ISO 3834-2 质量要求:审核员检查的 12 项要素
第二个工程参考资料是ISO 3834-2标准中规定的12项审核要素,审核员会在认证审核或监督审核期间检查这些要素。对于买方而言,理解这12项要素至关重要,因为它明确规定了供应商必须提供哪些文件以及必须展示哪些生产实践。
| 审计要素 | 审计员检查的内容 |
|---|---|
| 1. 焊接质量管理体系 | 已建立涵盖焊接范围的质量管理体系;符合 ISO 9001 和 ISO 3834-2 标准 |
| 2. 焊接工艺评定(WPQR) | WPQR 符合 EN ISO 15614-1,涵盖所有生产焊接程序 |
| 3. 焊工资格 | 焊工资质符合EN ISO 9606-1标准;证书有效且适用于所完成的工作。 |
| 4. 焊接协调 | 根据 EN ISO 14731 标准任命具备相应知识水平的焊接协调员 |
| 5. 来料检验 | 材料证书符合 EN 10204 标准,并已核对采购订单 |
| 6. 在合格参数范围内进行生产焊接 | 焊接参数已记录,且在WPQR合格范围内。 |
| 7. 无损检测 | 由符合 EN ISO 9712 标准的合格人员按照规定的等级(通常为 ISO 5817 标准的 B 级)进行无损检测 |
| 8. 可追溯性 | 从焊接工艺评定记录 (WPQR) 到焊工再到母材炉号的焊接可追溯性 |
| 9. 纠正措施 | 不合格项处理程序;纠正措施已记录并已完成 |
| 10. 设备校准 | 焊接设备和无损检测设备校准电流 |
| 11. 审计和审查 | 开展内部审核;对焊接质量管理体系进行管理层评审 |
| 12. 文件保存 | 根据监管要求保留记录(通常结构性记录保留 10 年) |
这12个要素并非彼此独立,它们构成了一个完整的质量体系。它们构成了一个完整的质量体系。要素2(焊接工艺评定记录,WPQR)和要素3(焊工资格)是基础:如果没有有效的WPQR和合格的焊工,要素6(在合格参数范围内进行生产焊接)就无法得到满足。要素8(可追溯性)是连接组织:每个焊缝都必须可追溯到WPQR、焊工和母材炉号,以便在安装过程中发现的任何缺陷都能追溯到相应的工艺步骤。要素11(审核和审查)是…… 持续改进 机制:内部审核发现不符合项,纠正措施系统(要素 9)对此进行处理。
ISO 3834-2 的审核周期通常为:初始认证审核(现场 2-3 天),然后年度监督审核(每次 1 天),然后每 3 年进行一次重新认证审核。 通常情况下,认证流程为:首次认证审核(现场审核2-3天),然后是年度监督审核(每次1天),之后每3年进行一次复审(现场审核2-3天)。审核员会审查文件、观察生产过程并见证试焊。维业公司目前持有德国莱茵TÜV颁发的ISO 3834-2认证;该证书涵盖综合质量要求级别,并涵盖宁波工厂所有剪力钢轨的生产。买家可以 请求 WPQR 文档 包括 TÜV 证书编号和最近一次监督审核报告。
3. 根据 EN ISO 15614-1 标准进行的焊接工艺评定 (WPQR):五步工作流程
第三个工程参考标准是符合EN ISO 15614-1标准的五步焊接工艺评定(WPQR)工作流程——这是对焊接工艺进行生产应用资格认证的过程。了解该工作流程有助于买家验证供应商的WPQR文件是否真实有效,而非从其他供应商或其他流程中复制粘贴而来。
| 步 | 活动 | 时间线 | 输出 |
|---|---|---|---|
| 1 | 测试计划准备 | 第 1-2 周 | 初步焊接工艺规程 (pWPS) + 试件图 |
| 2 | 试焊 | 第2-3周 | 根据 EN ISO 15614-1 表 1 测试焊缝。 |
| 3 | 无损检测 | 第3-4周 | VT + MT/UT 报告显示符合 ISO 5817 B 级标准 |
| 4 | 机械测试 | 第 4-6 周 | 根据 EN ISO 15614-1 第 7 条规定进行的拉伸、弯曲和宏观检验报告 |
| 5 | WPQR文件准备和签署 | 第6-8周 | 已签署的WPQR文件,包含合格范围 |
这5个步骤必须按顺序执行。必须完成全部5项步骤才能签发焊接工艺评定报告(WPQR)。步骤1中的预制焊接工艺规程(pWPS)记录了拟定的焊接参数(电流、电压、焊接速度、焊钉直径、母材厚度范围),工艺评定试验将对这些参数进行验证。步骤2中的试焊严格按照pWPS进行;任何偏差都将导致试验无效。步骤3和步骤4中的无损检测(NDT)和机械测试验证了根据pWPS产生的焊缝是否符合验收标准;步骤5中的WPQR记录了合格范围(工艺评定有效的参数范围),并由焊接协调员根据EN ISO 14731标准签署。
WPQR 中的合格范围定义了生产焊接的边界条件。定义生产焊接的边界条件。对于螺柱焊接,关键范围为:(a) 螺柱直径 ±10% 的合格直径,(b) 母材厚度范围(通常为 6-25 mm),(c) 母材组别,符合 EN ISO 15614-1 第 5 条规定(第 1 组)。 碳钢(d) 焊接位置(根据 EN ISO 6947 标准,通常螺柱焊接采用 PA/PC 焊接位置),(e) 保护气体成分(如适用,螺柱焊接通常使用陶瓷套圈代替保护气体),(f) 电气参数(电流、时间、提升高度)。生产中使用的焊接工艺规程 (WPS) 必须符合这些范围;如果任何参数超出这些范围,则该工艺规程不再有效,需要重新编制焊接工艺评定记录 (WPQR)。
4. 焊工认证 EN ISO 9606-1:4 个材料组,3 个有效期等级
第四个工程参考标准是符合EN ISO 9606-1标准的焊工证书——该标准涵盖4个材料组和3个有效等级。焊工证书证明焊工具备手工焊接技能,能够焊出符合验收标准的焊缝;没有有效的焊工证书,焊工无法按照ISO 3834-2标准进行生产焊接作业。
| 材料组 | 封面 | 剪力钉钢轨的典型特征 | 持续工作中的有效性 |
|---|---|---|---|
| 第一组 | 碳钢和低合金钢(最常见) | 是的(S235、S275、S355) | 2年 |
| 第二组 | 不锈钢(奥氏体和铁素体) | 适用于不锈钢包覆钢轨 | 3年 |
| 第三组 | 铝及铝合金 | 适用于轻型铝合金导轨 | 3年 |
| 第11组 | 铜及铜合金 | 螺柱焊接很少见 | 3年 |
根据 EN ISO 9606-1 第 6 条规定,4 个材料组有不同的鉴定测试要求。 获得第一组资格的焊工并不自动获得第二组资格。 — 需要参加单独的资格考试。不自动获得第二组资格 — 需要参加单独的资格考试。 第一组资格考试 包括:对接焊缝试样(适用于板材厚度范围)或角焊缝试样(适用于螺柱焊接),按照 ISO 5817 B 级进行外观检查,以及(首次认证时)弯曲试验或宏观检查。该试验由经 EN ISO 14731 认证的独立检验员见证。
三个有效期级别(第一组两年,第二/三/十一组三年)反映了行业惯例以及焊工需要持续证明其能力的频率。第一组两年有效期要求焊工提供“连续工作证明”(即在重新认证日期前六个月内完成的焊接记录),以将证书有效期延长两年。如果无法提供连续工作证明,焊工必须重新参加资格考试。维业公司维护着一份合格焊工名册,并每日记录其连续工作证明;所有证书均有效,并存档于我们的质量管理体系中。
5. 根据 ISO 5817 标准,无损检测验收标准 B 级:7 项缺陷限值
第五个工程参考标准是ISO 5817:2014标准中无损检测验收等级B的7项缺陷限值。ISO 5817定义了3个质量等级(B级严格、C级中等、D级适中);对于桥梁、压力容器和动态载荷结构等高后果应用,B级是典型的规范。以下7项缺陷限值是B级的最大允许值;任何超过限值的缺陷均属于不合格,需要进行修复或拒收。
| 缺陷类型 | ISO 5817 参考 | B级限制 |
|---|---|---|
| 1. 底切 | 第 6.3.2 条 / 图 11 | 深度≤0.05×板厚(最大0.5毫米) |
| 2. 火山口裂缝 | 第 6.3.3 条 | 不允许 |
| 3. 根部凹陷 | 第 6.3.5 条 | 深度≤0.05×板厚(最大0.5毫米) |
| 4. 渗透不足 | 第 6.3.6 条 | 深度≤0.05×板厚(最大1毫米) |
| 5. 孔隙率 | 第 6.4 条 / 图 14 | 总面积≤焊缝面积的2%;无单个气孔>2毫米 |
| 6. 固体夹杂物 | 第6.5条/图15 | 长度≤3毫米;每100毫米焊缝长度不超过2个 |
| 7. 表面裂纹 | 第6.6条 | 不允许 |
B 级的 7 项缺陷限度比 C 级(中间质量等级)严格 30-50%。 B级比C级(中等质量等级)严格30-50%。例如,C级的倒角深度≤0.10×板厚(最大1毫米);B级的倒角深度≤0.05×板厚(最大0.5毫米)。B级更严格的限制反映了桥梁、压力容器和动态荷载结构中更高的失效后果。 B级和C级之间的选择 根据失败后果和检验成本,这是一个针对特定项目的决策;ISO 3834-2 没有强制规定具体级别,但要求在 WPS 或项目规范中规定级别。
无损检测人员的资质必须符合EN ISO 9712标准,这是不容商榷的。 不容商量: 磁粉探伤/渗透探伤/超声波检测操作员必须持有有效的EN ISO 9712二级资格证书。根据具体检测项目,采用相应的资质认证方法和级别。维业公司拥有资质合格的无损检测操作人员,并与经TÜV认证的第三方检测机构合作。每批产品的无损检测报告均会注明操作人员的EN ISO 9712证书编号以及所采用的验收级别。
6. 根据 EN 14555 / AWS D1.1 标准进行的螺柱焊接:为什么它是一个单独的工艺流程
第六个工程参考标准是符合EN 14555(欧洲)和AWS D1.1第7章(美国)的螺柱焊接工艺——以及为什么螺柱焊接即使使用相同的WPQR框架,也被视为与结构焊接不同的工艺。这种区别对买家至关重要,因为根据EN 1090-2获得结构焊接资质的供应商并不一定自动具备EN 14555下的螺柱焊接资质。
螺柱焊接是一种将金属螺柱焊接在一起的工艺。 通常情况下,带头剪切螺柱、螺纹螺柱或变形锚栓通过电弧焊接在底板上。电弧熔化螺柱端部和底板表面,熔融金属凝固后在螺柱和底板之间形成锻造连接。焊接过程中,在焊接区域周围使用陶瓷套圈(电弧保护罩)来容纳熔融金属并保护电弧免受大气污染。 两种主要的螺柱焊接方式 拉弧螺柱焊接包括拉弧螺柱焊接(最常见,使用单独的电源)和电容放电螺柱焊接(用于较小的螺柱)。
EN 14555:2017 是金属材料螺柱焊接的欧洲标准。 用于金属材料的螺柱焊接。它规定了螺柱焊接工艺评定(WPQR,符合EN ISO 15614-1标准)、螺柱焊接操作人员的资格评定(类似于焊工资格评定,但专门针对螺柱焊接)以及生产要求。AWS D1.1:2020 第7章涵盖了结构应用中的螺柱焊接;AWS标准允许对标准螺柱几何形状采用预认证的螺柱焊接工艺,这简化了评定过程,但并未免除文件编制要求。
从工程角度来看,螺柱焊接被视为一个独立的工艺流程。螺柱焊接的热循环时间(通常为0.1-1秒)远短于结构焊接(通常每道焊缝1-10秒),这导致焊缝冶金结构不同。较短的热循环时间意味着焊缝区域冷却速度更快,从而影响晶粒结构和力学性能。螺柱焊接的验收标准除了适用于结构焊接的目视检查和无损检测标准外,还包括弯曲试验(通常为20-30度弯曲)和扭矩试验(针对螺纹螺柱)。 这两个标准(EN 14555 和 AWS D1.1 第 7 章) 技术上等效,但文档格式不同;对于国际项目,可以同时指定两种标准以满足来自两个地区的买家的需求。
7. 导致审计失败的5个文档缺陷
第七项工程参考资料是导致 ISO 3834-2 审核失败的 5 个文档缺陷。这些缺陷是我们客户询价单中最常遇到的,而相应的工程纠正措施是我们与 OEM 客户分享的现场参考资料。
差距 1 — WPQR 基材错误
第一个问题是焊接工艺评定记录 (WPQR) 所用的基材错误。供应商的 WPQR 可能引用的是 S275JR,而订单要求的是 S355JR;这两种材料的机械性能和焊接冶金特性都不同。 审计不符合项为“文件缺失”。 因为WPQR虽然存在,但并未涵盖生产材料。纠正措施是要求供应商在每份WPQR中列明实际的基础材料等级,并核实WPQR中的基础材料是否与采购订单的材料规格相符。
差距 2 — 焊工证书过期
第二个问题在于焊工证书已过期。焊工证书有效期为:第一组两年,第二/三/十一组三年;需提供连续工作证明方可延期。审核不符合项为“人员资质”,因为该焊工在证书过期后仍进行了生产焊接作业。纠正措施是要求供应商维护一份包含证书有效期的最新焊工名册,并在每次生产作业时核实该名册。
缺口 3 — 缺少焊接协调员任命书
第三个不足之处是缺少符合EN ISO 14731标准的焊接协调员任命书。任命书明确了焊接协调员的知识水平(基础、标准或全面)及其职责范围。审核不符合项为“焊接协调”,因为焊接协调员存在但未正式任命。纠正措施是要求将任命书作为文件包的一部分,并核实其知识水平是否与生产范围相符(EXC3和EXC4为全面)。
差距 4 — 可追溯性记录不完整
第四个缺口是可追溯性记录不完整。从焊接工艺评定记录 (WPQR) 到焊工再到母材炉号的可追溯链必须完整,任何环节的缺失都属于不合格。审核结果为“可追溯性”问题,因为可追溯链存在但存在缺口。纠正措施是要求供应商维护一个数字化可追溯性系统,该系统能够自动将每个焊缝与其对应的支持文件关联起来。
差距 5 — 校准证书已过期
第五个问题在于焊接或无损检测设备的校准证书过期。焊接设备和无损检测设备必须按照制造商和标准规定的周期进行校准;过期的校准证书属于不合格。纠正措施是要求将校准证书作为文件包的一部分,并核对设备使用记录中的校准日期。
8. 常见问题:关于 ISO 3834-2 和剪力螺柱导轨焊接的 6 个问题
Q1:ISO 3834-2 对剪切螺柱钢轨焊接质量有何要求?
ISO 3834-2 是金属材料熔焊的综合质量要求标准。对于剪切螺柱轨道焊接,ISO 3834-2 要求:(1) 建立并记录在案的焊接质量管理体系;(2) 符合 EN ISO 15614-1 标准的合格焊接工艺规程 (WPQR);(3) 符合 EN ISO 9606-1 标准的合格焊工;(4) 符合 EN ISO 14731 标准的焊接协调员;(5) 来料检验;(6) 在合格参数范围内进行生产焊接;(7) 按照规定等级进行无损检测 (NDT)(通常为 ISO 5817 标准的 B 级);(8) 焊缝可追溯至 WPQR、焊工和母材;(9) 针对不合格项的纠正措施程序;(10) 焊接和无损检测设备的校准;(11) 对焊接质量体系进行审核和审查;以及 (12) 按照法规要求保存文件。买方可以核实以上信息。 我们的 ISO 3834 认证 可根据要求提供范围和最新的监督审计报告。
Q2:螺柱焊接文档中的 WPQR 和 WPS 有什么区别?
焊接工艺评定记录 (WPQR) 是证明特定焊接工艺能够产生符合标准要求的焊缝的测试记录。焊接工艺规程 (WPS) 是焊工在生产车间使用的操作文件。WPQR 首先通过工艺评定试验生成;一旦试验焊缝通过所有必要的检验(外观、机械、宏观检验),即可发布 WPQR。WPS 则根据 WPQR 中合格的焊缝范围制定,并供焊工在生产中使用。每个 WPS 都必须引用有效的 WPQR;没有 WPQR 的支持,就不能称之为 WPS。买方可以 请求 WPQR 文档 针对他们订购的特定剪力钉导轨配置。
Q3:EN ISO 9606-1 涵盖哪些材料组别的剪切螺柱焊工认证?
EN ISO 9606-1 标准定义了焊工资格评定的 4 个材料组:第 1 组涵盖碳钢和低合金钢(最常用的剪力钉材料),第 2 组涵盖不锈钢(奥氏体和铁素体),第 3 组涵盖铝和铝合金(用于轻型剪力钉钢轨),第 11 组涵盖铜和铜合金。这 4 个材料组的资格评定测试要求各不相同;获得第 1 组资格的焊工并不自动获得第 2 组的资格。在剪力钉钢轨生产中,大多数焊工的资格评定属于第 1 组(碳钢)。第 1 组的资格有效期为 2 年,第 2/3/11 组的资格有效期为 3 年,需提供连续工作证明。维业公司生产团队拥有涵盖所有相关材料组的合格焊工。 剪力钉钢轨焊接质量 应用程序。
Q4:ISO 5817 标准中 B 级无损检测验收标准是什么?
ISO 5817 将焊接缺陷分为三个质量等级:B 级(严格)、C 级(中等)和 D 级(一般)。B 级最为严格,通常用于桥梁、压力容器和动态载荷结构等高后果应用。B 级的最大允许缺陷限值为:(1) 咬边深度 ≤ 0.05 倍板厚(最大 0.5 mm);(2) 不允许出现焊缝裂纹;(3) 焊根凹陷 ≤ 0.05 倍板厚(最大 0.5 mm);(4) 未熔透 ≤ 0.05 倍板厚(最大 1 mm);(5) 气孔率 ≤ 焊缝面积的 2%;(6) 固体夹杂物长度 ≤ 3 mm;(7) 不允许出现表面裂纹。这些限值比 C 级严格 30% 至 50%。
Q5:EN 14555 和 AWS D1.1 在螺柱焊接方面有什么区别?
EN 14555 是欧洲金属材料螺柱焊接标准;AWS D1.1 第 7 章是美国结构焊接规范中涵盖螺柱焊接的部分。这两个标准在技术上相似,但文档要求不同。EN 14555 要求螺柱焊接工艺规程必须符合 EN ISO 15614-1 的要求,并提交 WPQR(焊接工艺评定报告);AWS D1.1 允许标准螺柱几何形状的预认证螺柱焊接工艺规程,无需 WPQR 测试。对于欧洲基础设施项目,必须采用符合 EN ISO 15614-1 的 EN 14555 标准并提交 WPQR。对于北美项目,采用符合 AWS D1.1 第 7 章并提交预认证螺柱焊接工艺规程即可。国际项目通常会同时采用这两个标准,以满足来自不同地区的买家的需求。维业公司拥有这两个标准的文档,并可提供相关服务。 请求 WPQR 文档 两种格式都可以。
Q6:根据 EN ISO 15614-1 标准,一项新的剪切螺柱焊接工艺需要多长时间才能获得认证?
根据 EN ISO 15614-1 标准,新的剪力螺柱焊接工艺评定通常需要 4-8 周时间,从试验计划制定到颁发焊接工艺评定报告 (WPQR)。具体时间安排如下:(1) 第 1-2 周:试验计划制定和试件组装;(2) 第 2-3 周:工艺评定试验焊接;(3) 第 3-4 周:试验焊缝的无损检测 (NDT)(根据需要进行真空检测、磁粉检测/超声波检测);(4) 第 4-6 周:力学性能测试(拉伸、弯曲、宏观检验);(5) 第 6-8 周:WPQR 文件的编制、审核和焊接协调员签字。4-8 周的时间安排假设没有返工;如果试验焊缝在任何一项检验中不合格,则时间将延长 4-6 周,用于工艺调整和重新测试。 买家应将此资格认证时间表纳入新剪力钉轨道配置的项目规划中。 纳入新型剪力钉轨道配置的项目规划。











