焊接工艺的“三驾马车”：pWPS、PQR 与 WPS

在压力容器、管道、核电、船舶等对焊接质量要求极高的工业领域，焊接不是“凭经验干活”，而是一套高度标准化、可追溯、可验证的技术流程。其中，pWPS（预焊接工艺规程）、PQR（焊接工艺评定报告）和WPS（焊接工艺规程）构成了焊接工艺控制的核心“三驾马车”。它们环环相扣，共同保障焊接结构的安全性与可靠性。本文将用通俗易懂的方式，带您全面了解这三个关键文件的定义、逻辑关系、质量控制要点及其在生产中的实际应用。

一、三大文件的定义与角色

1. pWPS（预焊接工艺规程）——“试验蓝图”

pWPS是英文proposed Welding Procedure Specification的缩写，中文常译为“预焊接工艺规程”或“拟用焊接工艺规程”。

• 性质

  ：它是一份试验性、指导性的工艺文件，用于规划即将开展的焊接工艺评定试验。

• 内容

  ：详细列出拟采用的焊接方法、母材类别、焊材型号、预热温度、层间温度、焊接电流/电压、保护气体、接头形式等所有重要、补加和次要因素。最关键的是，它必须明确标注未来将支持的PQR 编号。

• 审批流程

  ：由焊接责任工程师审核，再由技术负责人批准后方可用于试验。

✅ 简单说：pWPS 就像一份“实验方案”，告诉实验室“我们打算怎么焊，来验证这个工艺是否可行”。

2. PQR（焊接工艺评定报告）——“验证证据”

PQR（Procedure Qualification Record）是焊接工艺评定完成后形成的正式试验记录与验证报告。

• 性质

  ：它是对 pWPS 所提工艺的实际验证结果，具有法律和技术效力。

• 内容

  ：包括实际焊接过程中使用的参数（可能与 pWPS 略有偏差）、试件制备过程、无损检测（如射线、超声）、力学性能测试（拉伸、弯曲、冲击）等全部检测数据和结论。

• 审批与存档

  ：需经焊接责任工程师审核 → 技术负责人批准 → 监督检验机构（如特检院）签字确认，并永久存档，在整个产品生命周期内可查。

• 特殊要求

  ：PQR原则上不可修改。若发现笔误，仅允许进行“编辑性补充”（如修正错别字），不得更改技术参数或结论。

✅ 简单说：PQR 就是“实验成绩单”，证明某种焊接工艺确实能达到标准要求。

3. WPS（焊接工艺规程）——“生产指南”

WPS（Welding Procedure Specification）是直接用于指导现场焊接生产的正式工艺文件。

• 性质

  ：它是唯一可直接下发到焊工手中的操作依据，具有强制执行力。

• 编制依据

  ：必须基于一个或多个已通过评定的 PQR。没有合格的 PQR，就不能编制合法的 WPS。

• 审批权限

  ：只需焊接责任工程师审批即可发布使用（因已有 PQR 背书）。

• 调整规则

  ：若仅涉及次要因素变更（如保护气体流量微调、焊枪角度优化），无需重新做 PQR；但若涉及重要或补加因素（如更换母材类别、焊材牌号），则必须重新评定。

✅ 简单说：WPS 就是“施工说明书”，告诉焊工“现在该怎么焊这道焊缝”。

二、三者的逻辑关系：一条完整的工艺证据链

这三者并非孤立存在，而是构成一条严密的工艺开发与验证链条：

pWPS（拟定工艺）      ↓ 指导  PQR（试验验证）      ↓ 支持  WPS（生产应用）

关键逻辑点：

• 开发流程不可逆

  ：必须先有 pWPS，才能做 PQR；有了合格的 PQR，才能编制 WPS。跳过任一环节都属违规。

• 支持关系灵活但受控

  ：

  一份WPS 可由多个 PQR 支持（例如：多道焊中不同焊道采用不同工艺）；

  一个PQR 可支持多个 WPS（例如：同一评定工艺用于不同项目或产品）；

  但pWPS 必须明确对应未来的 PQR 编号，确保可追溯。

• 文件效力逐级递进

  ：

  pWPS 是“假设”；

  PQR 是“证据”；

  WPS 是“指令”。

🔗 三者共同构成完整的焊接工艺证据链，是质量体系审核、事故追溯、合规认证（如 ASME、NB/T 47014、ISO 15614）的核心依据。

三、质量控制三大要点

1. 参数覆盖性：严防“超范围使用”

• pWPS

  必须涵盖所有相关的重要/补加因素，不能遗漏；

• PQR

  必须如实记录实际焊接参数，哪怕与 pWPS 有微小差异；

• WPS 的参数范围绝不能超出 PQR 验证的范围

  。例如，PQR 中预热温度为 100–150℃，WPS 就不能写成 80–160℃。

⚠️ 超出 PQR 范围的 WPS 属于“无效工艺”，可能导致焊缝不合格甚至结构失效。

2. 变更管理：区分“可调”与“重评”

• PQR 一旦评定完成，基本不可变

  。若母材类别、焊材类型、焊接方法等重要因素变更，必须重新做 pWPS → PQR。

• WPS 允许有限调整

  ：仅限次要因素（如气体流量、焊速微调、层间清理方式等），且需有内部变更记录。

3. 文件追溯：实现“焊缝可溯源”

每一道焊缝的焊接记录卡必须注明所用WPS 编号；

WPS 文件中必须清晰标注所依据的PQR 编号；

PQR 必须长期存档（通常要求保存至产品设计寿命结束，甚至更久），以备审查或事故调查。

📌 在核电、石化等高风险行业，无法追溯的焊缝等于“黑户焊缝”，可能被要求返工甚至报废。

四、生产实践中的典型场景

场景1：新产品开发

工艺部门根据设计要求编写pWPS；

实验室按 pWPS 焊接试件，完成检测后形成PQR；

质量与监检确认 PQR 合格；

生产部门据此编制WPS，下发车间执行。

场景2：现场焊接参数微调

焊工反馈保护气体流量略低，影响成型；

工艺员确认该参数属“次要因素”，在原 PQR 覆盖范围内；

更新WPS版本，注明变更内容，无需重做 PQR。

场景3：更换焊材供应商

新焊材虽同牌号，但熔敷金属化学成分略有差异；

经评估属于“补加因素”变更；

必须重新制定pWPS，开展新PQR评定，之后才能更新WPS。

结语：安全始于规范，质量源于细节

pWPS、PQR、WPS 不仅是三份技术文件，更是焊接质量管理体系的“脊梁”。它们确保了从实验室到生产线的每一道焊缝都有据可依、有证可查、有责可追。在追求高质量制造的今天，理解并严格执行这“三驾马车”的逻辑与规则，不仅是合规要求，更是对生命与安全的负责。

正如一句焊接行业的老话：“焊缝看不见的地方，才是最需要被看见的。” 而 pWPS-PQR-WPS 体系，正是让“看不见”变得“可验证、可信任”的关键机制。