钛及钛合金焊接工艺标准QB-CNCEC J22105-20061适用范围本施工工艺标准适用于钛及钛合金的手工钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊和惰性气体保护等离子焊接。

2施工准备2.1技术准备2.1.1施工技术资料2.1.1.1设计文件（施工图、材料表、标准图、设计说明及技术规定等）及焊接工艺评定。

2.1.2现行施工标准规范•JB/T4745《钛制焊接容器》•GB/T2965《钛及钛合金棒材》•SH3502《钛管道施工及验收规范》•GB/T3620.1《钛及钛合金牌号和化学成分》•GB/T3621《钛及钛合金板材》•GB/T3623《钛及钛合金焊丝》•GB/T3624《钛及钛合金管》•GB/T3625《换热器及冷凝器用钛及钛合金》•GB/T4842《纯氩》•《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》2.1.3施工方案2.1.3.1焊接施工方案、焊接工艺评定报告、焊接工艺指导书钛及钛合金材料的焊接工艺评定应当按GB50236《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》的要求进行，或者按设计要求的标准进行评定；依据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺指导书。

2.1.4技术及安全交底工号技术员应按要求向所有焊接人员进行技术及安全交底。

2.1.5焊工培训考试2.1.5.1从事钛及钛合金材料焊接的焊工应进行培训和考试，考试包括基本知识和焊接操作技能两部分，基本知识考试合格后才能参加操作技能的考试，考试内容应与焊工所从事的工作范围相适应。

2.1.5.2钛及钛合金焊接的焊工考试依据设计文件要求进行，如设计没有明确规定可以按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》和GB50236《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》要求进行。

2.2作业人员表2.2 主要作业人员2.3.1.1工程材料的验收⑴ 应由具有材料知识、识别能力、实践经验及熟悉规章制度的人员管理参与验收。

⑵ 材料入库时，业主、监理、施工单位三方共同进行验收，应检查下列项目符合要求方可验收：•制造厂合格证及质量证明书•核对材质、规格型号、数量•外观检查•按规定要求做好检查记录2.3.1.2工程材料的保管⑴ 经检验合格的钛材，应按规定尺寸分别放置在垫木上，单独堆放，严禁与钢材混堆和直接接触或碰伤，防止污染和腐蚀。

⑵ 一定条件下钛在发烟硝酸、干氯气、甲醇、三氯乙烯、液态的四氧化碳、熔融金属盐、四氯化碳、尿吡啶、氢气等介质中可能产生燃烧、爆炸或应力腐蚀开裂等，钛对这些介质环境应回避或慎用。

⑶ 做好标识。

1.1.1.1如露天堆放应做好防风、雨、雪等特殊防护措施。

2.3.1.3管材质量要求⑴ 管道用钛及钛合金材料应当具有良好的耐蚀性能、力学性能、成形性能及其他工艺性能和物理性能，能满足管道的使用、制造与检验要求，并考虑经济合理性。

⑵钛及钛合金管材应符合GB/T3624《钛及钛合金管》的要求。

⑶ 技术要求应注明所购钛管类别（无缝管、焊接管或焊接—轧制管）⑷ 外径超过60mm且设计压力超过10Mpa的钛管应进行超声或涡流检测，任何外径的管材的无损检测方法，如需在超声和涡流检测两者之中选定一种应注明。

⑸ 钛材的表面应光滑、清洁，无针孔、裂纹、折叠和过腐蚀等缺陷。

⑹ 钛材表面的局部缺陷应予清除，清除后厚度不得超出规定的负偏差。

2.3.1.4焊材选用原则及验收标准⑴ 所选焊丝焊后状态下的焊缝抗拉强度不低于母材退火状态下的标准下限值，塑性和耐蚀性能不低于退火状态下的母材或与母材相当，焊接性能良好，能满足使用条件的要求。

⑵ 选用的焊丝应有出厂合格证和质量证明书，焊丝表面应洁净，无氧化色，不应有裂纹、光玻、斑疤和夹渣等缺陷。

⑶ 焊丝中的氮、氧、碳、氩、铁等杂质元素的标准含量上限值应低于母材中杂质元素的标准含量上限值，不得从所焊母材上裁条充当焊丝。

⑷一般情况下应选用GB/T3623《钛及钛合金丝》和JB/T4745《钛制焊接容器》附录D中与母材相对应的焊丝牌号，但应通过焊接工艺评定合格。

⑸ 不同牌号的钛材相焊时，按耐蚀性能较好和强度级别较低的母材选择焊丝材料，当焊件要求较高塑性时，应采用纯度比母材高的焊丝或按图样规定。

⑹ 保护用氩气纯度应高于99.99％，露点不高于－50℃，含水量不大于50毫克/米3，并符合GB/T4842的规定，也可用氦气。

⑺ 氩气输送管应采用塑性软管，不宜用橡胶软管或其它吸湿性材料。

2.3.1.5母材推荐焊丝牌号焊丝牌号与推荐所焊母材牌号见下表2.3.1.5所示。

表2.3.1.5 母材推荐焊丝牌号1.4主要施工机具1.4.1主要机械设备直流氩弧焊机、熔化极氩弧焊机、等离子切割机、焊条烘烤保温箱、坡口机、无损检测设备等。

1.4.2主要工具角向砂轮机、细锉、不锈钢丝刷、铣刀、焊接面罩、焊条保温筒、刮刀、电钻等。

1.5测量及计量器具焊接检验尺、干湿温度计、电流表、电压表、秒表、风速计、测温仪等。

1.6作业条件1.6.1施工场所已具备施工条件，所需的图纸资料和技术文件齐备，图纸会审已进行，施工方案已经编制好且审核批准，并进行技术交底。

1.6.2建立焊接质量保证体系，包括焊接技术人员、焊接质检人员和无损检测人员等。

1.6.3焊接工装设备、检测、试验手段应满足钛及钛合金的焊接技术要求。

1.6.4在焊工考试和施焊前，具有相应的焊接工艺评定。

1.6.5焊接场所保持清洁，并有防风、防雨雪措施，风速W2m/s,相对湿度一般不大于80%,环境温度不低于5℃。

1.6.6焊前应根据焊件与焊缝型式予先制作好惰性气体保护罩,其尺寸应足以使焊缝与热影响区在焊后冷却过程中温度高于400℃的部分处于惰性气体的保护之下。

3施工工艺3.1工艺操作过程3.1.1焊缝组对坡口形式3.1.1.1焊件的坡口型式和尺寸的选用应考虑易于保证焊接接头质量，填充金属量少，便于操作和减少焊接变形等原则。

3.1.1.2坡口及两侧各25mm以内的内外表面清除污垢后，应用细锉或奥氏体不锈钢丝刷、铣刀等机械方法清除其氧化膜、毛刺和表面缺陷，清理工具应专用并保持清洁。

3.1.1.3经机械清理后的表面，焊接前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理，严禁使用诸如三氯乙烯、四氯化碳等氯化物溶剂，并避免将棉质纤维，附于坡口表面，如清洗后4小时未焊，焊前应重新清洗。

3.1.1.4钛管道的焊口组对时：当壁厚相同时应做到内壁平齐，对口错边量不应超过壁厚的10%，且不大于1mm；不同壁厚的焊口组对时应按下图3.2.1.4所示加工坡口。

11L24 （62—61）图3.2.1.4 坡口形式3.1.2焊接工艺参数3.1.2.1选择焊接工艺参数应保证足够的熔透深度，保证保护良好，避免产生缺陷，并尽量采用热输入较小的焊接规范，层间温度不高于200℃。

3.1.2.2钨极氩弧焊时推荐采用铈钨电极，电极直径应根据使用的焊接电流大小选择，电极端部应为圆锥形，其端部尺寸和形状可参照下图3.2.2.2所示修整：图3.2.2.23.2.2.3 铈钨电极允许焊接电流见下表3.2.2.3所示：表3.2.2.3 铈钨电极允许焊接电流3.2.2.4 钍钨电极允许焊接电流见下表3.2.2.4所示：3.2.2.5 手工钨极氩弧焊工艺参数参照下表3.2.2.5所示：3.2.2.6 自动钨极氩弧焊工艺参数参照下表3.2.2.6所示：3.2.2.7熔化极自动氩弧焊工艺参数参照下表3.2.2.7所示：3.2.3焊缝返修3.2.3.1焊缝和热影响区的氧化变色或表面缺陷经打磨后，若母材厚度仍能满足设计要求，可不必补焊。

3.2.3.2缺陷深度较深应修磨后补焊，修磨范围内的斜度至少为1：3,返修工艺符合正常焊接工艺要求。

3.2.3.3焊缝翻修后仍按原规定进行检验。

3.2.3.4焊缝同一部位的返修次数不得超过两次，需要进行第三次返修时应对不合格焊缝进行质量分析，制定返修措施，经质保工程师批准后进行，返修次部位和返修情况应记入容器、管道的质量证明书。

3.3焊接过程中应注意的问题3.3.3应采用合理的焊接顺序、施焊方法和刚性固定，以减少焊接变形与应力。

3.3.4钨极氩弧焊焊接过程中，如钨极碰到了焊缝金属应立即停焊，去除污染，必要时须修磨钨极尖端后再焊。

3.3.5焊件焊前应配装定位，定位焊时应采用与评定合格的正式焊接相同的工艺，而且使定位焊缝最后熔入永久焊缝中，定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣及氧化变色等缺陷，发现缺陷应及时清除。

3.3.6临时焊到容器上的非容器附件，应采用与容器材质具有相同焊接性能的钛材与焊接工艺施焊，附件去除后留下的焊疤应打磨至与母材齐平，必要时应进行渗透检测与修补。

3.3.7焊接作业均应在氩气保护下进行，采用焊矩喷嘴保护熔池，焊炬拖罩保护热态焊缝，背面充氩气保护焊缝及近缝区的内表面，保护措施应充分可靠，并应符合下列要求：3.3.7.1焊炬喷嘴直径宜选用@12-@20mm,喷出的氩气应保持稳定层流。

3.3.7.2焊炬拖罩型式应根据焊件形状和尺寸决定，做到保护可靠，操作方便。

3.3.7.3管内应提前充氩，排净空气，并保持微弱正压和呈流动状态。

3.3.7.4引弧时，焊炬应提前送气，并采用高频引弧；熄弧时应使用电流衰减装置和气体延时保护装置，弧坑必须填满且避免大气污染。

3.3.7.5焊接过程中填充焊丝的加热端应始终处在氩气的保护之下，熄弧后焊丝不得立即暴露在大气中，应在焊缝脱离保护时取出，焊丝如被污染，出现氧化变色时，污染部分应予切除。

必须采用有效措施，防止氢、氧、氮、碳及铁质污染，试压及清洗应采用洁净水。

3.3.7.6钛材的焊接场所应为独立区域，若在有钢材作业的车间内，应分割成一个独立的、封闭的钛材焊接区，焊接时应远离通风口和敞开的门窗，场地应铺设橡胶等绝缘软垫。

3.4季节性施工技术措施3.4.3冬季室外作业应设防风保温棚。

3.4.4雨季室外作业应设防雨棚；当焊缝处潮湿时应用氧-乙炔焰烤干；当焊接环境相对湿度大于80% 时应停止焊接。

4质量检验4.2质量检验标准及方法4.2.3焊接质量检验按照GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》等标准执行。

4.2.4质量检验标准4.2.4.1保证项目⑴ 焊材必须符合设计要求。

检验方法：检查出厂合格证或质量证明书、复验报告⑵ 管道焊接前必须做焊接工艺评定，且应符合焊接工艺评定规范要求。

检验方法：检查焊接工艺评定报告⑶ 管道焊缝无损检测必须符合设计要求和规范规定。

检验方法：检查无损检测记录和报告⑷ 焊接人员必须经过考试并有合格证书。

检验方法：检查施焊人员合格证书4.2.4.2基本项目⑴ 焊缝表面无裂纹、气孔、夹渣、凹陷、飞溅、药皮、焊疤等缺陷。

检验方法：观察检查，按系统抽查10%，不少于3处⑵ 单线图上必须标注有焊工号。

检验方法：观察检查，按系统抽查10%，不少于3处4.2.4.3允许偏差项目表4.1.2.3 焊缝允许偏差项目及检验方法注：L——焊缝长度；C——焊缝宽度；3——管壁厚度。