目录1、主题内容与适用范围 (2)2、焊接工艺评定和焊工技能评定 (2)3、焊接材料 (2)4、焊接设备 (6)5、焊接环境 (6)6 焊前准备 (7)7、焊接的基本要求 (10)8、支管的焊接连接 (12)9、焊缝返修 (13)10、焊缝预热及热处理 (14)11、焊接检验 (15)12、焊接工程交工验收 (18)1 主题内容与适用范围;本守则适用于低碳钢、碳锰普低钢、铬钼低合金钢、奥氏体不锈钢等材料,采用焊条电弧焊、钨极氩弧焊的GC2类压力管道安装工程的焊接及验收。
引用文件:GB/T20801-2006《压力管道规范工业管道》GB50235-2010《工业金属管道工程施工规范》GB 50184-2011《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》2 焊接工艺评定和焊工技能评定管道承压元件的焊接,包括承压件与非承压件的焊接,必须采用经评定合格的焊接工艺,并由合格焊工进行施焊。
焊接工艺评定和焊工技能评定应分别符合NB/T47014 -2011《承压设备焊接工艺评定》及TSG Z6002-2010 《特种设备焊接操作人员考核细则》的规定。
3 焊接材料3.1 焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂及焊接用气体)使用前应按设计文件和相关标准的规定进行检查和验收。
焊接材料应具有质量证明文件和包装标记,并按公司《材料管理控制程序》规定验收合格后方可入库。
3.2 焊接材料的储存应保持适宜的温度及湿度。
室内应保持干燥、清洁,相对湿度应不超过 60%。
3.3 库存期超过规定期限的焊条、焊剂及药芯焊丝,应经复验合格后方可使用。
复验应以考核焊接材料是否产生可能影响焊接质量的缺陷为主,一般仅限于外观及工艺性能试验。
但对焊接材料的使用性能有怀疑时,可增加必要的检验项目。
规定期限自生产日期始,可按下述方法确定:a) 焊接材料质量证明书或说明书推荐的期限;b) 酸性焊接材料及防潮包装密封良好的低氢型焊接材料为两年;c) 石墨型焊接材料及其他焊接材料为一年。
3.4 常用钢号推荐采用的焊接材料3.4.1 常用钢号焊接的焊材选用见表1。
3.4.2 异种钢焊接的焊材选用见表2。
3.5 焊条的使用电流范围和烘焙温度3.5.1 焊条烘焙温度见表3。
3.5.2 不同规格焊条焊接电流的选用参考范围具体见表4。
3.6 钨极(钨棒)3.6.1 钨极氩弧焊用的电极,宜采用铈钨棒。
3.6.2 碳钢、18-8型不锈钢钨极氩弧焊焊接工艺规程见表53.7 焊材的发放、烘干、领用应按公司《质保手册》《材料管理控制程序》执行;无厂试编号的焊材不得发放、领用。
存放一年以上的焊接材料用于重要部件焊接时,如对其质量产生怀疑,应重新作出鉴定,符合质量要求时方可使用。
3.8 焊条在使用前应按其说明书的要求进行烘焙,重复烘焙不得超过两次。
焊接重要部件的焊条,使用时应装入保温温度为80~110℃的专用保温筒内,随用随取。
3.9 焊丝在使用前应清除锈、垢、油污。
3.10焊接用气体3.10.1 气体保护焊使用的氩气纯度不低于99.96%。
3.10.2 氧-乙炔焊接方法所示用的氧气纯度应在98.5%以上。
3.10.3 氧-乙炔焊接方法所示用的乙炔气体应符合GB6819 的规定。
表1 常用钢号焊接的焊材选用注: 1.碳素钢和低合金钢的焊接采用与强度等级较低的母材相匹配(低匹配)的焊接材料;2. 碳素钢、低合金钢与奥氏体不锈钢(耐热钢)的焊接优先采用过渡焊条等焊接材料;3.铬钼耐热钢可焊性一般,焊前一般要进行预热,焊后缓冷和必要的焊后热处理,若采用奥氏体不锈钢焊条可不进行焊前预热。
表3 各种焊条烘焙温度注:1. 酸性碳钢焊条一般可不烘焙,受潮后必须按规定烘干。
2. 经烘焙后的焊条,必须放在保温筒内,随取随用。
3. 使用的焊条冷至室温4小时后,必须按工艺重新烘焙。
4. 焊条重复烘焙不超过两次。
表4 不同规格焊条焊接电流的选用参考范围表5 碳钢、18-8型不锈钢钨极氩弧焊(TIG)焊接工艺规程4 焊接设备4.1 焊接设备(含热处理设备、无损检测设备)及仪表应定期检查,需要计量的部分应定期校验。
4.2 所有焊接和焊接修复所涉及的设备、仪器、仪表在使用前应确认其与承担的焊接工作相适应。
5 焊接环境5.1 焊接的环境温度应能保证焊件的焊接温度和焊工技能不受影响。
5.2 焊接时的风速应不超过下列规定,当超过规定时,应有防风设施:a) 手工电弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊:8m/s;b) 钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊:2m/s。
5.3 焊接电弧 1 米范围内的相对湿度应符合规定:a)铝及铝合金焊接:应不大于 80%;b)其他材料焊接:应不大于 90%。
5.4 当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪、雨水以及刮风期间,焊工及工件无保护措施时,应停止焊接。
6 焊前准备6.1 坡口制备a)坡口加工应符合本工艺的规定。
坡口表面应光滑并呈金属光泽,热切割产生的熔渣应清除干净。
b)坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接工艺指导书的规定。
c) 当设计文件、相关标准对坡口表面要求进行无损检测时,检测及对缺陷的处理必须在施焊前完成。
6.2 清理焊件坡口及内外表面,应在焊接前按表 6.1 要求进行清理,去除油漆、油污、锈斑、熔渣、氧化皮以及加热时对焊缝或母材有害的其它物质。
表6.16.3 组对a)坡口对接焊缝b)坡口对接焊缝的组对应做到内壁齐平,内壁错边量应符合设计文件、焊接工艺指导书或表 6.2 的规定。
表 6.2 管道组对内壁错边量6.4对管内清洁要求较高且焊接后不易清理的管道,其焊缝底层应采用氩弧焊施焊。
机组的循环油、控制油、密封油管道,当采用承插焊时,承口与插口的轴向不宜留间隙。
6.5 管道焊接应按本章和现行国家标准GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》的有关规定进行。
6.6管道焊缝的设置应避开应力集中区,便于焊接和热处理,且应符合下列规定,但夹套管除外:a.直管段上两对接焊口中心面间的距离,当公称直径大于或等于150mm时,不应小于150mm;当公称直径小于l50mm时,不应小于管子外径。
b.焊缝距离弯管起弯点不得小于100mm,且不得小于管子外径。
c. 卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置,且不宜在底部。
d. 环焊缝距支、吊架净距不应小于50mm;需热处理的焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的5倍,且不得小于100mm。
e.不宜在管道焊缝及其边缘上开孔。
f.有加固环的卷管,加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开,其间距不应小于l00mm。
加固环距管子的环焊缝不应小于50mm。
6.7管子、管件的坡口形式和尺寸应符合设计文件及焊接工艺的规定。
6.8管道坡口加工宜采用机械方法,也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法。
采用热加工方法加工坡口后,应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层,并应将凹凸不平处打磨平整。
6.9 管道组成件组对时,对坡口及其内外表面进行的清理应符合表6.3的规定;清理合格后应及时焊接。
表6.3管道材质清理范围(mm) 清理物清理方法碳素钢不锈钢合金钢≥10油、漆、锈、毛刺等污物手工或机械等铝及铝合金≥50油污、氧化膜等有机溶剂除净油污化学或机械法除净氧化膜铜及铜合金≥20钛≥506.10 除设计文件规定的管道冷拉伸或冷压缩焊口外,不得强行组对。
6.11管道对接焊口的组对应做到内壁齐平,内壁错边量应符合表6.4的规定。
表6.4管道材质内壁错边以量钢不宜超过壁厚的10%, 且不大于2mm铝及铝合金壁厚≤5mm 不大于0.5mm壁厚>5mm 不宜超过壁厚的10% 且不大于2mm 铜及铜合金、钛不宜超过壁厚的10% 且不大于1mm6.12 不等厚管道组成件组对时,当内壁错边量超过表 6.4的规定或外壁错边量大于3mm 时,应进行修整。
6.13在焊接和热处理过程中,应将焊件垫置牢固。
6.14当对螺纹接头采用密封焊时,外露螺纹应全部密封。
6.15 不等壁厚的工件对接时,薄件端面的内侧或外侧应位于厚件端面范围之内。
a.当内壁错边量大于表 5.4 规定,或外壁错边量大于 3mm 时,焊件端部应按图1-1 进行削薄修整。
b.端部削薄修整不得导致加工后的壁厚小于设计厚度。
(a)T2 −T1 ≤10mm (b)T2 −T1 >10mm (c)T2 −T1 ≤5mm(d)T2 −T1 ≤10mm (e)T2 −T1 >10mm(f)内外侧均不齐平图 1-16.16 支管连接焊缝1)安放式支管的端部制备及组对应符合图 1-2(a)、(b)的要求。
2)插入式支管的主管端部制备及组对应符合图 1-2(c)的要求。
3)主管开孔与支管组对时的错边量应不大于 m 值(见图 1-2 (a)、(b)),必要时可堆焊修正。
图 1-24)组对间隙接头的根部间隙应控制在焊接工艺指导书允许范围内。
5)焊件组对时应垫置牢固,并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。
6.17 定位焊缝a) 定位焊缝焊接时,应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺,并应由合格焊工施焊。
b) 定位焊缝的长度、厚度和间距应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。
c) 根部焊接前,应对定位焊缝进行检查。
如发现缺陷,处理后方可施焊。
d) 焊接的工卡具材质宜与母材相同或为NB/T47014 中的同一类别号。
拆除工卡具时不应损伤母材,拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
7 焊接的基本要求7.1 焊接设备及辅助装备等应处于正常工作状态,安全可靠,仪表应定期校验。
7.2 焊缝(包括为组对而堆焊的焊缝金属)应由经评定合格的焊工,按评定合格的焊接工艺指导书进行焊接。
7.3 除工艺或检验要求需分次焊接外,每条焊缝宜一次连续焊完,当因故中断焊接时,应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施。
再次焊接前应检查焊层表面,确认无裂纹后,方可按原工艺要求继续施焊。
7.4 在根部焊道和盖面焊道上不得击。
7.5 焊接连接的阀门施焊时,所采用的焊接顺序、工艺以及焊后热处理,均应保证不影响阀座的密封性能。
7.6 不得在焊件表面引弧或试验电流。
设计温度≤-20℃的管道、淬硬倾向较大的合金钢管道、不锈钢及有色金属管道的表面均不得有电弧擦伤等缺陷。
7.7 内部清洁要求较高且焊接后不易清理的管道、机器入口管道及设计规定的其他管道的单面焊焊缝,应采用氩弧焊进行根部焊道焊接。
7.8 按焊接工艺规定焊缝层次、焊接线能量、每层厚度、层间温度施焊,施焊时应测量电弧电压、焊接电流及焊接速度并作记录。
7.9 多层焊每层焊完后,应立即进行清理和目视检查。
如发现缺陷,应消除后方可进行下一层焊接。