EJ_T1027.6_1996压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 异种钢的焊接.pdf

1 EJ/T 1027.6-96 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 异种钢的焊接 Welding code for mechanical components of PWR nuclear islands Welding for helerogeneous steel 1996-10-24 发布 1997-02-01 实施 中国核工业总公司发布 附加说明： 本标准由中国核工业总公司提出。 本标准由全国核能标准化技术委员会归口。 本标准由上海核工程研究设计院负责起草。 本标准主要起草人：顾军。 1 主题内容与适用范围 1 主题内容与适用范围 本标准规定了压水堆核电厂核岛机械设备设计、 制造和安装中有关碳钢或低合金钢与奥 氏体不锈钢或镍基合金异种钢的焊接要求。 本标准适用于药皮焊条电弧焊、惰性气体保护焊方法所进行的异种钢的焊接。 本标准与设备设计图样和相应的技术条件配合使用， 当出现不一致时， 应以图样和相应 的技术条件为准。 2 引用标准 2 引用标准 GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法 GB/T 2649 焊接接头机械性能试验取样方法 GB/T 2650 焊接接头冲击试验方法 GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法 GB/T 2652 焊缝及熔敷金属拉伸试验方法 GB/T 2653 焊接接头弯曲和压扁试验方法 EJ/T 1027.1 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 焊接材料的验收 EJ/T 1027.3 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 焊接材料的存放和使用管理 EJ/T 1027.4 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 碳钢和低合金钢的焊接 EJ/T 1027.7 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 奥氏体不锈钢耐蚀堆焊 EJ/T 1027.8 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 镍基合金耐蚀堆焊 EJ/T 1027.10 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 焊接缺陷的补焊 EJ/T 1027.13 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 异种钢焊接工艺评定 EJ/T 1027.18 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 设备制造车间的技术要求 EJ/T 1027.19 压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范 手焊工和焊接操作工的资格考 核 GB/T 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 EJ/T 1039 核电厂核岛机械设备无损检验规范 2 3 材料 3.1 3 材料 3.1 母材 母材在焊接前除了具有符合质保要求的质量合格证书外，还应分炉（批）号，按相应标准和 核岛机械设备材料的专用技术条件要求进行复验，合格后方可使用。 3.2 3.2 焊接材料 3.2.13.2.1 焊接材料应满足专用技术条件和采购技术文件要求，并有完整的质量合格证书。 3.2.2 3.2.2 进厂焊材必须按炉（批）号，按照 EJ/T 1027.1 验收，合格后，方可使用。 3.2.33.2.3 焊接材料的存放和使用按 EJ/T 1027.3 规定。 3.2.43.2.4 焊接材料的推荐选用见表 1。 表 1 焊接材料推荐选用表 焊材类型 焊接方法 焊材型号 适 用 焊条 焊条电弧焊 ENiCrFe-1 ENiCrFe-2 ENiCrFe-3 E309L E308L 焊丝 钨极惰性气体保 护焊 ERNiCr-1 ERNiCr-2 ERNiCr-3 ER309L ER308L 碳钢、 低合金钢与奥氏体钢焊接的焊缝 和隔离层堆焊 注：如果对焊接材料的碳、硅、锰、钴、镍等元素有进一步的要求时，则焊材应由设计文件规定。 4 一般要求 4.1 4 一般要求 4.1 产品焊接实施以前，必须按 EJ/T 1027.13 进行焊接工艺评定。在工艺评定基础上，制 定焊接工艺规程。完成一个焊接工艺后，应填写焊接记录卡。 4.24.2 产品焊接实施以前，必须按 EJ/T 1027.19 进行手焊工和焊接操作工的资格考核。经过 考核合格的，并持有有关部门颁发的资格证书的手焊工和焊接操作工才能参加产品的焊接。 4.34.3 实施产品焊接的车间必须符合 EJ/T 1027.18 的要求。 5 下料、坡口加工及组对 5.1 5 下料、坡口加工及组对 5.1 母材的切割应采用各种机械方法（冷加工） 。当采用热切割时，对碳钢和低合金钢应按 EJ/T 1027.4 的要求进行预热，对奥氏体材料只允许用等离子切割。热切割后须去掉表面熔 渣、毛刺，露出金属光泽。 5.2 5.2 对核 1、2、3 级设备焊接件坡口加工必须采用各种机械方法，禁止用热加工方法进行 坡口加工。 5.3 5.3 焊件的坡口型式、尺寸应按图样规定加工。 5.4 5.4 焊接区域内外表面污物、 油渍等必须清理干净才可进行组装。 对于奥氏体材料组装时， 禁止用铁锤直接敲击焊件表面（可用不锈钢锤或包铜锤） 。 5.55.5 对于 1、2、3 级对接焊缝，装配允许错边量应为（t/20+1）mm 且不大于 1.5mm。 5.65.6 定位焊缝要求与正规焊缝相同（应使用合格的焊接材料、由评定合格的焊接工艺和焊 工焊接，并经外观检查不得有任何缺陷） 。 有缺陷的定位焊缝应铲掉移位重焊。 5.75.7 组装后的检验 被焊工件组装定位焊后，在产品焊接前进行下列各项检查。 3 5.7.1 5.7.1 装配质量检查包括：错边量、对口间隙值、平直度等。 5.7.25.7.2 定位焊长度及其间距应在焊接工艺规程中规定，定位焊缝头尾要打磨成倒角。 6 永久性附件和临时性附件的焊接 6.1 6 永久性附件和临时性附件的焊接 6.1 异种钢的永久性附件和临时性附件可直接焊到设备上， 或可焊在专门堆焊的隔离层上。 并需用评定合格的工艺焊接。 6.2 6.2 焊在压力边界上的永久性附件，其焊缝应与压力边界焊缝要求相同。 6.3 6.3 临时性附件的切除，可用热切割方法切除，但必须留有 46mm 余量，然后用机械方法 加工到尺寸。 7 产品焊缝的实施 7.1 7 产品焊缝的实施 7.1 焊接设备、检验设备和仪器必须进行定期鉴定，并有有效证件。 7.2 7.2 焊接场所应避免风、雨、雪等直接袭击。焊接环境相对湿度不大于 90%，温度不低于 -10，焊件温度不低于 5。否则不得施焊。 7.3 7.3 药皮焊条电弧焊时，为避免飞溅烧伤焊件非焊表面，应在不锈钢侧表面坡口外涂一层 50100mm 宽的白垩粉或包敷保护物。 7.47.4 禁止在坡口外母材表面引弧、熄弧。 7.57.5 在碳钢、低合金钢上进行隔离层堆焊时，根据 EJ/T 1027.7 和 EJ/T 1027.8 要求进行 预热。预热温度建议最低 100，并维持此温度到焊后热处理。 7.6 7.6 隔离层的厚度应按图样和相应的技术文件的规定。 7.7 7.7 隔离层堆焊完毕后应按附表 1 规定进行无损检验，检验合格后才能进行对接接头的焊 接。 7.8 7.8 隔离层堆焊和对接接头的焊接最高层间温度不得超过 150。 7.97.9 焊接完毕，焊工（或操作工）应仔细清理焊缝表面，自检合格后，在焊缝附近明显位 置标记焊工代号后交付检验。 8 焊后热处理的实施 8.1 8 焊后热处理的实施 8.1 带有隔离层的异种钢接头需进行焊后热处理时，应先对带有隔离层一侧的焊件进行焊 后热处理。 热处理温度建议为 61515。 保温时间根据母材厚度每 25mm 1h， 最少为 30min， 超过 2h 时，时间为：2h+(50mm 以上每 25mm 15min)。 8.28.2 带有隔离层的异种钢对接焊缝焊后不进行热处理。 9 焊接缺陷的补焊 9.1 9 焊接缺陷的补焊 9.1 焊接缺陷的补焊按 EJ/T 1027.10 进行。 9.2 9.2 对接接头补焊时，缺陷的清除不应将隔离层完全去除而显露母材。 10 产品焊缝的无损检验 10.1 10 产品焊缝的无损检验 10.1 附表 1 列举了异种金属焊接的焊接接头及隔离层上要求进行的无损检验。 10.210.2 检验方法 表面检验：磁粉探伤或渗透探伤； 体积检验：射线探伤或超声探伤。 10.310.3 检验范围（见附录 A） 10.410.4 检验时间（见附录 A） 10.510.5 合格要求 10.5.1 10.5.1 渗透探伤 4 探伤方法按 EJ/T 1039 规定。 只考虑缺陷显示大于 2mm 的情况。 具有下列任何一种缺陷的焊缝均为不合格： a线性显示； b最大尺寸大于 4mm 的圆形显示； c3 个或 3 个以上成直线排列的显示，其边缘间的距离小于 3mm； d就显示而言，在最不利的条件下选择最大尺寸不超过 20cm 的 100cm 2矩形表面上， 对于 1 级焊缝存在 5 个或 5 个以上成群的显示， 对于 2 级焊缝存在 8 个或 8 个以上成群的显 示，对于 3 级焊缝存在 12 个或 12 个以上成群的显示。 10.5.2 10.5.2 磁粉探伤 探伤方法按 EJ/T 1039 规定。 只考虑缺陷显示大于 2mm 的情况。 具有下列任何一种缺陷的焊缝均为不合格： a线性缺陷显示； b尺寸大于 4mm 的非线性显示； c3 个或 3 个以上成直线排列的显示，其边缘的间距小于 3mm，或者其边缘间距在 3 6mm 范围，但显示的总长度对于 1 级焊缝超过 20mm，对于 2 级焊缝超过 30mm，对于 3 级焊 缝超过 40mm。 如果两个显示之间的间距小于其中最小显示长度的二倍，则这两个显示被视为一个显 示。 10.5.310.5.3 射线探伤 探伤方法按 GB/T 3323 规定。 具有下述任何一种缺陷的焊缝均为不合格： a所有的气孔，如果它的最大尺寸L1超过表 2 中的值。 b所有孤立的单个夹渣，如果它的最大尺寸L2超过或等于表 2 中的值。 如果两个缺陷之间的间距小于其中最短缺陷的 6 倍（3 级焊缝为 3 倍） ，则可把这两个 缺陷者视为一个单个缺陷考虑。 c在不到 12t或 150mm 的长度上，任一线状气孔（或蜂窝状气孔）的累积长度L3超过 表 2 中的数值。 如果两个相邻气孔之间的间距小于其中最大一个气孔最大尺寸的 6 倍 （3 级焊缝为 3 倍） 则可把这两个气孔看作属于同一个蜂窝状气孔或同一线状气孔。 d任何形式的裂纹、未熔合、未焊透以及任何形式的咬边。 e排列成直线的夹杂物，在 12t长度内，其累积长度超过t（3 级焊缝为 2t） 。 表 2 焊缝缺陷的限制值 mm 1 级焊缝 2 级焊缝 3 级焊缝 壁厚t L1 L2 L1 L2 L3 L1 L2 L3 t4.5 t/3 4.5t6 1.5 1.5 2 2 6t10 2 3 2.5 t8, 6 2.5 t9, 6 10t25 2.5 3 3 25t50 3 10t60 t/3 4 1860J/cm 2（3 个试样的最小值） 。 低合金钢母材热影响区的冲击韧性为aKV不小于母材规定值。 6 表 4 冲击韧性试验试样数量 试板厚度 mm 焊缝金属 aKV或akU 1） 热影响区 2） 5t20 1 组 3 个表面试样 2030 3 组，每组 3 个试样 1 组取在表面上， 1 组取在：t50mm，在 1/2 厚度上。 5080mm，在 1/4 厚度上。 1 组取在根部区域。 对两种母材各取 2 组， 每组 3 个试样 1 组取在 表面上，另一组取在： t50mm，在 1/2 厚度上。 5080mm，在 1/4 厚度上。 注：1）对低合金钢母材热影响区用 V 型缺口，对奥氏体用材用 U 型缺口 2）所述的试验缺口位置按设备技术条件规定。 11.211.2 化学分析 a化学分析的试样应取在焊缝金属拉伸试样的受试部分。 b化学分析按 GB/T 223 进行。 c要求定量分析的化学元素和合格要求按产品专用技术条件要求。 11.3 11.3 金相检验 a 在评定接头上切取一个横截面进行宏观检验和微观检验， 微观检验要求放大 200 倍。 金相检验应附有照片，并注明腐蚀剂和放大倍数。 b金相检验的结果：宏观检验的结果应无任何裂纹、未焊透、未熔合以及尺寸超过射 线检验标准所规定的气孔和夹渣。微观检验结果应不存在显微裂纹与影响接头性能的沉淀 物。 11.411.4 产品见证件的设置 11.4.111.4.1 见证件的设置情况应根据产品设计文件的规定。 11.4.211.4.2 见证件母材与使用的焊材应和产品焊接所使用的材料同炉、批号。 11.4.3 11.4.3 见证件的焊接