焊接作业指导书.doc

菏泽电厂2300MW机组三期烟气脱硫工程工程概况一、总则1、焊工资格凡参加本工程焊接施工的焊工，必须持有劳动部门颁发的锅炉压力容器焊工考试合格证书，施焊的钢材种类、焊接方法和焊接位置均应与焊工本人考试合格项目相符。2、焊接环境2.1施焊现场应设焊条二级库，内设干湿温度表，用以测定相对湿度、环境温度。2.2焊接环境应符合安全生产的规定，对镍基合金的焊接场所应考虑与碳素钢加工区的隔绝。 2.3应加强对施工现场环境的监测，当出现下列情况时，应采取有效措施，方可施焊。2.3.1风速：大于2m/s ;2.3.2相对湿度大于90%；2.3.3雨雪天气；2.3.4环境温度低于： 碳素钢，-20；合金钢，-10； 3、焊条管理3.1本次施焊所用焊条为：碳钢与碳钢焊接按GB5117-95标准执行，焊条至少采用J427；合金与合金或合金与碳钢焊接按ASME标准第卷执行。焊条必须有出厂合格证明书。质保书内的化学成份及机械性能，必须符合国标有关规定。3.2焊条烘烤,发放与使用管理焊条的贮存库应保持干燥，相对湿度不大于60%，焊条存放应距离地面及墙面300mm。3.2.1焊条入库时，材料员应对焊接材料的外观进行检查，其包装不应有破损、受潮等现象，并核对包装上的标记，其型号、牌号、规格、生产批号是否与质量证明文件相一致并符合标准要求。3.2.2现场的焊条烘烤和发放工作由专人管理，并建立烘烤发放台帐。3.2.3焊材烘烤应按“焊接材料烘烤发放通知单”的要求进行。3.2.4焊条烘烤应分层堆放，且每层焊条堆放不应超过隔层高度的2/3。3.2.5焊工使用时，应存放在具有保温效果的保温筒内，焊条存放时间不宜过长，否则应按原烘烤制度重新干燥，重新烘烤次数不宜超过二次。3.2.6回收的焊条应核对标记并检查药皮是否损坏，并在焊条尾部用白色油漆作出明显标记。3.2.7发放时，应先发放回收和重新烘烤的焊条，焊工领到回收和重新烘烤的焊条应优先使用。3.2.8焊条每次领用量宜控制在80根以下，第二次领用焊条时，应以焊条头换取焊条。4、焊接4.1定位焊及工卡具的焊接,应由合格焊工担任、焊接工艺应与正式焊接相同。引弧和熄弧都应在坡口内或焊道上。每段定位焊缝的长度不宜小于 50mm。4.2焊接前应检查组装质量,清除坡口面及坡口两侧 20mm 范围内的泥砂铁锈、水分和油污,并应充分干燥。4.3焊接中应保证焊道始端和终端的质量。多层焊的层间接头应错开。4.4板厚大于或等于 6mm 的角焊缝,应至少焊两遍。4.5对接接头在背面焊接前应采用碳弧气刨清根,碳弧气刨清根后应修磨刨槽，除去渗碳层。钢衬垫焊缝的焊接，应保证焊缝金属与母材及衬垫根部熔合良好。4.6要求多个焊工同时焊接的构件，应按规定的焊接顺序和方向同时开始焊接。 4.7合金间、合金与碳素钢间焊接时，应严格控制焊接线能量。4.8要求预热的焊件为多层焊时，应保持层间温度不低于规定预热温度的下限值，低合金调质结构钢上限值不应超过230。4.9多层(多道)焊接时应将每道的熔渣、飞溅物清理干净，自检合格后再进行下道焊接；层间接头应错开30mm以上。4.10除第一层和最后一层焊缝外，允许对中间各层焊道进行锤击法消除焊接应力处理。 4.11工卡具等应采用气割方法去除，严禁用锤击落；采用气割方法时应在离工件表面3mm以上处切除，严禁损伤母材。去除后应将残留痕迹打磨修整，并认真检查。4.12焊接过程中应对焊接规范及焊接层道数、层道间清理情况和层道间外观质量、焊缝层间温度、预热温度、清根质量、大型重要构件焊接中的变形等进行检 查，确认满足产品标准、图纸和本作业指导书要求。二、 焊接工艺1、 焊接方法1.1本工程所有构件采用药皮焊条手工电弧焊（SMAW）进行焊接，所有对接焊缝正面焊接完毕后进行背部清根后从反面焊接；1.2手工电弧焊具有设备简单、操作灵活方便、适用性强、可达性好、不受场地和焊接位置的限制、在焊条能达到的地方一般都能施焊且可焊金属材料范围广等优点，但同时对焊工操作技术要求高，焊接质量在很大程度上取决于焊工的操作水平。2、 焊接设备焊接选用GX600SS硅整流焊机。3、焊条电弧焊基本操作要求3.1引弧、运条和收弧（1）现场焊接采用划擦法或轻击法两种引弧法，划擦法是将焊条端在焊件表面划一下即可，划擦必须在坡口内进行，引弧点最好选择在离焊缝起点10mm左右的待焊部位上，引燃后立即提起（弧长约等于焊条直径）并移至焊缝的起点，再沿焊接方向进行正常焊接，焊接经过原来引燃的地方而重熔，从而消除该点可能残留下的弧疤或球滴状焊缝金属；轻击法是使焊条垂直于焊件上的起弧点，端部与起弧点轻轻碰击并立即提起，引燃后的操作方法同划擦法相同，碰击力不宜过猛，否则造成药皮脱落，导致电弧不稳，影响焊接质量；不许在非焊部位引弧，否则将在引弧处留下坑疤、焊瘤或龟裂等缺陷；（2）本现场焊接主要运条过程有两种，即前进动作和横摆动作，前进动作是使焊条端沿焊缝轴线方向向前移动的动作，它的快慢代表着焊接速度，能影响着焊接热输入和焊缝金属的横截面积，在不开坡口对接平焊、多层焊打底、多层多焊道及薄板焊接时应采用前进动作的运条方式；横摆动作是使焊条端在垂直前进方向上作横向摆动，摆动的方式、幅度和快慢直接影响焊缝的宽度和熔深，以及坡口两侧的融合情况，在较厚钢板的开坡口平焊、立焊、仰焊位置的对接及角接焊接时应采用横摆动作的运条方式； （3）收弧，焊接结束时，若立即断弧则在焊缝终端形成弧坑，使该处焊缝工作截面减少，导致产生弧坑裂纹，还将引起应力集中，因此，必须是填满弧坑后收弧，常用的收弧方法有：（1）划圈收弧法，当电弧移至焊缝终端时，焊条端部作圆圈运动，直至填满弧坑后再拉断电弧，在厚板焊接时应采用划圈收弧法收弧；（2）回焊收弧法，当电弧移至焊缝终端处稍停，且改变焊条角度回焊一小段，然后拉断电弧，此法适用于碱性焊条焊接，（3）反复熄弧再引弧法，电弧在焊缝终端作多次熄弧再引弧直至弧坑填满为止，此法适用于大电流或薄板焊接；3.2各种焊接位置操作技术（1） 平焊当焊接母材厚度小于6毫米不开坡口的对接焊缝时，正面焊缝宜采用短弧焊接，焊条与焊缝轴线方向成60-75度夹角作直线运动，反面封底焊缝电流可稍大些；当焊接母材厚度大于6毫米开坡口的对接焊缝时，正面第一层打底焊缝用直径较小的焊条，坡口间隙小时作直线运动，坡口间隙较大时作直线往返运条以免烧穿，焊第二层及以后各层时用较大直径焊条，较高电流短弧焊接；当焊接“T”型角焊缝时，应根据两板的厚度调节焊条的倾角，当两板厚度相同时焊条与水平方向的夹角应控制在55至60度，当两半厚度不同时，须使电弧偏向厚板的一侧，以使两板温度均匀，单层焊时立板侧运条速度应比平板侧稍快否则产生咬边和夹渣，收尾时一定要填满弧坑，多层焊时第一层焊缝焊接电流可稍大些，以获得较大熔深，以后各层焊缝焊接电流不宜过大，否则易咬边，后一道焊缝应覆盖上一道焊缝2/3以上；当焊接角接头时，焊条应指向立板侧；当焊接搭接接头时，为了时两板温度均衡，焊条应偏指厚板一侧，其余操作同T形接头；当焊接角焊缝船形位置时，可采用大直径焊条大电流焊接，操作方法同对接接头；（2）立焊 现场立焊焊缝均采用立向上焊法进行焊接，为了防止熔化金属流淌，对接接头立焊时，焊条与焊件的角度，左右方向各90度，向上与焊缝轴线成60-80度夹角，T形接头角焊缝立焊时，焊条与两板之间各为45度夹角，向上与焊缝轴线成60-90度夹角，采用较小直径的焊条和小电流短弧焊进行焊接；另外，根据不同的接头形式、坡口特点，应采用不同的运条方法，对不开坡口的对接接头立焊，可以采用跳弧法、灭弧法或摆动幅度较小的运条方法，焊接反面封底焊缝时，由于间隙较小，可以适当增加焊接电流以获得较大熔深；对开坡口的对接接头立焊，钢板厚度大于6毫米时，正面第一层焊缝焊接是关键，应采用小直径焊条焊接，最好能两侧熔合，焊缝表面较平坦，且焊后要彻底清根，否则第二层焊缝焊接时容易未焊透或产生夹渣等缺陷，以后各层焊缝焊接时可适当增大焊条直径和焊接电流，最后一层焊接时运条速度要均匀一致，电弧在两侧要短且稍微停留；T型接头立焊焊接时容易产生根部未焊透和两侧咬边，因此，施焊时注意焊条角度和运条方法，电弧要尽可能短，摆副不应大于所要求的焊脚尺寸，摆至两侧时应稍作停留以防止咬边和未熔合；（3）横焊 横焊焊接时，由于熔化金属受重力作用容易下淌而产生咬边、焊瘤及未焊透等缺陷，因此，焊接时应采用短弧焊、小直径焊条、适当的焊接电流和运条方式，对不开坡口的对接横焊，较薄母材焊件焊接时焊条角度与水平方向向上成75-80度夹角，与焊缝轴线方向成75-80度夹角，宜采用直线往返运条方式，以利用焊条前移机会熔池获得冷却，不致熔滴下淌和烧穿；较厚母材焊件焊接时用短弧直线形或圆圈形运条方式，以得到适当的熔深，焊接速度应稍快而均匀，避免过多地熔化在一点上，以防止形成焊瘤和焊缝上部咬边，封底焊缝应采用稍大的焊接电流直线形运条法焊接；对开坡口的对接横缝，坡口多开在上板上，焊第一层时，用较小直径的焊条，焊缝间隙小的用直线形运条，间隙大的用直线反复形运条，以后各层焊缝用直径稍大的焊条作斜圆圈形运条动作，各层焊接时均应采用短弧焊；（4）仰焊仰焊最大的困难是焊接熔池倒悬在焊件下面，熔化金属因自重易下坠，熔滴过渡和焊缝成形困难，减小熔池面积时，焊缝容易成形，所用焊条直径和焊接电流均应比平焊小，同时，要保证最短的电弧长度，以使熔滴在很短的时间内过渡到熔池中去，并充分利用焊接时气体吹力、电磁力和流体金属表面张力促使焊缝成形良好，熔池宜薄不宜厚，熔池温度过高时，可以抬弧降温；对不开坡口的对接仰焊，用直径较小的焊条，焊条角度与焊接方向成70-80度夹角，与焊缝轴线方向两边各成90度夹角，焊接时采用短弧焊，间隙小时运用直线形法运条，间隙大时运用直线往返形运条；对开坡口的对接仰焊，焊第一层时用直线形或直线往返形运条法，以后各层可用月牙形或锯齿形运条，每层熔敷量不宜过多，焊条位置根据每一层焊缝位置作相应调整，以利于熔滴过渡和焊缝成形；对T形接头的仰焊，焊角尺寸小于6毫米时宜用单层焊，焊角尺寸超过6毫米时采用多层焊或多层多焊道焊接，单层焊时，焊条角度与垂直焊件成30度夹角，与焊缝轴线方向成70-80度夹角，采用直线或直线往返直线运条法，多层焊或多层多焊道焊接时，第一层焊道同单焊道焊接方法一样，以后各层可用斜环形或斜三角形运条法；4、主要部件焊接顺序4.1壁板焊接壁板焊缝组对完成在每道焊缝位置每隔500mm点焊圆弧板一块，用以防止焊缝处产生变形，焊接时应首先完成纵向焊缝的焊接后再进行横向焊缝的焊接，纵向焊缝焊接时，每道纵缝安排一个焊工，同时从下向上以相同的焊接电流和焊接速度进行施焊，横向焊缝焊接时，每道横缝安排八至十个焊工分等距离沿同一方向以尽可能相同的焊接电流和焊接速度施焊；见附图立缝焊接 焊工1 焊工2 焊工3 焊工4 焊工5 横缝焊接焊工1焊工2焊工3焊工6焊工5焊工4 4.2底板焊接底板焊接应先焊短焊缝，初层焊道应采用分段退焊或跳焊法，长缝焊接时焊工对称均匀，由中心向外分段退焊，最后完成中副板与底环板之间的连接角焊缝，中副板对接焊缝焊接时进行母材与垫衬之间的焊接，然后完成中间焊道的填充。4.3锥顶板焊接由于锥顶板厚度为8mm，焊接时尽量采用小电流快速焊，以减小焊接线能量，进行外口平焊前在焊缝位置每隔500mm点焊一块背板，焊接完毕冷却后去除，里口焊接前同样在焊缝位置每隔500mm点焊一块圆弧板，用以防止焊缝处产生变形，锥顶板焊接时由三个电焊工采用尽可能相同的焊接电流和速度从同一方向施焊。5、主要焊接参数 焊接方法： SMAW 操作类型： 手工 接头形式：坡口形式： 双边V型 垫板（材料及规格）： 简图: 3 45 3 内侧 14 正面焊接 背部清根后焊接母材材料标准 GB/T3274-88 类型或牌号 Q235-A 类、组别号 I-1 与类、组别号相焊 I-1 厚度 =14mm 直径 其他 填充金属填充金属标准GB/T5117-95牌号 J427尺寸3.2/4分类号熔敷焊缝厚度 14mm其它焊接位置坡口位置 横焊 焊接方向 向上 角焊缝位置 预热预热温度 层间温度 其他 焊后热处理 温度 时间 升温速率 降温速率 气体 气体 混合比 流量 保护气体 尾部气 背部气 电特性电流种类 DC 极性 RP 电流范围 120-160A 电压 24-26 钨极尺寸及类型 送丝速度 其它 焊道层数焊接方法填充金属电流电压范围（V）焊接速度(cm/Min)线能量(Kj/cm)牌号直径类型/极性安培（A） 1SMAWJ4273.2DCRP100-12022-247-9 2SMAWJ4273.2DCRP120-14022-248-123SMAWJ4274DCRP140-16025-268-124 (1-2)SMAWJ4274DCRP140-16025-268-12背部用碳弧气刨清根5SMAWJ4273.2DCRP120-14023-268-126SMAWJ4274DCRP140-16023-268-12焊接技术焊接速度 7-12cm/Min 直接或摆动焊 摆动 摆动方式 横向 喷嘴尺寸 焊前清理或层间清理方式 砂轮机 背面清根方法 碳弧气刨 单焊道或多焊道 多焊道 导电嘴至工件距离（表面） 单焊丝或多焊丝 焊接方法： SMAW 操作类型： 手工 接头形式：坡口形式： T型 垫板（材料及规格）： 简图: 14 塔内壁 塔外壁 25 母材材料标准 GB/T3274-88 类型或牌号 Q235-C 类、组别号 I-1 与类、组别号相焊 I-1 厚度 =25mm 直径 其他 填充金属填充金属标准GB/T5117-95牌号 J427尺寸3.2/4分类号熔敷焊缝厚度 其它焊接位置坡口位置 平焊 焊接方向 向上 角焊缝位置 向上 预热预热温度 层间温度 其他 焊后热处理 温度 时间 升温速率 降温速率 气体 气体 混合比 流量 保护气体 尾部气 背部气 电特性电流种类 DC 极性 RP 电流范围 120-160 电压 22-25 钨极尺寸及类型 送丝速度 其它 焊道层数焊接方法填充金属电流电压范围（V）焊接速度(cm/Min)线能量(Kj/cm)牌号直径类型/极性安培（A） 1SMAWJ4273.2DCRP120-14022-248-12 2SMAWJ4274DCRP140-16022-258-12 3SMAWJ4274DCRP140-16022-258-12焊接技术焊接速度 8-12cm/Min 直接或摆动焊 摆动 摆动方式 横向 喷嘴尺寸 焊前清理或层间清理方式 砂轮机 背面清根方法 砂轮机 单焊道或多焊道 多焊道 导电嘴至工件距离（表面） 单焊丝或多焊丝 6、焊接检验焊接检验依据设计图纸要求，执行标准GB/T473597。6.1、外观检查（1）焊缝成型良好，焊缝过度圆滑，焊坡均匀，焊缝宽度均直。焊工对所完成焊缝及时清理药皮后做100%自检，专职焊接质检员做100%专检，并认真做好记录。（2） 焊缝表面及热影响区不允许有裂纹、气孔、夹渣、弧坑、未熔合等缺陷，咬边深度0.5mm，长度不大于焊缝全长的10%且小于40mm。（3） 塔壁纵向对接焊缝不得有低于母材表面的凹陷。塔壁对接环缝和塔底边缘板对接焊缝低于母材表面的凹陷深度不得大于0.5mm，凹陷的连续长度不得大于40mm, 凹陷的总长度不得大于该焊缝总长度的10%。（4） 吸收塔内所有的对接焊缝都不留余高，即焊后应打磨焊高使之与吸收塔内壁平齐；塔内所有的角焊缝应有足够的焊脚高度，焊后应将其打磨成圆弧过渡。（5）外观检查不合格的焊缝，不允许进行其它项目的检查。6.2、焊缝内部质量检查6.2.1塔底的焊缝，应进行下列检