锅炉压力容器焊接工艺培训PPT课件.ppt

锅炉用钢及焊接知识培训 第一节钢的基本知识根据含碳量不同将含碳量为0 0218 2 11 称为钢 含碳量大于或等于2 11 称为铸铁 按照钢的组织不同含碳量为0 77 的钢称为共析钢 含碳量小于和大于0 77 的钢称为亚共析钢和过共析钢 一 合金的结构1 组元 有两种和两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属特性的物质称为合金 如碳钢和碳两种元素组成的合金 有两个组元组成的合金称为二元合金 2 相 指合金系统中性质完全相同彼次间有界面隔开的均匀部分 固相液相由一种两种多于两种相组成的合金分别称为单相合金和双向合金和多相合金 3 组织 通过制备金相试样的方法利用肉眼或显微镜下所观察到的情景 肉眼看到的为宏观组织 用显微镜所观察到的为微观组织 4 金属化合物 指组元AB互溶度超过极限时所组成的晶体结构不同于两组元的新相 金属化合物主要分为三类正常价化合物电子化合物和间接化合物 Page 2 二钢的热处理钢的热处理分为普通热处理和表面热处理两种 普通热处理可分为退火正火淬火回火 表面热处理可分表面热处理和化学热处理 感应加热火焰加热激光加热称为表面加热 渗碳和氧化 碳氮共渗或其他称为化学热处理 Page 3 第二节锅炉及压力容器用钢 1 锅炉钢管锅炉钢管主要包括锅炉受热面管子如过热器 再热器 水冷壁 省煤器及各联箱和蒸汽管道 这些管子均在高温承受内压条件下工作 锅炉受热面管在运行时 外部受到高温烟气的作用而内部受到的介质压力包括运行时的不变压力启动停机或负荷波动时的变化还要承受因壁厚温度温度差产生的热应力及负荷周期产生的变化热应力 2 性能要求良好的综合机械 锅炉钢管要求有良好的室温和高温机械性能 在工作温度较低时 钢材的屈服强度和抗拉强度还是确定许多应力的主要强度特性 由于锅炉钢管需要进行大量的冷热加工 因此必须要有良好的塑性和韧性 3 良好的组织稳定性 锅炉钢管在高温下长期使用过程中 钢中的碳和合金元素将通过扩散在固熔体和碳化物之间重新分配 并引起碳化物的析出和聚集球化石墨化等 从而导致钢的持久强度 高温持久塑性等性能降低 因此刚中应加入能增加原子间键和强度核扩散激活能 从而强化固溶体 并能促进形成稳定弥散分布的碳化物或金属间化合物的元素使之得到相对稳定的组织 Page 4 第三节金属焊接 一 焊接方法焊接是通过加热加压 或两者并用 用或不用填充金属材料 使焊件达到原子结合的一种加工方法 焊接可分为熔焊 压焊钎焊三大类 熔焊分气焊 电弧焊 电渣焊 铝热焊 电子束焊 激光焊 熔化极又包括手工电弧焊 埋弧焊MIG焊 MAG焊 非熔化极分等离子弧焊 TIG焊 压焊分电阻焊和固相焊两种电阻焊又分搭接和对接 固相焊可分为摩擦焊 爆炸焊 冷压焊 扩散焊 超声波焊 钎焊分火焰钎焊 电阻钎焊 感应钎焊 炉中钎焊 二 手工电弧焊基本特点1 操作灵活适应于各种空间位置和接头形式的焊接 特别对于结构复杂不规则形状以及单件非定型结构的制造 手工电弧焊显得尤为突出 2 对焊接接头的装配要求低 Page 5 3 适应于焊接低碳钢 低合金结构钢 高合金钢 铸铁铜合金等材料的焊接 4 对焊工操作技术要求高 焊缝质量在很大程度上依赖于焊工的技术水平和现场发挥 三 焊接设备手工电弧焊机按电源的种类分交直流两大类 四 焊接工艺规范选择1 焊条直径焊条直径的选择是焊接规范的主要内容 主要根据母材的厚度和焊接层次决定 2 焊接电流焊接电流的确定与焊条直径 焊件厚度 焊缝空间位置及坡口形式和焊接层次成比例的 若电流选择不当在焊接过程中会出现引弧困难或燃烧不稳导致焊接缺陷 Page 6 3 电弧电压电弧电压由电弧长度决定 影响最大的因素是焊条药皮成分酸性焊条一般采用长弧焊接 电弧长度稍大于焊条直径 碱性焊条采用短弧焊接 弧长约等于焊条直径4 焊接速度焊接速度的快慢取决于焊工的操作技术水平和熟练程度及被焊件厚度的大小 5 焊接的坡口形式和基本尺寸以及装配公差必须符合产品图纸要求及技术工艺文件的规定 坡口应保持平整 不得有裂纹 分层 夹渣等缺陷6 根据GB 1998规定手工电弧焊接头形式分为对接接头 T形接头 角接接头及搭接接头四种 对接接头是焊接结构中最常见的一种接头形式其坡口形式分U V X形三种 焊打底焊时 为了防止根部氧化或过烧管子内壁应冲一些氩气 Page 7 五 手工钨极氩弧焊1 钨极氩弧焊是以氩气作为保护气体的焊接方法简称TIG焊 钨极氩弧焊没有手工电弧焊那样不受杂质的冶金反应 因此焊前必须注意焊件的清理和装配 2 其焊接工艺复杂首先焊前要对焊件和填充金属表面进行化学清理或机械清理 3 焊接规范的选择 一是焊接电流 二是钨棒的选择 三是氩气流量选择 氩气的纯度不低于99 99 体积比 含水量不超过20 10 4 4 当瓶内气体压力低于1Mpa时应停止使用 Page 8 第四节焊接材料 一 焊条分类1 焊条按用途可分为十大类 结构钢焊条 钼及铬钼耐热钢焊条 铬镍不锈钢焊条 堆焊焊条 低温钢焊条 铸铁焊条 镍及镍合金焊条 铜及铜合金焊条 铝及铝合金焊条 特殊用钢焊条 2 焊条药皮类型钛型 钛钙型 钛铁矿型 氧化铁性 纤维素型 低氢型 石墨型 盐基型 3 按熔渣药皮成分分酸性和碱性一般焊条牌号末位是6和7的都属低氢型如结427 结506 结426 结507等二 焊条的选用1 从等强度观点选择满足力学性能要求的焊条 或接合母材的焊接性 改用不等强度的而韧性好的焊条 这是结构钢焊接时焊条选用的主要原则 Page 9 2 使熔敷金属的合金成分符合或接近母材 这是耐热钢不锈钢焊接焊条选用的原则 3 当母材化学成分中的碳或硫和磷等有害杂质较多时 应选择抗裂性和抗气孔能力较强的焊条 如低氢型焊条 4 选用碱性焊条时一定要直流反接 并且焊条进行350度的烘干后放入焊条保温桶内 Page 10 第五节电厂常用金属材料的焊接 一 碳素钢的焊接1 控制焊缝中的有害杂质如碳硫磷的含量 S P含量一般小于0 03 0 04 之间 2 正确的选用焊条酸性焊条的焊接工艺性好 但是焊接重要的或裂纹敏感性较大的结构钢时应采用碱性焊条如结507 结427等但是注意这类焊条对油锈潮敏感性较大 焊接前应对焊条进行350度左右的烘干处理 3 对于刚性较大 并且要求质量较高时如汽包的焊接一般焊后需要进行消除应力回火 温度一般为600 650度 二 中碳钢的焊接1 母材中含碳量高板材越厚时母材近焊缝区越容易产生低塑性的淬硬组织 当焊件刚度较大和焊条选择不当时易产生冷裂纹 2 由于母材金属中碳的溶入使得焊缝金属含碳量增加 焊缝中易出现co气孔和热裂纹 Page 11 防止焊件缺陷的措施如下 1 中碳钢手弧焊时尽可能选用碱性低轻型焊条如结506 结507等 以提高接头的抗裂性 如果不要求焊缝和母材等强度 应选用强度低的焊条如结426和结427这种焊条塑性好 不易产生冷裂纹和热裂纹 2 预热缓冷和控制较高的层间温度 预热一般为150 250度 3 小电流慢焊速选用直流反接电源以减少母材的融化 4 焊后最好立即进行消除应力热处理回火温度控制在600度 Page 12 第六节焊接缺陷及质量检验 一 焊接缺陷分类GB6417 1986将金属熔化焊焊缝缺陷分为六类 裂纹 气孔 夹渣 焊瘤 未焊透 未融合 二 焊接质量检验焊接质量试验分破坏性和非破坏性试验两大部分 21 破坏性试验可分为力学性能试验 化学成分分析 金相试验 耐腐蚀试验 扩散氢试验 力学性能试验又分拉伸试验 弯曲试验 硬度试验 冲击试验 断裂韧性试验 疲劳试验 蠕变持久试验 爆破试验 金相试验分宏观试验和微观试验 2 非破坏性试验可分为外观检验 无损探伤 致密性检验 其中无损探伤分射线探伤 超声波探伤 渗透检验 磁粉检验 涡流检验 致密性检验又分为水压试验 煤油试验 真空试验 Page 13 第七节金属焊接试题 一 填空1 金属材料的焊接包括结合性能和 使用性能 两方面的内容 2 金属在外力作用下发生的变形有弹性变形和 塑性变形 3 碳当量只能在一定范围内 对钢材概括的相对的评价其 冷裂 倾向 4 焊接接头拉伸试样的抗拉强度应等于或 大于 材料的最低抗拉强度或产品图样的规定值 5 弯曲试验的目的是检验焊接接头的 塑性 6 目前对重要结构如锅炉压力容器管道 大型船舶等均采用 射线透照 作为检验焊缝内部质量的重要方法 7 根据GB3323规定钢焊缝射线探伤的质量标准共分 四级 8 超声波在同一均匀介质中按 直线 传播 且 传播速度不变 9 焊后完全退火的主要目的在于细化晶粒 消除过热组织 稳定尺寸和 残余应力 Page 14 10 宏观金相检验是直接用肉眼或用 5 10 倍的放大镜进行检验 11 耐酸不锈钢抗晶间腐蚀倾向的试验方法主要有C法T法L法F法和 X 共五种 12 在正常焊接参数内 熔化速度与焊接电流成 正比 13 锅炉及压力容器管道进行气压试验前 要全面复查有关 技术部分 14 控制了焊接材料的含 水 量 有利于减少扩散氢的含量 15 产品焊接工艺是针对具体的产品技术条件和 材料结构 制定的技术文件 16 焊接用二氧化碳气体的纯度应大于 99 5 17 压力容器用钢的含碳量一般不得大于 0 25 18 选择合理的装配焊接顺序是控制焊接结构 应力和变形 的有效措施之一 19 脉冲氩弧焊分为 TIG 熔化极脉冲氩弧焊 MIG 两类 20 焊接用工业纯氩气以瓶装供应 在温度20度时容器为40L标准瓶装压力为 14 7 Mpa Page 15 二选择题1 在焊接性试验中用的最多的是 C A 接头腐蚀试验 B 接头力学性能试验 C 焊接冷裂纹试验 D 硬度试验2 X射线的穿透能力决定于 A A 波长 B 照射时间3 经验指出当碳当量CE为 C 时钢材就容易产生冷裂纹 A 0 1 B 0 3 C0 4 D 0 54 不考虑重复试验罐子对接接头的弯曲试样应为 A A 2 B 3 C 4 D 15 用碱性焊条焊接时对人体危害较大的气体主要是 A A HF B N2 C O2 D N2H26 焊接时硫的主要危害是产生 C 缺陷 A 气孔 B 飞溅 C 热裂纹 d 冷裂纹7 B 级焊缝内不准有裂纹未溶合未焊透和条状夹渣 A I B II C III D N Page 16 8 低碳钢焊缝二次结晶后的组织是 B A奥氏体加铁素体B铁素体加珠光体C渗碳体加珠光体D奥氏体加珠光体9 在焊接过程的某一瞬间 焊接接头各点温度分布状态 叫做焊接 C A热过程B热循环C温度场D热分布10 偏心度过大的焊条 焊接时容易产生是 A A电弧偏吹B熔渣和铁水不易分离C弧坑裂纹D烧穿11 导电嘴与焊丝的接触情况必须经常检查 当发现接触不良时则应及时 B A修补B更换新件C夹紧焊丝D消除磨损12 控制复杂结构应采取的装配和焊接顺序是 B A先焊收缩量大的焊缝B先焊能增加结构钢度的部件C先焊焊缝多的一侧13 焊接残余变形的产生主要是因为焊接过程中产生的焊接应力大于材料的 B A抗拉强度B屈服强度C疲劳强度D高温强度14 承受动载荷的焊接接头 其焊缝的余高值应为 A A趋于零值 B 1 2mm C 1 3mm D 1 4mm Page 17 15 15GrMo与Q235 B焊接时为获得具有较高冲击韧性的焊接接头应选用的焊条是 C A E5515 B2 B E5515 B1 C E4315 D E430316 金属材料焊接的好坏主要取决于 A A材料的化学成分B焊接方法C采用的焊接材料D焊接工艺条件17 火焰校正时当钢板加热到呈褐红色至樱红色之间 此时对应的温度在 C A200 400 B 400 600 C 650 850 D 800 100018 埋弧自动焊在其工艺参数不变的情况下 焊接速度减少则焊接线能量 A A增大B减少很多C不变D减少不大19 下列检验方法对人体有害的是 B A超声波探伤B射线探伤C磁粉检验D煤油试验20 GB5185 85规定氧气乙炔的代号是 A A311B312C313D111 Page 18 三判断题1 插销试验方法主要是用来评定氢致延迟裂纹中的焊根裂纹 V 2 对于直径小于或等于30mm的管接头在做拉伸试验时可取整管段进行试验 V 3 焊接工艺评定的因素是指焊接接头冲击韧性的焊接条件 X 4 压力容器用钢的含碳量不得大于0 25 v 5 每道焊缝都是始焊端的横向收缩略大于终焊端 X 6 制定焊接工艺时应考虑焊接顺序与焊接变形和内应力的关系 V 7 表面的张力是阻碍熔滴池过度的力但在短路过渡时却能促使溶滴向熔池过渡 X 8 12GrMoV钢和20钢手弧焊时应该选用E5015焊条 v 9 奥氏体不锈钢与铁素体钢焊接时应选用铁素体焊条 X 10 交流弧焊机比直流弧焊机的空载电压大 X Page 19 四简答题1 焊接性试验的目的是什么 答 1 选择合适的焊接材料 2 确定合适的焊接工艺参数包括焊接电流焊接速度及预热温度层间保温焊后缓冷及热处理方面的要求 3 研究和发展新型材料 2 如何鉴别X射线探伤感光底片上的裂纹缺陷 答 1 裂纹在底片上多呈略带曲折的波浪形的黑色细条纹 2 有时也呈直线细纹轮廓分明两端尖细中间稍宽 不大有分支两端黑度较浅最后消失 3 火焰校正法的关键技术难点是什么 答 1 火焰矫正法的关键是掌握火焰局部加热引起变形的规律以便定出正确的加热位置 否则就会得到相反的结果 2 火焰矫正法在使用时应控制温度和重复加热次数 3 这种方法不仅适用于低碳钢 而且还适用于部分普低结构钢的矫正 塑性较好的材料还可以用水强制冷却易淬火钢除外 Page 20 4 什么是焊接冶金过程其特点有哪些 答焊接冶金过程与金属冶金过程一样 是通过加热使金属熔化的在金属过程中 金属 熔渣 气体之间发生复杂的化学反应和物理变化 其特点如下 1 熔化体积小加热和冷却速度快电弧温度高 2 电弧温度高 3 熔池金属不断更新 4 反应接触面积大 5 简述对焊工操作机械的基本要求答 1 安全移动平稳 工作过程中不会逐渐或突然改变原来的位置 2 调节方便可以较快的达到所要求的位置 3 移动灵活简便而且自行占用的空间面积尽可能小 4 能承受足够的载荷1 2名焊工外 还应考虑必须的工具重量 Page 21 五计算题1 16MnR的化学成分为C 0 18 Mn 1 66 Si 0 35 S 0 02 P 0 02 求其碳当量 根据碳当量公式CE C Mn 6 Cr Mo V 5 Ni Cu 15 0 18 1 66 6 0 46 答其碳当量为0 46 2 已知某产品焊缝截面积2 4cm2 焊缝全长36m采用E5015 4mm焊条焊接 问需要多少公斤焊条 损失系数K 0 4 溶敷金属密度p钢 7 8g cm3根据公式Q F L P 1 K Q 2 4X3600X7 8 1 0 4 112kg答需要焊条112kg Page 22 锅炉压力容器压力管道焊工考试规则 Page 23 第一十三条 焊接操作技能考试应从焊接方法 试件材料 焊接材料及试件形式等方面进行考核 焊接方法及代号见表1 焊条类别代号及适用范围见表2 试件钢号分类及代号见表3 各种试件形式 位置及代号见表4 焊接要素及代号见表5 Page 24 表1焊接方法及代号 Page 25 一 2002年考规 对八种焊接方法的焊工考试作出规定 除此以外的焊接方法都按四十三条规定进行考试 药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极气体保护焊相同 常用半自动与自动焊方式 实质上是手工焊与机械焊 堆焊不能称为焊接方法 只是焊接方法的运用 各种焊接方法焊接操作技能考试规定也适用于堆焊的运用 对于焊接方法按 2002年考规 分为手工焊接和机械化焊接两种方法 Page 26 对焊工操作技能 2002年考规 分为手工和焊机操作技能两种 对试件对接形式分为板材对接焊缝 管材对接焊缝和管板角接头试件三种 焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡焊缝的焊工 应取得耐蚀堆焊资格 Page 27 表2焊条类别 代号及范围 Page 28 二 锅炉 压力容器和压力管道使用国产焊条所执行的国家标准有三个 GB T983 1995 GB T5117 1995 GB T5118 1995 行业标准一个 JB T4747 2002 表2焊条代号 类别及适用范围 F1钛钙型EXX03F1 J422 J502 GB T5117这类焊条为钛钙型 药皮中含30 以上的氧化钛和20 以下的钙或镁的碳酸盐 Page 29 矿 熔渣流动性良好 脱渣容易 电弧稳定熔池适中 飞溅少 焊波整齐 这类焊条适用于全位置焊接 焊接电流为交流或直流正 反接 主要焊接较重要的碳钢结构 F2纤维素型EXX10 EXX11 GB T5117 EXX10 X EXX11 X GB T5118 EXX10 EXX10 X型焊条为高纤维素钠型药皮中纤维素含量较高 电弧稳定 焊接时有机物在电弧区分解产生大量的气体 保护熔敷金属 电弧吹力大 熔深较深 Page 30 熔化速度快 熔渣少 脱渣容易 熔渣覆盖较差 通常限制采用大电流焊接 这类焊条适用于全位置焊接 特别适用于立焊 仰焊的多道焊和有较高射线检测要求的焊缝 也可用于向下立焊 焊接电流为直流反接 如J505GX GB T5118 适用焊件的焊条范围 F1 F2 Page 31 F3钛型 钛钙型型号 GB T983 EXXX X 16型焊条 G202 药皮可以是碱性的 也可以是钛型或钛钙型 适用于交流或直流焊接 为了在交流施焊时获得良好的电弧稳定性 这类焊条药皮中一般都含有易电离元素如钾 直径不大于4 0mm的焊条可用于全位置焊接 适用焊件的焊条范围 F1 F3 Page 32 F3J低氢型 碱性GB T5117J426 J506 J507GB T5118J427 J507 J507RHGB T983G207 Page 33 EXX15 EXX15 X型焊条 这类焊条为低氢钠型 药皮主要组成物是碳酸盐矿和萤石 碱度较高 熔渣流动性好 焊接工艺性能一般 焊波较粗 角焊缝略凸 熔深适中 脱渣性能好 焊接时要求焊条干燥 并采用短弧焊 这类焊条可全位置焊接 焊接电流为直流反接 这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能 Page 34 EXX16 EXX18 X型焊条 这类焊条为低氢钾型药皮 在与EXX15 EXX15 X型焊条药皮基本相似的基础上添加了稳弧剂 如钾水玻璃等 电弧稳定 工艺性能 焊接位置与EXX15型焊条相似 焊接电流为交流或直流反接 这类焊条的熔敷金属具有良好的抗裂性能和力学性能 适用焊件的焊条范围 F1 F3 F3J Page 35 F4钛型 钛钙型GB T983EXXX X 15EXXX X 17 A132 A302 GB T983 F4JGB T983EXXX X 15EXXX X 17 A137 A307 Page 36 上述三个焊条国家标准都是等效采用美国国家标准 所谓等效采用则是将国外标准的技术内容全部照搬 只是计量单位从英制改为中国习惯采用的公制 当焊工考试时若采用了美国焊条 便可直接按 2002考规 表2的规定将美国焊条划入相应的类别中 GB T983 1995等效ANSI AWSA5 4 1992 不锈钢手工电弧焊焊条 GB T5117 1995等效ANSI AWSA5 1 1991 Page 37 碳钢药皮电焊条规程 GB T5118 1995等效ANSI AWSA5 5 1981 低合金钢药皮电焊条规程 三 试件母材钢号及代号见表3焊工焊接操作技能考试是要求焊工按照评定合格的焊接工艺施焊出没有超标缺陷的焊缝 从焊接缺陷角度出发 焊工焊接操作技能与母材钢号没有关系 对于焊条电弧焊 焊工焊接操作技能与药皮类别密切相关 但因钢材合金成分不同造成焊接性能不同 施焊时所采取的焊接工艺措施 Page 38 不一样 从焊接工艺复杂程度出发而将试件母材钢号进行分类 并制定出替代规则 手工焊焊工焊接操作技能也相应分成四个等级 Page 39 表3试件钢号分类及代号表 Page 40 表3中钢号都是锅炉 压力容器 压力管道和气瓶现行标准中所列钢号 GB6653 1994 焊接气瓶用钢板 中所列气瓶用钢的牌号都用 HP 打头 例如HP245 HP365 245 表示钢材屈服点 s下限值 气瓶用钢的化学成分都有控制范围 Page 41 SY5297 1991 石油天然气输送管道用直缝电阻焊钢管 中所列的钢种等级都用 S 打头 例如S240 S480 240 表示该等级钢种的 t0 5下限值 规定总伸长应力即试样标距长度上产生0 5 的总伸长所需的拉应力 对于每个等级钢种化学成分都有控制范围 Page 42 GB T9711 1999 石油天然气输送钢管交货技术条件 中所列的钢种等级都用 L 打头 例如L175 L155 155 表示该等级钢种的Rt0 5下限值 对于每个等级钢种化学成分都有控制范围 碳素钢 类 焊接性能良好 大多数情况下焊前不要求预热 焊后不要求后热 部分钢号因为没有冲击要求 因而也不需要控制线能量 低合金钢 类 这类钢号焊前要求预热 焊后要求后热 而且有冲击 Page 43 试验要求 因而要求控制线能量上限 马氏体钢 铁素体不锈钢 类 这类钢焊接裂纹倾向较大 焊前不要求预热 焊后要进行热处理 焊接工艺要求严格 要求控制焊接线能量范围 1Co5Mo与1Co9Mo1是代表这一类别钢号 1Co5Mo钢供货状态的金相组织与热处理状态有关 即便退火供货时为珠光体 在焊后其焊缝与热影响区将出现马氏体组织 所以将它列入 类 Page 44 奥氏体不锈钢 双相不锈钢 类 这类钢材用相应的焊条施焊时熔池不易摊开 熔滴过渡不暢特点与碳钢 低合金钢很不同 故另列一类 表3内所列钢号只是典型钢号示例 包含了锅炉 压力容器 压力管道标准中所列钢号 对于没有列入表3的钢号 例如新钢号 国外钢号 可根据第四十四条规定由焊工考委会将其列入相应类别中 对焊机操作工来讲 焊接操作技能考试是考核焊工掌握焊机能力 焊接过程 自动 Page 45 完成与钢号无关 焊机操作工用某一钢号经焊接操作技能考试合格后 则焊接所有钢号都可免除考试 表4试件形式 位置及代号见图 Page 46 表4试件形式 位置及代号 Page 47 Page 48 Page 49 第十四条焊接操作技能考试合格的焊工 当试件钢号或焊材变化时 属下列情况之一的不需重新进行焊接操作技能考试 一 手工焊焊工采用某类别钢号经焊接操作技能考试合格后 焊接该类别其它钢号时 二 手工焊焊工采用任一钢号 经焊接操作技能考试合格后 焊接该 Page 50 类别钢号与类别代号较低钢号所组成的异种钢号焊接接头时 三 除 类外 手工焊焊工采用某类别任一钢号 经焊接操作技能考试合格后 焊接较低类别钢号时 四 焊机操作工采用某类别任一钢号 经焊接操作技能考试合格后 焊接其它类别钢号时 五 变更焊丝钢号 或型号 Page 51 药芯焊丝类型 焊剂型号 保护气体种类和钨极种类时 第十五条经焊接操作技能考试合格的焊工 属下列情况之一的 需重新进行焊接操作技能考试 改变焊接方法 在同一焊接方法中 手工焊考试合格 从事焊机操作工时 在同一种焊接方法中 焊机操作 Page 52 考试合格 从事手工焊工作时 表五中焊接要素 代号 01 02 03 04 06和08之一改变时 焊件焊接位置超出表11规定的适用范围时 Page 53 表5焊接要素及代号 Page 54 焊接要素实际上是影响焊工焊接操作技能的工艺因素和条件 增加表5焊接要素及代号是 2002年考规 特点 从表5可见 分两种情况 一是手工焊 只对钨极气体保护焊填充金属规定了三种情况 无焊丝 实芯 药芯焊丝 二是机械化焊对钨极气体保护焊的自动稳压系统和其他焊接方法的自动跟踪系统及单道焊 多道焊重新考试规定 表5中焊接要素 代号 01 02 03 04 06和08之一改变时 这一句话中说明 Page 55 表5中共有9个焊接要素 只有上述6个焊接要素改变时 需要重新进行焊接操作技能考试 要素改变的含义是 01改变含义 手工钨极气体保护焊增加或取消填充金属焊丝 02改变含义 手工钨极气体保护焊从实芯填充金属焊丝变为药芯填充金属焊丝 或取消填充金属焊丝 03改变含义 手工钨极气体保护焊从药芯填充金属焊丝变为实芯填充金属焊丝 或取消填充金属焊丝 Page 56 04改变含义 自动钨极气体保护焊取消自动稳压系统 06改变含义 所有机械化焊接方法取消自动跟踪系统 08改变含义 所有机械化焊接方法在每面坡口内从单道焊变为多道焊 焊缝金属中的焊层与焊道是两个概念 其定义可看GB T3375 1994 焊接术语 在图A所示焊缝中有四个焊层6条焊道 在图B所示焊缝中有两个焊层2个焊道 Page 57 图B 表5中 08 和 09 是指 每面坡口内焊道 如图C所示双面坡口的焊缝内 正面为单道 而背面为多道 图A 图C Page 58 第十六条焊接操作技能考试可以由一名焊工在同一试件上采用一种焊接方法进行 也可以由一名焊工在同一试件上采用不同焊接方法进行组合考试 或由两名 或以上 焊工在同一试件上采用相同或不同焊接方法进行组合考试 由三名 含三名 以上焊工的组合考试试件 厚度不得小于20mm Page 59 例一 如16MnR 板厚12mm 平焊对接 一焊工用实芯焊丝 钨极气体保护焊打底2mm 焊条电弧焊用低氢型焊条盖面10mm 考试合格后 他即具有两个项目 GTAW 1G 2 02SMAW 1G K 10 F3J Page 60 例二 一管板角接头试件 管外径为 57 材质为20号钢 壁厚4mm 板厚12mm 材质为16MnR 垂直固定 一焊工用实芯焊丝钨极气体保护焊打底2mm 再用低氢型焊条电弧焊焊完 考试合格后 他即具有两个项目 GTAW 2FG 2 57 02SMAW 2FG K 10 57 F3J Page 61 手工焊焊工进行焊接操作技能考试合格时 焊条熔敷金属成分和组织应与试件母材类同 不得用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接 类钢号 当使用GB T983中的焊条进行耐蚀堆焊时 手工焊焊工采用某类别任一钢号作基层经操作技能考试合格后 在较低类别钢号上堆焊时不需重新进行焊接操作技能考试 手工焊焊工采用 类中任一钢号经焊接操作技能考试合格后 当使用奥氏体不锈钢焊条或双相钢焊条焊接 类钢焊件时不需重新进行焊接操作技能考试 Page 62 第十七条考试试件试件形式各种试件形式如图所示 包括 对接焊缝试件 管板角接头试件 堆焊试件 管板角接头形式见图4 对接焊缝试件 管板角接头试件分带衬垫和不带衬垫两种 双面焊 部分焊透的对接焊缝和部分焊透的管板角接头均视为带衬垫 Page 63 Page 64 Page 65 Page 66 Page 67 焊接操作技能考试试件分为 对接焊缝试件 下分板材对接焊缝试件和管材对接焊缝试件 管板角接头试件 和堆焊试件 对接焊缝是锅炉 压力容器 压力管道中最大量使用的焊缝形式 可将角焊缝看作坡口角度为90 的对接焊缝 从焊工熔敷焊缝金属过程而言 角焊缝与对接焊缝是极其相似的 焊工采用对接焊缝试件经焊接操作技能考试合格后在一定条件下适用于焊接 Page 68 角焊缝 2002考规 中不再设角焊缝试件 Page 69 第十八条 手工焊焊工采用对接焊缝试件 经焊接操作技能考试合格后 适用于焊件金属厚度范围见表7 t为每名焊工 每种焊接方法在试件上的对接焊缝金属厚度 余高不计 当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时 t与试件母材T相等 Page 70 表7手工焊对接焊缝适用于对接焊缝焊件焊缝金属厚度范围mm Page 71 注 t不得小于12mm 且焊缝不得少于3层例 SMAW 1G 8 F3J焊条电弧焊 材质 类 水平位置 焊缝金属厚度16mm 低氢型焊条施焊 如果为T 16则 GTAW 1G 3 02手工钨极气体保护焊 实芯焊丝 材质 类 水平位置 焊缝金属厚度 6mm 如果为T 6则 Page 72 手工焊焊工采用管材对接焊缝试件 经焊接操作技能考试合格后 适用于管材对接焊缝焊件外径范围见表8 适用于焊缝金属厚度范围见表7 Page 73 表8手工焊管材对接焊缝试件适用于对接焊缝焊件外径范围mm Page 74 注 管材向下焊试件例 SMAW 1G 2 25 F3J焊条电弧焊 材质 类 水平转动 焊缝金属厚度4mm 管外径 25mmn 对 24 4 5的管 GTAW 1G 2 25 02手工钨极气体保护焊 实芯焊丝 材质 类 水平转动 焊缝金属厚度4mm 管外径 25mmn Page 75 手工焊焊工采用管板角接头试件 经焊接操作技能考试合格后 适用于管板角接头焊件范围见表9 当某焊工用一种焊接方法考试且试件截面全焊透时 t与试件板材厚度S0相等 Page 76 表9手工焊管板角接头试件适用于管板角接头焊件范围mm Page 77 注 当S0 12时 t应不小于12mm 且焊缝不得少于3层例 SMAW 2FG 8 57 F3J焊条电弧焊 类和 类材料相焊 管 57 4 管板角焊缝 焊缝金属厚度t 16mm 焊条为低氢型 如果 或板厚18mm以上 例 GTAW 2FG 3 57 02手工钨极气体保护焊 实芯焊丝 类和 类材料相焊 管板角焊缝 焊缝金属厚度 6mm 如果 Page 78 焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时 母材厚度T或S0自定 经焊接操作技能考试合格后 适用于焊件焊缝金属厚度不限 例 SAW 1G K 07 08例 SAW 1G K 07 09例 GTAW 5FG K 04 06 09例 GTAW 5FG K 05 07 09 Page 79 焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件考试时 管外径自定 经焊接操作技能考试合格后 适用于管材对接焊缝焊件或管板角接头焊件管外径的最小值为试件外径 最大值不限 例 GTAW 5FG K 04 06 09此时已看不出管径最小值 只能从焊工考试档案中才可查出D值 Page 80 手工焊焊工和焊机操作工采用不带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件 经焊接操作技能考试合格后 分别适用于带衬垫对接焊缝试件或管板角接头试件 反之不适用 例 按第十六条组合考试 材质16MnR 板厚12mm 平焊试件 用手工钨极氩弧焊打底 填充金属为实芯焊丝 焊缝金属厚度2mm 然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口 项目代号为 Page 81 GTAW 1G 2 02和SMAW 1G K 10 F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊 部分焊透的对接焊缝 例 管板角接头无衬垫水平固定试件 管材壁厚2mm 25mm 材质20号钢 板材厚度12mm 材质16MnR 采用手工钨极氩弧焊打底 填充金属为实芯焊丝 焊缝金属厚度为2mm 然后采用低氢型焊条手工焊填满坡口 项目代号为 Page 82 GTAW 2FG 2 25 02SMAW 2FG K 10 25 F3J则焊条电弧焊只能用于双面焊 部分焊透的对接焊缝 手工焊焊工和焊机操作工采用对接焊缝试件或管板角接头试件 经焊接操作技能考试合格后 除规定需要重新考试时 适用于焊件角焊缝 且母材厚度和外径不限 上述 除规定需要重新考试 的规定为 Page 83 手工焊焊工 第十五条规定 手工焊考试合格从事焊机操作工 表5中焊接要素01 02 03 04 06和08改变时 焊条类别超出表2的规定 第十四条规定 第十九条规定 Page 84 第十八条 中关于管外径的规定 焊机操作工 第十五条规定内容 焊机操作考试合格 从事手工焊工作时 Page 85 耐蚀堆焊试件各种焊接方法的焊接操作技能考试规定也适用于耐蚀堆焊 手工焊焊工和焊机操作工采用堆焊试件考试合格后 适用于焊件的堆焊层厚度不限 适用于焊件母材厚度范围见表10 Page 86 表10堆焊试件适用母材厚度范围mm Page 87 焊接不锈钢复合钢的复层之间焊缝及过渡焊缝的焊工 应取得耐蚀堆焊资格例 有一复合钢板 基层材质为16MnR 板厚16mm 复合层为0Gr18Ni9 板厚3mm 平板对接 采用平焊位置 低氢型和碱性焊条施焊 所需焊工项目为 SMAW 1G 12 F3JSMAW N16 1G K F4JSMAW 1G K 12 F4J Page 88 值得注意是表7 表8 表9 表11中试件厚度包括试件母材厚度和试件焊缝金属厚度 对于焊接操作技能考试来说是考核焊工堆敷焊缝金属时尽量不出或少出焊接缺陷能力 而不是考核在什么厚度试件坡口内施焊焊缝的能力 因此考核焊工焊接操作技能应按试件焊缝金属厚度考虑 而不是按试件母材厚度考虑 焊工在试件上可以不焊满坡口 为便于检验与结果评定通常焊满坡口 2002考规 只依据试件 Page 89 焊缝金属厚度来确定适应于焊件焊缝金属厚度范围 参照ASME第 卷规定出手工焊试件合格后适应于焊件焊缝金属厚度范围见表7 表9 从焊工焊接操作技能考试目的出发 焊缝金属厚度越大 则焊工施焊道数与层数越多 产生焊接缺陷的几率也越大 因此 厚度大的焊缝金属考试合格了 焊接厚度小的焊缝金属焊件则可免除考试 Page 90 十一 手工焊焊工和焊机操作工 采用对接焊缝试件或管板角接头试件 经焊接操作技能