工艺管道焊接工艺要求

1、一、管道焊接施工要求1、管道切口质量应符合下列规定： 切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等； 切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%,且不得超过3 mm； 有坡口加工要求的，坡口加工形式按焊接方案规定进行。2、管道预制时应按单线图规定的数量、规格、材质等选配管道组成件，并按单线图标明 管道的系统号和按预制顺序标明各组成件的顺序号。3、管道预制时，自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭段必须按现场实测尺寸加工， 预制完毕应检查内部洁净度，封闭管口，并按顺序合理堆放。4、管道对接焊缝位置应符合下列规定：管道位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或不小于100mm；管子

2、两个对接焊缝间的距离不大于5mm.支吊架管部位置不得与管子对接焊缝重合，焊缝距离支吊架边缘不得小于50mm；管子接口应避开疏放水、放空及仪表管的开孔位置，距开孔边缘不应小于50mm，且不 应小于孔径。5、管道支架的形式、材质、加工尺寸及精度应严格按照相关图集进行制作，滑动支架的 工作面应平滑灵活，无卡涩现象。6、制作合格的支吊架应进行防腐处理，并妥善分类保管。支架生根结构上的孔应采用机 械钻孔。二、管道安装1、管道安装前应具备下列条件：与管道有关工程经检验合格，满足安装要求；管子、管件、管道附件等已检验合格，具有相关证件；管道组成件及预制件已按设计核对无误，内部已清理干净无杂物。2、管道安装应

3、按单线图所示，按管道系统号和预制顺序号安装。安装组合件时，组合件 应具备足够刚性，吊装后不应产生永久变形，临时固定应牢固可靠。3、管道水平段的坡度方向以便于疏放水和排放空气为原则确定。4、管道连接时，不得用强力对口，加热管子，加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。5、管子或管件的坡口及内外壁10-15mm范围内的油漆、垢、锈等，在对口前应清除干净， 显示出金属光泽。管子对口一段应平直，焊接角变形在距离接口中心2 00mm处测量，当管子 公称通径DNV100mm时，折口的允许偏差a1001000V20立管铅垂度 2/1000 且 75210041）引弧及起焊：在图6

4、-22所示A点坡口面上引弧至间隙内，使焊条在两钝边作微小横向 摆动，当钝边熔化铁液与焊条熔滴连在一起时，焊条上送，此时焊条端部都到达坡口底边，整 个电弧的2/3将在管内燃烧，并形成第一个熔孔。在仰焊至斜仰焊位置运条时，必须保证半打 穿状态；至斜立焊及平焊位置，可运用顶弧焊接，其运条角度变化过程及位置如图6-22所示。为了在仰焊部位消除和减少内凹现象，除了合理选择坡口角度和焊接电流以外，断弧动作 要果断，引弧动作要准确和稳当，在坡口两侧停留时间不宜过多，焊接电弧要短，并借助电弧 的吹力使熔池金属推向背面。2）仰焊及下爬坡部位的焊接：应压住电弧做横向摆动运条，运条幅度要小，速度要快， 焊条与管子切

5、线倾角为80-85左右。随着焊接向上进行，焊条角度变大，焊条深度慢慢变浅。在7点位置时，焊条端部离坡口 底边约1mm，焊条角度为100-105，这时约有1/2电弧在管内燃烧，横向摆动幅度增大，在 坡口两端稍作停顿。到达立焊时，焊条与管子切线的倾角为90。3）上爬坡和平焊部位的焊接，焊条接线向外带出，焊条端部离坡口底边约2mm，这时1/3 电弧在管内燃烧。上爬坡的焊条角度与管切线夹角为85-90，平焊交接为80左右，并在图 6-22aB点收弧。4）若采用断弧焊手法时，接弧位置要准确。每次接弧时，焊条要对准熔池前部的1/3左 右处，是每个熔池覆盖前一个熔池2/3左右。灭弧动作要干净利落，不要拉长弧

6、。灭弧与接弧的时间间隔要短，灭弧频率大体为仰焊和 平焊区段每分钟35-40次，立焊区段每分钟40-50次。5）焊接过程中，要使熔池的形状和大小基本保持一致，熔池铁液清晰明亮，熔孔始终深 入每侧母材。6）在前半圈起焊区（即A点-6点区）5-10mm范围，焊接时焊缝应由薄变厚，使形成一 斜坡；而在平焊位置收弧区（即12点-B点区）5-10mm范围，则焊缝应由薄变厚，使形成一 斜坡，以利于与后半圈接头。（2）接头方法 仰焊、平焊的接头，是整个固定管道焊口的关键，在接头处最易产生内 凹、焊瘤、夹渣、未焊透、气孔等缺陷。为了便于接头，在焊前半圈时，仰焊的起焊处和平焊 的收尾处都应超过管道垂直中心线5-1

7、0mm。1）仰焊接头方法：由于起焊处容易产生气孔、未焊透等缺陷，故接头时应把起焊处的原焊缝用电弧割去一部分（约10mm长），这样既割除了可能有缺陷的焊缝，而形成缓坡形割槽， 也便于接头。其操作方法如下：首先用长弧烤热接头部分，稍微压短电弧，此时弧长约等于两 倍焊条直径。从超越接头中心约10mm的焊波上开始焊接。此时电弧不宜压短，也不作横向摆 动，一旦运条至接头中心时，立即拉平焊条压出熔化铁液向后推送，未凝固的铁液即被割除而 形成一条缓坡形的割槽。焊条随即回到原始位置（约30），从割槽的后端开始焊接。运条至 接头中心时切勿灭弧，必须将焊条向上顶一下，以打穿未熔化的根部，使接头完全熔合（图 6-2

8、3）.对于重要管道或使用低氢型焊条焊接时，可用锉等手工加工方式修理接头处，把仰焊接头 处修理为缓坡形，然后再施焊。2）平焊接头方法：先修理接头处，是形成一缓坡形；选用适中的电流值，当运条至斜立 焊（立平焊）位置时，焊条前倾，保持顶弧焊，并稍作横向摆动（图6-24），当距接头处尚有 3-5mm间隙，即将封闭时，决不可灭弧。接头封闭的时候，需把焊条向里稍微压一下，此时， 可听到电弧打穿根部而产生的“噼啪”声，并且在接头处来回摆动以延长停留时间，从而保证 充分的熔合。熄弧之前，必须填满熔池，而后将电弧引致坡口一侧熄灭。3）与定位焊缝接头：当运条至定位焊点时，将焊条向下压一下，如听到“噗噗”声后，快速

9、向前施焊，到定位焊缝另一端时，焊条在接头处稍停，将焊条向下压一下，若听到“噗噗” 声后，表面根部已熔透，恢复原来的操作手法。4）换焊条时接头：有热接和冷接两种接法。热接：在收弧处尚保持红热状态，立即从熔池前面引弧，迅速把电弧拉到收弧处，见图6-25所示。冷接：即熔池已经凝固冷却，必须将收弧处打磨成斜坡，并在其附近引弧，再拉到打磨处 稍作停顿，待先焊焊缝充分熔化，方可向前正常焊接。管道施工中焊接缺陷的产生及预防根据工程施工过程中的具体情况，结合多年的施工管理经验，如何防止焊接缺陷的产生， 以便为提高管道焊接工程质量，焊接施工时，焊条、焊丝的选择、使用方法、焊接条件和施工 管理等任何一个方面的失误

10、，都可导致“焊接缺陷”的产生。而一项不当的焊接工艺及不适当 的焊接参数的选择更是造成焊接缺陷的主要原因。焊接缺陷大致可分为内部缺陷和外部缺陷两 类。内部缺陷主要指气孔、未焊透，裂缝，未熔合及夹渣等。外部缺陷是指表面裂纹，表面气 孔，凹坑，焊瘤和咬边等形状缺陷，以及热变形，错边或角焊缝的焊脚尺寸不足等尺寸上的缺 陷。一、 夹渣夹渣分单个的与条状的两类。有的外形不规则，也有的呈球状。他们都是焊缝金属中残留 的外来固体物质。用药芯焊丝焊接时会产生一层溶渣覆盖于焊缝表面，当溶渣在熔融的焊缝金 属中来不及浮出表面而停留在金属内时，就形成夹渣。这些夹渣削弱了焊缝，并且可能成为一 种裂纹源。他们可由下列因素

11、造成：前层的焊道清渣不干净；不稳定的运条速度；不适当的焊丝角度，使熔渣流到电孤前面；摆动幅度太宽；运条速度太慢，使熔池处在电孤前面；电流控制得太低采用下面措施可以避免：仔细清理前一焊道的熔渣，特别是沿焊道的两侧；采用均匀的运条速度；增加焊炬的倾斜角，避免熔渣流到电孤前面；使用较窄的摆幅；提高运条速度，以便使电孤位于熔池的前面；提高电流设定值。二、气孔气孔是在焊缝金属中的一种充满气体(H2, N2, CO)的空穴。气孔一般呈圆形或椭圆形，内 壁洁净光滑。他们可以密集的分布在焊缝的某一部位，也可以沿着焊缝的全长分布。气孔减小 了焊缝横截面，使其受到削弱。气孔可以在焊缝内部，也可以穿透到焊缝表面，或

12、者两种都有。 也有的表现为焊缝表面的凹坑或长条状气沟。当从凹坑部分释放出来的气体，受到半熔融熔渣 的抑制，被封闭与熔渣与熔融金属间，造成熔融金属的下凹，当金属凝固时，即成气沟。如图 2-1气孔可由下列一个或多个因素造成：气孔图2-1气孔，凹坑，气沟一例1、用于保护电孤及熔池的保护气体流量不够；2、保护气体流量过大，将空气卷入，或风速大造成保护气体的覆盖偏转，导致保护不良；3、保护气体混有杂质或受潮；4、焊接电流过大，或电孤电压过太高；5、焊丝干伸长度过长；6、过快的运条速度，导致气体还没逸出之前，焊接熔池以凝固；7、母材或焊丝表面有锈，油脂，湿气或脏物；8、母材中的杂质，如钢中的S含量过高，根

13、据上列原因，可采用下列相应措施,以消除气孔的产生.增加保护气体流量，在无风时,流量为20-25L/Min；采取防风措施，防止穿堂风.在室外焊接，气体保护焊时当风速超过2m/s时，要设置防风措施;增加去除气体中湿气的装置，及保证气体纯度；调整至合适的焊接电流或电孤电压，或调整送丝速度；缩短干身长度或调整焊炬角度，清理喷嘴内附着的飞溅物，改善气体保护；减慢运条速度；清理母材或焊丝表面；裂纹对焊接接头质量影响最大的是裂纹，裂纹的产生可以由不适当的焊接工艺、焊工技术或材 料所致。按照裂纹发生的时间可划分为冷裂纹与热裂纹两种，这些裂纹可以垂直或平行于焊缝。 横向裂纹垂直于焊缝轴线，是纵向收缩应力作用所引

14、起的；纵向裂纹常常发生于高的接头拘束 及高的冷却速度条件下，预热往往可以减少这些裂纹的发生。1.热裂纹热裂纹又称“结晶裂纹”，当焊缝金属凝固时，如果在枝晶间存在富集杂质元素的低熔点相薄 膜，在焊接应力的作用下就会产生热裂纹。硫和磷是最易形成低熔点相的元素，它们的作用也 会因含炭量的增加而提高。按热裂纹的形态，可分为“纵向裂纹”、“横向裂纹”、“弧坑裂纹”，“热影响区（HAZ）液 化裂纹”等。热裂纹发生在凝固温度至Ar3以上温度，其微观特征为沿晶界分布。这类裂纹常常因为母 材中含S、P含量过高，也可能因为不适当的收弧方法所致。热裂纹也常常发生在熔深较深的 焊缝中（即焊道的深宽比超过），这在“梨形

15、”焊缝中多有发现。热裂纹可由下列措施加以避 免或减少到最少程度。（1）采取预热，以降低收缩应力；（2）使用清洁的或未被污染的保护气体；（3）增加焊道的横截面；（4）调节焊接规范，更改焊道的外形轮廓，即控制焊道的深宽比不超过；（5）采用杂质元素含量很低的母材；（6）使用含Mn量高的焊丝，提高焊丝的Mn/S之比。弧坑裂纹是深度很浅的热裂纹，他们往往是因不适当的收弧方法所引起。为了避免弧坑裂纹， 可以采取返回移动焊丝，或在断弧前停止运条，将电弧间断停止几次，使弧坑填满。2、冷裂纹冷裂纹形成于Ar3温度以下，通常在马氏体转变温度区间（约200300C以下）有的焊后 立即出现，有的经几小时乃至几天后才出

16、现，故亦称延迟裂纹。其微观特征是穿晶断裂，继续 延伸。促成冷裂纹的主要因素有三个方面，即钢种的淬硬倾向、氢的作用和焊接接头的拘束应 力。焊前预热，使用干燥的、高纯的保护气体及适当的清理工序都有助于防止这类缺陷的产生。 使用药芯焊丝通常比实芯焊丝产生冷裂纹要少，这是因为药芯焊丝气保护焊的线能量高，提供 了更多的预热效应，也有助于减少因过快的冷却速度而产生淬硬组织等。冷裂纹可产生在焊缝、 热影响区，也可能扩展到母材之中。焊缝中的冷裂纹可以由下述一个或多个因素造成：（1）相比于母材的厚度，焊道的横截面太小；（2）不良的装配，如间隙过大，错边等；（3）高的接头拘束；（4）弧坑裂纹的延伸。避免焊缝中冷裂

17、纹的最好方法是：（1）要选用合适的焊接线能量，增加焊道的横截面尺寸；（2）降低间隙宽度；（3）预热，必要时可采用后热或缓冷措施，以降低冷却速度；（4）填满弧坑；（5）选用扩散氢含量少的焊丝及按焊条说明书要求烘干焊条；（6）避免强力组对焊口四、未熔合和未焊透未熔合发生在焊道之间或焊道与母材之间，通常是因为被焊部位未能完全熔化结合或液态 金属流动不充分所造成的。这种缺陷的另一种形式是根据未熔合，即未焊透，其起因可与未熔 合相同，也可能是由于电流太小或焊接热输入不够所导致。坡口设计不当，焊接工艺或操作不 当等也能导致未焊透。图4-1药芯焊丝的熔深比实芯焊丝稍浅，且焊丝熔融量大，熔融金属容易流淌到电弧

18、前面，因此，当 操作不当时，药芯焊丝容易形成未熔合或未焊透缺陷。当采用摆动焊接工艺时，若两侧停留时 间不足，容易产生未熔合。在多层焊时，也常常容易出现未熔合，尤其是当上一道焊道过分突 起时。因此，如果上一道焊道过分突起，则必须用砂轮打磨或在突起外减慢焊速，适当增加在 焊道两侧的停留时间，以便充分熔化。产生未熔合的原因，可能有下面几种：1、焊接规范不合适，电流太小或电弧电压太高，使电弧吹力过小，熔深不够。2、运条速度不当，过快则易使熔融金属跟不上，过慢则易使熔融金属往前淌，减小熔深；3、焊炬角度不合适，焊丝未对准，不能保证充分熔透；4、坡口宽，摆动弧度过大，两侧停留时间不够；5、坡口角度狭小，不

19、能充分熔透；6、坡口内焊道突起过高，尤其是坡口底部的焊道。图4-1未熔合和未焊透一例相应的防止方法是：1、选择合适的电流、电压及焊接速度，以保证有足够的熔深；2、焊炬要尽量垂直坡口面，焊丝要对准前层焊道的缝边；3、不要摆动过宽，在两侧要充分停留；4、调整坡口角度，钝边大小、根部间隙；5、用砂轮等工具打磨掉焊道过高凸起部分。五、咬边和焊瘤当焊接条件选择不当，或操作手法不合适，就可能造成咬边或焊瘤。一般讲，焊接速度过 快，容易产生咬边。当焊接速度过慢，容易产生焊瘤。图5-1这种缺陷的防止，要调整焊接电流和焊接速度，在平角焊时，喷嘴角度及焊丝对准的位置很重要。咬边和焊瘤的产生原因及防止方法分别示于表

20、5-1、5-2。图5-1咬边和焊瘤示意图表5-1咬边产生的原因和防止方法产生原因防止方法平角焊和横焊1）电流过大，焊速过快，电弧电压过高1）减小电流、放慢速度、电压适当调低2）焊炬角度、焊丝对准位置不当2）调整焊炬角度、焊丝对准位置至合适局部位置1）送丝不稳定1）适当增加送丝滚轮的压力，使送丝畅2）运条不规则通3)接头处间隙有变化2）降低焊接速度，适当摆动4）因磁偏吹而使电弧不稳3）变更地线位置表5-2焊瘤产生的原因和防止方法产生原因防止方法平角焊1）电流过大，焊速过快，电弧电压过低2）焊炬角度、焊丝对准位置不当3）钢板表面有厚的锈层1）减小电流、放慢速度、适当提高电压2）焊丝对准位置至合适3）用砂轮等将焊接部位附近清