焊接工艺守则

焊接工艺守则总则本工艺守则适用于我厂采用手工电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊工艺的各类钢制压力容器的焊接。2.焊工2.1焊工必须按《锅炉压力容器管道焊工考试和管理规则》进行考试并取得焊工合格证，方能在有效期内从事合格项目的焊接工作；2.2焊接前焊工必须了解所焊件的钢种、焊接材料、焊接工艺要点；2.3焊工应对施焊后的焊缝作出标识，按QY/QB06-02.07《焊接控制程序》规定打上有效持证施焊焊工的钢印，钢印清晰可见，深度不超过0.3mm；不锈钢及低温钢制压力容器不允许打钢印时在排版图上注明。3.焊接方法3.1下列焊缝一般采用埋弧焊1.10≤δ≤60mm的拼接焊缝；2.直径φ≥1000mm且δ≥10mm的A、B缝、外口；600mm≤直径φ<1000mm的A、B缝外口；3.2下列焊缝一般采用手工焊1.直径φ≥1000mm且δ≤10mm的A、B缝、外口；2.600mm≤直径φ<1000mm的A、B缝内口；3.直径φ≥89mm接管和法兰B类焊缝外口。3.3下列焊缝一般采用氩弧焊1.直径φ≥1000mm且δ≤8mm的A、B缝打底焊；2.600mm≤直径φ<1000mm的A、B缝打底焊；3.直径φ≥89mm接管和法兰B类缝打底焊；4.直径φ<89mm接管和法兰B类缝焊接；5.设计图纸要求采用氩弧焊的C、D类焊接焊缝。4.焊接材料4.1根据产品图纸要求或JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》的规定选用相应的焊接材料；4.2焊条、焊丝、焊剂必须具有产品质量证明书，并符合相应的标准规定，经验收或复验合格后方可使用；4.3焊条存放处必须干燥，焊条应堆放整齐，分类、分牌号存放，避免混乱。4.4焊条、焊剂使用前应按说明书规定进行烘烤，焊条领用时须用焊条筒存放，随取随用。连续使用的焊剂应过筛，除去其中的灰尘和粉末。4.5焊丝表面应无铁锈、氧化皮、油污等污物。5.焊缝坡口型式与基本尺寸5.1采用手工焊时，焊缝坡口型式和基本尺寸规定如图5-1。（1）单面Y型坡口和不对称X型坡口见表5-1.δ（mm）p（mm）a（°）b（mm）3-261-440-600-312-601-340-600-3表5-1（2）当直径≤600mm，采用单面焊双面成形工艺时可采用单面Y型外坡口；（3）当直径>60mm选用Y型和X型坡口，先焊大坡口侧，背面清根，再焊小坡口侧。5.2采用埋弧焊自动焊工艺时，焊缝坡口型式和尺寸规定如下：1.单面Y型坡口和不对称X型坡口见表5-2.。δ（mm）p（mm）a（°）b（mm）10-245-850-800-124-605-1050-600-1表5-25.3采用氩弧焊工艺时，一般采用单面Y型外坡口见表5-3δ（mm）p（mm）a（°）b（mm）3-261-440-600-3表5-35.4除以上规定外，可根据产品图纸和相关标准选择焊缝坡口型式和基本尺寸。6.焊前准备6.1全面检查电源、焊机、焊枪、供气系统、工装等设备是否正常；6.2确认焊条、焊剂、焊丝牌号、规格及质量是否符合要求；6.3检查焊件的装备质量和坡口情况：（1）焊接的坡口型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；（2）坡口表面及两侧各20mm范围内的水份、铁锈、油污等有害杂质应清理干净；6.4不锈钢及其复合钢板坡口复层坡口两侧各100mm范围内涂白垩粉，以防止沾附焊接飞溅；6.5采用埋弧自动焊平板拼缝、筒体纵缝时，必须有引弧板和吸弧板各一块，长100mm，宽100mm，厚度、材质与筒体相同；6.6氩气的纯度不低于99.9%（体积比），当瓶内气体压力低于1MPa时应停止使用；6.7按工艺文件要求实施预热，要保持预热的均匀性。7.焊接要求7.1焊接环境出现下列任一情况时，必须采取有效措施，否则禁止施焊：1.手工焊时风速大于10m/s；2.氩弧焊时风速大于2m/s；3.相对湿度大于90%；4.雨、雪环境；5.焊件温度低于-20℃。7.2当焊件温度为-20~0℃时，应在始焊处100mm范围内预热到15℃左右，有预热要求时，应不低于预热温度；7.3应在引弧板或坡口内引弧，禁止在非焊接部位引弧。应防止地线、电缆线、焊钳与焊件打弧；7.4定位焊缝若存在裂纹必须清楚定位焊重焊：如存在气孔、夹渣时须清楚；7.5溶入永久焊缝内的定位焊两端应修磨至便于接弧；7.6受压元件的角焊缝根部应保证焊透；7.7双面焊需清理焊根，显露出正面打底的焊缝金属，接弧处应保证焊透与熔合。7.8每条焊缝应尽可能一次焊完，当中断焊接时，对冷裂纹敏感的焊件应及时采取后热、缓冷措施，重新施焊时，仍需按规定进行预热；7.9按焊接工艺卡执行焊接规范，并注意及时调整电流、电压和焊速，以确保焊接质量；7.10采用控制线能量，选择合理焊接次序等措施，防止和减少焊接变形；7.11当焊缝出现大量气孔、裂纹及成型不良时，应立即停止焊接，分析原因，进行修补和调整后方可继续施焊。8.焊接工艺参数的选择8.1手工电焊弧工艺1.一般根据焊件厚度选择焊条直径，见表5-4.材料厚度（mm）≤44-12>12焊条直径（mm）2.5-3.23.2-4≥4表5-42.碱性焊条采用直流电源且反极性焊接，酸性焊条采用交流或直流电源，正或反极性焊接；3.焊接电流的选择一般根据焊条直径来确定。在采用同样直径的焊条焊接时，当焊件可选择电流上限，立、横、仰焊一般应比平焊时小10%左右。焊接奥氏体不锈钢时，电流应比焊接碳钢、低合金钢等材料的电流小；4.电弧电压应尽量采用低电压短弧焊，焊接速度应保证焊缝成形良好；5.焊接电流、电压匹配关系见表5-5.焊条直径（mm）2.53.24.05.0电流（A）50-80100-130160-200200-250电压（V）16-1818-2021-2323-25表5-58.2埋弧自动焊工艺1.酸性焊剂适用于交流或直流电源焊接，碱性焊剂适用于直流电源且反极性焊接；2.焊接中、厚板压力容器纵、环缝时，焊丝直径一般为4mm、5mm；3.焊接电流与电压的匹配关系见表5-6焊接电流（A）600-700650-750700-800750-850焊接电压（V）34-3635-3836-4038-42表5-68.3手工钨极氩弧焊工艺：1.电源种类与极性应根据焊件材料进行选择，一般选用直流正接；2.焊丝直径为2.5mm，钨极直径一般为2.5-4mm，端部形状为90锥形，通常情况下，氩气流量为10-16L/min；3.焊接电流一般为60-100A，电弧电压为7-9V。9.焊接接头的表面形状尺寸及外观要求9.1焊缝内、外表面的外观应符合以下规定：1.不得有表面裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、弧坑、未填满和肉眼可见的夹渣等缺陷；2.焊缝上的熔渣和两侧的飞溅必须清楚干净；3.焊缝与母材应圆滑过渡；4.角焊缝的外形应当凹形圆滑过渡；5.按照疲劳分析设计的压力容器，应当去除纵、环焊缝的余高，使焊缝表面与母材平齐。9.2A、B类接头焊缝的余高e1、e2及焊缝宽度，按表5-7的规定。余高e1e2标准抗拉强度下限值σ>540MPa的钢材以及Cr-Mo低合金钢材其他钢材单面坡口双面坡口单面坡口双面坡口e1e2e1e2e1e2e1e20-10%δs且≤3≤1.50-10%δ1且≤30-10%δ2且≤30-15%δs且≤4≤1.50-10%δ1且≤40-10%δ2且≤4宽度不大于坡口外沿宽度+8同条接头宽度差同类型接头宽度差≤4≤4表5-7注：表中百分数计算中小于1.5时，按1.5计。9.3C、D类焊缝的焊角高度应符合设计图样要求，当图样无规定时，取焊件中较薄厚度。补强圈的焊角高度当补强圈的厚度≤8mm是，其焊角高等于补强圈厚度。当补强圈厚度＞8mm是，其焊角高等于补强圈厚度的70%，且不小于8mm；9.4试样标准抗拉强度下限值σb>540MPa的钢材及Cr-Mo低合金钢材和不锈钢材料制造的日期以及焊缝系数取1的日期、低温压力容器，其焊缝表面不得有咬边。其他容器焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边总长不得超过该焊缝长度的10%。10.焊后工作10.1整理设备，清理现场；10.2对焊缝外观质量进行自检；10.3按规定进行焊缝标识；10.4按要求填写焊接记录。11.焊缝返修11.1合格要求要求进行焊缝返修的焊工为原焊工或具有较好的操作技能和经验、并有相应合格项目的焊工。11.2焊接材料1.返修所用的焊接材料应于原焊接材料相同，或按相应的返修工艺文件要求另行选用；2.焊接材料必须具有质量证明书，并符合相应标准规定，经验收合格后方能使用；3.焊接材料的保管和使用应符合有关要求。11.3焊缝1.施工员接到焊缝返修通知单后及时编制焊缝返修卡，内容包括缺陷产生的原因、避免再次产生缺陷的技术措施、焊接工艺参数及焊材牌号和规格，并经焊接责任工程师批准后实施；2.施工员负责指导组织焊工返修；3.返修应当按照要求进行工艺评定或者具有经过评定合格的焊接工艺规程支持，施焊时应当有详细的返修记录，其内容至少包括坡口型式、尺寸、返修长度、焊接工艺参数和施焊者及其代号等；4.表面缺陷可用砂轮修磨清理，内部缺陷可用碳弧气刨刨去。在气刨过程中，应确认返修单所示缺陷清楚彻底；5.补焊前，必须将气刨时产生的表面淬硬层打磨干净，使其漏出金属光泽；6.按照返修工艺文件，检查所用焊接材料、电源机型是否符合要求，确认是否需焊前预热及预热温度、层间温度，焊后保温的具体要求；7.补焊时应在保证质量的前提下，使用小直径焊条，不摆动焊，以保证有良好的融合，补焊所选用的焊接规范应按返修相应的工艺文件中的规定；8.焊缝同一部位（指焊补的填充金属重叠的部位）的返修，不宜超过两次，对经过两次返修不合格的焊缝，如需再进行返修，应有公司焊接责任工程师编制返修工艺，经公司技术总负责人批准，并将返修次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样计入容器质量证明书的产品制造变更报告中；9.超次返修应有公司焊接责任工程师现场监督进行；10.要求焊后消除应力热处理的压力容器，一般应在热处理前焊接返修。如在热处理后进行焊接返修，应当根据补焊深度确定是否需要进行消应力热处理；11.有特殊耐腐蚀要求的压力容器或者受压元件，返修部位仍需保证不低于原有的耐腐蚀性能；12.返修部位应当按照原要求经过无损检测合格；13.耐压试验后需返修的，返修部位必须按原要求经无损检测合格。由于焊接接头或在、接管泄漏而进行返修的或返修深度大于1/2壁厚的压力容器，还应重新进行耐压试验。12.碳弧气刨工艺12.1气刨前的准备1.检查气刨枪是否完好；2.检查导气管是否畅通，导气管不得有漏气现象；3.检查导电夹头，碳棒咀头，对产生漏电及损坏的部件进行修理或更换；4.检查电源极性，选择碳棒直径，调节好电流；5.检查压缩空气压力，控制在0.49MPa以上工作；6.操作前穿戴好防护服、保护谢、通风及排除烟尘等措施，在封闭容器内作业时，不得少于2人。12.2气刨工艺及参数1.极性：之类反接。2.碳棒直径：见表5-8.板厚（mm）4-66-88-12>10>20碳棒直径（mm）45-66-77-10>10表5-83.电流（I）根据碳棒直径（d）选用：I=（30~50）d安4.速度：可根据实际情况灵活掌握一般以0.5-1.2米/分为宜，速度要平稳；5.电弧长度：以1-2mm为宜，避免顶碳或拉长电弧；6.碳棒与工件倾角一般采用20°-45°，碳棒长度方向的中心线应与焊缝中心线重合，允许1°-5°的偏差；7.碳棒伸出长度：一般应为80~100mm，当烧损至20-30mm时应予调整；8.露天作业时，应顺风操作；9.焊接需要预热的钢种在碳弧气刨清根或修理缺陷时，其预热温度不应低于焊接时的预热温度。12.3碳弧气刨适用的材料范围及要求1.12CrMo、15CrMo类珠光体耐热钢及σs＞392MPa的普通低合金钢，采用碳弧气刨后，用砂轮打磨坡口表面至露出金属光泽，其余牌号的珠光体耐热钢一般不采用的不锈钢焊缝，不能用碳弧气刨，如果采用必须预留1mm以上打磨量；2.超低碳不锈钢及焊后要求进行硝酸放法检验的不锈钢焊缝，不能用碳弧气刨，其余情况下的不锈钢焊缝可以使用碳弧气刨，气刨后要用砂轮打磨，打磨余量应不小于1mm；3.不锈复合钢，若在基层一侧清焊根或返修时，可以用碳弧气刨，复层一侧清根或返修时，