焊接工艺规程

焊接工艺规程总则焊接工作必须遵守有关安全、防火等规定。所焊材料的成分及实验、通球试验、焊缝金属的质量和焊工技术的考核，都应遵守相关规程。本焊接篇标准与国家或上级主管部门的规程相抵触时以国家或上级部门的标准规程为准。焊接材料的选用标准焊接材料(焊条、焊丝、焊粉、钨板、氩气、乙炔、焊剂等)的质量应符合国家相应标准，并且有制造厂家的质量合格证，焊条、焊丝、焊粉等焊材使用应参照其使用说明书给定的各规范参数正确使用。焊条、焊丝、焊粉的选用，应根据母材的化学成分、机械性能，焊接接头的抗裂性、脆变性、焊前预热、焊后热处理等综合因素考虑。焊前须查明所焊材料的钢号，以便正确使用焊接材料和确定合适的焊接工艺和热处理工艺。被焊材料应符合国家标准(或有关标准)规定的要求。同种材料焊接时，焊条(焊丝)的选用，应符合下列要求。焊缝金属的化学成份与母材相当。工艺性能良好。异种钢焊接时，焊条(焊丝)的选用，一般应符合下列要求。两侧钢材为非奥氏体不锈钢时，可选用成份与合金含量低的一侧相匹配或介于两者之间的焊条(焊丝)。两侧钢材之一为奥氏体不锈钢时，可选用含镍量较高的不锈钢焊条(焊丝)。钨极氩弧焊选用电极应选用钨板，氩气纯度不低于99.5％。氧--乙炔焊中氧气纯度应高于98.5％，乙炔气中磷化氢(PH3)<0.8％，硫化氢(H2S)<0.15％。常用电焊条牌号及其适用范围常用焊条及适用范围常用电焊条牌号及其适用范围常用焊条及适用范围详见表137。常用电焊条牌号及其适用范围常用焊条及适用范围焊条类别焊条牌号适用钢种范围结构钢焊条J422、J427用于焊接较重要的低碳结构钢和同强度等级的低合金钢J502、J507用于焊接16Mn及相同强度等级的低合金钢的一般结构J577T用于焊接中碳钢及相应强度的低合金钢J707用于焊接相应强度的低合金钢的重要结构J907用于焊接15MnV等低合金钢的重要结构不锈钢焊条A102A1321Cr18Ni91Cr18Ni9TiA207A2370Cr18Ni12Mo2TiCr13Ni12Mo2TiA302A307Cr25Ni13Cr5MoA402A407Cr25Ni20Cr5MoCr13Cr28铬钼耐热钢焊条R202R207用于工作温度在510℃以下12CrMo等珠光体耐热钢的焊接R302R307用于工作温度在520℃以下锅炉管道（15CrMo）等的焊接R312用于工作温度在540℃以下锅炉管道（12CrMo）等的焊接R317用于工作温度在540℃以下珠光体耐热钢的焊接R340用于工作温度在620℃以下珠光体耐热钢的焊接R407R417用于工作温度在540℃以下Cr2..5Mo12、Cr3MoV、SiTiB等的焊接R707(12CrMo910)用于工作温度在560℃以下耐热钢的焊接不锈钢焊条G202G2070Cr13G302G3071Cr13A0020Cr18Ni90Cr18Ni9Ti铸铁焊条Z308重要灰口铸铁薄壁件和加工面焊补Z408重要高强度灰口铸铁件及球墨铸铁补焊堆焊焊条D507补焊中高温阀门阀体D507Mo补焊中高温阀门阀体锅炉主要管道焊接工艺锅炉主要管道焊接工艺简介为得到良好的焊接工艺性，必须选择适当的焊材与母材相匹配，正确进行焊接前预热和焊后热处理，并严格按要求烘干焊条、焊剂、清洗坡口和合理安排焊接顺序，控制焊接变形，清除残余应力，以保证坡口尺寸及装配间隙等工艺措施。管子的焊接需焊前点焊，通常情况下，小管点焊一点，中管点焊两点，大管点焊三点，水平管点焊如图12所示，即立焊与平焊位置。因点焊为整个焊缝的一部分，因此点焊中如有缺陷，应立即铲除点焊长度一般为8—10毫米，厚度为3—4毫米，也可根据管径和壁厚的增大适当增加点焊的尺寸。水平管焊接时沿垂直中心线将管子分成两半，各进行仰焊、立焊、平焊，仰焊的起点和平焊的终点都须超过中心线2—5毫米，起焊时只能在坡口处引弧，严禁在其他部位引弧，并尽量采用短弧操作，同时，熔穿根部钝边以保证焊接质量。水平管点焊示意图管径≤76mm的管子焊接工艺管材为。SA—210C、SA—213T91、钢102、15CrMo、12Cr1MoV。焊前准备。焊口的焊接必须由通过263—88《焊工技术考核规程》4.6.2条规定考试合格并取得Ⅰ类合格证的焊工施焊。所有焊口均采用Ws／D(手工钨极氩弧焊打底／手工电弧焊盖面)的方法焊。坡口形式如图13所示。坡口形式对口前应去除坡口距对口端内外壁15mm范围内锈迹油污，并打磨至露出金属光泽，对口时错口不应超过壁厚的1％，且不大于1mm。焊接工艺焊接材料的选择焊接材料的选择详见表138。焊接材料的选择母材焊材SA—210C15CrMo12Cr1MoV102SA—213T91焊条型号E5015E5503—B2E5503—B2—VE5500—B3—VWBCM—9CB规格Φ2.5Φ3.2mmΦ2.5Φ3.2mmΦ2.5Φ3.2mmΦ2.5Φ3.2mmΦ2.5Φ3.2mm焊丝型号TIG—J50TIG—R30TIG—R31TIG—R34TGs—9cb规格Φ2.5mmΦ2.5mmΦ2.5mmΦ2.5mmΦ2.4mm焊接工艺参数焊接工艺参数详见表139。焊接工艺参数焊层道号焊接方法焊条（丝）电流范围电压范围（V）型号直径（mm）极性电流（A）1WsTGS—9cbΦ2.4正接85—9011--14TIG—J50Φ2.5正接90—10018--25TIG—J230Φ2.5正接90—10018--25TIG—J231Φ2.5正接90--10018--252WsTGS—9cbΦ2.4正接85—9011—14DE5015Φ2.5反接80—9020--26E5503—B2Φ2.5反接80—9020—26E5503—B2—VΦ2.5反接65—8020—263WsTGS—9cbΦ2.5正接85—9011—14DE5015Φ2.5Φ3.2反接80—11520—26E5503—B2Φ2.5Φ3.2正接75—11020—26E5503—B2—VΦ2.5Φ3.2正接75--11020—26从点固焊到钨极氩弧焊打底，焊条盖面过程中必须焊完一层检查一层，如有缺陷应立即清除，逐层进行检查后方可施焊，直至完成。施焊过程中，应特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满，多层焊道的接头应错开，施焊完毕，应清理焊缝，使其外观尺寸及表面缺陷符合质量检验标准(表118)，并进行无损检测，碳钢管为50％合金管为100％。每个焊口的焊接应尽量一次完成，如不能一次完成，至少在氩弧焊后盖一道面，重新焊接时，应进行80～100℃的预热，为降低接头中的残余应力，改善焊接金属的组织与性能，对应的材料应进行高温回火，如表140所示。质量检验标准壁厚（mm）升温速度（℃/min）恒温温度（℃）恒温时间（h）降温速度（℃/min）15CrMo＞10～12.55670～7000.5512CrMoV＞8～12.55720～2500.55钢102＞6～12.55750～7800.755SA—213T9155750～7800.755钢102小管焊后要进行750℃～780℃恒温0．75小时的消应力热处理，但钢102对于再热脆化较敏感，脆化温度为680℃～780℃，最敏感温度为720℃～750℃，热处理时为避免敏感区，在此区间温度要过渡快，如因设备、技术条件等条件达不到此要求时，也可采取焊前预热200℃，焊后及时用石棉等保温材料保温，以便能够消除内应力，同时工作在557℃～618℃高温条件下，焊口能够产生自退火现象，对残余应力的清除也有一定作用。对SA--213T91钢材的焊接，因SA--213T91属中合金马氏体耐热钢，焊接过程中易产生高温氧化和裂纹，因此须采用双氩焊，对口时的管子一头用可溶性纸堵塞，用小皮管向对口两头内充氩保护，氩气量为3—15L／min，氩弧焊时氩气量为7—9L／min，焊接时严格将层间温度控制在100℃左右，以免产生块状马氏体，导致焊缝韧性下降和裂纹的产生。管径≥133mm管子焊接工艺管材。SA—106B、SA—106C、12Cr1MoV、20g。焊前准备。焊口的焊接必须由通过SD263—88<<焊工技术考核规程>>4.6.2条规定考试并取得合格证的焊工施焊。所有焊口均用Ws／D(钨校氩弧焊打底／手工电弧焊盖面)的方法进行焊接。坡口形式(图14)。坡口形式对口的要求点固焊符合标准内壁平齐，错口不应超过壁厚的5％，且不大于3mm，对口前应去除端口内外壁30—40mm范围内铁锈油污，并打磨露出金属光泽。焊接工艺焊接材料的选择焊接材料的选择详见表141。焊接材料母材SA—106BSA—106C12Cr1MoV20g焊条型号E5015E5015E5515-B2-VE5015规格（mm）Φ3.2Φ4Φ3.2Φ4Φ3.2Φ4Φ3.2Φ4焊丝型号TIG—J50TIG—J50TIG—R31TIG—J50规格（mm）Φ2.5Φ2.5Φ2.5Φ2.5采用氩弧焊打底时，铈钨极规格为Φ2.5mm，氩气流量为7—12L／min，焊丝直径为Φ2.5mm，直流正接，电流为90～100A，层间焊采用Φ3.2焊条，电流为80～115A，盖面焊采用Φ4mm焊条，电流为120～160A，直流反接。壁厚>26mm时焊前应预热200℃～300℃，为防止焊缝受热不均而增大应力，焊接时应两人对称焊接，在坡口内侧引弧，氩弧焊枪喷嘴与焊件距离为10mm为宜，喷嘴与焊件角度700～900，焊丝与焊件100～150为宜，焊波应有一定光泽，否则氩气保护不好，应及时调节枪角度和氩气流量。打底时应厚些，以免受力过大而产生裂纹。接头和收头应错开10～20mm，并且超过中心线20～30mm以便有足够的错熔长度。打底焊应一次完成，收口时弧坑应填满，尤其对12Cr1MoV钢材，其具有弧凹裂纹倾向，焊接时尤为注意。层间焊应紧接封底焊进行，如遇特殊情况需暂停需用保温材料保温，重新焊接时需预热200℃，对于12Cr1MoV材料，质属珠光体耐热钢，此钢材可焊性差，主要问题是热影响的硬化、冷裂纹、软化及焊后热处理或高温长期使用中的再热裂纹。因此，焊前预热和焊后热处理是防止淬硬组织产生和裂纹出现的有效措施，焊前需预热250℃～350℃，焊后热处理温度为720℃～750℃。其它材料热处理如表142。材料热处理材质升温速度（℃/min）恒温速度（℃）恒温时间（h）降温速度（℃/min）SA—106C5500～6500.5512Cr1MoV5720～7500.55从点固焊到打底焊到盖面过程中，必须焊完一层检查一层，有缺陷时应及时铲除，多层焊时接头应错开，施焊完毕，应及时清理焊缝，并使外观尺寸及表面缺陷符合质量检验标准(表143)，并进行100％无损检测。质量检验标准项目裂纹气孔夹渣咬边余高宽窄差表面允许存在缺陷不允许深度≤0.5mm管侧咬边总长度不超过总焊缝的10%，且不大于40mm≤3mm≤3mm焊后热处理工艺15CrMo、12Cr1MoV、SA--213T91、钢102等钢材管道焊后应及时进行高温回火热处理，近来随着红外线电加热推广应用，这种加热方法已取代老式的工频感应加热法，红外线电加热器对合金管的热处理具有热利用率高、节能显著、控温精度高、使用灵活、操作方便等优良性能。热电偶温度计的装配必须准确，每一焊缝的温度测点不能低于两点，且必须对称。如图15热电偶可用金属卡子将其端头压在焊缝边缘、，用电焊将卡子点焊在管件上，也可用纤维带将热电偶捆扎在焊缝边缘，热电偶固牢后用耐高温纤维布将加热位置包扎三层，宽度不低于600毫米，焊缝在中心位置。热电偶测温仪加热器的选用，可根据加热位置选用不同规格的履带式加热器和绳状加热器。加热器沿焊缝中心绕成线圈状且以不松动为准。绳状加热器应绕制20圈以上，其宽度每侧不小于焊缝宽的3倍，据经验，其总宽度应在300毫米以上，此参数对于管径在300毫米以上管材均适用。加热器绕制好后经检查无误后，用纤维布扎牢，将石棉布和硅酸铝纤维棉包扎在外部保温，以减少热损失和保证温度均匀。包扎保温材料的应注意将加热器和热电偶线端头引出保温材料外。加热电源电压为220V，将两相电源接通的加热器两端即可进行加热。在实际工作中为严格控制好升温温度，降温温度，用可控硅自动控温仪引出至加热器。根据CSDJ5l—82规定，温度超过300℃时，应控制升温速度按250×50/壁厚℃／h计算，且不大于300℃／时，在整个热处理过程中要严格控制升、降温速度，如选用智能式微机多回路温度控制柜进行热处理，则可根据实际参数选定合适的程序，由于其控温精度高，可靠性高，整个热处理过程均有记录仪记录，因而可克服手动操作不精，控温不准的情况。恒温时间根据壁厚和材质参照CSDJ5l—82规程，具体详见表144。恒温时间根据壁厚和材质钢号温度℃≤12.5>12.5～25>25～50>50～70>75～100恒温时间（h）20GZG2516Mn600—650----1.52215CrMoZG20CrMo670—7001/211.52315Cr1MoVZG20CrMoLZG12CrMo1710--740122.53412Cr2MoWVB12Cr3MoVSiTiB750—78012345720--7501/21234锅炉其他设备常规焊接工艺锅炉其他设备常规焊接工艺详见表145。锅炉其他设备常规焊接工艺项目焊接工艺及注意事项质量标准一轴承乌金补焊把脱落的钨金彻底清除，将百胎清除干净，将轴瓦放入碱水中(10％的苛性钠或苛性钾)煮10分钟后用清水冲洗，对轴瓦。先用热碱水刷洗，再用清水冲洗，然后用钢丝刷和三角刮刀将瓦胎表面清除干净。准备好锡条(锡50％，铝50％)，钨金条和氧化锌溶液，将轴瓦放人盛有清水的容器中，将补焊位置露水面，若是大轴瓦，可在其瓦胎内部空心处通循环水冷却，防止补焊热膨胀造成脱胎。用中性焰或碳化焰加热瓦面挂锡，火焰不可太大，加热到200～300℃时，将氯化锌溶液涂在瓦面上，用锡条磨擦，加热面，锡熔化后满满地履盖于瓦面，用清洁的铜丝或钢丝刷反复涂刷瓦胎面，直到全部表面均匀挂上锡，呈月银色。挂锡后接着堆焊乌金，若脱落面积大应先分成若干小块，一块一块地堆焊，连成整体，先加热挂锡后的瓦面，并用钨金条轻微触摸，钨金熔化并能与锡熔在一起时，即日填加钨金，第一遍不堆太厚，堆焊钨金时，要控制好温度，以保证良好的堆焊质量。1瓦胎补焊位必须清理干净，不得有任何污物。2钨金条直径≤10毫米为佳，补焊中不能停止水冷却。3.挂锡要均匀如有“当，当”声则说明补焊成功，“嗒，嗒”声则有脱胎，需返工。二铸铁件焊补工艺1.有火焰将工件表面及内部油污烤尽清除，然后根据裂纹大小穿止裂孔，铲除缺陷，再根据情况开坡口并打磨出金属光泽。2.焊条采用铸308或铸408，采用冷焊，焊前预热600～700℃，焊后保温缓冷，尽量减少热输入，缩小热影响区的宽度，尽量使热量不集中，以降低焊接应力。3.采用小直径焊条、小电流、快速焊接、采用短波段焊断续焊，分散焊方法，焊后锤击以降低焊接应力。1.缺陷要清理彻底，止裂孔离缺陷3—15mm.2.焊条使用要按要求选用和烘干，焊后质量应符合有关标准。三烟风管道的焊接1.锅炉烟、风、煤管道可分为箱形和圆形两种，由普通低碳钢薄板制作，由于截面大，钢性差，制作时易变形。2.焊缝对接时，如厚度≤6毫米时，一般不开破口，但应有1.5—2毫米间隙以保证能够熔穿，搭接焊时，搭接长度应不小于拆厚五倍，且小于30毫米，角接头焊接时，间隙不应少于板厚，且不大于3毫米。3.点焊长度为30～50毫米，间距150～200毫米，点焊加强筋板应在筋板上引弧和收弧，板材拼焊时先焊横焊，后焊纵焊，并且采用分段、退焊、跳跃焊方法进行。4.组装箱形的部件，先焊角缝或对接纵缝，再焊加强筋板，以增强刚性，如出现间隙过大时，则采用火焰或机械方法修整对接缝隙，在两端点牢固后再施焊。5.外部加强筋组焊时，其纵向筋条与中横向筋条连接，横向筋条不能错位，且焊成闭合的制件，以利于整体的加固性。1.点固焊后焊件必须全部焊完后可进行吊装。2.焊缝必须清理干净，施焊中如有变形和缺陷应及时消除。3.所有焊缝均应符合外观尺寸标准和表面缺陷标准(见表6—1、6—2)四不锈钢的焊接对于材质为0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti、Cr20Ni14Si2等不锈钢材料的焊接可采用A132和A402等不锈钢焊条，由不锈钢特别是一些奥氏体不锈钢，其在450～850℃温度区间长期停留会产生贫铬区，从而产生晶间腐蚀(晶间腐蚀是不锈钢最危险的破坏形式)，在500～800℃下长时间停留，同样会降低金属的塑性和韧性为使不锈钢的焊接获得良好的焊接性，使焊接质量达到要求，因此需要采取合理适用焊接工艺，选用合适的焊接材料，以调整焊缝金属的化学成份，减少碳、硫、磷，增加铬、钼等元素，可减少热裂纹。采用小电流，高速焊，窄焊道焊接，限制熔池热输入，提高冷却速度，减少偏析，·多层焊时，应待前一层焊道冷却后再焊，控制层间温度不超过60℃。采用合理焊接顺序使工件均匀受热，采用直流反接，短弧操作。收弧要慢，弧坑要填满，每层焊道宜窄、宜薄。底层焊时，如是异种钢材，电弧稍偏向不锈钢一侧，以防碳的扩散和迁移。焊缝宏观检查应符合有关标准如表6一l、6—2。焊缝有缺陷和变形时应及时消除，以合符要求。质量检验标准焊缝所有的外观缺陷，机械有试验，金相宏观检、微观检验、热处理后硬度等均符合SDJ51—82规程规定。焊缝允许外形尺寸焊缝允许外形尺寸详见表146。焊缝允许外形尺寸焊接形式加强面高低差加强面高低差焊缝高度焊接尺寸平焊其它位置平焊其它位置坡口增宽一侧增宽对角焊接≯3≯4≯2≯32--51--40--4焊缝表露缺陷焊缝表露缺陷所符合范围详见表1