不锈钢高压尿素设备自动堆焊和手工堆焊的焊接工艺评定

工程设计标准：8-A11S-95不锈钢高压尿素设备自动堆焊和手工堆焊的焊接工艺评定中国五环工程前身是创立于1958年的化学工业部第四设计享有对外工程询问、工程设计及工程承包经营权，是首批获得全国AAA级信用企业资格的工程公司。2 96.2版次 日期 修改说明

孙德元编制

刘佑义校对

王湘平审核10-0CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95116页目 录范围总则试板制备试样制备检验验收报告中国五环化学工程公司编制 10-1CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95216页范围本标准适用于不锈钢高压尿素设备耐腐蚀堆焊材料的焊接工艺评定 .假设焊接工艺评定合格，则意味着焊工或焊接操作者以及焊接设备评定合格。假设除了验证耐腐蚀性能以外的缘由 ,还必需进展其它方面焊接工艺评定,例如国家标准有要求时,这些焊接工艺评定工程应补充到本标准规定的评定中。当推举其它替代的堆焊方法,例如爆炸焊接与手工或自动堆焊相结合时,卖方应将其焊接工艺说明书提交买方审查和认可。总则下述焊接被定义为自动堆焊:---埋弧带极堆焊---等离子堆焊---电渣焊试板的检验也将由买方或买方托付的独立的检验部门进展,检验的结果将打算是否合格。在设备产品制造使用的焊接材料的规格尺寸、炉号和焊剂的批号有任何变更时,应在焊接状态下进展抗尿素腐蚀的试验。当发生以下任何一种变更时,要求另作评定:--焊接材料的商业牌号、类型或规格尺寸转变时 ;--焊接位置转变时;--比规定的最高层间温度超过 20C时;--耐尿素腐蚀堆焊层的焊后热处理温度超过 20C时;--基层材料与实际产品用材不同时;--电流种类(ACDC)--安培或电压幅值转变时;中国五环化学工程公司编制 10-2CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95316页对于自动堆焊,除了上述之外,还应考虑以下任何一种变更因素:--焊速变化超过10%--焊道之间的搭接宽度变化超过 25%时;--焊剂或气体的商业牌号或型号变化时 ;--焊接头的位置变化时;--气体流量削减10%--由单焊丝改为多焊丝时;--当没有完整的工艺评定试验报告时。只有合格的不锈钢焊工或焊机操作工才允许进展堆焊焊接。试板制备一般留意事项自动堆焊试板尺寸最小为650mmx600mm(见图1。当焊工操作技能评定试板和管子与管板焊接试板与自动堆焊试板组合在一起时,试板最小尺寸为960mmx600mm(见图250-60mm考虑的,当焊道宽度有转变时,焊接试板的尺寸应与买方商定。当焊接工艺评定必需按第1.2板的尺寸不够大,为此应通过加大试板尺寸或增加试板来实现。当承受如第1.3节所述的替代焊接方法时,且卖方应提交一份建议的试板简图。如焊接试板仅用作本标准所述的评定时 ,基层材料应符合下述要求:产品基层材料在常温下的屈服强度 (0.2%)≥392MPa＜392MPa

与产品一样允许用任何类型的碳钢药皮焊条手工焊的焊道应为直焊道 ,不允许摇摆,焊条直径应≤5mm。收弧点应成对角线.最终一道焊道应位于自动焊道一侧。中国五环化学工程公司编制 10-3CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95416页试板布置图中国五环化学工程公司编制 10-4CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95516页焊接试板和试验试样的尺寸中国五环化学工程公司编制 10-5CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95616页手工和带极堆焊的层间温度应≤ 150℃,但不低于有关材料规定的予热温度。一批焊工和焊机操作工焊接试板。耐腐蚀金属堆焊层的热处理,如存在的话,应承受与设备制造时一样的热处理工艺进展。在进展以下工作的三十天之前应通知买方的检验部门 :---第一层焊接开头---其次层(耐尿素腐蚀层)焊接开头---焊接完成工艺试验试板的焊接应在买方的材料工程师或检验人员在场的情况下进展。在开头进展焊接之前,应将一份焊接工艺说明书供给应检验员查阅。3焊接试样的横断面3焊接试样的横断面图1或图2所示的焊接试板图与以下资料一起应供给应买方 :---一份焊接工艺说明书复印件---焊接材料的合格证或钢厂试验报告---基层材料说明书---一份焊试板的焊工或焊机操作工焊接不锈钢材料的评定试验纪录的处长印件---一份清楚的含有焊接数据及下表所列内容数据资料的焊接记录的复印件中国五环化学工程公司编制 10-6CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95716页手工电弧堆焊带极堆焊等离子堆焊焊接材料供货商的名称XXX焊接材料的型号XXX焊条直径或焊带尺寸或焊丝直径XXX焊接材料的炉号XXX焊剂类型-X-焊剂批号-X-焊接设备的型号和供货商XXX焊接设备的技术参数-XX焊接电流的安培值X2)X1)X1)电弧的电压值(实测值) -X1)X1)带极伸出长度 -X1)-焊道与焊道之间的搭接宽度 -X1)X1)焊剂层厚度 -X-焊接速度 -XX带极输送速度 -XX堆焊金属长度与耗用焊条长度之比 X--每根焊条的堆焊金属长度 X(剩余焊条长约50-75mm)--焊道宽度 X-X焊道厚度 XXX焊接位置 XXX最小/最大层间温度 XXX热处理(温度和时间) XXX焊工或焊机操作者的名字和印记 XXX等离子气体:类型,组成和流量 --X保护气:类型,组成和流量--X钨极直径--X型号和编号--X芯线电流--X振荡宽度--X振荡速度--X外界停留时间--X重叠停留时间--X焊枪头与工件的距离--X焊条焊剂的枯燥程序,保温时间和温度 X--予热温度(仅对第一层) XX-清洁方法X--熔敷金属分析XX-焊剂的回收-X-中国五环化学工程公司编制 10-7CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95816页在焊接记录中还应列出以下内容:收弧坑是否打磨.焊道侧面是否打磨.每一层外表的打磨:全部把外表根本上找平不打磨,仅刷注释:1)每条焊道2) 每层.中间检查完整的堆焊评定应进展下述检查。液体渗透检查液体渗透检查应按ASME第VIII篇第一分册附录8,并作如下限制:机械缺陷小于0.8mm机械缺陷大于1.5mm机械缺陷在0.8mm至1.5mm之间,应用打磨或不锈钢刷除去缺陷,再进展检查。超声波检查超声波检查应按CWCEC工程设计标准8-A14S-95进展。5.2机加工除了以下所述状况,堆焊层的机加工原则上不允许。用磨削方法修正堆焊层的起/实施裂纹/塑性变形评定试验;制备延长试验试样。试样制备试样位置如图1或图212中的符号说明:1〕手工堆焊拉伸试验试样中国五环化学工程公司编制 10-8CWCEC

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工程设计标准8–A11S–95916页带极堆焊拉伸试验试样手工堆焊休氏试验试样带极堆焊休氏试验试样如7如8包含手工堆焊与带极堆焊交界区的手工堆焊金相裂纹和焊接缺陷试验试样包含带极堆焊与带极堆焊交界区的带极堆焊金相裂纹和焊接缺陷试验试样焊工评定用试样4.21,2,3,4款的补充说明。拉伸试验试样在试板上的取样.其试样的部位见图1或图2。延长试验试样的尺寸和要求见图 10。休氏试验试样在试板上的取样和制备按CWCEC工程设计标准8-A9S-95第3相关焊接试板外表的试样部位见图 4或图5.试样尺寸见图6。1〕焊接外表不需要机械加工的零件.4未经机加工的试样零件2)焊接外表需要机械加工的零件.5经机加工的试样零件试样应能代表经焊接工艺评定的设备实际焊接外表 .试样的制备如下所述(1〕焊接外表不需要机械加工的零件.4未经机加工的试样零件2)焊接外表需要机械加工的零件.5经机加工的试样零件中国五环化学工程公司编制 10-9CWCEC

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工程设计标准8–A11S–951016页检验堆焊层的化学成分检验C,Cr,Ni,Mo,Mn,Si测定。化学分析应给出材料外表以下 3mm内元素含量的平均值。测定结果应符合CWCEC工程设计标准30-A10S-95和/14-A32S-95的要求。铁素体含量的检验应对自动堆焊及手工堆焊的全部外表进展铁素体含量进展检验。HELMUTHFISCHER仪器进展铁素体含量测量。具体为铁素M11-GAB1.3或MP3-GAB1.3型。堆焊层熔敷金属材料的铁素体测定含量不得超过 0.6%。休氏试验检验休氏试验的试样尺寸见图6。图6 休氏试验试样休氏试验的检验应按CWCEC工程设计标准8-A10S-95进展,并按CWCEC工程设计标准8-A11S-95进展预备.试验结果应符合CWCEC工程技术30-A10S-95和/14-A32S-95的要求。选择性腐蚀和金相检验全部休氏试验试样都应进展选择性腐蚀和金相检验。选择性腐蚀的检验应在整个制备好的截面上进展。中国五环化学工程公司编制 10-10CWCEC

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工程设计标准8–A11S–951116页经休氏试验后,在休氏试验试样完成显微检查后的试样上 ,应按CWCEC工程设计标准8-A10S-95进展选择性腐蚀和金相检验。 选择性腐蚀和金相检验的试件应取自休氏试样在放大 10倍的显微镜下显示出侵蚀最严峻的截面上。对于熔敷金属材料的选择性腐蚀的结果为 :---对316L改进型的焊接材料200m是可以承受的;---对X2CrNiMo25.22.2型的焊接材料70m是可以承受的;对于较高的选择性腐蚀,假设提出了腐蚀数据和部位的报告且得到买方认可,也可以被承受。部位最大平位最大平均15030280503502545025部位最大平均1603027040350204180605250150610040例如:例如:裂纹和焊接缺陷的检验裂纹、夹渣、气孔及其它焊接缺陷的金相检验应按下述要求进展 :--在试样的横断面上,“PQRS”见图1256号试样。试样尺寸见图7。中国五环化学工程公司编制中国五环化学工程公司编制10-11CWCEC

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工程设计标准8–A11S–951216页图7 裂纹和焊接缺陷的试验试样--在外表下0,1,2,3mm处,见图89。产品焊接外表不进展机加工时按图 8。8当制造要求焊后对焊接外表进展机加工时 ,那么0面是指加工后的外表,见图9。9外表制备应承受水冷打磨或先细刨后打磨。打磨时热输入应保持在最低水平。首先在焊态下对带焊接外表的横截面进展检查。第一层 ,即0mm处(图8)由堆焊焊接产生的的凹凸不平不需全部打磨 ,但其最小打磨面积必需到达总外表积的75%。焊接工艺评定记录应注明从最高点开头至 75%的面积被打中国五环化学工程公司编制 10-12CWCEC

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工程设计标准8–A11S–951316页磨时熔敷金属材料已磨去多少毫米。打磨后的外表应使用颗粒度为 240#或更细的碳化硅砂纸擦光。浸蚀方法浸蚀应连续进展直到晶粒构造能清楚地显示为止 ,一般仅需几秒钟。5.5.4浸蚀剂的组成应为:HNO3(65%),HCl(36%),H2O2(30%)体积比为: 1 : 2 : 1浸蚀剂应现用现配,不得贮存留作以后使用。浸蚀剂应使用水彻底冲洗干净。用乙醇完成外表的枯燥。警告:浸蚀剂的蒸气对人体安康和皮肤极其有害。试样的检验应使用放大12至25倍的双目放大镜。对每一截面和每一外表都应制备比例为 1:1的简图或照片。该简图或照片上应标明以下内容:与检查面有关的试样总厚度.假设四个角的厚度差大于1mm,应注出四个角的厚度。试样的标志或其它清楚的标记。裂纹和其它焊接缺陷的数量。注:裂纹一般发生在焊道的交界区。裂纹及其它焊接缺陷的位置。标记裂纹和各种类型焊接缺陷所用的各种记号或符号如下 :气孔 熔化缺陷 金属夹杂 裂纹长度大于0.6mm的裂纹应在裂纹标志后面标上挨次号 裂纹的长度。大于0.6mm的夹渣和气孔应在焊接缺陷标志后面标上挨次号 .应测量和列出这些焊接缺陷的尺寸。照片比例必需用与物体一起拍照的线性比例格纸显示。中国五环化学工程公司编制 10-13CWCEC

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工程设计标准8–A11S–951416页贯穿至下一面的裂纹和焊接缺陷应单独列出。材料下一毫米可以使用打磨,或细刨(0.9mm)然后按前述的方法进展酸浸蚀和检验。以下各面(2mm和3mm处,图8)全部与本检验有关的数据应记录在报告中 ,并附一份完整的焊接具体状况记录。(0,1,2和3mm处,见图8和