核工程用大厚度P91钢管焊条电弧焊焊接工艺规范

核工程用大厚度P91钢管焊条电弧焊焊接工艺规范1范围本文件规定了核工程用P91钢管焊条电弧焊焊接的一般要求和工艺过程要求。本文件适用于壁厚为38mm~64mm的P91钢管焊条电弧焊焊接。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T985.1气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T3375焊接术语GB/T4842氩GB/T5310高压锅炉用无缝钢管GB/T25778焊接材料采购指南NB/T20002.3压水堆核电厂核岛机械设备焊接规范第3部分：焊接工艺评定JB/T3223焊接材料质量管理规程T/CWAN0009焊接术语熔化焊T/CWAN0002焊接车间烟尘卫生标准TSGZ6002特种设备焊接操作人员考核细则ASMEBPVCIII1NC锅炉及压力容器规范第III卷NC篇核设施部件建造规则第1册NC分卷2级部件（RulesforConstructionofNuclearPowerPlantComponents,Division1,SubsectionNC:Class2Components）ASMEBPVCIIC锅炉及压力容器规范第II卷C篇焊条、焊丝及填充金属SpecificationforWeldingRods,Electrodes,andFillerMetals）ASMESA-335/SA-335M高温用无缝铁素体合金钢公称管ASTMA-335/A-335M高温用无缝铁素体合金钢公称管（StandardSpecificationforSeamlessFerriticAlloy-SteelPipeforHigh-TemperatureService）3术语和定义GB/T3375和T/CWAN0009规定的术语适用于本文件。2T/DASIV0X-20244一般要求4.1人员4.1.1焊接人员应经过系统的理论学习和培训，取得相应的焊接操作资格证书。4.1.2热处理人员应通过施工单位组织的培训考核。4.1.3宜设置焊接材料管理员，负责焊接材料的领用、保管、烘干、发放及回收，保证焊材使用的可追溯性。4.2设备4.2.1焊接、热处理设备满足焊接要求且检定合格。热处理设备控制精度在±2℃内。4.2.2计量器具如：电流表、电压表、热电偶、测温仪、氩气流量计、焊接检验尺等应标定合格，并在有效期内使用。4.2.3烘干、保温设施应有可靠的温度控制、时间控制及显示设置。4.3材料4.3.1焊接的母材应符合GB/T5310或ASTMA-335/A-335M或ASMESA-335/A-335M的相关规定，具备材料质量合格证明文件。4.3.2焊接材料应符合ASMEBPVCIIC的相关规定，焊接材料供应商应按GB/T25778的规定提供焊接材料的质量证明，并保证其符合有关标准和/或供货协议的要求，焊接材料使用前应通过复验试验。4.3.3焊接材料的存放、管理应符合JB/T3223的规定。4.3.4焊接材料在使用前应确认无锈、垢、油污等。4.3.5氩气应符合GB/T4842的要求，其纯度为99.99%的氩气进行气体保护，当瓶装保护气的压力低于0.49MPa时应停止使用。4.4施焊环境4.4.1焊接现场应具有防潮、防雨、防雪、烟尘等设施。4.4.2焊接时，应采取措施防止管道内穿堂风。4.4.3焊接过程中相对湿度不大于60%，通风性良好，焊接烟尘最高浓度依据T/CWAN0002规定不得高于4mg/m3。以施焊部位为中心的1m为半径范围内的温度不得小于5℃。焊接区域应采取防风措施，焊接环境风速应符合以下规定：钨极惰性气体保护焊，环境风速应不大于2m/s；焊条电弧焊，环境风速应不大于8m/s。4.5焊接工艺文件4.5.1焊接工艺指导书宜参考本文件附录A要求编制。4.5.2焊接记录表宜参考本文件附录B要求编制。3T/DASIV0X-20245焊接工艺要求5.1坡口加工5.1.1焊接坡口加工形式应满足GB/T985.1的要求，宜采用机械方法加工，坡口角度加工精5.1.2焊接坡口面和边缘的邻近区域（内外表面20mm）均应仔细打磨清理，清除氧化皮、铁锈、油脂和其他有害物质。5.1.3坡口表面进行渗透检测或磁粉检测。5.2焊接材料烘干5.2.1焊接材料的烘干应按照产品说明书的规定执行。烘干焊条时应注意防止骤冷骤热而导致药皮开裂或脱落。5.2.2焊条烘干次数不得超过2次。5.3焊接组对5.3.1禁止进行强行组对，管道表面不得使用焊接卡具，组对过程中，内外错边均匀分配到各个方向，内壁错边量不超过2.5mm。5.3.2坡口内进行定位焊时，定位焊使用的临时焊件采用机械方式去除并打磨修整。5.4焊前预热5.4.1预热时，不得把污染物带入被焊件的坡口或部件的表面，保温层不得妨碍焊接操作。5.4.2钨极惰性气体保护焊预热温度150~200℃,层间温度为200~250℃。焊条电弧焊预热温度为200~250℃,层间温度为200~300℃。5.4.3预热采用连续加热方式，并能形成连续记录。5.4.4整个焊接过程中道间温度不得低于预热温度。5.4.5控温热电偶应布置在加热区内，监测热电偶应尽可能靠近待焊坡口，应使用测温仪检测待焊坡口处的温度，每侧加热宽度不少于焊件厚度的4倍。推荐的钢管预热加热示意图参图1预热加热示意图4T/DASIV0X-20245.5焊接5.5.1根部焊道采用钨极惰性气体保护焊进行焊接，内壁或焊缝背面应该充氩气进行保护，并检查确认保护有效。打底焊道应不少于2层。5.5.2焊接过程中应控制焊缝的热输入，保持稳定的热输入值，除打底及盖面层外，保证热输入偏差不超过10%。热输入应不超过3.5kJ/mm。热输入计算公式参考NB/T20002.3。5.5.3采用焊条电弧焊进行填充和盖面时，焊缝的单道层厚应不超过焊条直径，每条焊道的宽度应不超过焊条直径的3倍。5.5.4多层多道焊缝焊接时，应逐层进行焊缝渣壳清理，经自检合格后方可焊接次层焊缝。多层多道焊的接头应错开。5.5.5每一道焊缝应尽可能一次焊接完成。若被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施（如后热、缓冷、保温等）。再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊。5.5.6采用后热时，宜在焊接后冷却至80-100℃保温两小时后进行。5.6焊后热处理5.6.1焊接完成后宜将焊件冷却至80℃~100℃,保温1~2h，随后立即进行焊后热处理。5.6.2焊后热处理推荐采用中频感应加热，升温速率、降温速率不大于115℃/h，300℃以下可不控制升温、降温速率，在保温层内冷却至室温。5.6.3加热宽度从焊缝中心算起，每侧不小于200mm。保温宽度从焊缝坡口边缘算起，每侧不得少于300mm，且比加热器的安装宽度每侧增加不小于100mm，保温厚度以40-60mm为宜。推荐焊后热处理热电偶布置图如图2所示。图2焊后热处理热电偶布置图5.6.4焊后热处理保温温度760±10℃,保温时间4~7h。5.6.5在预热、后热和焊后热处理工作中应做好操作记录，并在完成后进行自检（a.工艺参数在控制范围以内，对于焊后热处理应记录温度曲线。b.热电偶无损坏、无位移。c.热处理记录曲线与工艺卡吻合）。5T/DASIV0X-2024附录A（资料性）焊接工艺指导书焊接工艺指导书编号：第页共页焊接方法焊接位置接头形式根部间隙加工方法组对方式焊前坡口简图焊道分布简图母材：名称钢号标准号炉批号试件形式规格（mm）母材1母材2焊接材料：名称标准型号、牌号直径批号填充金属制品形式最大焊道厚度焊接电流焊接电压预热：焊件温度：℃道间温度：℃预热温度：℃加热方式：℃焊后热处理：升温速率：℃/h降温速率：℃/h保温温度：℃保温时间：℃加热方式：其他：后热：加热方式：℃气体：正面保护气：混合比：流量：背面保护气：混合比：流量：电特性：电流种类：编制：其他：6T/DASIV0X-2024附录B（资料性）焊接记录表记录编号焊接记录第页共页试件编号焊道分布图母材1钢号、规格炉批号母材2