2020年压力管道焊接及焊后热处理施工工艺规程

压力管道焊接及焊

后热处理施工工艺

规程

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1适用范围

本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、合金钢、低温钢、

耐热钢、不锈钢和异种钢等压力管道的手工电弧焊、氨弧焊、二氧化碳气体保

护焊及其焊后的热处理施工。

2主要编制依据

2.1GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

2.2DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范（焊接篇）》

2.3SH3501-1997《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规

范》

2.4GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》

2.5CJJ28-89《城市供热管网工程施工及验收规范》

2.6CJJ33-89《城镇燃气输配工程施工及验收规范》

2.7GB/T5117-1995《碳钢焊条》

2.8GB/T5118-1995《低合金钢焊条》

2.9GB/T983-1995《不锈钢焊条》

2.10YB/T4242-1984《焊接用不锈钢丝》

2.11GB1300-77《焊接用钢丝》

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2.12其它现行有关标准、规范、技术文件。

3施工准备

3.1技术准备

3.1.1压力管道焊接施工前，应依据设计文件及其引用的标准、规范，

并依据我公司焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业

指导书）。如果属本公司首次焊接的钢种，则首先要制定焊接工艺评定指导

书，然后对该种材料进行工艺评定试验，合格后做出焊接工艺评定报告。

3.1.2编制的焊接工艺技术文件（焊接工艺卡或作业指导书）必须针对

工程实际，详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型

式、具体的焊接施工工艺、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺（有

要求时）等。

3.1.3压力管道施焊前，根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行

技术交底，并做好技术交底记录。

3.1.4对于高温、高压、剧毒、易燃、易爆的压力管道，在焊接施工前

应画出焊口位置示意图，以便在焊接施工中进行质量监控。

3.2对材料的要求

3.2.1被焊管子（件）必须具有质量证明书，且其质量符合国家现行标

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准（或部颁标准）的要求；进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条

件。

3.2.2焊接材料（焊条、焊丝、鸨棒、氨气、二氧化碳气、氧气、乙快

气等）的质量必须符合国家标准（或行业标准），且具有质量证明书。对焊接

材料的具体要求详见《压力管道组成件、支承件及相关材料检验试验规程》，

其中鸨棒宜采用锦鸨棒；氨气纯度不应低于99.95%；二氧化碳气纯度不低于

99.5%；含水量不超过0.005%o

3.2.3压力管道予制和安装现场应设置符合要求的焊材仓库和焊条烘干

室，并由专人进行焊条的烘干与焊材的发放，并做好烘干与发放记录。

3.2.4焊口热处理保温材料应采用无碱超细玻璃棉或硅酸铝纤维毡，并

应具有出厂质量证明或合格证。

3.3焊接与热处理机具设备

3.3.1焊接机具设备

（1）主要包括：交流焊机、直流焊机、筑弧焊机、高温烘干箱、中温烘干

箱、恒温箱、二氧化碳气体保护焊机、焊条保温筒、电动磨光机等。

（2）用于压力管道焊接的各类焊机必须装有电流表、电压表，并按要求

定期进行检定，焊接规范参数调节应灵活。

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(3)焊缝无损检验机具设备应按本公司《压力管道无损检测工艺规程》

的规定执行。

3.3.2热处理机具设备

(1)焊口热处理可采用绳状或履带式远红外线加热器，配有电加热自动

温度控制箱和温度自动记录仪。

(2)热处理温度指示仪和热电偶及其附件应根据计量要求进行校验合

格。自动测温仪灵敏度不得低于热处理温度的1%。

3.4焊接人员

3.4.1压力管道焊工应具备按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理

规则》考试合格的焊工合格证，且其合格项目与施焊项目相适应，并在规定的

有效期内。

3.4.2焊条烘干人员，焊条仓库管理人员要严格按照本公司《焊接质量

控制程序》的规定执行。

3.4.3焊口热处理操作人员应经培训合格方准上岗。

3.5施焊环境

3.5.1焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时应有防风设施。

(1)手工电弧焊、埋弧焊、氧乙快气焊：8m/so

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（2）氤弧焊、二氧化碳气体保护焊：2m/s。

3.5.2焊接电弧1m范围内相对湿度不得大于90%。

3.5.3在雨雪天气施焊时，要搭设防护棚；当焊件表面潮湿时，应对无

预热要求的管子（件）进行烘烤，去除潮气。否则不得进行焊接。

3.5.4焊接时允许的最低环境温度如下：

碳素钢：-20C；低合金钢：-10C；中高合金钢：0℃。

4焊接工艺

4.1压力管道焊接施工流程图（见图1）

相明产攵

樨培例口生||幺捏和忤能稚相茎也中回相

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赤舄公

7T，但

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石由田平所二十

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图1焊接施工流程图

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4.2焊前准备及接头组对

4.2.1压力管道焊接方法按设计规定执行，当设计无规定时，可按壁厚

选用焊接方法。当壁厚W6mm时，可选用氨弧焊或氨弧焊打底焊条电弧焊盖面

工艺；当壁厚＞6mm时，应用筑弧焊打底，焊条电弧焊盖面的焊接工艺。

4.2.2焊接材料的选用按设计规定，若设计无规定时，可按表1、表2

选用，并符合下列要求。

(1)同种管子(件)焊接时，焊缝金属性能和化学成分应与母材相当，

且焊材工艺性能良好。

(2)异种钢管子(件)焊接时，焊条或焊丝的选用一般应符合下列要

求：

a、两侧管材均非奥氏体不锈钢时，或均为奥氏体钢时，可选用成分介于

二者之间或与合金含量低的一侧母材相匹配的焊条、焊丝。

b、两侧之一为奥氏体钢时，可选用含银量较高的不锈钢焊条(丝)。

(3)焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。

(4)焊条在使用前按规定进行烘干、并应在使用过程中保持干燥。焊条烘

干温度：酸性焊条70〜150℃烘干1小时，碱性焊条250〜350℃烘干1〜2小

时,80〜100C存放。

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异种钢焊接选用的焊接材料表1

手弧焊埋弧焊氮弧焊

焊条焊剂焊丝

接头钢号

对应牌焊丝钢号对应牌

型号型号牌号

号示例号示例

HJ401-

Q235+16MnE4303J422H08H08MnHJ431HlOMnSi

H08A

20、20R+16MnR、E4315J427HJ401-

H08MnAHJ431HlOMnSi

16MnRCE5015J507H08A

H10Mn2HJ401-

16MnR+18MnMoNbRE5015J507HJ431HlOMnSi

HlOMnSiH08A

Q235+15CrMoH08

E4315J427HJ401-08AHJ431HlOMnSi

Q235+lCr5MoH08MnA

16MnR+15CrMoE5015J507———HlOMnSi

20、20R、

E5015J507———HlOMnSi

16MnR+12CrlMoV

El-23-13-16A302

Q235+0Crl8Ni9Ti——————HlCr24Nil3

El-23-13Mo2-16A312

El-23-13-16A302

20R+0Crl8Ni9Ti———HlCr24Nil3

El-23-13Mo2-16A312

El-23-13-16A302

16MnR+0Crl8Ni9TiHlCr24Nil3

El-23-13Mo2-16A312

E2-26-21-16A312

18MnMoNbR+0Crl8Ni9TiHlCr26Ni21

E2-26-21-15A407

E2-26-21-16A312

15CrMo+0Crl8Ni9TiHlCr26Ni21

E2-26-21-15A407

同种钢焊接选用的焊接材料表2

手弧焊埋弧焊二氧化碳

僦弧焊

焊条焊剂气体保护

钢号焊丝钢

对应牌对应牌焊焊丝钢

型号焊丝钢号型号号

号示例号示例号

Q235-A•F

H08HJ401

Q235-A、10、E4303J422IIJ431H08Mn2Si—

H08MnH08A

20

E4316J4261108HJ401

20R、20gHJ431H08Mn2Si一

E4315J427H08MnAI108A

25E4303J422H08HJ401HJ431——

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E5003J502H08MnH08A

09Mn2VE5515-C1W707NiH08Mn2MoA

09Mn2VDR

E5515-C1W707Ni一一一一一

09Mn2VD

E5515-C2W907N1

06MnNbDR—————

W107Ni

HJ401

16MnE5003J502HJ431H08MnA

HlOMnSiH08A

16MnRH08Mn2H10Mn2

E5016J506H10Mn2HJ402

16MnRCHJ350SiA

E5015J507H10Mn2

16MnDRE5016-GJ506RH

一一一一一

16MnDE5015-GJ507RH

HJ401

15MnVE5003J502HJ431

H08Mn2MoAII08A

H08Mn2H08Mn2

E5016J506HlOMnSi

15MnVRHJ402SiASiA

E5015J507H10Mn2HJ350

15MnVRCH10Mn2

E5515-GJ557

E6016-D1J606HJ402H08Mn2

15MnVNRII08MnMoAHJ350H08Mn2SiA

E6015-D1J607H10Mn2SiA

H08Cr

18MnMoNbRE7015-D2J707H08Mn2MoA—HJ250G—

MoA

HJ402

12CrMoE5515-B1R207HJ350H13Cr

H13CrMoAH10Mn2—

MoA

15CrMoE5515-B2R307—I1J250G

HJ402H08Cr

12CrlMoVE5515-B2-VR317H08CrMoVAHJ350—

H10Mn2MoA

12Cr2MoE6015-B3R407—————

lCr5MoEl-5MoV-15R507HlCr5Mo—HJ250——

E0-19-10-16A102

0Crl9Ni9—————

E0-19-10-15A107

E0-19-10Nb-16A132H0Cr20N

0Crl8Ni9TiH0Cr20NilOTi—HJ260—

E0-19-10Nb-15A137ilOTi

E0-19-10-Nb-16A132

0Crl8Ni9Ti—————

E0-19-10Nb-15A137

H00Cr21

00Crl8Nil0E00-19-10-16A002II00Cr21Nil0—HJ260—

NilO

00Crl9NillE00-19-10-16A002—————

E0-18-12Mo2-16A202H00Crl9Nil2H00Crl9

0Crl7Nil2Mo2—HJ260—

E0-18-12Mo2-15A207Mo2Nil2Mo2

手弧焊里弧焊二氧化碳

氤弧焊

焊条焊剂气体保护

钢号焊丝钢

对应牌对应牌焊焊丝钢

型号焊丝钢号型号号

号示例号示例号

E00-18-12Mo2

A022

-16H0Cr20Nil4H0Cr20N

0Crl8Niiab2Ti——HJ260——

E0-18-12Mo2-NbMo3H4Mo3

A212

-16

0Crl9Nil3Mo3E0-19-13Mo3-16A242—————

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E00-18-12Mo2H0Cr20Nil4H0Cr20N

A022—HJ260—

-16Mo3i!4Mo3

0Crl8Nil2Mo3Ti

E00-18-12MoNbH0Cr20Nil4H0Cr20N

A212一HJ260一

-16Mo3il4Mo3

E00-18-12Mo2H0Cr20Nil4H0Cr20N

00Crl7Nil4Mo2A022—HJ260—

-16Mo3il4Mo3

El-13-16G202

0Crl3——————————

El-13-15G207

EO-17-16G302

0Crl7——————————

EO-17-15G307

lCrl3El-13-16G202

——————————

2Crl3El-13-15G207

4.2.3坡口的形式及加工:

（1）焊接接头的坡口形式、尺寸及组装要求按设计规定执行，当设计无规

定时按表3及GB50236附录C确定。

（2）坡口加工宜采用机械方法，也能够采用等离子弧、氧乙焕火焰等热加

工方法。当采用热加工方法加工坡口后，必须去除影响焊接接头质量的表面

层。

（3）当不同壁厚的管子或管件组对时，应将厚壁管按薄壁管壁厚削薄，其

具体规定见图2示。

424焊口组对

（1）管子组装前应将坡口及内侧表面不小于10mm范围内的油漆、垢、

锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹渣、夹层、气孔等缺陷。

（2）管子或管件对接焊缝组对时，内壁应平齐，内部错边量不宜超过管壁

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厚的10%,宜不应大于2mm。

（3）除设计文件规定的管道冷拉伸或冷压缩焊口外，不得强行组对。更不

允许用热膨胀法对口，以防引起附加应力。

（4）需预拉伸或预压缩的管道焊口，组对时所使用的工具应待整个焊口、

焊接及热处理完毕并经焊接检验合格后方可拆除。

焊接接头坡口形式及组对要求表3

名称形式8bPRHa00°

r-«O

1—「一I

I形坡口1〜30〜1.5-----

-*1

60~

\左二勿入1

W81.5-2.5

一L1〜70

Y形坡口-

1.560〜

>82〜3

70

带垫环Y形S=3〜45〜

，I263〜50〜2B=20〜30-

坡口CTT455

双Y形12〜50〜

2〜31〜3--

坡口♦t6060

1.5~50~60~

YV形坡口2172.5〜4--

25570

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一1'J

带钝边U形1.5〜30〜

•O/R2172.5-44〜5--

坡口240

跨接式三通45〜

;a°

,V,1

|二.j242〜31〜2-0-2-

支管坡口c1'55

4.3定位焊

4.3.1定位焊时除其焊接材料、焊接工艺和预热温度等应与正式焊接相

同外，还应满足下列要求。

(1)定位焊应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂，其长度宜为

10~15mm,高宜为2〜4mm,且不超过壁厚的2/3。定位焊缝两端应修磨成缓

坡状。

(2)定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等其它缺陷，如有缺陷应彻底磨除

重新进行定位焊。

(3)在合金钢管壁上点焊组对卡具定位时，卡具的材质和焊材应与管材

相同。当拆除卡具时，不得用敲打或掰扭的方法拆除。当用氧-乙快焰切割卡具

时，应在离管道表面3mm处切割，然后用砂轮修磨平整。

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3〃^冬

15,

CD8t-<*iVlOmm

(a)内哝尺寸不和时

CDSg-314lOmm*②~3|>10mm

(b)夕卜啦N寸不相笠

图2壁厚不同的管子坡口形式

4.4焊接

4.4.1焊接引弧应在坡口内进行，严禁在管子（件）表面引燃电弧，试

验电流或焊接临时支撑物。

4.4.2在焊接中应确保起弧及收弧的质量，收弧应将弧坑填满，多层焊

的层间接头应相互错开。

4.4.3除焊接工艺有特殊要求外，每条焊缝应一次连续焊完，如因故被

迫中断，应采取缓冷措施，再焊时应仔细检查确认无裂纹后，方可按焊接工艺

继续施焊。有预热要求的管材应按预热要求重新预热后施焊。

4.4.4管子焊接时，管端要堵封住，防止管内穿堂风。

4.4.5焊接时焊接工艺参数均按表4、表5选择。

焊条电弧焊工艺参数表4

焊接方法焊条直径（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）

焊条电弧焊02.580-10022

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焊条电弧焊。3.2100-14022

焊条电弧焊。4160〜20022

鸨极盘弧焊工艺参数表5

焊接方法焊条直径（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）气体流量

（L/MIN）

鸨极氮弧焊0280-100128-10

446根据设计及焊接工艺评定需焊前预热的管子（件），焊前应按要求进行

局部预热。其加热范围应以焊缝中心为准，每侧不小于焊件厚度的3倍。有淬

硬倾向或易产生延迟裂纹的材料，两侧各不小于壁厚的5倍，且不小于

100mmo加热时要防止局部过热，力求热量均匀，内外热透。加热区以外

100mm范围应予以保温。

4.4.7常见管材焊前预热温度可按表6选用，并符合以下要求：

常见管材焊前预热温度表6

焊前预热

钢种

壁厚3(mm)预热温度（C）

C226100—200

c—Mn

C-0.5Mo

215150〜200

0.5Cr—0.5Mo

Mn-V

ICr—0.5Mo210150〜250

lCr—0.5Mo—V

1.5Cr—IMo—V

200〜300

2.25Cr—IMo

26

5Cr—IMo

250〜350

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9Cr—IMo

2Cr—0.5-WV

3Cr-lMo-Vti

12Cr-lMo-V

注：1.当管子用鹤极氨弧焊打底时，可按下限温度降低50℃。

2.当管子外径大于219mm或壁厚大于20mm(含20mm)时，应采用电加热

法预热。

(1)异种钢焊接时，预热温度应按焊接性能较差或合金成分较高的一侧

选择。

(2)接管座与主管焊接时，应以主管规定的预热温度为准。

(3)非承压件与承压件焊接时，预热温度应按承压件选用。

(4)壁厚导6mm的低合金钢管子(件)在负温下焊接时，预热温度可

按表6规定值提高20〜50℃o

(5)壁厚＜6mm的低合金钢管子(件)及无预热要求的碳素钢管，在负

温下或阴雨潮湿气候焊接时，均应预热15℃以上施焊。

4.4.8当采用氮弧焊打底时，应及时进行打底焊缝的检查，合格后尽快

进行盖面焊接，以防止产生裂纹。

4.4.9有淬火倾向的管材施焊过程中，层间温度应不低于规定的预热温

度的下限。

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4.4.10中、高合金钢(含铭量23%或合金总含量＞5%)的管子(件)

焊接时，为防止根层氧化或过烧，内壁应充氨气或混合气体保护。

4.4.11厚壁大直径管的焊接应采用多层多道焊进行逐层焊接，其中氨弧

焊打底的焊层厚度不小于3mm,各层经自检合格后方可焊接次层，直至完成。

4.4.12为减少焊接变形和应力，直径大于194nlm的管子(件)宜采用

二人对称施焊。

4.4.13对需做检验的隐蔽焊缝，应经检验合格后，方可进行其它工序。

4.4.14低温钢、奥氏体不锈钢、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏

体异种钢接头焊接时应符合下列规定：

(1)应在焊接作业指导书规定的范围内，在保证焊透和熔合良好的条件

下，采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺，并应控制层间温度。

(2)对抗腐蚀性能要求高的双面焊缝，与腐蚀介质接触的焊层应最后施

焊。

(3)低温钢焊接完毕，宜对焊缝进行表面焊道退火处理。

(4)奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面应进行酸洗、钝化处理。

4.4.16管道冷拉口所使用的工卡具，应待焊接及热处理工作结束后方可

拆除。

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4.4.17管道支吊架焊接的焊工和焊材必须与管道焊接要求相同。焊缝焊接牢

固，成型美观、无缺陷，焊接过程中要防止焊穿管子，并有防止变形的措施。

4.4.18焊口焊完应进行清理，经自检合格后，在焊缝附近打上焊工本人

的代号钢印，并在相应的管道单线图上作记录。

4.5焊后热处理

4.5.1焊后热处理的一般规定

(1)焊后热处理应按根据工程实际情况编制的热处理工艺卡执行。

(2)焊后热处理应在焊缝外观质量检验合格后进行。对容易产生焊接延

迟裂纹的管材，焊后应及时进行热处理。

(3)进行焊后热处理应根据钢材的淬硬性，焊件的厚度、结构、刚性、

焊接方法及使用条件等因素综合考虑，常见管材焊后热处理工艺参数见表7,焊

接异种钢焊条(焊丝)及焊后热处理温度推荐表见表8。

(4)对非奥氏体异种钢焊接时，应按焊接性较差的一侧管材选定焊后热

处理温度，但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点AClo

(5)调质钢焊缝的焊后热处理温度，应低于其回火温度。

常见管材焊后热处理温度表7

焊后热处理

钢种

壁厚6(mm)温度(℃)

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C>30

600~650

c—Mn

C-0.5Mo560~590

>20

0.5Cr—0.5Mo600~650

Mn—V

650~670

lCr—0.5Mo>10

ICr—0.5Mo—V

1.5Cr—IMo—V>6

700—750

2.25Cr—IMo

5Cr—IMo

9Cr—IMo

2Cr—0.5-WV任意壁厚

750~780

3Cr-lMo-Vti

12Cr-lMo-V

4.5.2焊后热处理操作要点:

(1)焊后热处理操作前，操作人员应认真检查电源连接是否正确，漏电

保护器是否灵敏，有无裸露的电源线及接头，加热器瓷环有无损坏，保温是否

符合热处理工艺卡要求，热处理设备及管道是否接地良好。

(2)热处理过程中必须严格按照热处理工艺卡规定的工艺参数执行，设

专人观察温度指示仪有无异常，如发现异常时，应立即停止热处理找出原因方

可继续进行。

(3)在临近恒温温度50℃时，应逐渐减小电流、电压，以使升温速度

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逐渐减慢，平滑过渡至恒温温度。

(4)热处理升降温操作要平稳，严禁电参数急速大跨度变化。

(5)热处理工作结束后，操作者应在自动曲线图上注明热处理管线号、

焊口号、操作者姓名及日期并写出热处理报告。

4.5.3电加热器及热电偶安装

(1)进行热处理时，每道焊口的测温点应对称布置在焊缝中心两侧，且

不得少于两点。水平管道测温点应上下对称布置。测温点处应用砂轮打磨出金

属光泽。热电偶安装应采用细铁丝捆扎，为保证所测温度为管子的实际温度，

在热电偶与加热器之间应垫小块保温玻璃布进行隔离，热电偶及加热器安装详

图见图3

(2)焊后热处理的加热范围，每侧不应小于焊缝宽度的3倍，且不小于

25mm。有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的管道焊缝两侧各不小于壁厚的五倍，且

不小于100mm,并力求受热区的温度均匀一致。加热区以外100mm范围内应

用玻璃棉或硅酸铝纤维毡进行保温，管道两端应封闭。

4.5.4热处理工艺

(1)热处理的加热速度、恒温时间及冷却速度应符合下列要求：

加热速度：升温至300℃后，加热速度应按(205X25/6)℃/h计算，且不大于

220℃/ho

恒温时间：非合金钢为每毫米壁厚2〜2.5min；合金钢为每毫米壁厚

3min,且总恒温.时间不得少于30min。在恒温时间内，最高与最低温度差应小

于50℃o

冷却速度：恒温后的冷却速度应按(60x25/5)℃/h计算，且不得大于

260℃/h,冷至30()℃后可不控制。

(2)异种钢焊接接头的焊后热处理，应按两侧钢材及所用焊条(焊丝)综

合考虑。热处理温度一般不超过合金钢成分低侧钢材下临界点Acl,可参见表8

执行。

文档仅供参考，不当之处，请联系改正。

5质量检查及评定

5.1焊缝质量检查

5.1.1焊缝应进行外观自检和专检，自检率为100%。外观检查质量应符合

设计要求，当设计无规定时，应符合以下要求：

(1)焊缝外观成型良好，与母材圆滑过渡，其宽度以每边盖过坡口边缘

2mm为宜。

(2)焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅等存在。

(3)设计温度低于-29℃的管道、不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道

焊缝表面，不得有咬边现象。其它材质管道咬边深度不大于0.5mm,连续咬边

长度不大于100mm,且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%。

(4)焊缝表面不得低于管道表面。焊缝余高＜1+0.2焊缝