焊接管理教程

焊接管理教程1.概述本教程对施工现场焊接工程师的工作及职责进行规范及指导，以满足现场施工管理及质量控制的需要。工作范围包括管道、钢结构、仪表管、设备等焊接施工过程的全程质量控制，焊接施工安装及管理工作（至管道压力试验止），以及施工过程中预热、热处理、无损检测工作。2.管道焊接流程3.焊接无损检测流程4.焊材采购及复验1）依据项目现场施工进度计划，编制的焊材采购计划，并关注其采购进展；2）焊材到场后，进行外观验收。按焊材生产标准对到货的焊材实施几何尺寸检查、包装及标识（包括供货商名称、焊材标准名称、炉批号等）检查；3）对采购到未经评审的生产商生产的焊材，要依据焊材生产标准对焊材进行复验，基本步骤为：编制焊材复验的技术规程；按技术规程内容准备复验用的母材金属；焊材复验的焊接操作；完成焊接后对复验试板进行无损检测；将试板加工截取机械性能试验所用的试样；对试样实施试验。4）对重要装置或管道（如高温、高压、低温等装置）所用的焊材，要依据焊材生产标准对其进行复验，复验步聚同上。5）发布合格焊材清单，并规定用不同颜色标识不同种类的焊材。5.焊材保存、烘干及发放、回收1）在项目现场指定专门区域存贮焊材及烘干焊条，焊材贮存室及焊条烘干室内空气湿度、相对湿度应符合制造厂及项目管理程序的规定；2）存放在贮存室和烘干室内的焊材应以原始未拆封(到货验收时拆封除外)形式放置在货架上，每一种类型与其它类型用隔板隔开或留有足够的分离间隔；3）烘箱在烘干焊条时，烘箱门上应贴有标签，指明烘箱内焊条的类型、商品牌号、批号、烘干条件；4）不锈钢焊条和碳钢焊条最好不要共用同一个烘箱，如果共用一个烘箱，应该指定专用的不锈钢焊条区域；5）项目现场施工单位应指定专门人员（烘干员）从事焊材烘干及发放工作。烘干员应按照项目管理程序要求，作好烘干记录。烘干温度由经过标定的装置自动进行控制和测量。6）烘干员应按照项目管理程序要求，作好焊条发放及回收记录，6.焊评准备、实施及应用1）收集项目现场各装置区设备、管道等所用的材料的种类、规格，汇总成表；2）将收集到的焊接数据分类，可按母材按P-No.划分，再按厚度划分等；3）依据采用的焊接方法、焊接试件厚度及评定厚度范围、预热及焊后热处理的要求、特殊技术要求（冲击要求）等，结合焊评规范（如：ASMEBPVCIX）的规定，编制要实施的PQR清单；4）针对每份PQR，列出所有的技术参数、要做的试验等，并在施工过程中根据PQR需求情况，组织和实施分包商进行焊评试验；5）对完成的PQR，及时编制WPS，用以指导焊工考试及项目现场产品的施焊，WPS格式符合规范要求。7.焊工考试管理根据项目现场具体焊接要求制定考试项目，与焊评准备相似。1）焊工考试，所考的内容要有相关WPS支持。可按审批的PQR专门编制用于焊工考试的WPS；2）审核焊工考试的项目，以及各项目的考试人数，确保现场焊接施工都具有合格的焊工可用；3）考试过程中的检查与质量控制；4）发布合格的焊工清单，制作焊工证，包括：焊工代号、焊接方法、焊接位置、母材规格等信息。8.产品焊接过程控制1）接头焊接一般要求——检查先决条件，包括焊工、焊接WPS、焊机、焊材、环境等因素；——所有焊接作业必须在免受恶劣天气影响的保护区域进行，通常情况下，禁止在环境温度低于-10℃下进行焊接。——检查焊接区域边缘，坡口两边焊接组件的清理情况；——部件组装，在管道组对的特殊情况下，任何内部错边均须均匀分布。对于组装过程，无论是采用定位焊，使用棒或定位块，在WPS中给出的焊接规范必须遵守，如：电流、焊材使用等。——如果有要求，焊接对坡口进行预热，按WPS给定的预热参数进行预热；——禁止在焊缝坡口之外引弧，工作区域必须要有防风措施，焊接参数要符合WPS的规定；——焊接完成后立即进行后热（如有要求），按焊接WPS规定的温度进行；——焊后热处理（如有要求）按焊接WPS规定的温度进行；——无损检验要求按项目现场程序执行，常用的无损检验方法有：射线探伤、超声波探伤、液体渗透、磁粉检测。2）焊接部件组对要求——从事组对焊接或点焊的人员必须是有相应焊接资格的焊工；——检验人员在外观和尺寸检验方面要有足够的经验，通常检查的要点包括：坡口角度、钝边尺寸、管道内外错边量；——检查坡口周围清洁度，坡口及周围区域应没有油脂、油漆、氧化皮、铁锈、水等；——坡口出现缺陷时，需对坡口进行修补，再进行焊接作业；——管件组对内部与外部的允许偏差，应符合项目现场规范要求；——管件组对，当内部和外部偏差均超过规定数值时，要采平滑过度，长度大于或等于四倍偏差的高度；——对于清根焊缝，用于组对的定位焊不构成焊接接头的一部分，焊接过程中将其去除干净；——对于不清根的焊缝，定位焊缝可以熔入到焊接接头中。3）焊缝打磨要求——打磨人员必须是有经验的，打磨前检查在打磨后是否能保持要求的厚度；——焊缝的外形必须是能打磨的，先用粗砂轮打磨，再用细砂轮打磨。打磨后不能留下任何沟纹痕迹或咬边；——打磨后必须保证要求的最小厚度，打磨过程中避免局部过热；——严禁打磨碳钢的砂轮与不锈钢砂轮混用，打磨不锈钢焊缝所用的磨料为应铝基的，不能含铁元素；——打磨后进行外观检查，不允许有尖锐的边缘、沟槽和咬边，保证焊缝打磨后厚度不小于设计要求最小厚度。4）焊接返修质量控制——用于返修的焊工必须是考试合格的，所有设备和消耗材料都在返修前准备好；——利用射线检测或超声波检测对焊缝内部缺陷定位，确定缺陷的位置；——通常采用打磨的方式除去缺陷。对于厚度较大的碳钢，可用碳弧气刨除去缺陷，气刨后要进行打磨去除加工硬化层；——检查缺陷是否去除，去除缺陷的区域内不能存在尖角，并应将毛刺、铁屑、砂轮磨屑等彻底清理干净；——如果需要，则进行液体渗透或磁粉检测，检测后按WPS的要求实施焊接；——焊接接头返修后进行无损检测，所采用的检验方法、适用标准和要求准备的文件都与焊接接头补焊前所采用的相同；——焊口返修后的标识号，按项目现场相关程序要求编号。9.与焊接有关的热处理9.1预热1）含义：在焊接焊件之前，对将焊接的区域加热，使该区域达到一定温度，此加热的过程称为预热，或焊前预热。预热的要求应在焊接工艺文件中规定，并应经焊接工艺评定验证。2）范围：预热应根据钢材的淬硬性、焊接厚度、结构刚性、焊接环境等因素综合确定。管道工程施工过程中，是否进行预热应由标准规范、设计文件共同确定。3）常用钢种的预热表：4）预热的几点说明：——预热可降低焊接应力，降低焊接结构的拘束度，有利于避免产生焊接裂纹。——预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了焊接接头的抗裂性；——焊接前的预热，当WPS有要求时，对焊接件进行焊接操作之前，进行预热，并且在整个焊接操作过程中维持预热状况；——预热后焊接件进行焊接操时，层间温度不得低于规定的最低预热温度；——预热的加热区域必须从待焊接的接头延伸一个适当的距离，以避免出现过大的温度梯度。9.2层间温度1）含义：层间温度又称道间温度，是多道焊缝及母材在施焊下一焊道之前的瞬时温度，一般用最高值表示。2）层间温度的几点说明——层间温度数值的确定要以评定合格的焊接工艺为准。设定焊接工艺中层间温度参数时，要充分考虑母材材质、壁厚、热输入等因素。——层间温度过高会引起热影响区晶粒粗大，使焊缝强度及低温冲击韧性下降。——层间温度低于预热温度则可能在焊接过程中产生裂纹，因此规定层间温度不得低于规定的预热温度，最高不得大于某一界线的温度。——层间温度直接影响焊接线能量的大小，焊接线能量增大时，焊缝和热影响区的韧性都随之下降。9.3后热1）含义：焊件施焊完成后，焊缝处理较高的温度。为防止温度下降过快，用保温棉迅速将焊件、焊缝区包住，使温度缓慢下降，该过程称为后热。另一种含义是，焊接后温度下降较快，需重新加热到一定温度后采取保温措施（区别于焊后热处理），该过程称为后热。2）范围：后热主要针对易产生焊接延迟裂纹的钢材，后热温度为200℃—300℃，保温时间根据后热温度及焊缝金属厚度确定，不应小于30分钟，加热范围不应小于焊接预热的范围。3）后热的几点说明：——后热主要目的是消氢处理，后热可加快焊缝及热影响区中氢的逸出，对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效果极为显著。——焊接后的后热，当WPS有要求时，在焊接冷却到低于WPS规定的最低温度以前进行。——后热温度不得低于实际预热温度（实施后热的，必然会有预热存在）——后热的加热区域必须从焊接的接头延伸一个适当的距离，以避免出现过大的温度梯度。9.4焊后热处理1）含义：焊接完成后，对焊件加热到一定温度，并保温一定的时间，之后冷却到常温，该过程称为焊后热处理。焊后热处理的要求应在焊接工艺文件中规定，并应经焊接工艺评定验证。2）范围：焊后热处理应根据钢材的淬硬性、焊接厚度、结构刚性、焊接环境等因素综合确定。管道工程施工过程中，是否进行焊后热处理应由标准规范、设计文件共同确定。3）热处理温度要求4）现场设备和管道焊后热处理效果检查，通常对焊接试件进行硬度检查，应符合下表规定：5）热处理的几点说明：——对有抗应力腐蚀要求的焊缝，应进行焊后热处理。——焊后热处理主是目的是消除焊接接头的内应力，也称为去应力热处理。——去应力热处理常用方法有两种，一是把焊件整体放入加热炉内，缓慢加热到一定温度，然后保温一段时间，最后在空气中或炉内冷却。另一种是只对焊缝及其附近区域进行加热，然后缓慢冷却，降低焊接应力的峰值，使应力分布比较平缓，起到部分消除焊接应力的目的；——按WPS的规定对焊缝区域进行加热、保温及冷却；——要求消除应力热处理的焊缝，热处理后应按设计文件及WPS的要求进行焊缝及热影响区硬度检测，填写并提供相应焊缝硬度检测报告；——焊后热处理的加热区域必须待焊接的接头延伸一个适当的距离，以避免出现过大的温度梯度。10.保温筒管理1）对新购买的焊条保温筒规定的温度范围进行检定，常用的检定方法为：接通电源、每间隔10分钟测一次温度、总共测量5次温度，所有温度读数都应在焊条规定保温温度内。2）对检定合格的保温筒贴上合格的标签；3）焊工使用保温筒焊接其间应随时确保通电状态，筒盖处于常闭状态，随用承开拿取焊条；4）焊接操作过程中，QC检查人员随时抽检保温筒，如发现问题，立即整改；11.无损检测焊后无损检测（NDT））应符合设计文件和相关规范规定，常用的方法有：目视检测（VT）、射线检测（RT）、超声波检测（UT）、液体渗透检测（PT）、磁粉检测（MT）。11.1表面检测主要使用液体渗透检测、磁粉检测两种方法，检查焊缝表面或/和近表面是否有缺陷，管道焊接中常用于非对接焊接接头。11.2内部检测1）方法内部检测主要使用射线检测、超声波检测两种方法，检查焊缝内部是否存在缺陷，对焊缝质量具有实质性的检查作用。2）相关规定——100%RT，检测的焊缝的质量不低于II级水平，抽样或局部检测的质量不低于III级水平；100UT，检测的焊缝的质量不低于I级水平，抽样或局部检测的质量不低于II级水平。——非100%比例情况下，管道DN＜500mm时，按比例对焊口数量进行抽样检测，检测的范围是整个圆周长度，固定焊口不少于总抽检量的40%；管道DN≥500mm时，对每个焊口按规定的比例进行局部检测，即圆周长度的一部分。3）检验批检验批是指由同一个焊工实施的，同管道级别、同材质或无损检测比例，焊接时间宜在2周以内的所有焊口。抽样或局部检测应按检验批进行，当出现一个不合格焊口时