双面埋弧焊螺旋钢管焊接工艺规范

双面埋弧焊螺旋钢管焊接工艺规范一、总则1.1目的与意义本规范旨在明确双面埋弧焊螺旋钢管（以下简称“螺旋钢管”）的焊接工艺要求，确保焊接过程稳定可控，保证钢管焊接接头的力学性能、耐腐蚀性能及几何尺寸精度，满足相关标准及工程设计需求。规范的制定与严格执行，是保障螺旋钢管产品质量、提高生产效率、降低制造成本、确保工程安全的关键环节。1.2适用范围本规范适用于采用双面埋弧焊工艺焊接的螺旋缝钢管的制造。其材质通常为碳素结构钢、低合金高强度结构钢等，钢管直径、壁厚范围应符合相关产品标准及订单要求。对于有特殊要求（如低温韧性、抗硫化氢腐蚀等）的钢管，除遵守本规范外，还应满足相应的附加技术条件。1.3规范性引用文件凡本规范中引用的国家标准、行业标准、企业标准及相关技术文件，其最新版本（包括所有修改单）均适用于本规范。若引用文件与本规范有冲突，除非另有明确规定，否则应以本规范为准。二、术语与定义2.1双面埋弧焊（DoubleSubmergedArcWelding-DSMAW）一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。螺旋钢管的双面埋弧焊通常指在钢管成型后，通过内焊和外焊两道埋弧焊工序，分别焊接钢管内侧和外侧的螺旋焊缝，以获得全熔透的焊接接头。2.2螺旋钢管（SpiralWeldedSteelPipe）将低碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度（叫成型角）卷成管坯，然后将管缝焊接起来制成，它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。2.3焊接工艺参数（WeldingParameters）焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数的总称，包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝间距（对于多丝焊）、焊剂流量等。2.4坡口（Groove）根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成的一定几何形状的沟槽。2.5焊道（WeldBead）每一次熔敷所形成的一条单道焊缝。三、焊接材料3.1焊丝3.1.1焊丝的牌号、规格应根据被焊钢管的材质、焊接工艺评定结果进行选择，并符合相关标准要求。3.1.2焊丝在使用前应进行严格的检查，确保无锈蚀、油污、氧化皮及其他有害杂质。必要时，焊丝应进行除锈、脱脂处理。3.1.3焊丝应妥善保管，防止受潮、生锈。不同牌号、规格的焊丝应分开存放，并做好标识。3.2焊剂3.2.1焊剂应与焊丝相匹配，其牌号、类型（熔炼型或烧结型）应根据焊接工艺要求确定，并符合相关标准。3.2.2焊剂在使用前必须按其说明书规定的温度和时间进行烘干。烘干后的焊剂应在规定的保温时间内使用，超过时间应重新烘干。3.2.3回收的焊剂应清除其中的杂质、细粉及过大颗粒，并与新焊剂按适当比例混合后使用，混合比例及处理方法应符合工艺文件规定。3.2.4焊剂的储存应保持干燥，防止受潮结块。四、焊接前准备4.1带钢（板）的验收与预处理4.1.1用于制造螺旋钢管的带钢（板）必须具有合格的材质证明，并经入厂检验合格后方可使用。其化学成分、力学性能、表面质量、几何尺寸精度应符合相关标准及订单要求。4.1.2带钢（板）表面如有油污、铁锈、氧化皮等杂质，在成型前必须进行彻底清理，清理方法可采用机械打磨、酸洗或喷砂等，确保焊接区20mm范围内洁净。4.2成型与坡口制备4.2.1带钢通过成型机卷曲成螺旋管状，成型过程中应保证管坯的圆度、直度及螺距的稳定性。4.2.2根据焊接工艺要求，带钢边缘应加工出合适的坡口形式和尺寸。坡口加工质量应符合要求，无毛刺、裂纹、分层等缺陷。坡口尺寸（如钝边、角度）应使用专用量具进行检查。4.3焊接设备与辅助装置检查4.3.1埋弧焊机（包括内焊机、外焊机）的电流、电压、送丝速度、行走速度等控制系统应运行正常，显示准确。4.3.2焊丝盘、送丝机构、导丝管、焊枪（嘴）等应安装正确，调节灵活，无松动或卡滞现象。4.3.3焊剂输送、回收及撒布系统应工作正常，确保焊剂覆盖均匀、充足。4.3.4冷却水系统应畅通，流量和压力符合要求，确保焊接过程中焊枪等部件得到有效冷却。4.3.5成型机、定径机、输送辊道等辅助设备应运行稳定，确保钢管在焊接过程中位置准确，转动平稳。4.4焊接区域清理与组对4.4.1焊接前，应对坡口及其附近区域（至少各20mm范围内）进行再次检查和清理，确保无油污、水分、铁锈、氧化皮及其他杂质。4.4.2管坯的组对质量直接影响焊接质量。应保证带钢边缘的准确对接，错边量、间隙应控制在工艺允许范围内。对于螺旋焊管，其螺旋角、成型压力等参数应调整至最佳状态。五、焊接工艺参数与操作5.1焊接工艺参数确定5.1.1焊接工艺参数应根据钢管材质、壁厚、坡口形式、焊丝直径、焊剂类型以及焊接位置（内焊、外焊）等因素，通过焊接工艺评定试验确定。5.1.2主要焊接工艺参数包括：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝倾斜角度（前倾角、侧倾角）、焊剂层厚度、干伸长等。内外焊参数应分别设定和控制。5.2内焊工艺5.2.1内焊机通常位于成型机组内部，跟随管坯连续焊接。内焊焊枪的位置、角度应精确调整，确保电弧稳定燃烧在坡口根部。5.2.2内焊一般采用较小的焊接线能量，以保证熔深和避免烧穿，同时减少热影响区宽度。5.2.3内焊焊剂的铺设应均匀，确保良好的保护效果和焊缝成型。5.3外焊工艺5.3.1外焊通常在钢管成型并经过内焊后进行，焊枪位于钢管外部。5.3.2外焊可根据需要采用单丝或多丝埋弧焊。多丝焊可以提高焊接速度，改善焊缝组织和性能。5.3.3外焊应保证足够的熔深，确保与内焊焊缝完全熔合，形成良好的背面成形。5.4焊接操作要点5.4.1引弧与收弧：引弧应采用合适的引弧方法（如接触引弧或高频引弧），引弧处应设置引弧板（若条件允许）。收弧时应填满弧坑，防止产生缩孔、裂纹等缺陷。5.4.2焊接过程中，应密切关注电弧的稳定性、熔池的形成、焊道的外观以及焊接参数的波动。如发现异常，应及时调整。5.4.3保持焊丝的匀速送进和焊枪的稳定行走，确保焊接过程连续、稳定。5.4.4注意观察焊剂的覆盖情况，及时补充焊剂，防止电弧外露。5.5成型与焊接的协调5.5.1螺旋钢管的成型速度与焊接速度应保持匹配，确保焊接过程的连续性和稳定性。5.5.2成型过程中的张紧力、挤压力等参数应稳定，避免因管坯变形不均匀而影响焊接质量。六、焊接质量控制与检验6.1焊接过程中的质量监控6.1.1操作人员应严格执行焊接工艺规程，不得随意更改工艺参数。6.1.2定期检查焊接电流、电压、速度等参数的实际值与设定值是否一致，并做好记录。6.1.3随时观察焊缝的外观成形，如发现焊偏、未熔合、气孔、咬边等缺陷，应立即分析原因并采取纠正措施。6.2焊缝外观检验6.2.1焊后应清除焊缝表面的焊渣、飞溅及其他附着物。6.2.2焊缝的外观质量应符合标准要求，包括焊缝余高、宽度、过渡圆滑度，以及是否存在裂纹、气孔、夹渣、未熔合、咬边、焊瘤等表面缺陷。6.2.3对接头处的焊缝应进行检查，确保过渡平滑，无明显凹陷或凸起。6.3无损检测6.3.1根据产品标准和订单要求，对焊接接头进行无损检测，如超声波探伤（UT）、射线探伤（RT）等。6.3.2无损检测的比例、部位、验收标准应符合相关规定。对于发现的超标缺陷，应进行标记、记录，并按规定进行返修。6.4力学性能试验6.4.1焊接工艺评定及产品抽样检验中，应进行焊缝及热影响区的力学性能试验，如拉伸试验、弯曲试验、冲击韧性试验（根据需要）等。6.4.2试验结果应符合相关标准或设计文件的要求。6.5几何尺寸检验6.5.1对焊接后的钢管进行外径、壁厚、椭圆度、直度等几何尺寸的检验，确保符合产品标准要求。七、焊接缺陷的预防与处理7.1常见焊接缺陷及预防措施7.1.1气孔：主要预防措施包括焊前彻底清理坡口及焊丝，焊剂按规定烘干，控制焊接速度，保证电弧稳定，避免焊剂中混入过多空气。7.1.2夹渣：预防措施包括合理选择焊接电流和电压，保证良好的熔池搅拌和排渣条件，坡口角度和间隙适当，清理前一道焊缝的熔渣。7.1.3未熔合/未焊透：主要通过保证足够的焊接线能量，正确的坡口尺寸和组对间隙，精确的焊枪定位和合适的焊接速度来预防。7.1.4裂纹：根据裂纹性质（热裂纹、冷裂纹等）采取针对性措施，如控制焊缝化学成分、改善焊接工艺（预热、后热、控制冷却速度）、消除应力等。7.1.5咬边：主要通过控制焊接电流不宜过大，电弧电压和焊接速度配合适当，保持正确的焊枪角度来预防。7.2焊缝缺陷的返修7.2.1对于超出验收标准的焊接缺陷，应制定详细的返修工艺，并经审批后方可实施。7.2.2返修前应明确缺陷的位置、性质和尺寸，采用合适的方法清除缺陷（如碳弧气刨、机械打磨等），清除后应检查确认缺陷已彻底去除。7.2.3返修焊接应严格按照返修工艺进行，返修次数应符合标准规定。返修后，应对返修部位重新进行无损检测。八、焊后处理8.1焊渣清除与表面修整8.1.1焊接完成后，应及时清除内外焊缝表面及附近的焊渣和飞溅物。8.1.2对焊缝余高超标、焊瘤、咬边等部位，应进行修磨处理，使其符合外观质量要求。8.2热处理（如需要）8.2.1根据钢管材质和使用要求，部分产品焊后需进行消除应力热处理或其他类型的热处理。热处理工艺应符合相关标准或工艺文件规定。8.3标识8.3.2检验合格的钢管应按规定进行标识，包括规格、钢号、批号、标准号、生产厂家等信息。九、焊接工艺评定9.1凡首次采用的钢种、焊接材料、焊接方法、坡口形式或改变重要焊接工艺参数时，均应按相关标准进行焊接工艺评定，以验证所拟定的焊接工艺的正确性和可靠性。9.2焊接工艺评定报告（PQR）应作为制定焊接工艺规程（WPS）的依据。十、记录与文件管理10.1焊接过程中应认真填写各项记录，包括焊接工艺参数记录、焊材领用与烘焙记录、焊接检验记录（外观、无损检测、力学性能等）、缺陷返修记录等。10.2所有记录应清晰、准确、完整，并妥善保管，存档备查。焊接工艺规程、焊接工艺评定报告等文件应保持最新有效版本，并易于查阅。十一、安全与环境保护11.1焊接操作人员必须经过专业培训，熟悉设备性能和安全操作规程，并佩戴合格的个人防护用品（如焊帽、手套、防