《不锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术规程》_第1页
《不锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术规程》_第2页
《不锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术规程》_第3页
《不锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术规程》_第4页
《不锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术规程》_第5页
已阅读5页,还剩13页未读, 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

×××××××××

×××××

团体标准

T/SSTA××××-2025

不锈钢复合管(板)激光-电弧

复合焊接技术规程

(征求意见稿)

××—××—××发布××—××—××实施

上海钢管行业协会发布

不锈钢复合管(板)激光-电弧

复合焊接技术规程

1范围

本文件规定了不锈钢复合管(板)(包括双面和单面)激光-电弧复合焊接的

一般要求、工艺要求、焊接质量要求等内容。

本文件适用于壁厚≥6mm的双面和单面不锈钢复合管(板)的焊接。

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/T2650金属材料焊缝破坏性试验冲击试验

GB/T2651金属材料焊缝破坏性试验横向拉伸试验

GB/T2653焊接接头弯曲试验方法

GB/T2654焊接接头硬度试验方法

GB/T3323.1焊缝无损检测射线检测第1部分:X和伽玛射线的胶片技术

GB/T3375焊接术语

GB/T4334金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体(双相)不锈钢晶间

腐蚀试验方法

GB/T5185焊接及相关工艺方法代号

GB/T5777无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自

动超声检测

GB7247.1激光产品的安全第1部分:设备分类、要求和用户指南

GB7247.4激光产品的安全第4部分:激光防护屏

GB7247.14激光产品的安全第14部分:用户指南

GB/T7734复合钢板超声检测方法

GB/T8165不锈钢复合钢板和钢带

GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证

GB9448焊接与切割安全

GB/T15313激光术语

GB/T15579.1弧焊设备第1部分:焊接电源

GB/T19866焊接工艺规程及评定的一般原则

GB/T19867.6激光-电弧复合焊接工艺规程

GB/T26955金属材料焊缝破坏性试验焊缝宏观和微观检验

GB/T29713不锈钢焊丝和焊带

GB30863个体防护装备眼面部防护激光防护镜

GB/T32259焊缝无损检测熔焊接头目视检测

GB/T33645钢、镍及镍合金的激光-电弧复合焊接工艺评定试验

GB/T37893激光-电弧复合焊接推荐工艺方法

GB/T39255焊接与切割用保护气体

GB/T40791钢管无损检测焊接钢管焊缝缺欠的射线检测

3术语与定义

GB/T3375、GB/T15313、GB/T5185、GB/T19866、GB/T19867.6、GB/T

37893确立的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

激光-电弧复合焊接laser-archybridwelding

采用激光束和电弧两种热源形成同一个熔池进行焊接的工艺方法,参见图1。

a)管件b)板件

说明:

1——激光束

2——电弧焊枪

图1激光-电弧复合焊接示意图

3.2

激光束倾角inclinationangleofthelaserbeam

激光束沿垂直轴线的倾斜角度α,参见图2。

a)管件b)板件

说明:

α——激光束倾角

图2激光束倾角示意图

3.3

电弧倾角inclinationangleofthearctorch

电弧焊枪与待焊工件之间的夹角β,参见图3。

a)管件b)板件

说明:

β——电弧倾角

图3电弧倾角示意图

3.4

焊丝干伸长wireextension

焊丝从导电嘴端部到待焊工件表面的直线距离w。

3.5

离焦量defocusdistance

激光束焦点与待焊接工件表面之间的距离Δf。当焦点位于待焊工件表面以

下时,离焦量为负,用“-”加距离表示;当焦点位于待焊工件表面以上时,离焦

量为正,用“+”加距离表示;当焦点位于待焊工件表面时,离焦量为0。

3.6

光丝间距laser-wiredistance

激光在待焊工件表面的光斑中心到焊丝与待焊工件表面接触点的距离D。

3.7

引导方式guidingmode

激光-电弧复合焊接过程中不同焊接方向对应的热源空间位置。当以激光束

在前、电弧焊枪在后的方式进行激光-电弧复合焊接时,为激光引导;当以电弧焊

枪在前、激光束在后的方式进行激光-电弧复合焊接时,为电弧引导。

3.8

外焊externalwelding

在不锈钢复合管外侧进行激光-电弧复合焊接。

3.9

内焊internalwelding

在不锈钢复合管内侧进行激光-电弧复合焊接。

4一般要求

4.1设备

4.1.1总则

4.1.1.1激光-电弧复合焊接设备应包含以下主要部分:激光发生器、水冷机、

弧焊电源、激光-电弧复合焊接头、焊缝自动对中系统、稳压电源、工装夹具等。

4.1.2焊接设备性能要求

4.1.2.1激光发生器

根据复合管(板)的壁厚选择激光发生器的类型和额定输出功率。激光发生

器应符合GB7247.1、GB7247.4、GB7247.14的相关要求。

4.1.2.2水冷机

水冷机制冷量应与激光发生器需求相匹配。

4.1.2.3弧焊电源

选用熔化极气体保护焊接电源,并根据复合管(板)壁厚选择弧焊电源的额

定输出电流/电压。焊接电源应符合GB/T15579.1的相关规定。

4.1.2.4激光-电弧复合焊接头

激光-电弧复合焊接头应包含激光焊接头、电弧焊枪、连接调节机构等器件,

不能与复合管(板)之间形成结构干涉,应符合GB/T19867.6和GB/T37893的

相关规定。

4.1.2.5焊缝自动对中系统

焊缝自动对中系统应包含焊缝跟踪系统、运动机构、控制系统等设备,定位

精度应不低于±0.1mm。

4.1.2.6稳压电源

稳压电源的电压调整速度应不低于25V/s,稳定精度应不低于±2%,确保焊

接过程中的相关设备连入的电源网路电压波动范围低于额定值的±15%。

4.1.2.7工装夹具

工装夹具不允许与激光-电弧复合焊接头、焊缝自动对中系统等可移动设备

部件发生干涉。

4.1.3焊接设备校验要求

4.1.3.1激光-电弧复合焊接设备应经校验后使用,确保焊缝自动对中精度达到

±0.1mm,并按照相关要求定期进行检修和校验。

4.1.3.2相关设备在安装、改造、搬迁、主要部件维修或停止使用1年以上时,

应进行校验和工艺参数确认,合格后方可使用。

4.2焊接操作及检验人员要求

4.2.1焊接操作人员必须经过系统的理论学习和实际操作培训,具备足够的焊

接专业知识和技能,通过考核并取得相应的资格证书,且证书应在有效期内。

4.2.2焊接检验人员应经过相关检验知识理论学习和培训。其中,无损检测人

员应取得GB/T9445中规定的相应的资格证书。

4.3安全防护

4.3.1焊接操作的环境条件应符合GB7247.1、GB7247.4等标准的相关要求。

4.3.2焊接操作要求及防护措施应符合GB7247.14、GB9448、GB30863等标

准的相关要求。

4.4材料

4.4.1原材料和辅材料应具有生产厂家提供的质量证明书,且应按照相关标准

进行复检。

4.4.2不锈钢复合板及不锈钢焊丝应符合GB/T8165、GB/T29713标准相关规

定或符合设计技术条件中所提出的材料要求。

4.4.3焊丝的存放应符合制造厂家制定的要求。

4.4.4焊接过程所使用的保护气体应符合GB/T39255等相关标准要求。

4.5焊接作业环境

4.5.1焊接作业环境应保持良好通风,环境清洁,无灰尘、烟雾等。

4.5.2焊接作业环境风速应<2m/s。

4.5.3禁止在下雨、下雪等室外环境下焊接作业。

5工艺要求

5.1坡口

5.1.1采用对接接头进行焊接试验,可采用单面焊接或双面焊接。

5.1.2对厚度≤32mm的复合管(板),推荐采用I形坡口,保证坡口间隙小于

1mm;对厚度>32mm的复合管(板),推荐采用Y形坡口或双Y形坡口,保

证钝边≤30mm,钝边拼装间隙≤1mm,错边量不大于不锈钢覆层厚度的50%,

且上部坡口角度≥30°。未提及的条目可按GB/T985.1规定选择和设计。

5.2工装夹具

5.2.1将待焊接工件放置在焊接工装夹具上,完成工件装夹。检查工件的装夹

状态,测量工件装夹后的间隙、错边量,保证组对及装夹条件满足焊接要求。

5.3焊前准备

5.3.1检查激光发生器、激光焊接头保护镜片、激光光路、激光控制软件是否

存在报警、错误等提示,弧焊设备、送丝装置、焊丝余量、保护气体、压缩气体、

焊接整套程序等是否满足焊接工艺要求,确认无误后方可焊接。

5.3.2为了确保气路的通畅、洁净,应在焊接之前先提前送气排净气路内的空

气、水分。

5.3.3确认焊接坡口区域平整、光洁,不得有污染。

5.4焊接

5.4.1焊接之前应按照GB/T33645标准进行焊接工艺评定试验。

5.4.2单面不锈钢复合管激光-电弧复合焊接推荐工艺参数见表1,双面不锈钢

复合管激光-电弧复合焊接推荐工艺参数见表2,单面不锈钢复合板激光-电弧复

合焊接推荐工艺参数见表3,双面不锈钢复合板激光-电弧复合焊接推荐工艺参

数见表4。

表1单面不锈钢复合管激光-电弧复合焊接推荐工艺参数

光丝焊接方案

激光功焊接速离焦

壁厚焊接电间距

率P,度v,量Δf,

t,mm流I,AD,

kWm·min-1mm

mm坡口形式焊接方法

单面焊双

6≤t面成形,

6~10150~3000.8~2.0-8~02~6I形坡口

≤12在不锈钢

侧施焊

内焊单道

12<t

8~15180~3000.8~2.0-8~02~6I形坡口+外焊单

≤32

道

打底内焊单

焊,>180~3000.8~2.0-8~02~6道,外焊

12多层多

碳钢侧开道,包括

t>32

Y形坡口单道打底

填充

250~3500.8~2.00~82~6焊+多层

焊,6~8

多道填充

焊

表2双面不锈钢复合管激光-电弧复合焊接推荐工艺参数

光丝焊接方案

激光功焊接速离焦

壁厚焊接电间距

率P,度v,量Δf,

t,mm流I,AD,

kWm·min-1mm

mm坡口形式焊接方法

内焊单道

6≤t

6~15150~3000.8~2.0-8~02~6I形坡口+外焊单

≤32

道

打底内外焊均

焊,>180~3000.8~2.0-8~02~6为多层多

12道,均包

双面Y形

t>32括单道打

坡口

填充底焊+多

250~3500.8~2.00~82~6

焊,6~8层多道填

充焊

表3单面不锈钢复合板激光-电弧复合焊接推荐工艺参数

光丝焊接方案

激光功焊接速离焦

板厚焊接电间距

率P,度v,量Δf,

t,mm流I,AD,

kWm·min-1mm

mm坡口形式焊接方法

单面焊双

6≤t面成形,

6~10150~3000.8~2.0-8~02~6I形坡口

≤12在不锈钢

侧施焊

12<t正反面各

8~15180~3000.8~2.0-8~02~6I形坡口

≤32一道焊

打底不锈钢侧

焊,>180~3000.8~2.0-8~02~6单道焊,

12碳钢侧多

层多道

碳钢侧开

t>32焊,包括

Y形坡口

填充单道打底

250~3500.8~2.00~82~6

焊,6~8焊+多层

多道填充

焊

表4双面不锈钢复合板激光-电弧复合焊接推荐工艺参数

光丝焊接方案

激光功焊接速离焦

板厚焊接电间距

率P,度v,量Δf,

t,mm流I,AD,

kWm·min-1mm

mm坡口形式焊接方法

6≤t正反面各

6~15150~3000.8~2.0-8~02~6I形坡口

≤32一道焊

打底正反面均

焊,>180~3000.8~2.0-8~02~6为多层多

12道,均包

双Y形坡

t>32括单道打

口

填充底焊+多

250~3500.8~2.00~82~6

焊,6~8层多道填

充焊

6焊接质量要求

6.1焊后应对焊接接头外观、内部缺陷、力学性能、耐腐蚀性等进行检验,主

要检验项目及检验标准见表5。检验项目按照相关标准由供需双方协商确定。如

焊接质量不达标,可进行局部返修或报废处理。

表5焊接接头的检验项目

序号检验项目检验标准

1外观检验GB/T32259

GB/T40791(管)

2射线检验

GB/T3323.1(板)

GB/T32552(管)

3超声检验

GB/T7734(板)

4拉伸性能检验GB/T2651

5冲击性能检验GB/T2650

6弯曲性能检验GB/T2653

7硬度检验GB/T2654

8耐腐蚀性检验GB/T4334

9焊接变形供需双方协商

10金相检验GB/T26955

上海钢管行业协会团体标准《不锈钢复合管(板)激光-电

弧复合焊接技术规程》编制说明

(征求意见表)

1.标准化对象简要情况

1.1本标准的行业先进性和市场前景

不锈钢复合管(板)因兼具不锈钢耐腐蚀性和碳钢的强度优势,广泛应用于

石油化工、船舶制造、新能源(氢能储运)、食品医药等行业。激光-电弧复合焊

接技术是近年来国际焊接领域的前沿技术,结合了激光焊接高能量密度、高精度

和电弧焊接填充材料能力强、适应性广的优势,尤其适用于不锈钢复合管(板)

这类高精度、高耐蚀性要求的材料加工。与传统单一焊接工艺相比,该技术可显

著提升焊接效率(约30%-50%)、降低热输入(减少变形风险)、改善焊缝成型

质量,同时降低生产成本(节省材料及后处理工序)。目前,该技术已在核电、

海洋工程、高端装备制造等领域逐步应用,但国内外尚未形成统一的工艺标准,

制定本规程将填补行业空白,推动产业链协同发展,提升国产高端装备国际竞争

力。不锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术达到国际领先水平,本标准达

到行业先进水平。

1.2主要起草单位的特点

本文件起草单位:武汉予成激光智造有限公司、太原华欣诚机电设备有限公

司、浙江九润环境科技有限公司、燕山大学、嘉强(上海)智能科技股份公司、

广东威尔泰克科技有限公司、海德盟数控技术(深圳)有限公司、海南锋拓新材

料有限公司。

其中,武汉予成激光智造有限公司为主编单位。武汉予成激光智造有限公司

是集激光设备研发、生产及销售于一体的高科技公司,产品线涵盖钣金自动化生

产流水线、大型激光切割设备、金属和非金属三维激光切割机、五轴联动激光加

工中心、激光焊接机、多工位自动化激光加工机、激光打标机等,形成了8大系

列46种机型的完整产业链。公司在依托市场获得长足发展动力的同时,不忘初

心,砥砺前行,遵从国家“供给侧改革”政策的指引,潜下心来搞创新,先后参

与和完成了中国兵器集团洛阳北方企业集团、中国兵器集团内蒙古第一机械集团

公司和中航工业沈阳飞机制造厂、沈阳中车和陕西重汽、重庆隆鑫机车等大型军

工、国企的国家重点专项改造项目中的激光装备配套任务。

1.3本标准化的对象

本文件规定了不锈钢复合管(板)(包括双面和单面)激光-电弧复合焊接的

一般要求、工艺要求、焊接质量要求等内容。

本文件适用于壁厚≥6mm的双面和单面不锈钢复合管(板)的焊接。

1.4主要参考标准

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/T2650金属材料焊缝破坏性试验冲击试验

GB/T2651金属材料焊缝破坏性试验横向拉伸试验

GB/T2653焊接接头弯曲试验方法

GB/T2654焊接接头硬度试验方法

GB/T3323.1焊缝无损检测射线检测第1部分:X和伽玛射线的胶片技术

GB/T3375焊接术语

GB/T4334金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体-奥氏体(双相)不锈钢晶间

腐蚀试验方法

GB/T5185焊接及相关工艺方法代号

GB/T5777无缝和焊接(埋弧焊除外)钢管纵向和/或横向缺欠的全圆周自

动超声检测

GB7247.1激光产品的安全第1部分:设备分类、要求和用户指南

GB7247.4激光产品的安全第4部分:激光防护屏

GB7247.14激光产品的安全第14部分:用户指南

GB/T7734复合钢板超声检测方法

GB/T8165不锈钢复合钢板和钢带

GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证

GB9448焊接与切割安全

GB/T15313激光术语

GB/T15579.1弧焊设备第1部分:焊接电源

GB/T19866焊接工艺规程及评定的一般原则

GB/T19867.6激光-电弧复合焊接工艺规程

GB/T26955金属材料焊缝破坏性试验焊缝宏观和微观检验

GB/T29713不锈钢焊丝和焊带

GB30863个体防护装备眼面部防护激光防护镜

GB/T32259焊缝无损检测熔焊接头目视检测

GB/T33645钢、镍及镍合金的激光-电弧复合焊接工艺评定试验

GB/T37893激光-电弧复合焊接推荐工艺方法

GB/T39255焊接与切割用保护气体

GB/T40791钢管无损检测焊接钢管焊缝缺欠的射线检测

1.5本标准的转化可能性

基于技术成熟度、国内行业迫切需求及政策支持,本标准具备快速升级为国

家标准的可行性;同时,依托我国在激光-电弧复合焊接设备领域的国产化率技

术优势,以及与国际机构的合作基础,可填补ISO在相关领域的标准空白,推

动国际标准转化,助力全球产业链话语权提升。

2.主要工作过程

2.1起草阶段

本标准由武汉予成激光智造有限公司牵头,联合太原华欣诚机电设备有限公

司、浙江九润环境科技有限公司、燕山大学、嘉强(上海)智能科技股份公司、

广东威尔泰克科技有限公司、海德盟数控技术(深圳)有限公司、海南锋拓新材

料有限公司等单位,成立标准编制组,明确分工与时间节点。

开展全国范围企业调研(覆盖几十家复合管、复合板、焊接设备等厂商),

分析国际标准与国内技术痛点,确定标准核心指标。

参编单位太原华欣诚机电设备有限公司提供了焊缝的射线检测、机械性能

(拉伸、冷弯、冲击)、晶间腐蚀(弯曲和金相法)等型试报告。

基于技术验证数据和专家咨询意见,完成标准草案框架及技术条款编制,形

成《不锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术规程(征求意见稿)》。

2.2评审阶段

组织两轮专家评审会,邀请冶金工业信息标准研究院黄颖正高级工程师,华

中科技大学高明教授,华中科技大学王邓志教授,中国石油集团宝石管业有限公

司李中祥高级工程师,上海海盛拓新材料科技有限公司吴喜富高级工程师,湖北

省焊接行业协会马才旺正高级工程师,武船重型工程股份有限公司张华正高级工

程师共7位专家组成评审组。

❖初审会议

2025年2月15日在武汉予成激光智造有限公司二楼会议室召开不锈钢复合

管(板)激光-电弧复合焊接工艺规程编制启动仪式和初审会议,经过与会专家

(名单见附件)的讨论审核,专家一致认为本标准初稿结构合理,内容较完善,

并形成修改意见如下:

1.标题改为不锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术规程;

2.范围部分双面不锈钢复合管(板)改为不锈钢复合管(板)(包括单面复

合及双面复合);

3.术语定义部分示意图需要增加标注,补充不锈钢复合管焊接示意图;

4.总则部分简化为:激光器、水冷机、弧焊电源、激光-电弧复合焊接头、

焊缝自动对中控制系统等。

5.材料部分删除表1,不锈钢管(板)和焊丝分别更改为原材料及辅材。

6.环境部分删除了湿度要求。

7.工艺要求部分坡口内容中对“厚度<30mm的复合管(板),推荐采用I

形坡口,保证坡口间隙小于1.5mm”更改为“厚度≤32mm的复合管(板),推荐

采用I形坡口,保证坡口间隙小于1.0mm”;增加了错变量要求,要求错变量不

超过复层厚度的50%。

8.删除了定位焊部分、

9.焊接部分修改为单面和双面复合管(板)激光-电弧复合焊接推荐工艺参

数,删除了其它无关条款。

10.合并“焊接质量要求”和“焊接质量检验”部分,合并为“焊接检验要求”。

11.删除了技术安全部分。

根据以上意见修改后,形成送审稿,报送上海钢管协会审批。

❖送审稿评审会议

2025年4月13日在湖北省鄂州市葛店经济开发区梦天湖酒店会议室召开“不

锈钢复合管(板)激光-电弧复合焊接技术规程(送审稿)”评审会议,经过与会

专家(名单见附件)的讨论审核,专家一致认为本标

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论