工业管道异种钢焊接通用施工工艺

工业管道异种钢焊接通用施工工艺

1适用范围

本工艺适用于工程中设计文件规定的异种钢焊接接头的焊接。

2施工准备

2.1材料要求：

2.1.1施工现场应配有符合要求的固定焊条库或流动焊条库。

2.1.2焊材必须具有质量证明书或材质合格证，焊材的保管、烘干、发放、回收严格按《压力管道质量手册》中有关规定执行，焊条的烘干工艺按生产厂家说明书提供的参数进行，如无则按焊接工艺指导书要求进行。

2.1.3焊丝使用前，应去除表面的油脂、锈等杂物。

2.1.4保温材料性能应符合予热及热处理要求。

2.2机具要求：

2.2.1焊机为直流焊机，焊机完好、性能可靠，双表指示灵敏，且在校准周期内。

2.2.2预热及热处理的设备完好，性能可靠，检测仪表在校准周期内，且符合《压力管道质保手册》中的计量要求。

2.2.3焊工所用的焊条保温筒，刨锤、不锈钢丝刷齐全。

2.3作业条件

2.3.1人员资格：

焊工必须持有《锅炉压力容器焊工合格证》或GB合格证或设计规定的其它合格证，其材质、直径、厚度、位置应能满足工程焊接要求。

2.3.2环境条件：

施焊前应确认环境符合下列要求：

a)焊接风速：手弧焊小于8m/S，氩弧焊小于2m/S

b)相对湿度：相对湿度小于90%。

c)环境温度：当环境温度小于0o时，应在焊件始焊处mm范围内予热15℃以上，当环境温度低于-10℃时，必须采取保暖措施。

当环境条件不符上述要求时，必须采取挡风、防雨、雪、保暖等措施。

3焊接

3.1焊接一般要求

3.1.1焊接施工程序：

3.1.2坡口

1）尺寸要求见附表焊接工艺指导书

2）组对质量要求：

--等厚对接焊件的组对应符合下列要求：

管子和管件的对口,应以内壁齐平为准。内壁错边量应符合以下规定：

SHA级管道为壁厚的10%，且不大于0.5mm；

其它类管道不应超过管壁厚度的10%,且不大于1mm;

--壁厚不同的管道组成件组对时，当壁厚差大于下列数值时，应按下图要求进行加工：

SHA级管道内壁差0.5mm，或外壁差2mm；

SHB级管道内壁差1mm，或外壁差2mm；

其它管道内壁差1.5mm，或外壁差2mm。

3）组对前应打磨坡口及两侧各20mm范围内油污、铁锈等，直至露出金属光泽。

3.1.3焊接方法：

1）管径小于等于2″的采用氩弧进行焊接；

2）管径大于2″的管道采用氩弧打底，手工电弧焊盖面；

3）承插或角焊缝采用手工电弧焊进行焊接；

4）对有熔透性要求的接管焊缝采用氩弧打底手工盖面，对非熔透性接管焊缝采用手工焊进行焊接。

3.1.4点焊

点焊时采用T1G焊及过桥方式，其工艺和焊材与正式焊接工艺一样。焊点数为2～5点，焊点厚度为70%壁厚且不大于6mm。

3.1.5预热

1）焊前预热应按焊接工艺说明书的要求进行。

2）当焊接环境温度低于0℃时,其预热温度取规定预温度的上限。

3）预热宜采用电加热法。

4）预热范围应以对口为中心,两侧各不小于壁厚的三倍,且不小于50mm。对有淬硬倾向或易产生延迟裂纹的材料,每侧不得小于mm。

5）预热应在焊口两侧均匀进行,并防止局部过热。

6）预热温度宜用热电偶、触点式温度计检测,测点应均匀分布。

3.1.7焊接要点：

1）每个焊口连续一次完成焊接。

2）有予热要求的焊口当中断焊接时应立即对焊口保温缓冷，重新焊接前按原预热要求重新预热。

3）其它钢种与奥氏体不锈钢焊接时，背面应充氩保护，对于预制口管子两端可用海绵堵住，焊口处用医用胶密封,敞口长度不得小于四分之一周长，对于固定口在管线长度较短时，应采用整体充氩，在管线长度较长，整体充氩困难时，在组对焊口前应在内部放置易溶纸，易溶纸与焊口距离尽可能远（以伸手最长方便操作为原则，且大于mm），然后在坡口处采用局部充氩的方法，无论采用何种方法，都应在管子内部空气置换彻底、坡口处有均匀氩气流出时，方允许焊接。

背面气体保护结构如下示意图：

4）有热处理要求的焊道，焊接完毕后应立即进行外观检验且合格后及时进行热处理。

5）承插焊必须两遍成型；

6）对裂纹敏感性较大的碳锰低合金钢和铬钼耐热钢,除预热外,底层焊缝焊接时应选择较大的线能量短弧焊法,多层多道焊接,层间温度不低于预热温度。

7）不同奥氏体钢焊接时应注意以下几点:

--应采用小电流、快焊速、窄焊道焊接法、多层多道焊接。多层焊时应待前一层焊道冷却后再焊下一层。层间温度控制在60℃以下;

--有耐晶间腐蚀要求的双面焊缝,与介质接触的一面焊缝应最后施焊;

--奥氏体不锈钢焊接时,应注意焊接程序和必要的工装措施。以保证焊接质量;

--严禁在奥氏体钢表面打钢印。

8）低碳钢、碳锰低合金钢、铬钼耐热钢等铁素体钢与奥氏体不锈钢焊接时,应符合下列要求:

--严格按焊接顺序进行焊接;

--控制熔合比以减少焊缝的稀释;

--采用短弧操作,直线运条多层多道焊接;

--当工件厚度较大时,可采用隔离层堆焊法,在铬钼钢一侧的坡口上用Cr25Ni20型以上的奥氏体钢焊条堆焊5～6mm厚的隔离层。然后可选用普通奥氏钢填充金属。

9）焊接完成后，及时清理焊缝表面，进行焊缝外观检查，达到质量标准后，在离焊缝20~50mm处打上焊工钢（奥氏体不锈钢侧用无锌硫的涂料标注）。

3.6焊接工艺见附表焊接工艺指导书。

4热处理

4.1热处理参数要严格按焊接工艺指导书给定的参数进行。

4.2热处理的其它要求详见《工业管道焊后热处理通用施工工艺》

5焊接注意事项及要求。

5.1焊条筒内不可存不同牌号的焊条，焊条在保温筒存放时间不得超过4小时。

5.2禁止在非焊接部位引弧及电弧擦伤管材表面。

5.3打底要控制好电弧，运弧及送丝要均匀，以保证焊缝根部熔合良好。

5.4层间焊接接头应错开，层间清渣要彻底。

5.5每道焊缝宽度不应超过25mm，每层焊缝厚度不应超过6mm。

5.6要严格控制层间温度，层间温度不得低于预热温度。

5.7熔敷金属为奥氏体或镍基合金时，应用小电流、摆动幅度不能大于3倍焊条直径宽度。

6焊缝返修

6.1焊缝返修应由持证且有相应合格项目的焊工担任。

6.2返修前应分析缺陷性质，缺陷的长度和宽度，确认缺陷的部位。

6.3清除缺陷方法，采用砂轮机磨削，根部缺陷，磨削的宽度应在4~5mm以内。缺陷清除后，应对返修部位进行坡口修理磨槽两侧的角度不得小于25o，磨槽两端的角度不得大于45o。

6.4返修的焊接工艺应与正式焊接相同。

6.5焊缝返修的管理程序执行《压力管道质量保证手册》中的规定。

7质量标准

7.1焊缝外观成型良好，外形平滑过度，焊缝宽度以盖过坡口边缘2mm为宜，焊缝表面不得低于母材表面，焊缝余高Δh≤1+0.2b，且不大于3mm，（b为组对后的坡口宽度），角焊缝焊脚高度符合设计规定。

7.2焊缝表面不允许有裂纹，未熔合、气孔、夹渣、飞溅存在。

7.3低温管道焊缝不许咬边，其它焊缝的咬边深度不得大于0.5mm，连续长度不应超过mm。且焊缝两侧咬边总长度不得超过该焊缝长度的10%

7.4焊缝的无损检验方法、比例及合格标准执行图样要求。

8质量记录：

焊口预热记录

管道焊接工作记录

焊口热处理记录

焊缝返修记录

无损检验报告

9安全事项

9.1焊工着装符合安全规程。

9.2焊工使用工具应装在工具袋里。

9.3电加热器表面有可靠的防烫措施。

9.4高空作业的架设应符合安全规定，位置应适合焊接操作。

9.5电动工具接线箱应有漏电保护装置。

9.6使用砂轮机应戴防护镜。

附：异种钢原则焊接工艺

1坡口要求：

1）厚度小于等于20mm，坡口见下图：

2焊接工艺

2.1非合金钢与含15CrMo钢焊接工艺（厚度适用范围小于等于12mm）

焊接工艺评定号

焊接

方法

焊材牌号

焊材直径mm

焊接电流A

焊接

电压

V

焊接

速度cm/min

氩气

流量L/min

背保护氩气

流量

L/min

预热

温度

℃

热处理温度℃

AWF-MV

GTAW

H08Mn2Si

2.5

90～

16～18

5～8

8～12

/

/

SMAW

J

3.2

90～

20～22

5～15

/

/

/

2.2非合金钢与1Cr5Mo焊接工艺（厚度范围7.5-15mm）

焊接工艺评定号

焊接

方法

焊材牌号

焊材直径mm

焊接电流A

焊接

电压V

焊接

速度cm/min

氩气

流量L/min

背保护氩气流量

L/min

预热

温度

℃

热处理温度℃

AWF-MV

TGAW

H08Mn2Si

2.5

90～

16～18

5～8

8～12

12～16

》（Cr5MO侧）

SMAW

J

3.2

90～

20～22

5～15

/

/

2.3非合金钢与不含钼的奥氏体钢焊接工艺（厚度范围6-12mm）

焊接工艺评定号

焊接

方法

焊材牌号

焊材直径mm

焊接电流A

焊接

电压V

焊接

速度cm/min

氩气

流量L/min

背保护氩气

流量

L/min

预热

温度℃

热处理温度

℃

AWA-MV

GTAW

H1Cr24Ni13

2.5

80～

16～18

5～8

8～12

/

/

/

SMAW

A

3.2

80～

20～22

5～15

/

/

/

/

2.CrMo钢与1Cr5Mo钢焊接工艺（厚度小于等于12mm）

焊接工艺评定号

焊接

方法

焊材

牌号

焊材直径mm

焊接

电流A

焊接

电压

V

焊接

速度cm/min

氩气

流量L/min

背保护氩气流量L/min

预热

温度

℃

热处理温度

℃

AWA-MV

GTAW

H13Cr

Mo

2.5

90～

16～18

5～8

8～12

12～16

SMAW

R

3.2

90～

20～22

5～15

/

/

2.51Cr5Mo钢与不含钼的奥氏体钢焊接工艺（壁厚小于等于12mm）

焊接工艺评定号

焊接

方法

焊材牌号

焊材直径mm

焊接电流A

焊接

电压V

焊接

速度cm/min

氩气

流量L/min

背保护氩气

流量

L/min

预热

温度

℃

热处理温度

℃

AWA-MV

GTAW

H1Cr24Ni13

80～

16～18

5～8

8～12

12～16

/

/

SMAW

A

80～

20～22

5～15

/

/

/

/

注：不同奥氏体钢的焊接执行《不锈钢焊接工艺规程》。

2.CrMo、15CrMo、12CrMoV与12Cr2Mo之间的异种钢焊接接头，采用《工业管道铬钼钢焊接工艺标准》中12Cr2Mo钢的焊接工艺，12CrMo、15CrMo与12CrMoV之间的异种焊接接头，采用《工业管道铬钼钢焊接工艺标准》中的12CrMoV钢的焊接工艺。

2.71Cr18Ni9、Ocr18Ni9、OOCr18Ni9、Ocr18Ni9Ti与Ocr18Ni11Mo2Ti和OOCr18Ni22Mo2Ti之间的异种焊接接头，采用《工业管道不锈钢焊接工艺标准》中的OOCr18Ni12Mo2Ti的焊接工艺。