GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

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标准编号:GB50236-2011
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GB50236-2011标准规范下载简介

GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

C.0.4钛及钛合金的焊接坡口形式及尺寸宜符合表C.0.

C.0.4钛及钛合金的焊接坡口形式及尺寸宜符合表C.0.4的规定,

表C.0.4钛及钛合金的接坡口形式及尺寸

GTCC-061-2018 电液转辙机(ZYJ9系列)-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则C.0.5镍及镍合金的焊条电弧焊和情性气体保护电弧焊坡口形式及尺寸宜符合表C.0.5的规定。表C.0.5镍及镍合金的焊条电弧焊和惰性气体保护电弧焊坡口形式及尺寸坡口尺寸序厚度8坡口坡口形式坡口角度α间隙c钝边p备注(mm)名称(β)(mm)(mm)(°)1~31. 0单面焊I 型坡口3~6双面焊0. 5≤870~80V型1. 5坡口0.5 ~>82365~751. 512X型坡0~2.565~8032口双V型70~80h=T/3≥17坡口1~2(25~27.5)U型坡≥172.51~2(15~20)R=5~6口3. 5R=5~6安放式焊接支2~30~255~65管坡口54

C.0.6锆及错锆合金焊接坡口形式及尺寸宜符合表C.0.6的规定 表C.0.6锆及合金的焊接坡口形式及尺寸

附录D焊接材料的选用

D.0.5错及锆合金焊丝的选用宜符合表D.0.5的规定。

表D.0.5锆及错合金焊丝选用表

行业焊接施工质量控制的共性内容提出要求,而把各行业焊接施工的特殊性交由 相关行业标准和专业标准来处理。因此,现场焊接工程施工除应执行本规范的规 定外,尚应按国家现行有关标准、规范执行

3.0.1本条强调设计文件中焊接技术条件的重要性,是要求设计人员保证设计 文件的完整性和可操作性,使施工少走弯路。原规范对设计文件的内容要求很具 体,设计一般很难做到,实际工作中此条变成了空话。本次修订为原则性的要求, 对具体内容不做规定,由设计按照工程实际需要提出焊接技术条件。 3.0.2焊接人员包括焊接责任人员和作业人员。焊接责任人员包括焊接技术人 员、焊接检查人员、焊接材料管理人员、焊缝无损检测人员等:焊接作业人员包 括焊工、焊接热处理工以及与焊接工作相关的辅助人员(如管工、铆工、电工等)。 焊接人员的素质是保证焊接工程质量的前提条件,本条是对焊接责任人员及作业 人员的最基本的要求。 3.0.4本条强调施工单位应具备的焊接条件,包括焊接技术能力、焊接人员和 装备等资源能力、建立质量管理体系的运行水平,是保证工程焊接质量的基本条 件。施工单位的焊接技术能力水平,一般通过焊接工艺评定来体现。 3.0.5本条对施焊环境提出了基本要求。关于“焊接环境温度”的规定,国内 不少标准提出允许焊接的最低环境温度值,但规定的温度值不尽一致。实际上, 在整个焊接过程中,只要能保证被焊区域的足够温度(包括在必要时采取的预热, 中间加热、缓冷等手段)就可顺利地进行焊接,获得合格接头。所以对环境温度 值给予限制不是充分必要的,目前文尚无为大家所接受的公认合理的限制环境温 度标准。故本条提出在采取措施,能保证被焊区域所需足够温度和焊工技术不受 影响的情况下,对环境温度值不作强制性规定。 3.0.6焊接施工中超过两次返修的焊缝是不断存在的。实践已证明,只要在焊 缝返修时的焊接工艺措施得当,超过两次返修的焊缝其使用性能不会受到影响。 相反,对钢而言,多次返修后对热影响区的多次回火作用有利于改善力学性能, 若措施不当,只会使新老缺陷问题更加严重。如:铝材随着焊接返修次数的增加, 焊缝成形就越来越困难。本规范提出限制返修次数不是从技术角度出发,主要是 从焊接质量管理角度考虑的。返修二次仍不合格,说明这位焊工连续三次都不能 焊好,应该采取管理措施,如:更换焊工;及时、准确地分析缺陷产生的原因: 重新制定返修措施、调整焊接工艺(无须重新评定焊接工艺),防止缺陷的进 步扩大:修正奖惩对策;加强对返修质量的监控等等,这些都要通过施焊单位采 取管理手段来完成。 3.0.8不锈钢和有色金属管道大多用于各种耐腐蚀性介质或在高温、低温等特殊 条件下使用,如钛的耐蚀性主要依靠表面形成致密的氧化膜来达到。因而它们在 焊接生产过程中,应考虑如何保护其管道表面在搬运、存放、切割加工、焊接和 安装过程中不造成机械损伤和被污染(如铁离子或氯离子等杂质污染),以免影

5.0.1焊接工艺评定与焊接性能试验是两个相互关联、又有所区别的概念。焊 接性能试验主要解决材料如何焊接问题,但不能回答在具体工艺条件下焊接接头 的使用性能是否满定要求这个实际同题,这只有依靠焊接工艺评定来完成。钢材 的焊接性能是焊接工艺评定的基础、前提。没有充分掌握钢材的焊接性能就很难 拟定出完整的焊接工艺进行评定。钢材的焊接性能可以通过调研、查找资料、咨 询及必要的试验获得,但真实性必须可靠。本条只要求在焊接工艺评定前应掌握 材料的焊接性能,没有要求每次评定前都要进行一次焊接性能试验

1应以金属材料的焊接性能为基础,并在产品焊接前完成。 2应在一个单位所建立的质量管理体系内完成(见3.0.4条)。换言之,每 个施焊单位应自行组织并完成焊接工艺评定工作。任何施焊单位不允许将焊接工 艺评定的关键工作(如焊接工艺预规程的编制、试件焊接等)委托另一个单位完 成。试件和试样的加工、无损检测和理化性能试验等可委托其它检测试验机构完 成,但施焊单位应对整个工艺评定工作及试验结果负全部责任。 3评定试件由本单位技能熟练的焊工使用本单位的焊接设备施焊,既日证明 施焊单位的焊接技术能力和工装水平,又能排除焊工技能因素的影响。 4不允许“照抄”或“输入”外单位的焊接工艺评定。 5焊接工艺预规程应由具有一定专业知识和相当实践经验的焊接工艺人员 拟定。 5.0.10本规范将“焊接工艺规程”(WPS》摆到一个很重要的位置,在后面各章 里对焊接坡口制备、焊接过程控制参数、预热和热处理控制参数等均要求“符合 焊接工艺规程的规定”。因为焊接工艺规程是指导焊工和热处理工按相应技术法 规或标准要求焊制产品的重要工艺文件,也是证明施焊单位具有按国家法规或标 准制造、安装合格产品能力的主要文件之一,同时还是参与工程焊接管理的各方 和政府检查焊接工艺纪律执行情况的重要检查依据。在实际工作中,很多施焊单 位和焊接工程技术人员都常常忽视焊接工艺评定和焊接工艺规程的作用。本条的 提出就是要求施焊单位和焊接工程技术人员在编制焊接工艺规程时应重视焊接 工艺评定报告,重视焊接工艺规程的内容和编制质量。编制焊接工艺规程的基本 要求是: 1焊接工艺规程必须由施焊单位自行编制,不得沿用其它企业的焊接工艺规 程,也不得委托其它单位编制用以指导本单位焊接施工的焊接工艺规程。 2现场编制焊接工艺规程时,应以焊接工艺评定报告为依据,还要综合考虑 设计文件和相关标准要求、产品使用和施工条件等情况。本条规定: 1)一个焊接工艺规程可依据一个或多个焊接工艺评定报告进行编制。例如: 手工钨极氩氟弧焊十手工电弧焊的组合焊工艺,可分别依据手工钨极氩弧焊方法的 焊接工艺评定报告和手工电弧焊方法的焊接工艺评定报告进行编制, 2)一个焊接工艺评定报告可用于编制多个焊接工艺规程。例如:已知立向上 焊位置的焊接工艺评定报告,可用于编制平焊、横焊、仰焊等各种不同位置的焊 接工艺规程。 3焊接工艺规程不能完全等同于“焊接工艺预规程”。即使焊接工艺因素(重 要因素、补加重要因素和次要因素)未超出“焊接工艺预规程”所适用的范围, 也必须另行编制焊接工艺规程。

4一份完整的焊接工艺规程应当列出为完成符合质量要求的焊缝所必需的全 部焊接工艺参数(工艺因素),除了规定直接影响焊缝力学性能的重要工艺参数 (重要因素和补加重要因素)以外,还应规定可能影响焊缝质量和外形的次要工 艺参数(次要因素)。 5当某个焊接工艺因素(重要因素、补加重要因素和次要因素中的任何一个 因素)的变化超出标准规定的评定范围时,均需重新编制焊接工艺规程,并应有 相对应的焊接工艺评定报告作为支持性文件。 6焊接工艺规程应由具有一定专业知识和相当实践经验的焊接工艺人员编 制,焊接技术负责人审批。只有经过审批的焊接工艺规程才可用于指导焊工施焊 和煜后热处理工作

是认可的项目应符合本章规定,

碳素钢及合金钢的焊摆

.1.1~7.1.2本条是对碳系钢和合金钢现场设备和管道焊接施工适用范围的 规定。与原规范相比,增加了自保护药芯焊丝电弧焊、气电立焊、螺柱焊,这都 是目前工程现场已采用且技术成熟的方法。随着钨极情性气体保护电弧焊(钨极 试弧焊)方法的普及,气焊方法对于碳钢和合金钢而言已很少采用,面临淘汰, 但本次修订仍保留,理由是对于普通低碳钢的焊接不失为一种成本低、又能满足 使用要求的焊接方法。工程现场设备和管道常用的合金钢主要包括低合金结构 钢、低温钢、耐热钢、不锈钢(含双相不锈钢)、耐热耐蚀高合金钢等、

了使用条件、应力集中因素和焊件的外观质量。 7.2.6本条对焊缝位置的规定主要是防止焊缝过于集中形成应力送加,以免造 成焊接接头破坏的隐患,并考虑因位置障碍影响焊工施焊和热处理工作的进行。 在焊缝上开孔会使焊缝应力状态恶化,所以不宜在焊缝及其边缘上开孔。当无法 避免在焊缝及其边缘上开孔或开孔补强时,开孔边缘应避开焊缝缺陷位置,并对 开孔附近的焊缝进行检测。 7.2.7焊接坡口的根本目的是确保接头根部焊透,并使两侧的坡口面熔合良好 设计焊接坡口既要符合设计文件的要求,还要考母材的焊接性、结构的刚性、 焊接应力、焊接方法的特点及其熔深等。对于奥氏体不锈钢的焊接,还要注意坡 口形式和尺寸对抗腐蚀性能的影响。所以焊缝的坡口形式和尺寸应按照能保证焊 接质量、焊缝填充金属尽量少、避免产生缺陷、减少焊接残余应力和变形、减少 异种金属焊缝的稀释率、有利于焊接防护、使焊工操作方便、适应无损检测要求 等原则,并根据接头型式、母材厚度、焊接位置、焊接方法、有无衬垫及使用条 件等确定。本条推荐的标准坡口供现场编制焊接工艺规程时参考。 7.2.13不锈钢焊件焊接时,如飞溅物落到坡口两侧,易在沾污处引起腐蚀,从 而影响焊件的使用性能。防止措施:坡口两侧涂加粘结剂的白垩粉、专用的防飞 溅涂剂,也可将石棉置于坡口两侧。此条要求主要针对焊条电弧焊、熔化极气体 保护电弧焊等飞溅大的焊接方法而言,管极悄性气体保护电弧焊就不存在飞溅问 题。 7.2.14螺柱焊的瞬间电流大,网压的波动、电源的稳定对焊接质量影响较大, 7.3焊接工艺要求 7.3.1正确选择焊接材料是保证焊接质量的最重要的也是基本的条件。本条对 焊条、焊丝的选择做了原则规定。焊接材料原则上应由设计文件提出,并通过焊 接工艺评定验证后才能用于焊接工程。 1焊接材料选用的基本原则: 1)应考虑焊接材料的工艺性能。工艺性能者不好,则电弧燃烧不稳定,不 易脱渣,飞溅大,焊缝易出现气孔,容易产生焊接缺陷。所以工艺性能是否良好 是选择焊材时应考思的一项重要条件。 2)应考患焊材与母材的相匹配性,保证焊接接头的使用性能,即按照母材 的化学成分、力学性能、焊接性能、焊前预热、焊后热处理和使用条件等因素综 合考虑,必要时通过试验确定。 2同种钢材的焊接,首先要保证焊缝金属的使用性能(包括力学性能,耐热 耐腐蚀及低温性能等)与母材相当。为此:

1)应考虑焊接材料的工艺性能。工艺性能若不好,则电弧燃烧不稳定,不 易脱渣,飞溅大,焊缝易出现气孔,容易产生焊接缺陷。所以工艺性能是否良好 是选择焊材时应考虑的一项重要条件。 2)应考患焊材与母材的相匹配性,保证焊接接头的使用性能,即按照母材 的化学成分、力学性能、焊接性能、焊前预热、焊后热处理和使用条件等因素综 合考患,必要时通过试验确定。 2同种钢材的焊接,首先要保证焊缝金属的使用性能(包括力学性能,耐热 耐腐蚀及低温性能等)与母材相当。为此:

由于工夹具焊缝短,受热影响硬而脆,容易产生焊接缺陷,所以除通过组装 方法和工夹具设计的改进使得工夹具焊点数最少外,最好工夹具材质与母材相同 或同一类别号,工夹具焊接(焊材和工艺)也要求与正式焊接相同。 7.3.4对合金元素含量较多的钢种,在钨极情性气体保护电弧焊(如氟弧焊) 打底时焊缝内侧必须充保护气体加以保护,否则焊缝内表面将会被严重氧化,甚 至形成疏松组织而无法成形,严重影响焊缝质量。但对合金元素含量较少的钢种, 内侧是否充保护气体对焊缝成形和焊接质量并无明显影响,在此情况下则没有必 要对焊缝内侧金属进行保护。保护气体普遍采用氟气。国外及国内有些单位采用 氮气或氩气+氢气等其他气体成分作为内侧保护取得了成功经验。所以本条对内 侧保护方法和保护气体的种类未予限制。 根据多年来的施工经验及现行行业标准《电力建设施工及验收技术规范(火 力发电厂焊接篇)》DL5007标准规定,将氩弧焊时内侧必须进行保护的合金钢 的化学成分限定在Cr≥3%或合金元素总含量大于5%。 7.3.8中断焊接是指一条焊缝因某种原因未能完成而中断,焊缝要在完全冷却 后重新开始焊接。每条焊缝连续焊完,可使焊缝在整个焊接过程中少受外界不利 因素影响,因此强调:除工艺或检验要求需分次焊接外,每条焊缝宜一次连续焊 完。考虑到某些焊缝要进行中间检验、或工艺要求、或其它缘故而中断焊接时, 应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施。再次焊接前应清理 并检查焊层表面。 7.3.9需预拉伸或预压缩的管道焊缝组对时的附加应力由工夹具所承受,在焊 接过程中和热处理前如将工夹具拆除,则这部分附加应力将迭加到焊缝上,易导 致焊缝产生裂纹。为防止该附加应力在工夹具拆除后迭加到焊缝上,在焊完及热 处理完毕焊缝已达到足够的强度和塑性,并经检验合格后方可拆除工夹具。 7.3.12对低温钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体 异种接头,为保证其焊接质量,除应选择正确的焊接方法和焊接材料外,需采用 的焊接工艺的共同特点就是选用较小的焊接线能量施焊,并尽量降低层间温度。 焊接低温钢时,控制焊接线能量,可防止因焊缝过热出现粗大的铁素体或粗 大的马氏体组织。试验证明,增大焊接线能量时,焊缝和热影响区的韧性都随之 下降。 奥民体不锈钢采用小的焊接工艺参数焊接,可有效地防止合金元素的烧损, 降低焊接残余应力,减少熔池在敏化温度区的停留时间,避免产生晶间腐蚀,同 时也可防止热裂纹的产生。 双相不锈钢既要控制焊接线能量的上限,也要控制其下限。这是因为当线能 量太低可导致母材熔合区和热影响区铁素体含量过高,从而降低韧性和耐蚀性,

7.4焊前预热及焊后热处理

7.4.1焊前预热和焊后热处理,是降低焊接接头的残余应力,防止产生裂纹, 改善焊缝与近缝区金属组织与性能的有效方法。是否进行预热及热处理不仅要考 患钢材的泽硬性和焊件厚度,还应考虑结构刚性、介质、母材的供货状态、焊接 方法及环境温度等条件。 7.4.2预热的主要目的是为了降低钢材的萍硬程度,延缓焊缝的冷却速度,以 利于氢的逸出和改善应力条件,从而降低接头的延迟裂纹倾向。提高预热温度常 常会恶化劳动条件,使生产工艺复杂化。过高的预热还会降低接头韧性。因此焊

前是否需要预热和预热温度如何确定要认真考虑。影响预热温度的因素很多。本 条依据ASMEB31.3提出的表7.4.2是对常用钢种的最低预热温度值要求,只考 患了材质和厚度两个因素。实际焊件预热时,不仅要考患材料的硬性和焊件厚 度,还应考虑结构刚性、焊接方法和环境温度等因素,当遇有拘束度较大或环境 温度低等情况时应适当增加预热温度。 7.4.4预热区域范围并非仅是焊缝和热影响区,还要考患焊件的散热问题,以 保证焊件焊接时的焊缝和热影响区温度(含壁厚方向的温度梯度)符合要求。而 焊件的散热程度与焊件材质和尺寸(表面积和壁厚)有关。本条规定的预热区域 范围是最低要求,实际预热的加热范围要结合焊件的实际情况确定。 7.4.5控制道间温度的目的在于:一方面维持一定的道间温度(一般不低于预 热温度),以防止焊接接头产生淬硬组织;另一方面限制道间温度不能太高,以 提高接头冲击性能和耐腐蚀性能。如果道间温度不足,就相当于预热温度偏低而 达不到预热的目的:但若道间温度过高,说明道间的预热温度过高,无形中增大 了焊接线能量,易引起过热或产生接头塑性和冲击功的下降。对铬钼合金钢还可 能在热影响区形成“软化区”,导致热强性明显下降。奥氏体不锈钢控制道间温 度是为防止焊缝过热影响耐腐蚀性能

前是否需要预热和预热温度如何确定要认真考虑。影响预热温度的因素很多。本 条依据ASMEB31.3提出的表7.4.2是对常用钢种的取低预热温度值要求,只考 患了材质和厚度两个因素。实际焊件预热时,不仅要考虑材料的率硬性和焊件厚 度,还应考虑结构刚性、焊接方法和环境温度等因素,当遇有拘束度较大或环境 温度低等情况时应适当增加预热温度。 7.4.4预热区域范围并非仅是焊缝和热影响区,还要考虑焊件的散热问题,以 保证焊件焊接时的焊缝和热影响区温度(含壁厚方回的温度梯度)符合要求。而 焊件的散热程度与焊件材质和尺寸(表面积和壁厚)有关。本条规定的预热区域 范围是最低要求,实际预热的加热范围要结合焊件的实际情况确定。 7.4.5控制道间温度的目的在于:一方面维持一定的道间温度(一般不低于预 热温度),以防止焊接接头产生淬硬组织;另一方面限制道间温度不能太高,以 提高接头冲击性能和耐腐蚀性能。如果道间温度不足,就相当于预热温度偏低而 达不到预热的目的:但若道间温度过高,说明道间的预热温度过高,无形中增大 了焊接线能量,易引起过热或产生接头塑性和冲击功的下降。对铬钼合金钢还可 能在热影响区形成“软化区”,导致热强性明显下降。奥氏体不锈钢控制道间温 度是为防止焊缝过热响耐腐蚀性能, 7.4.6本规范所叙及的焊后热处理是指“将焊接区或其在金属的相变点以下均 匀加热到足够高的温度,并保持一定时间,然后均勾冷却的过程”,即对接头进 行高温回火,主要作用是降低接头残余应力,不包括其他各种形式的热处理,如 固溶处理、调质及正火处理等。 通过焊后热处理可以松弛焊接残余应力,软化泽硬区,改善组织,减少含氢 量,提高耐蚀性,尤其是提高某些材料的冲击韧性,改善力学性能及端变性能, 但是焊后热处理的温度过高,或者保温时间过长,反而会使焊缝金属结晶粗化, 碳化物聚集或脱碳层厚度增加,从而造成力学性能、蠕变强度及缺口韧性下降。 因此焊后热处理的关键参数是热处理温度和保温时间。 国家现行标准《工业金属管道工程施工规范》GB50235和《压力容器焊接规 程》JB/T4709均分别对设备和管道的焊后热处理条件和工艺参数有规定,本规 范直接引用。 7.4.7苛性纳、硝酸盐、含HCN的溶液、氰化物溶液等介质都会使焊缝产生应 力腐蚀。产生应力腐蚀的条件不仅与介质的种类有关,也与介质的浓度、温度和 压力有关,所以哪些焊缝会产生应力腐蚀,必须进行焊后热处理消除残余应力: 应由设计单位在设计文件中予以规定。 7.4.8非奥氏体钢之间的异种钢焊接接头的焊后热处理温度如超过合金成份较 低一侧钢材的下临界点AC ,则会使焊缝或靠近接头的该侧母材发生奥氏体转变,

在热处理条件下形成粗晶组织而降低接头的性能。当合金成分高侧(焊接性较差 侧)钢材的热处理需要温度超过低侧钢材的下临界点Ac,时,可在较Ac:低的温 度下通过延长热处理恒温时间满足对整个接头的热处理要求。 为了保证调质钢的材料强度,消除应力处理的温度应比钢材原来的回火温度 低30℃左右。 7.4.14有延退裂纹倾问的钢材,一般要求焊后及时热处理,以防止延退裂纹的 产生。焊后者不能及时热处理(如在热处理前进行无损检测),则应在焊后立即 后热(200~350)℃保温缓冷。这样做既可减少焊缝中氢气的有害影响,降低焊接 残余应力,避免焊接接头中出现马氏体组织,从而防止氢致裂纹的产生:又可在 热处理前对焊缝进行无损检测,对超标缺陷进行返修,防止热处理后因返修而重

3.1.18.1.2管道工程中使用的铝及铝合金主要是工业纯铝和防锈铝合金(铝镁 合金、铝锰合金)。因铝及铝合金的导热系数大,比热是铁的一倍多,要求焊接 时必须用大功率或能量集中的焊接电源。无论是焊接质量还是生产效率,情性气 本保护电弧焊(钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊)方法都是最佳的,已被我国施工行 业广泛应用。而氧乙炔焊和焊条电弧焊很难保证铝的焊接质量,已被氩弧焊所取 代。

质量的最有效措施之一。该方法的特点是: (1)可较充分地利用电弧热量,从而降低能源: (2)熔池始终处于氩气的保护之下,两侧电弧对熔池都有搅拌作用,有利 于夹杂物气体的逸出,焊缝质量高。 (3)能实现单面填丝焊接、双面成型,焊后不用清根,生产效率高,焊件 变形小。 8.3.13防止焊件变形,因铝材在受热时线膨胀系数比铁大近1倍,凝固时的收 缩率又比铁大2倍,故铝材焊接时的变形量很大。如果措施不当,常出现变形, 或因此产生开裂,应引起极大重视

9.1.19.1.2现场设备和管道工程中常用的铜及铜合金主要是纯铜和黄铜。 纯铜的导热系数很高,是钢的6~8倍,是铝的1.5倍,且其热容量大,焊 接时热量从焊接区迅速大量地传至周围母材,尤其是厚壁管道焊接更为严重,以 致造成未焊透或未熔合。所以焊接纯铜管必须采用能量集申的强热源,以保证焊 接区尽快达到焊接紫铜的理想温度。 黄铜即铜锌合金。当含锌量高于0.15时,铜合金的导热率随合金成分的增 加而降低。焊接时,焊接区因传导而损失的热量比纯铜少,由于锌的沸点低,在 焊接过程中很易蒸发,使焊缝产生气孔,并降低焊缝的力学性能和耐腐蚀性能。 同时蒸发的锌与氧结合成氧化锌,对人体危害极大。因此焊接黄铜时,能量应比 焊接纯铜时要低。 钨极气体保护焊具有电弧稳定、能量集中保护效果好、操作灵活、焊接质量 高等特殊优点。它已逐渐取代了气焊和焊条手工焊而成为铜及铜合金焊接方法中 应用最广泛的焊接方法,几乎所有的铜及铜合金均宜采用此种焊接方法。由于现 场铜制设备和管道大部分焊件的厚度不超过12mm,钨极气体保护焊的焊接质量 高,所需要预热温度较低,因此现场的铜及铜合金实际上多采用钙极气体保护焊, 氧乙炔焊工艺简单,使用灵活,焊接温度低可减少黄铜中锌的蒸发,所以氧 乙炔焊适合于黄铜焊接。但氧乙炔焊易变形,成形不好,目前在现场应用较少, 作为传统焊接方法,本次修订仍以保留。 9.2焊前准备 9.2.1铜及铜合金焊接时焊缝成形差、热裂纹倾向大、气孔倾向严重,从而造 成接头性能下降。这些问题的存在,主要是因为铜及铜合金的导热系数大,熔化 时表面张力小,流动性大,氢及氧反应后生成HO及CO,又不溶解于铜及其合金 中,熔焊过程中晶粒长大。 焊按及铜合金的焊丝除广要满足对焊丝的一股工艺、治金要求外,最重要 的是控制其中杂质含量和提高其脱氧能力,以避免热裂纹和气孔的出现。 因此铜的焊接应选择脱氧能力强的焊丝(如含硅、锰、磷等合金)及双相组织 的焊丝。 焊接黄铜时,为了抑制锌的蒸发烧损及其造成的气氛污染和对电弧燃烧稳定 性产生影响,故采用含锌量少、或取好不含锌的焊丝。 期及钢合金一股情况下保护气体米用氢气,在有些情况下,如焊接纯钢而义 不允许预热时,采用70%氟+30%氨或氮的混合气体保护,可获得较大的熔深。但

10.1.1~10.1.2钛的熔点高、导热性差、热容量小、电阻系数大,因而与钢、 铜、铝等的焊接相比,钛的焊接熔池积累的热量多、尺寸大、高温停留时间长、 冷速度慢。在正常焊接工艺条件下,刚焊完的焊缝在长度方同上超过600C的 ×域比不锈钢约大1,5倍,比碳素钢大2.3倍,比铝大16倍,比铜大23倍。因 而焊钛时不但熔池区域和焊接接头的背面要保护,焊后正在冷却中的焊接接头正 面也要保护。所以钛的焊接不能采用一般的焊条电弧焊、气焊等,国内也不用埋 弧焊,一般采用情性气体保护下的钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊等。现场管道焊接 通常采用钨极情性气体保护电弧焊。 由于现场存在钛材设备焊接工作,因此本次修订增加了钛材设备焊接要求。 同时,工艺设备及管道中使用的钛材多为工业纯钛及低合金钛,因此本次修订限 定了本规范的使用范围为钛及低合金钛,

10.2.1规定了焊接材料选用原则,主要依据中国机械工程学会焊接学会编写的 《焊接手册》。对于钛焊丝的杂质成分而言,基本上将碳、氮和氢的含量都同样 控制在尽可能低的水平。 原规范中规定的“焊丝与母材的化学成份和力学性能相当”不够明确和合理 故作了相应改动。 保护气体使用时要将保护气系统如输气软管、焊炬、拖罩中的空气置换干净 保护气也可以用氢气或氩氢混合气。 10.2.2钨极的形状和尺寸直接影响着焊接电弧的稳定和钨极的烧损程度,从而 直接影响焊接质量。 10.2.5本条是根据纯钛的化学活性及一些有害杂质对焊缝性能的恶劣影响,使 钛焊缝对坡口及焊丝表面的污物十分敏感的情况而制定的。很多国内外相应的标 准规范及有关资料都对坡口及焊丝的清洗提出严格的要求。 在钛材焊接时,焊接接头表面以及接头两侧长度全少为20mm,母材表面上 的一切鳞片、漆层、残留的污物、金属碎屑、磨料粉尘和可能与钛材发生化学作 用的其他杂质,均应使用奥氏体不锈钢丝刷清除干净,粗切的坡口表面、毛刺以 及其他表面缺陷均应使用细齿挫磨光,所有清理工具只能用在纯钛上,且应在使 用之前予以彻底清洁。在上述机械方法清刷洁净之后,并在将要焊接之前使用不 含硫的乙醇或丙酮彻底清洗,以去除油酯。清洗是保证焊接质量的主要环节之一,

10.2.1规定了焊接材料选用原则,主要依据中国机械工程学会焊接学会编写的 《焊接手册》。对于钛焊丝的杂质成分而言,基本上将碳、氮和氢的含量都同样 控制在尽可能低的水平。 原规范中规定的“焊丝与母材的化学成份和力学性能相当”不够明确和合理, 故作了相应改动。 保护气体使用时要将保护气系统如输气软管、焊炬、拖罩中的空气置换干净 保护气也可以用氢气或氟氢混合气。 10.2.2钨极的形状和尺寸直接影响着焊接电弧的稳定和钨极的烧损程度,从而 直接影响焊接质量。

10.2.5本条是根据纯钛的化学活性及一些有害杂质对焊缝性能的恶劣影响,使 钛焊缝对坡口及焊丝表面的污物十分敏感的情况而制定的。很多国内外相应的标 准规范及有关资料都对坡口及焊丝的清洗提出严格的要求。 在钛材焊接时,焊接接头表面以及接头两侧长度至少为20mm,母材表面上 的一切鳞片、漆层、残留的污物、金属碎屑、磨料粉尘和可能与钛材发生化学作 用的其他杂质,均应使用奥氏体不锈钢丝刷清除干净,粗切的坡口表面、毛刺以 及其他表面缺陷均应使用细齿挫磨光,所有清理工具只能用在纯钛上,且应在使 用之前予以彻底清洁。在上述机械方法清刷洁净之后,并在将要焊接之前使用不 含硫的乙醇或丙酮彻底清洗,以去除油酯。清洗是保证焊接质量的主要环节之一,

否则将导致铁、氢污染或形成气孔等焊接缺陷

酸洗溶液配方及酸洗规程

制焊接容器》的规定进行了修改。 10.3焊接工艺要求 10.3.1采用直流正接氩弧焊时,钙极因发热量小不易过热,同样直径的钨极可 采用较大电流,工件发热量大,熔深大,所以生产率高,并且钨极为负极,热电 子发射能力强,电弧稳定而集中,有利于钛的焊接。 10.3.2目前钛管对接焊口都是采用水平转动位置进行预制的,有利于保证管道 的焊接质量,焊接固定焊缝也是可行的,只是对焊工技能要求较高,高空作业实 现各部分良好的保护较麻烦,操作不方便。另外对焊接时的环境条件、要求防尘、 防铁离子污染等都要采取一些必要的措施。所以在施工中尽量减少固定的安装焊 口。 10.3.4由于钛材熔点高,热容量大,导热差,焊缝和热影响区在焊接热循环的 作用下晶粒易长大,从而使焊接接头塑性和韧性下降。如果使用大的工艺参数会 使晶粒更加粗大,同时也使焊缝高温停留时间长,这样焊后氩气的保护时间也长, 会降低工效,所以应采用小的工艺参数焊接,并应控制道间温度。 10.3.5由于钛是一种活性极强的金属,在高温下和空气中氧亲和力非常强,焊 接过程中极易吸收氧、氩、氮等,致使其塑性下降,因此焊缝保护是钛焊接的重 要措施。钛在400℃以上的区域必须采用严格的情性气体保护,以避免氧化。使 用保护拖罩是钛焊接的特点。 保护区分为三个部分同时进行,缺一不可。 1利用焊炬喷嘴,保护焊后温度高于400℃的焊缝和焊丝: 2利用焊炬后拖罩,保护焊后温度高于400℃的焊缝和热影响区外表面: 3利用管内局部充氢,保护焊缝及热影响区的内表面,

对于设备焊缝,可用铜板垫在焊缝背面,加强焊接区的冷却并隔绝空气。也 可用吹送氟气的铜垫板保护焊接区的背面。焊角焊缝时可在焊缝背面放一根一侧 钻有小孔的铜管吹氩保护背面。 10.3.6本条对引弧和熄弧提出了具体要求。采用高频引弧,是避免产生焊缝夹 钨的重要手段。熄弧使用电流衰减装置的目的是填满弧坑。气体的延时保护是避 免焊缝在高温下被大气污染,使焊缝成为合格颜色。 10.3.7焊丝同钛焊缝一样,高温下暴露在空气中会被大气污染,使用污染了的 焊丝焊接会造成焊缝的污染,所以保护焊丝和保护焊缝同样重要,一且发生了污 染应立即消除。 10.3.11钛及钛合金焊后一般不进行焊后热处理。只有当焊件需进行成形而焊 缝塑性又偏低时,或钛容器用于存在应力腐蚀开裂敏感性的介质等情况下,并且 图样有要求时,才进行焊后热处理。 10.3.12不但钛的焊接热量多,而且钛的弹性模量仅为碳素钢的一半,在同样 的焊接应力下,钛的焊接变形量会比碳素钢大1倍。因此焊接钛时,一般应用垫 板及压板压紧工件,以减小焊接变形量。 C

11.1一般规定 11.1.1~11.1.2镍及镍合金管道焊接时的主要问题是热裂纹,其次是由于其液 态焊缝金属流动性和润湿性差,穿透力小,熔深浅,容易产生未焊透、夹渣、未 熔合等缺陷。适用于镍及镍合金的焊接方法有焊条电弧焊、钨极情性气体保护电 弧焊、熔化极情性气体保护电弧焊、埋弧焊等。埋弧焊只宜用于不要求耐晶间腐 蚀性能的镍及镍合金的场合。含铬和/或钼的镍合金要求焊接接头在焊后状态有 良好的耐晶间腐蚀性能时,可尽量采用钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊,也 TL3LL&

11.3.2为防止热裂纹,应采用小线能量焊接,尽量采用短电弧不摆动或小摆动 的多层多道焊,可减少焊道氧化的程度。 11.3.4对温度低于15℃的焊件加热,避免湿气冷凝导致焊缝产生气孔。低的道 间温度有利于控制热裂纹。 11.3.5底层焊时,背面充氩保护,是为了防止背面氧化。如果底层焊道较薄, 焊接第二层时,焊缝背面亦应充氟保护。管内充氟时应注意:开始时流量可适当 加大,确保管内空气完全排除后方可施焊:焊接时氩气流量应适当降低,以避免 焊缝背面因氩气吹托在成形时出现凹陷。 11.3.7根据施工经验,管径较小时,加热集中,散热缓慢。从而造成晶粒严重 长大,热裂倾向加大,因此可以考虑在焊接小管径管子时,采用在焊缝两侧装冷 却铜块或用湿布擦拭焊缝两侧等强迫冷却的措施,但要注意不可直接在焊缝上进 行。 11.3.9焊接完毕后,清理焊缝及两侧对镍焊接特别重要。根据美国《焊接手册》 介绍,对用于高温的焊接接头,熔渣和飞溅的去除尤其重要,因为在高温下硫将 在熔渣中迅速积聚,而造成脆化。此外在氧化环境中,在达到或接近熔渣的熔点 时,熔渣中其他一些元素还将会造成化学腐蚀破坏。所以本条要求焊接完成后, 必须要将焊缝表面及周围的熔渣和飞溅物清除干净。

13焊接检验及焊接工程交接

13.1.1在使用前,对于所有工程使用材料的检验,主要是防止不合格产品用 到工程上影响工程质量。 13.1.6焊件组对前应检查各零部件的主要结构尺寸,包括主要结构尺寸的校核 性检查,以保证由另部件组焊成构件的几何精度。 13.1.7焊件组对是焊前准备工作的一个极其重要的环节,即使坡口的加工精度 处于允许范围之内GB T 21355-2022无损检测 基于存储磷光成像板的工业计算机射线照相检测系统分类.pdf,若组对不当也会给焊接质量带来不良的影响。本条明确规定 组对后应检查组对构件的形状及位置,对接接头错边量,角变形,组对间隙,搭 接接头的搭接量及贴合质量,带垫板对接接头的贴合质量,控制组对过程中影响 结构的形位公差。 13.1.8焊前检查坡口及坡口两侧,此处指的是在施焊开始之前进行的清理检 查。由于组装过程或组装、清理后待焊过程,坡口表面仍可能被氧化或被污染, 所以在施焊前应做清理检查。 13.1.11在全部焊前准备工作都已做完,经检查符合规定要求时,方日开始焊 接工作。焊工和焊接检查员,对于不符合规定的接头有拒绝施焊的权利,但有 义务确认焊接准备的工作质量,不能马虎了事。这就是通常把“组对后、焊接前 检查“确定为质量控制点的理由。 13.2焊接中间检查 13.2.1定位焊缝过短、过薄,使定位焊缝在焊接过程中易被撕裂,定位焊道上 存在缺陷可能性较大,这些缺陷在焊接过程中常常是不能全部熔化,而保留在新 的焊道中、形成根部缺陷,因此对定位焊应清除渣皮进行检验, 13.2.2对某些材料的焊接,为保证其焊接质量,除应选择止确的焊接方法和焊 接材料外,还应控制焊接线能量。控制焊接线能量的目的是:提高接头性能如冲 击、耐付蚀等:减小接头应力;防止热影响区和焊缝产生淬硬组织。本条主要强 调对有冲击韧性要求时的焊接线能量检查要求,其他情况的线能量控制要求由设 计文件和焊接工艺文件确定。 焊接线能量的控制测量方法: 1由电流表、电压表读数和测量单位时间熔敷焊道的长度计算线能量。缺 点是太紧琐,焊工不便于直接观察,且电力网络波动影响数据准确: 2由规定的线能量范围推算出每根焊条的燃烧时间和每根焊条的熔敷长度

(极限范围),焊接时测量每根焊条的燃烧时间和每根焊条的熔敷长度,检查其 是否在极限范围内, 与焊接线能量有关的变素包括预热温度、层间温度、焊接电流、电弧电压、 焊接速度、焊接位置和焊条直径等。而与焊接线能量直接有关的因素是焊接电流、 电弧电压和焊接速度,当电流、电压最大而速度最小时,线能量最大。 13.2.4~13.2.5多层焊接产生的内部缺陷,检查发现和消除打磨、修补,都较 表面缺陷复杂得多,困难得多。所以要及时清理、检查并消除,避免残留于层目 的表面缺陷,在下一层的焊接中成为内部缺陷。 规定无损检测应在外观检查合格后进行,表面无损检测应在射线检测及超声 检测前进行,是为了防止焊缝表面缺陷的存在影响到焊缝内部缺陷的检测精度。 13.2.7中断焊接是指一条焊缝,因某种原因未能完成而中断,焊缝要在完全冷 却后重新开始焊接。因此消除中断处焊缝缺陷,并重新预热至规定预热温度再进 行焊接是十分必要的。 13.2.8清根的目的是为了消除第一道不符合质量要求的焊缝,而且在被清除的 部分更易发生缺陷,和层间缺陷有相同的后果,应及时检查和清除。 13.2.10制作产品焊接检查试件是复验性质,是检验和保证工程质量可靠性的 种手段。是否需要做焊接检查试件,由设计文件、相关标准规定。 13.3焊接后检查 13.3.1设计文件和焊接工艺文件有特殊要求的焊缝,主要是指要求焊后减低冷 却速度缓冷的焊缝。焊工在焊缝完成后不去除药皮进行表面外观检查,甚至在交 工工程的焊缝上仍有药皮保留是经常发生的。为了纠正这一劣习,应在焊完后立 即去除渣皮、飞溅,清理干净焊缝表面后,进行焊缝外观检查。 焊缝的外观检查,发现缺陷应消除、修补。现场强度及严密性试验不合格, 有相当部分是焊缝表面缺陷未能及时发现、消除而造成的, 13.3.2焊缝在进行无损检测之前,焊缝及其附近的表面应经外观质量检查合 格,否则会影响无损检测结果的正确性和完整性,造成漏检,或给评定带来困难。 如射线检测,焊缝的表面缺陷将直接反映在底片上,会挣盖或十扰焊缝内部缺陷 的影像,造成焊缝内部缺陷漏检,或形成伪缺陷,给缺陷的评定和返修带来困难, 必要时应进行适当的表面修整。 对于有延退裂纹倾向的材料,如低合金高强钢,焊后容易产生延迟冷裂纹, 该延退裂纹不是焊后立即产生,而是在焊后几小时至十几小时或几关后才出现。 若无损检测安排在焊后立即进行,就有日能使容易产生延迟裂纹材料的焊缝检测 变得毫无意义。因此,本条规定:有延迟裂纹倾向的材料,无损检测应在焊接完

成24h后进行。 对有再热裂纹倾向的材料(诸如铬钼中、高合金钢),在焊接和热处理之后 都有出现再热裂纹的可能,无损检测应在热处理后进行。 13.3.3表面无损检测方法通常是指磁粉检测或渗透检测。磁粉检测主要用于铁 磁性材料表面和近表面缺陷的检测;渗透检测主要用于非多孔性金属材料和非金 属材料表面开口缺陷的检测。 13.3.4关于焊缝无损检测的执行标准间题,原标准规定射线检测为GB3323, 超声检测为GB11345,考虑目前国内压力容器和压力管道已经统一执行《承压设 备无损检测》JB4730标准,本规范涉及到的压力容器和压力管道,作了相应的 变动,以保持与特种设备安全技术规范的一致性。JB4730对不同类型的材料和 焊缝(环缝、纵缝)提出的质量等级评定依据,更具有可操作性。 关于射线检测和超声检测的技术等级,《承压设备无损检测第2部分射线检 测》JB/T4730.2和《承压设备无损检测第3部分超声检测》JB/T4730.3规定: 射线检测技术等级分为A、AB、B三个级别,其中A级最低,B级最高。超声检 测的技术等级分为A、B、C三个级别,其中A级最低,C级最高。射线和超声检 测技术等级的选择应根据管道的重要程度,由相关标准及设计文件规定。 各类射线对人体有害,对环境也有一定的污染作用。因此操作人员应按规定 进行安全操作防护。 13.3.7对于设计没有规定进行射线检测或超声检测的焊缝,质检人员应对全部 焊缝的可见部分进行外观检查,根据现场实际施工情况,对焊缝内部质量有怀疑 时,应提出使用射线或超声波检验方法对焊缝作进一步检验。 13.3.8现场设备和管道的焊后热处理效果检查虽然有较多的方法可以选择,但 检查效果并不很理想,既有技术问题,也与检测成本有关。所以规定由设计和相 关工程标准确定。本次修订取消了“炉内整体热处理、炉内分段局部热处理以及 炉外整体热处理的焊缝通过对同环境条件下加热的焊接试板(试管)进行检查”的 规定,原因是这对于局部焊缝的热处理效果有较好的代表性,但对于整个结构热 处理后应力状态的改善并不具有很好的代表性。如果要求确认整体结构应力状态 的变化则需进行专门的检测分析研究。 对于热处理的焊缝,当检查发现热处理温度自动记录曲线存在问题,或热处 理效果检查不合格时,应进一步查明原因,确定是否需要重新进行热处理。一般 要考下面两种情况: 1当热处理记录曲线和硬度值均不合格时,应重新进行热处理。 2如果热处理记录曲线正常而硬度值不合格,或热处理效果检查虽合格但热 处理记录曲线异常,或重新热处理后的效果检查仍不合格时,可进一步通过金相

分析或残余应力测试等其他检测手段进行复查与评估,以确定是否需要重新进行 热小理

分析或残余应力测试等其他检测手段进行复查与评估,以确定是否需要重新进行 热处理。

分析或残余应力测试等其他检测手段进行复查与评估DB32/T 4031-2021 建筑垃圾路基填筑设计施工技术规范.pdf,以确定是否需要重新进行 热处理。

13.4焊接工程交接 13.4.3~13.4.4焊接工作是现场管道及设备工程中的组成部分,焊接不单独交 工,对交工各项记录应符合相关标准的规定。对有无损检测要求的焊缝,应做 相应记录,以便进行质量追踪检查

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