GB 50236-2011 现场设备、工业管道焊接工程施工规范(完整正版、清晰无水印).pdf

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标准编号:GB 50236-2011
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GB 50236-2011 现场设备、工业管道焊接工程施工规范(完整正版、清晰无水印).pdf

7.2.5本条对错边量的规定主要是从能否保证焊接质量采

寸也考虑了材料制造本身充许的壁厚误差。设备对接焊缝错 的规定是参照ASME第I卷《压力容器第一册》和现行国家 钢制压力容器》GB150一98制定的。

7.2.6本条对焊缝位置的规定主要是防止焊缝过于集中

叠加,以免造成焊接接头破坏的隐患,并考虑因位置障碍影响 拖焊和热处理工作的进行。在焊缝上开孔会使焊缝应力状态 所以不宜在焊缝及其边缘上开孔。当无法避免在焊缝及其 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 匠的焊缝进行检测

7.2.7焊接坡口的根本目的是确保接头根部焊透某深沉搅拌桩施工方案,并使两

口面熔合良好。设计焊接坡口既要符合设计义件的要求,还要考 虑母材的焊接性、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

形、减少异种金属焊缝的稀释率、有利于焊接防护、使焊工摸 便、适应无损检测要求等原则,并根据接头形式、母材厚度、煌 置、焊接方法、有无衬垫及使用条件等确定。本条推荐的标准 供现场编制焊接工艺规程时参考

7.2.8对不等厚焊件组对时错边量的处理要求既从保证焊接质 量出发,又考虑了使用条件、应力集中因素和焊件的外观质量。 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 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。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,钨极惰性气 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。

7.2.8对不等厚焊件组对时错边量的处理要求既从保证

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。

7.3.1正确选择焊接材料是保证焊接质量最重要的也是基本的 条件。本条对焊条、焊丝的选择作了原则规定。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。

7.3.1正确选择焊接材料是保证焊接质量最重要的也是基本的

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)应考虑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)碳素钢、低合金强度钢应保证焊缝的力学性能高于或等于 相应母材标准规定下限值。

2铬钼耐热钢应保证焊缝的力学性能和化学成分均高于或等 于相应母材标准规定下限值。通常情况下都是根据其合金元素含 量选择相应化学成分的焊材。 3)低合金低温钢应保证焊缝的力学性能高于或等于相应母材 标准规定下限值,选用与母材使用温度相适应的焊材。就低温钢 的焊接性而言,主要矛盾是保证接头的低温韧性要求,防止接头在 使用中产生脆性断裂,其强度通常均能满足要求。 4)高合金钢应保证焊缝金属的力学性能和耐腐蚀性能均高于 或等于相应母材标准规定下限值。也可选用镍基焊材。 5)当用奥氏体焊接材料焊接非奥氏体母材时,应慎重考虑母 材与焊缝金属膨胀系数不同而产生的应力作用。 3异种钢结构能充分利用材料各自的优点,节省大量的贵重 材料,并能更好地满足使用要求,在工程建设施工中,不可避免地 会遇到异种钢材的焊接问题。 1)金相组织基本相同而钢种不同的异种钢焊接时,因其热物 理性能彼此差异不天,可不考虑因组织差异对焊接质量所带来的 可题。一般情况下根据合金含量较低一侧或介于两者之间的钢材 选择焊材,既可满足对接头的使用要求,而且焊材的焊接性也较好。 2)奥氏体钢与珠光体钢焊接时,为避免焊缝中产生脆性的马 氏体组织,用含镍量高的焊接材料是目前改善此类异种钢焊接接 头中熔合区质量的主要手段。含镍量越高,脆性层宽度越小,当使 用镍基焊材时,脆性层会完全消失。 对于“设计温度高于425℃时,宜选用镍基焊接材料”的规定 主要参考电力行业和石化行业的通行做法(见现行行业标准《石油 化工异种钢焊接规程》SH/T3526一2004和《火力发电厂焊接技 术规程》DL/T869一2004的相关规定。 4复合钢基层多半由碳素钢或低合金钢组成,以满足设备在 使用中的强度和刚度要求;不锈钢部分称为复层,主要用来满足耐 腐蚀性能要求,其厚度通常占总厚度的10%~20%。复合钢板基

(如氩弧焊)打底时焊缝背面应充保护气体加以保护,否则焊缝背 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 背面金属进行保护。保护气体普遍采用氩气。国外及国内有些单 位采用氮气或氩气十氢气等其他气体成分作为背面保护取得了成 功经验。所以本条对焊缝背面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保留原规范将钨极惰性气体保护电弧 焊或熔化极气体保护电弧焊时,焊缝背面应进行保护的合金钢化 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

7.3.8中断焊接是指一条焊缝因某种原因未能完成而中

在完全冷却后重新开始焊接。每条焊缝连续焊完,可使焊缝 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 求需分次焊接外,每条焊缝宜一次连续焊完。考虑到某些焊 进行中间检验、或工艺要求、或其他缘故而中断焊接时,应根

工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施。再 前应清理并检查焊层表面

7.3.12对低温钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢、耐热耐蚀

的,在距焊缝表面的一定范围内氮的损失是难免的,如果氮的损失 过多,则焊缝区的奥氏体相比例将会大大减少,铁素体相偏高,冲 击韧性下降,耐腐蚀性能也会减弱。因此保护气体中保持一定量 的氮气可以补充焊接过程中金属本身氮的损失,但如果补充量太 大,焊缝易产生气孔,焊缝的冲击值也会下降。一般推荐采用 98%Ar+2%N,比较合适。 耐热耐蚀高合金钢采用较小的焊接线能量焊接,可减小合金 元素烧损和熔池过热而形成粗晶组织,获得较好“等强度”的接头。 粗晶组织虽然对高温瞬时强度和持久强度有一定好处,但严重降 低高温塑性和疲劳强度,并易引起热裂纹,过热区越宽,影响越严 重。 非奥氏体与奥氏体异种钢接头的焊接,选用小电流、短电弧、 快焊速工艺可有效降低熔合比,避免接头一侧产生率硬组织,防止 扩散层。如果萍硬倾向较大,焊前应对其预热,其预热温度比单独 焊接时要低一些

7.3.15酸洗、钝化的目的是为了使不锈钢表面生成一层

密的氧化薄膜,起耐腐蚀作用。奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面 是否必须进行酸洗、钝化处理,应由设计根据使用条件确定。酸 洗、钝化液的配方也应由设计或相关标准给定。

备及作业条件的检验,有利于确保焊接质量。

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虑钢材的淬硬性和焊件厚度,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。 74预协的 悠低钢材的滋桶程底延缓焊缝的

7.4.2预热的主要目的是为了降低钢材的淬硬程度,

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《压力管道规范工艺管道》提出的表7.4.2是对 常用钢种的最低预热温度值要求,只考虑了材质和厚度两个因素。 实际焊件预热时,不仅要考虑材料的萍硬性和焊件厚度,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

4.5控制道间温度的目的在于:一方面维持一定的道间活

(一般不低于预热温度),以防止焊接接头产生萍硬组织;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。

相变点以下均匀加热到足够高的温度,并保持一定时间,然后均匀 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,软化淬硬区,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

善力学性能及蠕变性能。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》NB/T47015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、含氢化氰的溶液、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,应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 超过合金成分较低一侧钢材的下临界点A1,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A1时,可在较Ac1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。

7.4.8非奥氏体钢之间的异种钢焊接接头的焊后热处理

7.4.14有延迟裂纹倾向的钢材,一般要求焊后及时热处理,以防

止延迟裂纹的产生。焊后若不能及时热处理(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 修而重新进行热处理。

8.1.1、8.1.2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1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,惰性气体保护电弧焊(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。

沾污时,常采用机械清理。先用内酮、汽油等有机溶剂擦拭表面以 去油,随后直接用直径0.2mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷,刷到 露出金属光泽为止。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨,以免砂粒 留在金属表面,焊接时进入熔池产生夹渣等缺陷。另外也可用刮 刀、锉刀等清理待焊表面。 化学清洗效率高,质量稳定,适用于清理焊丝及尺寸不大、成 批生产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。 工件和焊丝经过清洗和清理后,在存放过程中会重新产生氧

化膜,特别是在潮湿环境到焊接前的存放时间应尽量缩短,在气候 潮湿的情况下,一般应在清理后4h内施焊。清理后如存放时间过 长(超过8h)应重新处理

8.2.5铝材在高温时强度很低,液态铝的流动性能好,不

焊缝金属容易产生下塌现象。为了保证焊透而又不致塌陷,焊接 时常采用垫环来托住熔池及附近金属。尤其是当管道固定环焊缝 的焊接位置操作难度大、组装条件差时,应尽量采用不锈钢衬环 (临时或永久)、铝衬环、嵌入式不锈钢衬环焊(托板为铝)。

8.2.7铝及铝合金设备对接焊缝的错边量参照AS

《压力容器第一册》和现行行业标准《铝制焊接容器》JB/T 4734一2002的规定进行了修改。

8.3.1规定钨极惰性气体保护电弧焊采用交流电源。如果采用 直流电源,当钨极接正极时,电弧穿透力极差,不能保证熔深;而当 钨极接负极时,虽然电弧穿透力足够,但电弧对铝材表面却失去了 情洗作用,另产生水气。所以只有用交流电源,钨极惰性气体保护 电弧焊才能兼顾两者的优点。 规定熔化极惰性气体保护电弧焊采用直流电,焊丝接正极。 因熔化极惰性气体保护电弧焊特别当电流达到射流过渡时,电弧 有很强的穿透作用,当焊丝接正极时,电弧对母材表面同时兼有清 洗作用,氩弧对清除氧化膜最为有效。

适当加大焊接电流仍不能使焊接正常进行时,可考虑预热,以减小 焊接变形。或者当焊件表面有潮气时,为防止气孔需采取预热措 施。

保护焊接熔池。焊丝倾角小些为好,倾角太大容易扰舌 流的稳定性。

8.3.9铝材焊接应尽量减少层道数,以避免母材反复受热。多层 焊时的道间温度应严格控制,道间温度过高,接头强度和塑性都降 低,易产生微裂纹。本条是参照现行行业标准《铝制焊接容器》 JB/T4734一2002制定的,多层焊的道间温度应尽可能低。 8.3.10设备和大口径铝管采用双面同步氩弧焊工艺是目前施工 现场提高焊接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本条规定是为防止焊件变形。因铝材在受热时线膨胀系 数派位国业

焊时的道间温度应严格控制,道间温度过高,接头强度和塑性都降 低,易产生微裂纹。本条是参照现行行业标准《铝制焊接容器》 JB/T4734一2002制定的,多层焊的道间温度应尽可能低。

比铁大近1倍,凝固时的收缩率又比铁大2倍,故铝材焊接 形量很大。如果措施不当,常出现变形,或因此产生开裂, 极大重视。

纯铜的导热系数很高,是钢的6倍~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中的强热源,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,在焊接过程中很容易蒸发,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。

纯铜管必须采用能量集中的强热源,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,在焊接过程中很容易蒸发,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。 9.1.2钨极情性气体保护电弧焊具有电弧稳定、能量集中、保护 效果好、操作灵活、焊接质量高的优点。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,钨极惰性气体保护电 弧焊的焊接质量高,所需预热温度较低,因此现场的铜及铜合金实 际上多采用钨极惰性气体保护电弧焊。 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,本次修订仍予以

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 生成水及二氧化碳又不溶解于铜及其合金中,熔焊过程中晶粒长大。 焊接铜及铜合金的焊丝除了要满足对焊丝的一般工艺、冶治金 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。因此纯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,故采用含锌量少或最好不含锌的焊丝。铜锌合金的焊丝一般 不适用于钨极情性气体保护电弧焊,只适用于气焊。 铜及铜合金一般情况下保护气体采用氩气,在有些情况下,如 焊接纯铜而又不允许预热时,采用70%氩十30%氮或氮的混合气 体保护,可获得较大的熔深。但使用氮气易生气孔,使用氮气成本 较高,一般并不常用。

《压力容器第一册》和现行行业标准《铜制压力容器》JB4755 2006的规定进行了修改。

9.3.3因铜及铜合金的流动性好,故应尽可能采用平焊位置。如

3.3因铜及铜合金的流动性好,故应尽可能采用平焊位置 采用其他位置焊接,应采用小直径电极、填充丝和小电流, 采用脉冲电流来控制金属的流动,

9.3.5铜的热导率高造成焊接区的热量快速传导,应采用预热来

少这种热量损失。否则,所焊接头可能未熔合、接头未熔 两种情况均存在。关于纯铜的钨极惰性气体保护电弧焊应

么厚度下预热的问题,中国机械工程学会焊接学会编著的《焊接手 册》(第2版)第2卷“材料的焊接”中指出:纯铜钨极氩弧焊时,工 件厚度在4mm以下可以不预热,4mm~12mm的纯铜需预热至 200℃~450℃。现行行业标准《铜制压力容器》JB/T4755一2006 也规定:焊件厚度超过4mm的纯铜、黄铜焊前一般应预热。焊件 享度和尺寸、保护气体的种类不同,则预热温度不同。美国焊接学 会主编的《焊接手册》中推荐黄铜的预热温度为93℃~316℃。

9.3.8黄铜焊后是否需要热处理取决于母材的成分及焊件

途。高锌(≤0.20)黄铜合金在焊接过程中产生的应力,在某些介 质中能导致应力腐蚀,以致引起产品过早破坏,且焊缝区的硬度将 随焊接热所引起的时效结果而变化,因此黄铜焊后都要进行热处 理以消除应力。 对于可萍硬合金焊件采用退火处理和均质化处理,以产生令 人满意的金相组织,退火温度必须高于消除应力的热处理温度。 美国焊接学会主编的《焊接手册》中推荐的黄铜退火温度范围为 427℃~593℃。

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、冷却速度慢。在正常焊接工艺条件下,刚焊 完的焊缝在长度方向上超过600℃的区域比不锈钢约大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 溶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,一般采用惰性气体保护下的钨极惰性气体 保护电弧焊、熔化极惰性气体保护电弧焊等。现场设备和管道焊 接通常采用钨极惰性气体保护电弧焊。 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工业纯 钛及低合金钛。

10.2.1本条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“焊丝的化学成分和力学性能应相当”不够明 确和合理,故做了相应改动。 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。保护气应选用氩气、氨气或氩氢混合气。

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本条是根据钛材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 应使用细齿锉磨光,所有清理工具只能用在钛焊件上,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,以去除油脂。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。 推荐的酸洗溶液配方和酸洗规程见表1。

注:酸洗时间取决于氧化层厚度,酸洗后应立即用清水冲洗干净并晾干。

10.2.7钛及钛合金设备对接焊缝的错边量是参照ASME第V 卷《压力容器第一册》和现行行业标准《钛制焊接容器》JB 4745一2002的规定进行了修改。

1采用直流正接氩弧焊时,钨极因发热量小不易过热,同样 的钨极可采用较大电流,工件发热量大,熔深大,所以生产率

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。必要时还应采取 强制冷却措施。 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 采用严格的惰性气体保护,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利用管内局部充氩,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。也可用吹送氩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

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,一旦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,或钛设备用于存在应力腐蚀开 裂敏感性的介质等情况下,并且设计有要求时,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天1倍。 因此焊接钛时,一般应用垫板及压板压紧工件等刚性固定措施,以 减小焊接变形量。

11.1.1、11.1.2镍及镍合金设备和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、钨极惰性气体保护电弧焊、熔化极惰 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 保护电弧焊、熔化极气体保护电弧焊,也可采用焊条电弧焊。

11.2.1镍及镍合金具有较高的热裂纹敏感性,选用焊丝应与母 材相当。 在采用镍合金焊丝时应注意某些焊丝(如镍钼合金、部分镍铬 钼合金)不适用于埋弧焊。 在采用镍及镍合金焊条时,应注意某些焊条(如镍钼合金、部 分镍铬钼合金)仅适用于平焊;某些焊条(如纯镍、镍钼合金、镍铬 合金等),只有较细的焊条(如直径小于或等于3.2mm)才宜全位 置焊,较粗的焊条(如直径大王32mm)仅宜平焊和横焊

11.2.2镍及镍合金焊接时熔池金属的

膜,焊接时易使它成为焊缝的夹杂物,甚至影响焊接正常进行。另 外,工件表面粘污的物质(油脂、油漆)也会带入熔池一些有害元 素,如铅、磷、硫等,以致产生裂纹,所以焊前必须彻底清理干净。 11.2.4对于镍及镍合金管道特别要防止出现不稳定的熔透,以 免产生裂纹与气孔,所以其对口错边量要求较其他金属严格。 11.2.5镍及镍合金设备对接焊缝的错边量参照ASME第i卷 《压力容器第一册》和现行行业标准《镍及镍合金制压力容器》 JB4756一2006的规定进行了修改

膜,焊接时易使它成为焊缝的夹杂物,甚至影响焊接正常进行。另 外,工件表面粘污的物质(油脂、油漆)也会带入熔池一些有害元 素,如铅、磷、硫等,以致产生裂纹,所以焊前必须彻底清理干净。

11.2.5镍及镍合金设备对接焊缝的错边量参照ASME第圳卷 《压力容器第一册》和现行行业标准《镍及镍合金制压力容器》 JB4756一2006的规定进行了修改

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,背面充氩等保护气体,是为了防止背面氧化

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,背面充氩等保护气体,是为了防止背面氧化。 如果底层焊道较薄,焊接第二层时,焊缝背面亦应充氩保护。管内 充氩时应注意: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。

如果底层焊道较薄,焊接第二层时,焊缝背面亦应充氩保护 充氩时应注意:开始时流量可适当加大,确保管内空气完全 方可施焊;焊接时氩气流量应适当降低,以避免焊缝背面因 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

晶粒严重长大,热裂倾向加大。因此可以考虑在焊接小管有 时,采用在焊缝两侧装冷却铜块或用湿布擦拭焊缝两侧等引 却的措施,但要注意不可直接在焊缝上进行。

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,应将焊 缝表面及周围的熔渣和飞溅物清除王净

12.1.1、12.1.2锆及锆合金具有优良的核性能和耐酸、碱和其他 流体介质的腐蚀能力,因其耐腐蚀能力比钛材高,能在钛所不能耐 受的腐蚀介质中工作,所以它在化工、农药等行业中的应用越来越 多。施工现场遇到的锆材焊接工作主要是工艺管道。由于锆焊接 比钛有更强的活性特点,所适用的焊接方法主要是钨极情性气体 保护电弧焊和电子束焊等,而采用钨极惰性气体保护电弧焊具有 成本较低、简单易行等特点。错的焊接工艺接近钛,但在焊接过程 中对焊接区的保护要求要高于钛,焊接措施要严于钛。

纳溶液擦洗或浸渍焊件和焊丝。在临施焊之前最好再用丙酮或无 水酒精清洗一遍。另外,酸洗也是有效的清理方法,

.3.2锆的熔点比钛高出185℃,热导率也高出10%,所以 焊接电流要比焊钛时大,一般采用偏大一些的焊接电流和车 焊接速度施焊,同时采取加强冷却措施,这样可使锆材热影口 高温停留时间减少,有利于防止过热和产生脆性相

材焊接的保护区域是焊缝、温度高于300℃的热影响区和管道内 则。焊炬喷嘴直径应根据实际情况适当选择得大一些。采用的拖 罩保护主要是保护热态焊缝和300℃以上的热影响区外表面。拖 罩形状宜与焊件边缘相似,能够贴近焊件表面,才有利于保护。而 且在拖罩内多加细丝网,增强气筛的作用,保证保护气体均匀分 布,不紊乱不带入空气。要求主喷嘴与拖罩的气体流量不能相互干 扰,以避免产生系流导致保护效果变差,所以采用独立的气路提供各 区域的保护气体,且容易调节各路气体流量。锆管内部的保护措施与 钛管相同。采用塑料软管主要是考虑减少气管内壁上吸附的潮气。

12.3.4焊接操作时,要注意送丝的方式,焊丝应在保护气

和送进,不得外移。如果焊丝端头被空气所污染时,应将受 端头部位切掉,否则将空气带人熔池,影响整个焊接接头质量

面呈银白色。随看焊缝污染程度的增加,焊缝表面的颜色由银白色逐 渐成为微黄色、褐色、蓝色、黑灰色,最严重的可呈灰色。所以当焊道 表面出现变色(非银白色)时,应立即停止焊接,查明原因并采取措施

13焊接检验及焊接工程交接

13.1.1对所有工程使用的母材和焊接材料在使用前都应进行检 查验收,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,以保证由零部件组焊成构件的儿何精度 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,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焊缝的形 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。 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,方可开始焊接工作。焊工和焊接检查人员,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

13.2.1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查。

对采驾材科的焊按,为保证其焊按顶量,除应远拌正确的 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、耐腐蚀等;减小接头应力;防止 热影响区和焊缝产生率硬组织。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。缺点是太繁锁,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 压是大而沛底是小时线能是最大

13.2.4规定无损检测应在外观检查合格后进行,表面无损检测

13.2.6中断焊接是指一条焊缝,因某种原因未能完成而中断,焊

13.2.7清根的目的是为了消除第一道不符合质量要求的焊缝

13.2.9制作产品焊接检查试件是复验性质,是检验和保证工程 质量可靠性的一种手段。是否需要做焊接检查试件,由设计文件、 相关标准规定。

13.2.9制作产品焊接检查试件是复验性质,是检验和保证工程

物,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,会掩盖或干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。 对于有延迟裂纹倾向的接头,如低合金高强钢、铬钼合金钢, 焊后容易产生延迟冷裂纹,该延迟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天后才出现。若无损检测安排在焊后 立即进行,就有可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:对有延迟裂纹倾向的接头,无损检测应 在焊接完成24h后进行。 对有再热裂纹倾向的接头(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。

DLT1489-2015 三相智能电能表型式规范13.3.3表面无损检测方法通常是指磁粉检测和渗透检

13.3.3表面无损检测方法通常是指磁粉检测和渗透检测。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问题,原规范规定射线检 则为《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323、超声检 则为《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345,考 怎自前国内压力容器和压力管道已经统一执行现行行业标准《承 玉设备无损检测》JB/T4730标准,本规范涉及的压力容器和压力 管道,做了相应的变动,以保持与特种设备安全技术规范的一致 生。《承压设备无损检测》JB/T4730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》 B/T4730一2005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。射线检测和超声检测技术 等级的选择应根据设备或管道的重要程度,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

7对于设计没有规定进行射线检测或超声检测的焊缝,焊

对于设计没有规定进行射线检测或超声检测的焊缝,焊 查人员应对全部焊缝的可见部分进行外观检查,根据现场实 工情况,对焊缝内部质量有怀疑时,应提出使用射线检测或超 则方法对焊缝做进一步检验

13.3.8现场设备和管道的焊后热处理效果检查虽然有

法可以选择脚手架施工方案范例,但检查效果并不很理想,既有技术问题,也与检测成 本有关。本条规定了产品焊接检查试件和硬度检验方法,但这对 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 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 在异常,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。一般要考虑下面两种情况: 1当热处理记录曲线异常和热处理效果检查均不合格时,应 重新进行热处理。 2如果热处理记录曲线正常而热处理效果检查不合格,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处理。

13.4.1~13.4.4焊接工程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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