钛焊接作业指导说明书.doc

钛/钢(TA2/Q235B)复合板焊接作业指引书 目 录1 主题内容及合用范畴 1.1 主题内容1.2 合用范畴2 书引用文献3 材料 3.1 钛/钢（TA2/Q235B）复合板 3.2 钛(TA2)盖条3.3 焊接材料4 焊工5 焊接办法与设备6 焊接工艺评估7 焊前准备 7.1 下料7.2 坡口制备7.3 焊前清理、准备8 焊接 8.1 焊接工艺参数 8.2 技术规定9 质量检查9.1 检查人员9.2 检查项目10 焊接缺陷返修11 焊接环境12 安全防护1 主题内容及合用范畴1.1 主题内容本焊接施工指引书规定了电厂用TA2/Q235B复合板焊接时，对材料、焊工、焊前准备、焊接工艺、焊接质量检查以及焊接过程中焊接缺陷返修等技术条件，作为钛/钢(TA2/Q235B)复合板现场施工作业指引书。1.2 合用范畴合用于电厂烟囱用钛/钢（TA2/Q235B）复合板，即以钛（TA2）为复层，以低碳构造钢（Q235B）为基层钛/钢（TA2/Q235B）复合板焊接。凡本指引书涉及内容，如与设计图纸、技术合同不相符合处，均应一方面满足设计规定；凡本书未涉及内容，则以相应国标、设计图纸和技术阐明为准。 2 书引用文献钢构造工程施工质量验收规范 GB50205-钢焊缝手工超声波探伤办法和探伤成果分级 GB11345-1989涂装前钢材表面锈蚀级别和除锈级别GB8923-88钢构造焊接技术规程JGJ81-电力建设施工质量验收及评估规程（土建工程）DL/T5210.1-钛及钛合金复合钢板焊接技术规定GB/T13149-91钛制焊接容器JB/T4745-钛-钢复合板GB8547-3 材料本指引书中所有材料应符合设计施工图、技术规定规定，且都必要有合法有效材料质量证明书。 3.1 钛-钢（TA2/Q235B）复合板钛-钢（TA2/Q235B）复合板应符合GB/T8547-钛-钢复合板规定及订货合同中技术合同规定，其尺寸规格、坡口形式及刨边尺寸以设计图纸、技术规定和订货合同为准。3.2 钛盖条钛盖条施工应符合GB/T1314991规定。3.3 焊接材料3.3.1 钛焊丝复层钛板（TA2）用焊丝应符合GB/T3623规定，采用JB/T4745-钛制焊接容器附录D中相应焊丝STA2R。 3.3.2 氩气焊接用氩气纯度不应低于99.99，且符合规范规定，当瓶装氩气压力低于2MPa时不得使用。氩气纯度低于原则规定期，过量氧、氢、氮会被熔化焊缝金属吸取，致使焊缝变脆；过量气体会使焊缝产气愤孔；此外，氩气中杂质会减少焊缝拉断长度。3.3.3 钨电极非熔化极氩弧焊（TIG）采用铈钨电极，其质量应符合GB/T4191惰性气体保护焊和等离子焊接、切割用铈钨电极规定。4 焊工 钛和钢熔焊焊缝会产生脆裂，脆裂是由于焊缝中产生脆性化合物以及钛与钢热物理特性差别导致。由于焊工焊接操作中操作偏差导致钛/钢（TA2/Q235B）复合板烟囱焊接浮现任何缺陷，都是极具危害性。4.1 焊工必要通过培训，并经考试合格，获得合格证后方可上岗。4.2 由于钛材（TA2）为稀有金属，焊接有其特殊性，特别是钛/钢（TA2/Q235B）复合板焊接，由于钛和钢不具备异种金属可焊性，两者互熔所产生中间化合物是脆性组织，因此对焊接操作人员提出严格规定。4.3 在钛/钢（TA2/Q235B）复合板烟囱施焊过程中，焊工必要严格遵守施工指引书。5 焊接办法与设备5.1 复层钛（TA2）焊接采用钨极氩弧焊，选用相应焊接设备。为了使焊接能得以持续进行，应选用品备水冷却系统氩弧设备。钨极氩弧焊特点是焊缝质量高，氩弧燃烧稳定，热源集中，并且氩弧焊是明弧焊，焊缝质量易于控制，比焊条电弧焊和埋弧焊更易于实现全位置焊接。5.2 所选焊机引弧、稳弧性能要好，焊接过程中书参数稳定，调节以便，冷却水、保护气体供应系统安全可靠。复层钛焊接保护要好，输送氩气管道应采用不易吸潮材料塑料管，每次开机前对输气管进行检查，开机后，检查氩气出气状况，若发现其中输气管不正常，要由专业人员及时检修，待检修完毕后，再次检查，直到输气系统一切正常后，才可进行下一步工作。5.3 焊接设备应简朴、操作以便，可进行全位置焊接，适应性强、成本低，保护严格。6 焊接工艺评估6.1 烟囱用钛/钢（TA2/Q235B）复合板在第一次工程焊接前或焊接评估重要因素发生重大变化时，应进行焊接工艺评估。7 焊前准备由于钛-钢复合板由两种金属材料复合构成，其性能具备其独特之处，焊前准备必要引起高度注重，制定切实可行办法。7.1 下料厂家所提供钛/钢（TA2/Q235B）复合板均符合国标及电厂烟囱施工设计图规定，可以直接进入现场卷制、焊接。若遇特殊状况需要下料时，尽量采用机械办法，从复层钛材表面一侧开始切割，以避免复层钛材（TA2）剥离。若采用火焰切割时，规定钛复层背向火焰，复合板离地面高度应不不大于300mm，切口氧化层在焊接前必要清除。7.2 坡口制备7.2.1 焊缝形式钛/钢（TA2/Q235B）复合板重要焊缝形式如下：图 1阐明：1、如下各图中角焊缝未注释焊脚高度均为满焊缝，未注单位均为。 2、对接焊钝边2，宽度方向坡口单角度边30。3、钛/钢复合板纵缝和环缝复层用钛盖板厚度为1.6mm，宽度为50mm。7.2.2 坡口加工坡口加工采用机械办法或其他有效办法进行。加工钛/钢（TA2/Q235B）复合板坡口时，不能采用油质润滑。如采用气割、等离子切割等火焰加工，应将钛板氧化区用机械办法清除，加工后坡口表面应平整、光滑，不得有裂纹、分层、夹杂、毛刺和氧化色，坡口表面应呈银白金属光泽。7.3 焊前清理、准备钛（TA2）复层焊前清理是一项非常重要工作，由于其清理不细致导致污染钛材、钛焊丝被使用，其危害是致命。7.3.1 焊前应对钛焊丝进行化学清洗，酸溶液用HNO3、HF、H2O混合配制，清洗后必要用清水冲净，然后烘干，即可使用，若暂时不用应妥善保管，以免导致新污染。配制方式及清洗制度见下表1：表1溶液成分配一升所需量%酸洗温度酸洗时间minHNO330%40%室温1020HF2%5%H2O余量7.3.2 钛盖条装配时不能用铁器敲打焊件，应采用铜锤或铝锤敲击焊件，避免产生铁污染。7.3.3 钛（TA2）复层施焊前，采用清洗或机械办法（如刮刀、不锈钢丝刷）清理坡口区及附近污物然后再用干净白布蘸丙酮擦洗，清理范畴距离焊边至少40mm，焊件清理后要尽快施焊。7.3.4 清理干净焊丝和焊件应妥善保护，不应用裸手触摸，避免再次污染，否则应重新清理。7.3.5 钛盖条装焊时所用工具都应用丙酮或酒精清除灰尘、油脂等污物，且这些工具不能与钢构造焊接所用工具混用。7.3.6 焊工和装配钳工应戴干净白手套，穿干净工作服。8 焊接8.1 焊接工艺参数 钛/钢（TA2/Q235B）复合板焊接工艺参数经焊接工艺实验及焊接工艺评估拟定，其原则应保证复层钛（TA2）不被氧化，但又不能熔到钢面，尽量采用较小焊接线能量，基层钢板（Q235B）焊接不应过热，否则会导致复层钛板（TA2）氧化。焊接工艺参数如下（其中钛/钢（TA2/Q235B）复合板复层钛（TA2）纵焊缝及横焊缝对接工艺参数见表2、钛/钢复合板（TA2/Q235B）复层钛（TA2）角焊缝焊接工艺参数见表3）：表2钛/钢（TA2/Q235B）复合板复层钛（TA2）纵焊缝及横焊缝对接工艺参数焊缝焊缝层焊接办法焊接材料焊接书（cm/min）牌号规格（mm）电流（A）电压（V）焊接速度（cm/min）对接焊缝钛（TA2）盖条对接GTAWSTA2Rf1.64060101016表3钛/钢复合板（TA2/Q235B）复层钛（TA2）角焊缝焊接工艺参数焊缝焊缝层焊接办法焊接材料焊接书（cm/min）牌号规格（mm）电流（A）电压（V）焊接速度（cm/min）角焊缝钛（TA2）盖条与复层钛（TA2）角接GTAWSTA2Rf1.6851051010168.1.1 若需调节焊接工艺参数时，必要征得项目部主管领导承认后，方可进行调节，但其调节幅度不得超过原焊接工艺评估时所制定有关层工艺参数10%，并经实验焊接后，才干进行焊接施工，并在焊接施工记录中注明。8.1.2 如果浮现焊接工艺参数调节超过原工艺参数10%时，经试焊接仍不能满足焊接规定期，则应认真核对外界条件与否变化、焊材、焊接设备及保护气体状况等，待问题解决后再进行焊接工作，并在焊接施工记录中注明。8.2 技术规定由于钛、钢不能互熔，钛/钢（TA2/Q235B）复合板中钛（TA2）复层与钢（Q235B）只能各自焊接，本技术规定中规定了复层钛（TA2）焊接规定。由于钛（TA2）熔点高、热容大、导热性差及具备高化学活性，使钛材焊接远不及钢材普及，操作保护办法、工艺书和操作规定比钢焊接难度大、技术办法严格。8.2.1 钛/钢（TA2/Q235B）复合板内筒纵横焊缝错距规定见下图：图6 焊缝错距规定8.2.2 钛/钢（TA2/Q235B）复合板装配时以复层钛（TA2）表面为基准，基层钢（Q235B）焊接时书不适当过大，以免导致基层钢（Q235B）与复层钛（TA2）脱层或复层钛（TA2）氧化。钢面焊完后检查焊透限度，未焊透应在复层钛（TA2）一侧进行补焊，并将背面余高磨平，钢焊缝质量检查合格后方可进行复层钛（TA2）焊接。8.2.3 钛（TA2）焊件组对时定位焊点间距为50mm80mm，焊点尺寸约5mm，钛盖条左右两条缝定位焊点互相错开，定位焊普通不加焊丝，定位焊采用与正式焊接相似焊接材料及焊接工艺。若对焊件、焊丝干净限度有质疑时，可用干净白布蘸丙酮对其进行再次净化解决。8.2.4 钛（TA2）定位焊缝不应有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，否则应清除重焊，重焊应在附近区域进行。将会熔入永久焊缝定位焊缝应清除其表面氧化层等，焊缝颜色应为银白色、淡黄色或金黄色，并使焊缝两端平滑过渡以便于接弧，否则要加以修整。8.2.5 钛（TA2）焊接时尽量采用引弧板和熄弧板，禁止在坡口外工件表面上打弧。引弧板和熄弧板采用TA2板。8.2.6 钛（TA2）施焊时要采用办法（如加拖罩），保证正面及背面氩气保护，以保证复层钛（TA2）焊缝及其热影响区质量，复层钛（TA2）焊接接头保护好坏可以依照其表面颜色来拟定，该区颜色应为银白色、淡黄色或金黄色，否则为不合格，则要视状况应予修整。8.2.8 钛复层与钛盖板角接缝，应根部焊透，焊缝表面呈微凹形。8.2.9焊缝金属和高温热影响区晶粒长大是钛（TA2）焊接接头塑性下降重要因素，因此复层钛（TA2）焊接时，规定采用较小焊接线能量和较快冷却速度，压低电弧，并且将电弧偏向基体，以达到减小高温停留时间，减小晶粒长大限度和缩小高温热影响区目。8.2.10 钛（TA2）焊接过程中特别防止铁离子污染焊缝区。若浮现熔深过大，也许产生钛（TA2）焊缝与钢（Q235B）互熔时，应及时停止焊接，查明因素，并及时采用办法将互熔区予以清除。8.2.11 钛（TA2）焊接过程中定位焊点开裂，导致板边错位或间隙变化，应及时停止焊接，经修复后方可继续施焊。8.2.12 若发生触钨时，应及时停止焊接作业，去除触钨区，更换钨极后再进行焊接作业。8.2.13 钛（TA2）盖条间对接焊操作时最佳采用断弧焊接，以避免焊接接头氧化。8.2.14 钛（TA2）焊缝成形应光滑、均匀，不得有气孔、凹坑、氧化等缺陷，焊接完毕后应进行自检，发现问题及时修补解决。8.2.15 钛（TA2）焊后仔细清理焊件表面焊渣、焊瘤、飞溅物以及其他污物，必要时应对焊缝进行局部修整。9 质量检查9.1 检查人员焊接质量检查人员应经必要技术培训，能对的掌握焊缝质量评估原则。 9.2 检查项目9.2.1 外观检查9.2.1.1 焊后用肉眼或5倍放大镜对焊缝外形尺寸及表面质量进行检查，不得有裂纹、气孔、氧化、未熔合以及超过规定咬边等缺陷。焊缝成形应均匀、致密、平滑地向母材过渡。焊缝外观检查率为100。9.2.1.2 钛（TA2）焊缝表面不容许存在深度不不大于或等于0.5mm划伤。如有不不大于0.5mm划伤应清除，清除后焊缝表面不得低于母材表面，否则要进行补焊解决。9.2.1.3 钛（TA2）焊缝和热影响区表面颜色为银白色、淡黄色和金黄色为合格。若焊缝区或热影响区浮现其他颜色，则要视状况进行修整。如焊缝区或热影响区呈灰色或白色粉状物，必要清除氧化某些进行返修。9.2.2 无损探伤焊缝外观检查，按钢构造工程施工及验收规范GB50205-进行，其焊缝按二级焊缝质量规定进行检查，详细规定如下：钢焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检查，超声波探伤比例为20%；钛板搭接焊缝按JB/T4730.5规定办法进行渗入检测。其内部缺陷分级及探伤办法应符合现行国标钢焊缝手工超声波探伤办法及探伤成果分级法GB1134规定。焊缝成型良好，焊缝过渡圆滑，焊波均匀，焊缝宽度匀直，钛板焊缝颜色一致。焊工对所焊焊缝及时清理药皮后100%自检，专职质检员做25%抽查，并认真做好记录。无损探伤检查不合格时，应在缺陷两端延伸部位增长检测长度，增长检查长度应为该焊缝总长10%且不不大于250mm，若不合格，检测焊缝应为100%。焊缝返修按原工艺执行。质量记录填写内容及书写规定：质量验收及作业过程中施工记录由项目部专业质检员整顿，规定资料真实，笔迹清晰，内容全面。10 焊接缺陷返修10.1 当复层钛（TA2）焊缝上发既有不容许缺陷，经清除后需返修时返修办法应得到焊接技术人员批准，按评估合格焊接工艺进行返修。10.2 复层钛（TA2）焊接缺陷清除和修整，采用砂轮（机械）修磨办法进行解决。修磨时特别注意不要伤及其她无缺陷或不需修理部位，以免导致加大焊缝区域倾向。返修前将缺陷清除干净，必要时可采用表面探伤检查确认。用砂轮修磨后，再用白布蘸丙酮进行擦洗清理，清理完毕后再进行返修补焊。返修部位和返修过程应记入质量档案。10.3 复层钛（TA2）待修补部位开槽宽度应均匀、表面平整、便于施焊且两端有一定坡度。10.4 复层钛（TA2）焊接区同一部位返修次数不适当超过两次，若超过两次返修仍不合格，需经质量监督方技术总负责人批准，并将返修次数，部位和返修状况记入质量档案。10.5 如需用钛板补贴修复时，应用砂轮将以缺陷为中心周边向外延伸10mm左右钛层去除，去除后用机械办法制取与去除某些尺寸匹配钛板条，并对去除后部位及钛板条用丙酮进行清洗，待凉干后进行补块焊接。10.6 返修焊缝性能和质量规定与原焊缝相似。11 焊接环境11.1 对施工现场规定保持清洁、干燥、施焊宜在18以上进行。11.2 焊接环境风速应不大于1.5m/s。11.3 氩弧焊接时，焊接场合应有良好通风。11.4 钛/钢（TA2/Q235B）复合板火焰切割时，力求在通风良好地方进行。12 安全防护12.1 烟囱用钛/钢（TA2/Q235B）复合板焊接必要遵守安全操作规程及施工现场各项安全制度。12.2 焊工必要穿戴清洁工作服、工作鞋及白手套才干进入施焊区施工，工作服领口、袖口应扎紧。12.3 钛材（TA2）氩弧焊接时，操作人员应注意防光保护，面罩不应漏光。施工场地应有良好通风，必要有专人监护。12.4 焊机应安全接地，电缆线绝缘良好。12.5 气瓶应栓接可靠，以防倾倒。12.6 高空作业时，必要遵守登高安全操作规程。12.7 防止烧伤、烫伤及引起火灾等事故。