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氩弧焊作业指导书

前 言

本标准重要起草人：魏贵恒
本标准审核人：王艳堂
本标准批准人：胡家楼
本标准自2023年1月 4日发布，自发布之日起在全公司范围内试行。 本标准由公司焊接与无损检测室负责解释。

手工钨极氩弧焊作业指导书
 1、范围
本标准合用于锅炉本体受热面、锅炉本体管路、主蒸汽管道、主给水管道、工业管道、公用管道和长输管道的手工钨极氩弧焊焊接工作。
2、 规范性引用文献
下列文献中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文献，其随后的修改单 （不涉及勘误的内容）或修订版均不合用于标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文献的最新版本。凡是不注日期的引用文献，其最新版本合用于本标准。
GB/T 983—95 《不锈钢焊条》 DL/T 869-2023
《火力发电厂焊接技术规程》 DL/T 5210.7-2023
《电力建设施工质量验收及评价规程》—焊接篇 SY0401-98
《输油输气管道线路工程施工及验收规范》 劳人部[1988]1 号
《锅炉压力容器焊工考试规则》 HYDBP006-2023
《压力管道安装工程焊接、热解决过程控制程序》 HYDBP018-2023
《压力管道安装工程焊接材料管理程序》 HYDBP008-2023
《压力管道安装工程计量管理手册》 HYDBP007-2023
《压力管道安装工程检查和实验控制程序》 HYDBP010-2023
《压力管道安装工程不合格品控制程序》
3、先决条件
3.1 环境
3.1.1 施工环境应符合下列规定：
3.1.1.1 风速：手工氩弧焊风速应小于 2M/S。
3.1.1.2 焊接区环境温度大于 0℃。
3.1.1.3 非下雨、下雪天气。
3.1.1.4 钨极氩弧焊电弧区在 1m 范围内，相对湿度小于 90%。
3.1.2 当环境条件不符合上述规定期，必须采用挡风、防雨、预加热、防寒等有效措施。
3.2 手工钨极氩弧焊焊接质量控制流程图
见图 1。

3.3 焊接材料
3.3.1 手工钨极氩弧焊焊接材料的采购和入库（一级库）由公司材料设备科负责，按《物资采购控制程序》和《焊材保管程序》执行。
3.3.2 手工钨极氩弧焊焊接材料入二级库的保管、焊剂、烘干、发放、回收由各项目负责，按《焊接材料保管程序》执行。
3.3.3 氩弧焊时所用的氩气纯度不低于 99.95%。
3.4 焊接设备
3.4.1 手工钨极氩弧焊焊接时设备可选用逆变焊机和可控硅整流焊机。施工用焊接、热解决设备由项目负责管理按施工机械维护制度执行。
3.4.2 焊接设备、热解决设备所使用的计量仪表应处在正常工作状况，并定期校验，由公司设备科负责，按《计量管理手册》执行。
3.5 焊工
3.5.1 焊工应经焊接培训中心培训，并按国家质量技术监督局颁发的《锅炉压力容器焊 工考试规则》经考试合格后取得“锅炉压力容器焊工合格证”，其合格项目满足所承担的手工钨极氩弧焊焊接工作需要。
3.5.2 焊工持证的合格项目均规定在有效期内。
3.6 焊件的准备
3.6.1 手工钨极氩弧焊用钢管、材料等管理由供应处负责按《物资搬运、贮存控制程序》执行。
3.6.2 管件坡口加工按“焊接工艺卡”规定进行，其加工质量由项目焊接检查员进行检查，并按《检查、实验状态控制程序》进行标记。
3.7 技术交底
3.7.1 焊接施工前由焊接技术人员向焊工、热解决工、焊接检查员等有关人员进行技术交底，并作好技术交底记录。
3.7.2 技术交底的基本内容
3.7.2.1 焊接及焊后热解决工艺、要点及措施。
3.7.2.2 焊接机工具。
3.7.2.3 焊接质量规定。
3.7.2.4 其他有关手工钨极氩弧焊焊接工艺的特殊规定、重点和注意事项。 3.7.2.5 焊前检查手工钨极氩弧焊施焊前由焊接检查员会同焊接技术人员和焊工， 检查焊接技术交底内容的贯彻情况，确认符合工艺规定后方可组装、施焊。 4、焊接基本规定
4.1 焊接施工程序
见图 2。
4.2 坡口加工
4.2.1 管道的坡口形式和坡口尺寸应按设计文献或焊接工艺卡规定规定进行。 4.2.2 不等厚对接焊件坡口加工应符合有关规定或设计规定。
4.2.3 坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子切割、氧—乙炔焰切割等加工方法。 在采用热加工方法加工坡口后应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
4.2.4 坡口加工后应进行外观检查，坡口表面应进行外观检查，坡口表面不得有裂纹、 分层等缺陷，若设计文献规定期可对坡口进行表面探伤。
4.3 组对
4.3.1 焊件的组相应按工艺卡规定进行。
4.3.2 不等厚对接焊件组对时，应力求内壁齐平。
4.3.3 除设计文献规定的管道冷拉伸或冷压缩的管道外，管件、焊件不得进行强行组对，更不允许运用热膨胀进行组对。
4.3.4 焊件的组相应垫置牢固，并应有防止焊接变形和减少应力的措施。
4.4 定位焊
4.4.1 定位焊的焊接材料、焊接工艺、焊工和预热温度等应与正式焊相同。
4.4.2 定位焊的长度、厚度和间距应能保证焊缝在正式施焊过程中不致开裂。 4.4.3 定位焊后应立即检查，如有缺陷应立即清除，重新定位焊。
4.4.4 定位焊所用的骑马铁、卡具等材质宜与母材相同，或同一类别号，拆除工卡具时应轻轻除去，不得损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨至与母材表面齐平。
4.4.5 点焊可采用GTAW 工艺进行，定位的高度为 2～4mm，定位焊的焊缝应用磨光机或电 磨修整，保证接头质量。
4.5 重要焊接工艺参数的选择：
4.5.1 中、高合金钢管道焊接管道内必须冲氩气，两端用水溶纸封堵。
4.5.2 钨极选用铈钨极，直径为 2.5mm。
4.5.3 电源极性为直流正接，电流选用 80-130A，氩气流量为 8-10l/min。
4.6 技术焊接
4.6.1 焊接引弧必须在坡口内进行，注意起弧、收弧质量，避免在坡口外收弧。 4.6.2 焊接时严格按照作业指导书（工艺卡）规定的规范参数、操作方法进行焊接，避免出现大电流、厚焊层的现象，层间接头要错开 10-20mm。
4.6.3 大径厚壁管道打底层焊缝厚度不小于 3mm。
4.6.4 层间清理使用钢丝刷、凿子进行；背面清除使用钢丝刷、凿子、磨光机进行。
4.6.5 第二层焊接要注意熔池温度和焊接速度及送丝速度，以防焊穿根层焊缝，另则第二层焊接应有防止层间未熔合的措施，二侧停留时间应适应延长。
4.6.6 对于规定预热的焊件，焊接要连续进行，且注意控制层间温度，被迫中断时，应采用保温缓冷措施，再焊时应仔细检查焊缝，确认无缺陷后，重新预热后进行焊接。
4.6.7 马氏体不锈钢管和铁素体不锈钢管手工钨极氩弧焊时，为防止根层的氧化或合金元素烧损，施焊时应在管内设备气室，提前充氩气，氩气的流量按工艺卡规定执行。
4.6.8 焊接结束后，清理焊污，并进行外观检查，若发现缺陷立即解决。
4.7 初次焊口或首批焊口的焊接组装
4.7.1 初次焊口或首批焊口的定义见“手工电弧焊工艺规程”，手工钨极氩弧焊焊口的组装按焊接工艺卡规定进行。
4.7.2 焊口组装后焊工自检，并由焊接检查员抽检及记录焊接彖质量检查表。 4.7.3 初次焊口或首批焊口的施焊焊工按焊接工艺卡规定施焊。
4.7.4 焊接检查员进行不定期的监督施焊，并作好焊接工艺参数登记表的记录工作。
4.8 焊后热解决
4.8.1 对中、高合金钢、马氏体不锈钢等手工钨极氩弧焊焊缝的焊后热解决按“热解决 工艺卡”规定进行热解决。
4.8.2 焊后热解决全过程必须有热解决曲线记录图。
4.9 操作注意事项
4.9.1 严禁在被焊工件的母材表面引燃电弧、试电流、或随意焊接临时支撑物。 4.9.2 施焊时应特别注意引弧、接头、收弧处的质量，收弧时应把弧坑填满。
4.9.3 多层多道焊的接头应错开，并逐层进行自检合格，方可焊接次层。
4.9.4 管子焊接时，管内应有防止穿膛风的措施。
4.9.5 在风、雨、雪的天气焊接，应有相应的防止措施。
4.9.6 焊接完毕焊工应自检，并标记，焊接施工应做到工完料尽，场地清。
5、质量检查
5.1 焊接检查按质量技术监督部门或协议规定的技术规定进行。
5.2 手工钨极氩弧焊焊缝的检查也可按相关验收标准和协议规定的技术规定进行。
5.3 外观检查
5.3.1 焊工对所有焊缝的表面质量必须作 100%的自检，并填写焊工自检登记表。 5.3.2 焊工外观的质量须符合下述规定：
5.3.2.1 焊缝表面不允许有裂缝、气孔、未熔合、未焊透、超规咬边等缺陷。
5.3.2.2 焊缝的外形尺寸应符合设计规定，焊缝边沿应圆滑过渡至母材。
5.3.3 焊接检查员根据技术规程或协议规定的规定进行专检，及时填写管道焊接“分项工程焊接接头质量检查评估表”。
5.3.4 初次焊口或首批焊口的焊接检查为焊接过程停止待检点。
5.3.5 焊缝或焊接接头的无损检查，硬度、光谱、金相实验、机械性能测试按《检查和 实验控制程序》进行。
5.3.6 焊接组装的质量由焊工自检、焊接检查员随机抽查。
5.3.7 施焊时的过程外观检查由质量员进行不定期的抽查，涉及焊接工艺参数，外观成形情况、焊缝外观检查等，并做好记录。
6 返修
当焊接接头有超标缺陷时必须进行返修，并应遵守下列规定：
6.1 不合格项解决按浙江省火电建设公司《不合格品控制程序》进行，或按协议规定解决。
6.2 焊缝返修工艺，应有经评估合格的焊接工艺评估。
6.2.1 经无损检查需返修挖补的焊缝，按返修工艺规定立即进行返修，并填写“焊接返 修工艺报批单”。
6.2.2 对不合格的焊接接头，应查明因素，采用对策，并对缺陷进行消除，确认缺陷消除后方可返修。
6.2.3 同一部位的返修次数一般不得超过二次，当焊缝进行二次返修或以上者，以及焊 缝质量批量不合格者，必须由焊接技术人员会同焊工、焊接检查员制定返修工艺及填报“焊接返修工艺报批单”。
6.2.4 返修应由持有相应合格的项目的焊工担任。
6.2.5 返修工艺报批单须经焊接专职工程师审核，项目总工或项目主任工程师批准方可返修施焊。
6.2.6 焊缝返修后仍按“6”质量检查中的规定进行检查。
7、安全事项
7.1 电焊机开机前应做好设备的例行保养及安全检查。
7.2 焊工必须对的使用劳动保护用品。
7.3 工作场地及附近区域不得有易燃易爆物品。
7.4 电焊机应有良好的接地。
7.5 不准将通电的焊钳搭在管子上。
7.6 使用电动工具打磨坡口及焊缝时应配带防护眼镜。
7.7 如进行热解决时应有专人监护，并挂设醒目的警示牌。
7.8 开坡口及切割用氧乙炔气瓶应直立放置，并应有防烈日曝晒的措施，放置距离应满足安全需要，即距焊按场合两瓶的相距均应大于5m 以上。
附 录 A
（资料性附录）
表 A1 压力管道手工氩弧焊工艺
焊接及热解决普通不合格品解决办法
序 号
缺陷类型
解决办法
纠正和防止措施
一
焊口外观缺陷类
1
表面气孔
用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行清理，如缺陷清除后焊缝表面成型达不到标准的规定期，必须重新进行补焊。补焊可用GTAW方法进行；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完毕后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。
产生表面气孔的因素一般为使用了不符合规定的焊材或工件表面的清理未达成规定或操作时焊丝角度不对或施工环境未达成规定等而引起的。防止表面气孔缺陷的产生必须从上述方面进行改正
2
焊缝未填满
必须重新进行补焊。补焊可用GTAW两种方法进行；补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完毕后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。
产生焊缝未填满的因素一般为焊工责任心不强或工件坡口形式不妥而引起的。防止焊缝未填满缺陷的产生必须从上述方面进行改正。
3
焊缝余高超标
角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之过渡圆滑，焊缝达成标准规定。
产生焊缝余高超标缺陷的因素一般为操作方法不妥或层间焊道布置不妥而引起的。 防止焊缝余高超标缺陷的产生必须从上述方面进行改正。
4
焊缝宽窄差超标
用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之焊缝达成标准规定。必要时应进行补焊。补焊可用GTAW方法进行；补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完毕后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。
产生焊缝宽窄超标缺陷的因素一般为焊工技能水平不够或责任心不强或坡口形式不妥而引起的。防止焊缝余高超标缺陷的产生必须从上述方面进行改正。
5
咬边
用角向磨光机或锉刀对咬边缺陷进行锉、磨，对轻微咬边，如缺陷清除后，并且达成圆滑过渡和符合标准规定期则认为合格，对较深咬边，则应在修磨后进行补焊。补焊可用GTAW方法进行，补焊时应注意引弧和灭弧、电流略增大，填满咬边凹坑。补焊后的焊缝仍需按规定进行打磨，并圆滑过渡至母材。
用角向磨光机或锉刀对咬边缺陷进行锉、磨，对轻微咬边，如缺陷清除后，并且达成圆滑过渡和符合标准规定期则认为合格，对较深咬边，则应在修磨后进行补焊。补焊可用GTAW方法进行，补焊时应注意引弧和灭弧、电流略增大，填满咬边凹坑。补焊后的焊缝仍需按规定进行打磨，并圆滑过渡至母材。
6
裂纹
用角向磨光机对缺陷进行打磨清理，且进行PT着色实验检查。保证无裂纹后进行补焊。补焊可用GTAW方法进行；补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完毕后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。 必要时应先对焊口进行光谱检查以确认焊接工艺选择是否对的，如焊接工艺选择不妥时应对焊口进行割口重焊解决。
产生裂纹的因素一般为焊接工艺选择不妥或焊接过程中工件沾到油、水等污物或工件在焊接时焊口处在较强外应力状态而引起的。
7
接头未熔合
角向磨光机、凿子对缺陷进 行打磨清理，确认无缺陷后进行补焊。补焊可用GTAW、方法进行；补焊前应进行必要的清理；补焊时必须考虑到引弧和熄弧 的位置；补焊完毕后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。
产生接头未熔合缺陷的因素一般为清理不妥或操作接头位置未到位引的。 防止接头未熔合缺陷的产生必须从上述方面进行改正。
二
焊口内部缺陷类
1
气孔、夹渣等非根部的圆形缺陷
用角向磨光机、凿子或碳弧气刨对缺陷进行打磨清理，确认无缺陷后进行补焊。补焊可用GTAW方法进行；补焊前应进行必要的清理；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理；补焊完毕后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。
产气愤孔、夹渣等非 圆形缺陷的因素一般为层间清理未达成规定或焊材未符合规定或操作 方法不妥或工艺参数选择不妥或施工环境未达成规定而引起的。 防止气孔、夹渣等非圆形缺陷的产生必须从上述方面进行改正。
2
未焊透、根部未熔 合、根部内凹、夹丝 等根部缺陷
用角向磨光机、凿子或碳弧 气刨对缺陷进行打磨清理，打磨清理前应对焊口缺陷位置及焊口受力状态进行确认，必要时应用外力改变焊口受力状态；还可在缺陷的对称位置用磨光机开一个‘小窗’以便确认缺陷是否已清除。确认无缺陷后进行补焊。特殊情况下可对焊口进行割口重焊解决。补焊可用GTAW方法进行；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理，补焊完毕后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。
产生未焊透、根部未 熔合、根部内凹、夹丝等缺陷的因素一般为工艺参数选择不妥或坡口角度钝边厚度不妥或操作方法不妥等引起的。 防止未焊透、根部未 熔合、根部内凹、夹丝等 缺陷的产生除从上述方面改正。
3
裂纹等非圆形缺陷
对近根部的裂纹、条形夹 渣、条形气孔的返工应使用角向磨光机、电磨或碳弧气刨清理，清理前必须对焊口的受力位置进行确认，尽量使焊缝在无处应力状态下进行返工，以防止在清理过程中再次产生裂纹；必要时还应用电钻打上止裂孔。对贯穿性的裂纹在清除后还应对焊口缺陷位置做PT实验检查。确认缺陷消除后可进行补焊。补焊可用GTAW方法进行；补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置并进行必要的层间清理，补焊完毕后应打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。
产生裂纹等非圆形缺陷的因素一般为工艺参数选择不妥或层间清理未达成规定或焊材未符合规定或操作方法不妥或施工环境未达成规定或焊接过程中工件沾到油、水等污物或工件焊 接时焊口处在较强外应力状态而引起的。防止裂纹等非圆形 缺陷产生必须从上述方面进行改正。
三
割口重焊类
使用角向磨光机、电锯、碳弧气刨等工具对焊口进行分段或一次性解决。重焊时应先将原焊缝金属去掉；坡口的形状应满足焊接操作的规定，必要时应对坡口进行补焊；割口重焊的焊接技术规定不得低于原焊接工艺的规定。
焊口须做割口重焊解决一般由于焊口有严重的未焊透、内凹、密集性气孔等缺陷或焊接工艺方法选择错误或管路安装错误而引起的。 防止焊口割口重焊必须从上述方面进行改正。
四
热解决
1
硬度偏高
根据不同的情况重新作热解决 
硬度偏高一般是因 为热解决未按工艺规定进行或焊接工艺未按工艺规定进行， 使焊缝及其根据不同的情况重新作热热影响区出现淬硬倾向解决 而引起的。防止硬度偏高必须从上述方面进行改正，如选择合适的焊接及热处 理工艺方法。
1
硬度偏低
根据不同的情况重新作热解决
硬度偏低一般是由于热解决未按工艺规定进行或焊接工艺未按工艺规定进行，使焊缝及其根据不同的情况重新作热 热影响区出现过热倾向解决高温时间过长而引起的。 防止硬度 偏低必须从上述方面进行改正，如 选择合适的焊接及热解决工艺方法。
五
其他缺陷
1
氩弧焊根层夹钨
使用角向磨光机、电磨或焊工凿子对缺陷进行打磨清理，直擦除法引弧，纯熟引弧方至清除，重新焊补。
采用高频引弧法或擦除法引弧，纯熟引弧方法。
2
焊缝氧化、过烧
使用磨光机、电锯等工具对焊口的根部进行分段和一次性解决，彻底清除氧化和过烧的焊缝，加工坡口进行重焊。
背部充氩保护必须良好，减少线能量。