T_CWAN 0058-2021 摆动埋弧自动焊焊接工艺规范.pdf

ICS 25.160.20CCS J 33团团体体标标准准T/CWAN 00582021Vcbh 更好的听个人摆动埋弧自动焊焊接工艺规范Welding procedure specification for automatic swing submerged arc welding2021-05-21 发布2021-07-01 实施中中国国焊焊接接协协会会发发布布T/CWAN 00582021I目次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 一般要求.15 焊接设备.26 焊接材料.27 焊接坡口要求.38 焊接工艺要求.39 焊后检测和返修.410 安全防护.4附录 A（规范性）摆动埋弧自动焊的焊接坡口.5T/CWAN 00582021II前言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国焊接协会提出并归口。本文件起草单位：广州黄船海洋工程有限公司、哈尔滨焊接研究院有限公司、聚力新材料科技（日照）有限公司、成都工业职业技术学院、河北创力机电科技有限公司、重庆科技学院。本文件主要起草人：张继军、邵丹丹、雷炳育、陈立群、黄楚畅、谢文汉、王国佛、孟波、梁剑明、乔吉春、向登勇、武昭妤、卓振坚、谢祖靠、刘晓萍、李云军、罗玖田、王刚、蒋勇刚、蒋巍、杨婷。T/CWAN 005820211摆动埋弧自动焊焊接工艺规范1 范范围围本文件规定了船舶和钢结构建造中摆动埋弧自动焊的术语和定义、一般要求、焊接设备、焊接材料、焊接坡口及焊接工艺要求、焊后检测和返修、安全防护等内容。本文件适用于厚度15 mm60 mm碳素结构钢（Q235A、Q235B、Q235C、Q235D、Q275A、Q275B、Q275C、Q275D钢）、低合金高强度结构钢（Q355B、Q355C、Q355D、Q355NB、Q355NC、Q355ND、Q355MB、Q355MC、Q355MD、Q390B、Q390C、Q390D、Q390NB、Q390NC、Q390ND、Q390MB、Q390MC、Q390MD、Q420B、Q420C、Q420NB、Q420NC、Q420ND、Q420MB、Q420MC、Q420MD钢）及其他化学成分相近且力学性能相当钢材的平焊位置摆动埋弧自动焊焊接。2 规规范范性性引引用用文文件件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 50661钢结构焊接规范GB/T 700碳素结构钢GB/T 1591低合金高强度结构钢GB/T 5293埋弧焊用非合金钢及细晶粒钢实心焊丝、药芯焊丝和焊丝-焊剂组合分类要求GB/T 34000中国造船质量标准CB 3910船舶焊接与切割安全CB/T 3558船舶钢焊缝射线检测工艺和质量分级CB/T 3559船舶钢焊缝超声波检测工艺和质量分级CB/T 3761船体结构钢焊缝修补技术要求CB/T 3958船舶钢焊缝磁粉检测、渗透检测工艺和质量分级T/CWAN 0008焊接术语焊接基础T/CWAN 0009焊接术语熔化焊3 术术语语和和定定义义T/CWAN 0008和T/CWAN 0009界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1摆摆动动埋埋弧弧自自动动焊焊automatic swing submerged arc welding焊接时，电极作横向摆动的埋弧自动焊方法。4 一一般般要要求求4.1 环环境境要要求求4.1.1 遇到雨、雪天气时，应避免露天施焊，采取防雨、雪措施。4.1.2 施焊环境相对湿度原则上不宜大于90。若施焊环境相对湿度大于90 时，在焊接前宜对焊接坡口及其周围100 mm范围内的母材进行烘干处理。4.1.3 施焊环境温度应符合GB 50661的要求，原则上不宜低于0。若施焊环境温度低于0 但不低于-10 时，应采取加热措施，确保焊接坡口及其周围不小于2倍母材板厚且不小于100mm范围内的母材温度不低于20或最低预热温度二者的较高值；若施焊环境温度低于-10 时，应进行相应施焊环境下的工艺评定试验，评定合格后再进行施焊。T/CWAN 0058202124.1.4 若施焊环境风速过大而对焊剂铺设造成影响时，应采取挡风、防风措施。4.2 人人员员要要求求4.2.1 装配定位焊工应具备第三方机构认可的资质，对应焊接方法和焊接位置应符合焊接资质允许范围。4.2.2 摆动埋弧自动焊焊工应经过专业的技能培训，熟悉摆动埋弧自动焊设备中管路、线路等的连接要求和设备操作流程，熟悉焊丝和焊剂使用要求及焊接工艺参数特点。4.2.3 所有操作人员应熟悉焊接施工相关的设计图纸、焊接工艺文件等，能够按照设计图纸、焊接工艺文件等要求进行施工。5 焊焊接接设设备备5.1 摆动埋弧自动焊设备应包含自动焊接小车、焊接导轨、焊接电源、送丝机构、焊枪、动力输送电缆、控制信号输送电缆等，若焊枪的冷却方式为液体冷却方式时，摆动埋弧自动焊设备还应包括液体冷却装置。5.2 焊接电源至自动焊接小车的动力输送电缆和控制信号输送电缆长度应根据施工场地条件进行选配。5.3 摆动埋弧自动焊设备的额定焊接电流应大于或等于1250 A，额定焊接电流下的负载持续率应大于或等于60。5.4 摆动埋弧自动焊设备及其附属设备的各项仪表应定期进行检定，确保其仪表读数准确。5.5 焊接电源应具备漏电保护功能。5.6 焊接过程中应确保焊接电源通风畅通，焊接电源通风口应远离墙壁等障碍物。6 焊焊接接材材料料6.1 摆动埋弧自动焊用焊丝-焊剂组合的熔敷金属力学性能不应低于相应母材标准的下限值或应满足设计文件要求。6.2 摆动埋弧自动焊用焊丝-焊剂组合宜按表1的规定选用。表1 摆动埋弧自动焊用焊丝-焊剂组合推荐表序号母材焊丝-焊剂组合1GB/T 700 的 Q235A、Q235B、Q235C、Q235D 钢，以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材GB/T 5293 的 S49A(P)2XX-XXXX，以及强度等级、低温冲击韧性等级相当或更高的其他标准及型号2GB/T 700 的 Q275A、Q275B、Q275C、Q275D 钢，以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材3GB/T 1591 的 Q355B、Q355C、Q355D、Q355NB、Q355NC、Q355ND、Q355MB、Q355MC、Q355MD钢，以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材4GB/T 1591 的 Q390B、Q390C、Q390D、Q390NB、Q390NC、Q390ND、Q390MB、Q390MC、Q390MD钢，以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材5GB/T 1591 的 Q420B、Q420C、Q420NB、Q420NC、Q420ND、Q420MB、Q420MC、Q420MD 钢，以及化学成分相近且力学性能相当的其他钢材GB/T 5293 的 S55A(P)4XX-XXXX，以及强度等级、低温冲击韧性等级相当或更高的其他标准及型号6.3 焊丝-焊剂组合用于焊接生产前，应经过相应的焊接工艺评定试验。6.4 所用焊丝的表面不应存在铁锈、油污、水分以及其他影响焊接质量的杂质。6.5 焊丝在使用过程中，应保持其标签完好，以备查证。T/CWAN 0058202136.6 焊剂在使用前应按照说明书推荐要求进行烘焙，焊剂在使用和回收过程中应保持干燥。烘焙后的焊剂在大气中暴露的时长不应超过4 h。6.7 焊剂颗粒度应大于或等于60目且小于或等于10目。6.8 衬垫保存时应有防潮措施，焊接过程中不应使用受潮的衬垫。7 焊焊接接坡坡口口要要求求7.1 摆动埋弧自动焊的焊接坡口应符合附录 A 的要求。7.2 焊接坡口加工可采用火焰切割、等离子切割或机械切削等方法。若采用火焰切割或等离子切割方法进行坡口加工时，坡口加工后宜采用机械打磨方法去除坡口面氧化层。7.3 焊接坡口面应平直，坡口面粗糙度应小于或等于 0.2 mm。焊接坡口局部缺口深度应小于 2 mm，若焊接坡口局部缺口深度过大时，宜采用堆焊法对缺口进行修补，再采用机械打磨方式将修补区域打磨平整。8 焊焊接接工工艺艺要要求求8.1 装装配配8.1.1 焊接前可采用卡马或定位焊缝对待焊构件进行装配。若采用卡马进行装配时，卡马安装间距应控制在300 mm500 mm范围内；若采用定位焊缝进行装配时，定位焊缝长度应控制在30 mm50 mm范围内，定位焊缝间距应控制在300 mm500 mm范围内。8.1.2 焊接前应在待焊构件的焊接坡口两端安装引、熄弧板，引、熄弧板长度、宽度均应大于或等于100mm。引、熄弧板的安装宜采用焊条电弧焊或CO2气体保护焊进行。8.1.3 引、熄弧板材料焊接性应与母材焊接性相当或相近，且引、熄弧板材料强度不应大于母材强度。8.1.4 原则上引、熄弧板厚度应与母材厚度相同。若母材存在厚度差时，引、熄弧板厚度宜与薄板侧母材厚度相同。8.2 焊焊前前准准备备8.2.1 清理焊接坡口时，焊接坡口及其附近30 mm范围内不应存在铁锈、油污、水分、割渣、毛刺、氧化层等影响焊接质量的杂质。8.2.2 对于需要衬垫辅助的单面焊焊接坡口，应在焊接坡口背面安装衬垫，衬垫中心线应对齐坡口根部间隙中心。8.2.3 安装焊接导轨时，焊接导轨应安装于焊接坡口一侧，且应平行于焊接坡口，焊接导轨到焊接坡口的距离应符合自动焊接小车的调节范围。8.2.4 检查摆动埋弧自动焊设备时，应确保电路、管路、送丝系统、控制按钮和指示灯、参数表、机械运动及调节装置等能够正常运行。8.2.5 检查自动焊接小车带动下的焊枪运行轨迹时，若焊枪运行轨迹与焊接坡口偏差过大，应对焊接导轨的位置进行微调。8.3 焊焊接接8.3.1 摆动埋弧自动焊的焊接参数宜按表2的规定选用。表 2 摆动埋弧自动焊的焊接参数推荐表序号焊丝直径mm焊接电流A电弧电压V焊接速度cm/min焊丝伸出长度mm焊丝摆动参数端部停留时间s中间停留时间s摆动速度cm/min13.25006002535202525350.40.60.40.6121624.06507502535232825350.30.50.30.5101435.08009002535253025350.20.40.20.4812T/CWAN 0058202148.3.2 驱动自动焊接小车使焊枪在引弧板上引弧时，引弧点位置至待焊构件焊接坡口起始端的距离应大于或等于 80 mm。8.3.3 焊剂铺设时应保证焊接弧光不外露。8.3.4 每层焊道可采用单道布置，每层焊道的厚度不应大于 5 mm。8.3.5 焊丝端部摆动幅度应根据各层焊道对应坡口宽度进行设定，焊丝端部摆动幅度最大值应小于或等于 50 mm。8.3.6 每层焊道接头与前一层焊道接头错开的间距应大于或等于 30 mm。8.3.7 后续焊道焊接前应清理前道焊道的焊渣，且焊渣应待温度冷却至小于或等于200 后再进行清理。8.3.8 道间温度不宜过高，道间温度应小于或等于 230。8.3.9 焊接过程中原则上宜在熄弧板上收弧，收弧点位置至待焊构件焊接坡口终端的距离应大于或等于80 mm。若在熄弧板收弧前发生焊接中断，可采用机械打磨方式对焊接断弧位置进行打磨清理，再在断弧位置前 20 mm30 mm 范围内起弧。待焊接至熄弧板并完成熄弧后，采用机械打磨方式对断弧位置前的起弧点进行打磨处理，确保焊道整体高度均匀。8.3.10 对于双面焊焊接坡口，背面焊接前应从背面进行清根，清根后的凹槽应形成开口角度大于或等于10 的 U 形坡口。9 焊焊后后检检测测和和返返修修9.1 对焊缝及其周围的焊渣和飞溅物进行清理，再采用目视检测方法对焊缝表面进行外观检测。9.2 焊缝外观质量应满足GB/T 34000的要求或其他相当标准的要求。9.3 焊缝表面的无损检测可采用磁粉检测或渗透检测方式。磁粉检测或渗透检测应符合CB/T 3858的要求，除特殊要求外，其质量等级不应低于II级。9.4 焊缝内部的无损检测可采用射线检测或超声波检测方式。射线检测应符合CB/T 3558的要求，除特殊要求外，其质量等级不应低于II级。超声波检测应符合CB/T 3559的要求，除特殊要求外，其质量等级不应低于II级。9.5 检测人员检测发现的所有缺陷，应做明显标识，并反馈给返修人员。9.6 焊缝返修应按CB/T 3761的要求执行。10 安安全全防防护护10.1 进入作业区域的所有人员应穿戴齐全的劳动保护用品，应遵循作业区域相关的安全管理规定。10.2 不能接近强磁场的人员应远离设备和电缆。10.3 作业人员应熟悉生产环境及布局，应随时关注设备运行状态，防止发生砸伤、挤伤、摔伤、烫伤等安全事故。10.4 焊接设备的接线应由专业电工实施，应确保设备保护地线接线良好。10.5 所有电器接头及电缆接线柱应具有良好的导电作用，如电器接头及电缆接线柱发生锈蚀、断裂等现象时应及时更换。10.6 焊接过程中焊接设备输出电流较大，作业人员不应徒手触摸其电源线、电极等，以避免发生触电、烫伤等安全事故。10.7 焊接安全防护应符合 CB 3910 的要求。T/CWAN 005820215附附录录A A（规范性）摆摆动动埋埋弧弧自自动动焊焊的的焊焊接接坡坡口口A.1 摆动埋弧自动焊的焊接坡口如表 A.1 所示。表 A.1 摆动埋弧自动焊的焊接坡口焊接类型坡口形式坡口说明适用范围单面焊t钢板厚度，取 15 mmt60 mmb根部间隙，取 6 mmb10 mmp钝边尺寸，取 0 mmp3 mm坡口角度，取 45 60 用于平 焊焊缝的单 面焊接。双面焊t钢板厚度，取 15 mmt26 mmb根部间隙，取 0 mmb4 mmp钝边尺寸，取 3 mmp6 mm坡口角度，取 45 60 用于平 焊焊缝的双 面焊接。t钢板厚度，取 26 mmt60 mmb根部间隙，取 0 mmb2 mmp钝边尺寸，取 3 mmp6 mm1正面坡口角度，取 45 160 2背面坡口角度，取 55 270