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焊接技术交底

18
2020年4月19日
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二、 焊前准备
1、焊接施工程序

图1焊接施工程序
2、焊前的技术准备和焊接工艺评定的选定
2.1将审批合格的焊接工艺卡下发施工班组以指导和规范焊接施工。
2.2根据焊接管理工作所需的基本信息编制每日焊接工作记录表。

三、焊接材料的选定
3.1焊材的选用
根据焊接接头的种类和规格，并结合相关规范和选定的焊接工艺评定选择焊材，具体焊材选用如表1所示：
表2焊材选用表
序号　
材质
焊接方法
焊材
1
20#
GTAW
CHG-56
SMAW
CHE427R
2
L245NS
GTAW
HS09MnSHG-3
SMAW
J427SHA
3
Q345D
GTAW
CHG-56
SMAW
J507

3.2焊条的烘干
焊条的烘干参数一般以产品说明书的要求为准，没有特殊要求的按表3所示
表3焊材烘干参数表
焊条类别
烘干温度(℃)
恒温时间（h）
CHE427R
350℃
1
J427SHA
350℃--380℃
1-2
J507
300℃--350℃
1

四、焊接注意事项
4.1管子表面
1) 预备对接管子时，开焊前，应把管子表面可能影响焊接操作的漆、锈、锈屑、脏物和其它杂物清除。真正施焊前，能够采用业主同意的任何合适的方法，彻底清洁管端坡口。
2) 每根管管端内表面上至少 19mm（ 3/4 in.）范围内，所有漆、锈、锈屑、脏物和其它外来物质在布管组对前，都应用机械抛光。
3) 当管子与管子或管子与法兰焊接时，焊接区应至少有 25.4mm (1 in.)的宽带无外来杂物。
4.2管道切割
1) 管子要切割成段时，如果可能，应用机械方法切割。
2) 将与法兰连接的无论是工厂还是现场制作的管端，都必须切割准确而且为直角。
3) 长度小于 500mm 或小于管外径（取较大）的管段不得使用。
4.3坡口形式和尺寸的选择
为保证施工质量，现场管道坡口采用机械加工和火焰切割的制作方法，对管端进行再次切割或修整，确保管子的正确组对和间隙。
4.4 坡口加工应平整，组对前无裂纹、分层和夹渣等缺陷。
4.5焊接前，要对损伤的管子进行修复，如果不能修补，管子应当割掉重开坡口。
4.6管子切口质量须符合下列要求：
——切口表面须平整，无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。
——切口端面倾斜偏差小于管子外径的1%，且不得超过3mm。
坡口形式和尺寸的选择与焊接方法有关，并应考虑焊缝填充金属尽量少、避免产生缺陷、减少焊接残余变形与应力、有利于焊接防护、焊工操作方便等因素，结合现场实际，各类材质管道的坡口形式和尺寸选用如表4所示。
表4坡口形式和尺寸选用表
坡口名称
坡口形式
坡口尺寸（mm）
不锈钢/碳钢
Y形
坡口
δ
b

δ≤22 α=65±5°
b=2.0±0.5
p=1～1.5
五、焊接工艺
5.1.1管道组对应使内壁平齐，其错边量不应超过管道壁厚的10％，且不大于1 mm。
5.1.2对口间隙和错边量对焊接质量有重要影响，参与组正确焊工和质量检查员必须认真检查，确认合格后方可施焊。
5.1.3与母材焊接的工、卡具材质与母材相同或同一类别号，并采用与正式管道同样的焊接工艺焊接。拆除工、卡具时不得损伤母材，拆除后将残余焊疤打磨修整至与母材齐平，打磨后并做渗透检测，按JB/T4730.4- 标准评定I合格。不锈钢零部件组对时，不得在其表面使用碳钢工、卡具，当不可避免时，要采用无氯塑料布隔离，半成品存放时也要注意采用同样方法与碳素钢隔离，防止其腐蚀。
5.1.4壁厚不同的管道组成件组对，当管子的内壁差或外壁差壁厚差大于2mm时，按图2所示要求削薄，如果等壁厚管子相连，壁厚小于等于 7.14mm (0.281 in.)时，最大允许错边量为 0.79mm(1/32in. )。壁厚大于 7.14mm (0.281 in.)时，最大错边量为 1.59mm (1/16 in.)。任何更大的不等壁厚的错边量，应沿管周散布，并应不超过 1.59mm(1/16 in. )。如果管端损坏或有凹坑，超过了上述限制，就将被割掉，重新坡口。管子不能有锤击印记。而如果不等壁厚焊接，外错边量应不超过 3.18mm (1/8 in.)，内部错边应不超过2.54mm(1/10 in. )。如果超过这些值，超过要求值的厚壁管端应机加工研磨成 1/4 的坡比。管接口处要有支撑，在管周围提供合适的作业空间。

L≥4（S1-S2）

不同壁厚管子加工要求

图2 不同壁厚管子和管件加工要求
5.1.5 定位焊应采用和根部焊道等同的焊接材料和焊接工艺，并由合格焊工施焊，定位焊缝长度为10~15mm，且厚度不超过壁厚的2/3，定位焊缝基本均匀分布，保证在正式焊接过程中接头不致开裂，正式焊接前，焊工应对定位焊缝进行检查，发现缺陷时应及时处理，合格后方可焊接；
5.1.6 当采用工卡具组对，且工卡具与母材焊接时，工卡具材料要与母材化学成分相同或相近。
5.1.7 工卡具拆除应在热处理或试压前进行，用火焰切割或砂轮割除，不得用敲打法去除。
5.1．8管子对口时在距接口中心200mm处测量平直度，当管子公称直径小于100mm时，错边量不应超过壁厚的10﹪，允许偏差≯1mm；当管子公称直径大于或等于100mm时，允许错边量不应超过壁厚的15﹪，且不大于2mm，但全长允许偏差为10mm。
5.1.9直缝或螺旋焊缝错开间距不应小于100mm；
5.1.10禁止用强力对口和热膨胀法对口，以防引起附加应力。
5.1.11管台和承插口焊接型式见图3和图4，马鞍口和承插焊法兰焊接型式见图5和图6。

K=1.25T，且不小于3.2mm
C≈1.6mm

图3 管台连接型式简图 图4 承插口焊接型式简图

m=3.2mm或0.5倍的支管公称壁厚，取最小值
g=2-3mm
图5 马鞍口焊接型式简图 图6 承插焊法兰焊接形式简图
六、焊接工艺
6.1焊接方法的确定
本次管线焊接对于DN＜50,且壁厚＜5mm的管线采用全氩弧焊（GTAW）；DN≥ 50，且壁厚≥3.5mm或壁厚≥5mm（管径不限）的管线采用氩电联焊（GTAW/SMAW），即氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面相接合的焊接工艺。
6.2焊前预热
6.2.1 当焊接环境温度低于下列温度时，应采取措施将焊接周边1米范围内的环境温度加热至0℃以上并根据壁厚范围将焊缝预热到规定温度后再焊接；否则不允许施焊：
a、非合金钢焊接时环境温度低于-20℃；
b、奥氏体不锈钢焊接时环境温度低于-5℃；
6.2.2当环境温度低于0℃时，对于碳钢和其它不要求预热的管线在始焊位置100mm的区域内预热至10℃以上。整个焊接过程中的层间温度均不得小于预热温度。
6.2.3所有焊前预热均采用火焰进行预热。用火焰加热时，火焰不应直接触及焊道坡口。预热升温应缓慢而均匀，防止局部过热。预热温度的测量，宜采用红外线测温仪，测点应均匀分布。
6.2.4预热范围应以对口中心线为基准两侧不小于焊接厚度的3倍且各不小于100mm的区域。加热区以外的100mm以外的范围内，应予以保温。
6.2.5 预热温度宜在距对口中心50mm-100mm范围内进行测量，测量点应根据焊件情况均匀分布。
6.3焊接工艺参数
焊接工艺参数见下表，具体详见附件《焊接工艺规程》。
表5焊接工艺参数：
管 子

规 格
焊　接
层　道
焊 接
方 法
焊 接
材 料
电 源
极 性
焊接电
流（A）
氩电连焊电压（V）
焊接速度
（mm/min）
20#

打底
GTAW
CHG-56
正接
100～120
11～13
70～110
填充
SMAW
CHE427
反接
90～110
21～23
70～100
盖面
SMAW
CHE427
反接
90～110
21～23
70～100
L245NS

打底
GTAW
HS09MnSHG-3
正接
100～120
11～13
70～110
填充
SMAW
J427SHA
反接
90～110
21～23
70～100
盖面
SMAW
J427SHA
反接
90～110
21～23
70～100
Q345D
打底
GTAW
CHG-56
正接
100～120
11～13
70～110
填充
SMAW
J507
反接
70～90
18～20
80～120
盖面
SMAW
J507
反接
70～90
18～20
80～120
盖面
SMAW
A022
反接
80～100
22～26
90～120

6.4焊接工艺要点
6.4.1 一般工艺要求
6.4.1.1 当焊接环境出现下列任一情况时，应采取有效防护措施，否则不得施焊：
a) 焊条电弧焊时风速大于8m/s；
b) 氩弧焊时风速大于2m/s；
c) 相对湿度大于90%；
d）下雨或下雪；
e）焊件温度低于-20℃。
6.4.1.2 承插焊缝至少焊接两遍，并满足技术文件、标准规范的要求。
6.4.1.3 注意引弧和收弧质量，引弧时采用回焊引弧法，收弧时要填满弧坑，多层焊的层间接头应相互错开。
6.4.1.4 不得在焊件表面引弧或试验电流，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。
6.4.1.5 多层焊时各层、道之间的接头相互错开30mm-50mm,接弧处保证熔合。
6.3.1.6 管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头应进行100%射线检测合格后方可覆盖。
6.4.1.7 与阀门对接的焊缝施焊时，阀门要始终处于开启状态。
6.4.1.8 电焊把线及地线应绝缘良好，以防把线拖动时产生火花击伤管道表面。
6.4.1.9 氩气纯度不低于99.99%。
6.4.1.10焊丝使用前应进行清理，去除油、锈等污物。
6.4.1.11 焊接大管径焊口时，采用两人分两个半圆同时施焊，对于长焊缝采用分段退步焊，以控制焊接变形。
6.4.1.12 管道焊缝焊接应在保证在焊接工艺卡规定的范围内，在保证焊透和熔合良好的前提下，采用小电流、短电弧、快速焊和多层多道焊工艺，并控制焊接层间温度。
6.4.1.13 除焊接工艺有特殊要求外，每条焊缝应一次连续焊完，如因故被迫中断，应采取防裂措施。再焊时必须进行检查，确认无裂纹后方可继续施焊。
6.4.1.14 多层焊接时，每焊完一层必须彻底清除熔渣，并对焊缝进行目视检查，确认无缺陷时，再进行焊接，对于不锈钢而言，要待焊缝冷却后，再焊接下一层焊道；
6.4.1.15 严禁在坡口以外的部位引弧，接地线应与焊件紧密连接，防止母材被电弧擦伤；被电弧擦伤的目材要及时修磨处理。
6.4.1.16 除工艺或检验要求需分次焊接以外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按工艺要求继续施焊；
6.4.1.17每天工作结束后，在管道的开口端都应采取保护措施，防止小动物、爬虫等进入管道。管端阻塞物应等到开始工作再拿开。对死口、长管段的两端都应设夜间临时盲板。
6.5碳钢、低合金钢管道焊接
本工程中工艺管道所用的碳钢和低合金钢管道材质主要有20#,L245NS,Q345D该类材料焊接性能良好，在正确的焊接工艺保证下，能够获得优质的焊接接头，施工中同时应注意以下几个方面：
6.5. 1控制焊接线能量在18～30kJ/cm范围内，因为焊接线能量过大，焊缝接头热影响区晶粒会粗大，引起组织脆化，同时过大的线能量也会导致焊接变形量过大。
6.5. 2施焊时采用短弧，以保证电弧稳定并加强对熔池的保护。
6.5. 3定位焊应采用作为焊缝组成部分的定位焊缝。
6.5. 4打底时从两定位焊缝中间起焊，采用小摆动操作，确保两侧熔合良好，背面成形高度保证在1～2mm之间。
6.5. 5当使用手工电弧焊填充及盖面时，焊道采用小摆动操作，层间清理要彻底。
七、焊接检验
7.1检验焊接接头前，专职质检员应按检验方法的要求，要求班组对焊接接头的表面进行相应处理，清除表面熔渣，飞溅和其它污物。
7.2 焊缝外观应成型良好，宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计文件规定，外形应平缓过渡。
7.3 焊接接头表面的质量应符合下列要求：
7.3.1 不得有裂纹未熔和、气孔、加渣、飞溅存在；
7.3.2 设计温度低于-29℃的管道、不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面，不得有咬边现象；其它材质管道焊缝咬边深度不应大于0.5mm，连续咬边长度不应大于100mm，且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%；
7.3.3 焊缝表面不得低于管道表面，焊缝余高△h应符合下列要求：
7.3.3.1 100%射线检测焊接接头，其△h≤1+0.1b1 ,且不大于2mm；
7.3.3.2 其余的焊接接头，△h≤1+0.2b1 ,且不大于3mm；
注：b1为焊接接头组对后坡口的最大宽度，mm。
八、质量保证措施
1、焊接环境管理
1.1为保证焊接质量，提高焊接一次合格率，除选用技术水平高的焊工外，还必须加强焊接气象管理，改进施焊环境条件。为此，在施工现场配备干湿温度计，并做好相应记录。
1.2当施焊环境湿度大于90%、焊条电弧焊风速超过8m/s、氩弧焊风速超过2m/s、雨天或雪天、环境温度低于0℃时，尽量避免焊接，必须焊接时现场采取以下措施：在预制阶段，能够采用制作的独立防风棚档风。同时对管道接口处用无氯塑料布（活动口）或水溶纸（固定口）封堵，防止穿膛风。

图10 防风保温棚
2、 焊接管理制度
2.1所有与工程焊接有关的工作应严格执行焊接施工方案的规定，如有违反，造成质量事故者，将追究相关责任。
2.2焊工应按照图纸规定的焊接位置、焊脚高度施焊，焊缝外形偏差应符合本焊接施工方案的规定。当不能确定焊接的相关要求时，必须及时向技术人员询问。
2.3焊工施焊过程中发现焊接裂纹，必须立即向焊接工程师或质检工程师报告，妥善处理后方可继续施焊。