焊接基本工艺指导书.doc

克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）

焊接工艺指引书

编制：
审核：
审批：

中华人民共和国航天建设集团公司
09月

目 录

1．合用范畴
2．编制根据
3．焊工管理
4. 焊材管理、坡口加工、管口组对、焊接以及检查
4.1 焊材管理
4.2 坡口加工
4.3 管口组对
4.4 焊接规定
4.5焊接检查
4.6 焊接验收

附表：焊接工艺规程1.合用范畴
本指引书合用于克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）输气管道工程管道焊接，涉及焊工管理、焊材管理、坡口加工、组对、焊接以及检查。
2.编制根据
2.1.设计图纸
2.1.1. 克拉玛依市中心城区供水系统工程—泵房工程及绿化环网工程—上部管线工程项目（PPP）输气管道工程线路施工图
2.2.施工技术原则及验收规范
2.2.1.GB 50184-《工业金属管道工程施工及验收规范》
2.2.2.GB 50268-《给水排水管道工程施工及验收规范》
3.焊工管理
l 参加本工程施焊焊工必要持有与焊接项目相适应焊工合格证。
l 在本工程施焊过程中，焊工应严格按焊接工艺规定施焊。焊工若违背工艺纪律应及时停止该焊工施焊。
l 焊工应对自己施焊焊缝进行自检，合格后作好焊缝标记。
4.焊材管理、坡口加工、管口组对、焊接以及检查
4.1焊材管理
l 焊接材料设专人验收、保管和发放。
l 焊接材料应按类别、型号、规格和入库时间等分别存储。
l 焊材仓库应干燥且通风良好，相对湿度不应不不大于60%。
l 焊材存储必要垫高，离地及墙距离均不得不大于300mm。
l 焊材应按规定进行发放和回收，并作好记录。
4.2 坡口加工
l 焊接坡口角度、钝边、根部间隙、对口错边量应符合设计、规范和焊接工艺指引书规定。
l 管段坡口若有机械加工形成卷边，用电动砂轮清除整平。
4.3 管口组对
4.3.1 选管
测量每一管段管口以及管体直径、椭圆度及其弯头端口直径及其椭圆度，在管段两端写上A、B标记，并加以记录；依照记录，为连头以及加弯头处，提前选出偏差最接近管段、弯头进行组对做准备。
4.3.2 对管口表面不大于3mm点状缺陷和划伤，按规范规定用焊接进行修补，修补试要严格按焊接工艺进行。
4.3.3 若管口有深度不不大于等于3mm点缺陷、划伤或者凹陷深度超过3.5%D，则管口必要切除。
4.3.4 用直尺或自制卡规检查管口椭圆度，采用胀管器、千斤顶等工具进行管口矫正。
4.3.5 管道组对前应清除管端坡口表面及坡口边沿内外侧不不大于10mm范畴内油漆、氧化皮、锈斑、毛刺等，并打磨露出金属光泽，为防止损伤母材，应用电动刷清除。
4.3.6 管口清理完毕后，及时转入组装焊接工序，其间隔不适当超过3小时，以避免二次清管。
4.3.7 管口组对错边量均匀分布在圆周上，根焊完毕后，禁止校正管子接口错边量，禁止用锤击办法强行组对管口。
4.3.8 管道组对完毕，如下列原则进行质量检查，填写组对记录。
管道组对检查原则 表1
序号
检查项目
规定规定
1
坡口
60±5°
2
管内清扫
无任何杂物
3
管口清理和修口
管口完好无损、无铁锈、油污、毛刺
4
管端螺旋焊缝或直缝余高打磨
端部10mm范畴内余高打磨掉，并平缓过度
5
两管口螺旋焊缝或直缝间距
错开间距不不大于或等于200mm
6
错边量
不不不大于1.6mm
7
钢管短节长度
不不大于1D 且不不大于0.5m
8
管子对接
不容许割斜口
4.4 焊接规定
4.4.1焊口预热
环境温度低于等于5℃时，必要将焊口两侧100mm范畴内预热，预热温度为100℃，并焊后缓冷。
l 焊口预热前，在管段两侧加防风套密封管口，防止产生穿堂风，影响预热质量。
l 预热采用环形火焰加热器加热或中频加热办法进行。
l 预热时，为保障在预热范畴内温度均匀，采用红外线测温仪在距管口50mm处，测量均匀圆周上8点。预热热源撤走1-2分钟后，尽快开始焊接。
4.4.2焊接办法
l 该工程采用手工下向电弧焊打底，填充盖面采用药芯焊丝电弧焊办法进行。
l 焊接机组在人员配备方面，考虑到死口分布不持续性和困难地段组对施工进度，每作业机组配备2组2名焊工，每人各负责一半管口（如图4.4－1）。根焊、填充、盖面这三道工序由其负责施焊。每层焊道焊完后，人工打磨检查解决。

图4.4-1 焊工施焊布置示意图
l 参加本工程焊接作业焊工需持有上岗证方可进行施焊。
l 整个施焊过程，按照焊接工艺程施工。为防雨雪及风沙天气，各焊接机组均配备焊接挡风棚。
l 当遇如下状况，在挡风棚内作业：
当环境湿度不不大于90%RH时，可在挡风棚底部铺垫一层4mm厚塑料布，并在焊接作业区内铺垫2平方米5mm厚毛毡（以防焊接飞溅烧伤塑料层），从而制止来自地面潮气；在挡风棚进气口加松软干燥木锯末（每小时更换一次），以减少入气湿度；同步，在挡风棚内，配备除湿机，以提高挡风棚内整体干燥限度。当采用以上办法，挡风棚内湿度还不可以降至90%RH时，各机组停焊。
当环境温度低于5℃时，采用焊口预热。
当风速不不大于等于8米/秒时，半自动焊机组需在挡风棚内作业。
4.4.3 焊接过程中，对母材保护
l 施焊时禁止在坡口以外管壁上引弧；
l 焊机地线与管道坡口搭接牢固，为防止地线与管壁产生电弧而烧伤管材和防腐层，焊前在防腐层两端缠绕一周宽为800mm保护层，以防焊接飞溅灼伤(现场防护如下图所示)。
Φ10-12 mm钢筋
铁板圈（δ=2mm）
固定橡胶带（δ=3mm）
橡胶层（宽800mm；δ=5mm）

图4.4-3 焊接施工防腐层保护图
4.4.4根焊
l 根焊之前，先将预热后表面污垢清除干净。
l 撤离内对口器前应完毕所有根焊道。撤离外对口器前，根焊道必要完毕60%以上，且焊完焊道应沿管周长均匀分布，对口支撑或吊具应在完毕所有根焊道后方可撤除。
l 在进行根焊焊接时，需用自制防风套封管口，以有效防止管内产生穿堂风。
l 在两名焊工收弧交接处，先到达交接处焊工多焊某些焊道，便于后焊焊工收弧。
l 根焊道必要熔透，背面成型良好。根焊完毕后，用角向磨光机修磨清理根焊外表面熔渣、飞溅物、缺陷及焊缝凸高。修磨不得伤及管外表面坡口形状。
4.4.5填充、盖面
l 根焊与填充时间间隔不适当不不大于30分钟；
l 焊道起弧或收弧处，互相错开30mm以上。焊接前每个引弧点和接头用角向磨光机打磨。在前一焊层所有完毕后，开始下一焊层焊接。各层焊接接头互相错开一定距离。
l 为使层间温度满足规范规定，当环境温度较低时，在施焊时前，用液化气烤把对焊口由上至下加热。
4.4.6焊后缓冷
l 当环境温度较低时，需进行焊后缓冷解决时，焊后缓冷使用可以岩棉被包裹办法进行。
l 焊后不打药皮，待焊道冷却后再敲掉药皮，把焊道清理干净，这样可使焊道缓冷。
l 焊道完毕后立虽然用保温被包裹。保温被用毛毡和3.5m×1m×50mm石棉被制作。包裹前，用喷灯烘烤石棉被至80℃ 以上，然后及时将完毕焊口趁热裹上石棉被并盖上毛毡，用橡皮带捆紧，保温时间在半小时以上。详细形式如下图。
l 缓冷后，将接头表面飞溅物、熔渣等清除干净，焊接废弃物集中保管，统一解决。

图4.4-6 现场保温示意图
4.4.7焊道返修
l 接到返修焊接评估后，及时组织有经验焊工进行考试：
l 焊口返修在接到返修单后，及时组织有经验且具备返修资格焊工进行返修：
l 进行返修前，先将返修表面铁锈等杂物清理干净；
l 表面清理合格后，用动力角向磨光机将焊接缺陷找出，并彻底清除干净，且修磨出便于焊接坡口形状，坡口形状还应符合返修焊接工艺规定。
l 返修时，预热、层间温度执行批准焊接工艺规定。
l 当裂纹长度不大于焊缝长度8%时，应使用评估合格返修焊接规程进行返修。当裂纹长度不不大于焊缝长度8%时所有带裂纹焊缝必要从管线上切除。
l 焊缝同一部位返修次数不得超过2次。根部只容许返修1次，返修后按原原则检测。
4.4.8修补
l 在进行焊接过程中，当发现焊接有缺陷时，需要对缺陷部位进行修补，每处修补长度应不不大于50mm；
l 当相邻两修补处距离不大于50mm时按一处缺陷进行修补；
l 对管子表面偶尔浮现引弧点，经工程监理容许，可进行修补时，修补后管壁厚度偏差应在容许公差范畴之内。
4.4.9雨季焊接施工
l 雨季施工期间严格控制焊条烘干温度，焊条放在保温桶中存储，做到用一根取一根，并将焊条保温桶盖盖好。禁止一手焊接，另一手拿一把焊条，或把焊条放在地上或放到被焊工件上。半自动焊丝在使用时再拆封，尽量做到当天拆封焊丝，当天焊完，不留余量。
l 焊条及实芯、药芯焊丝存储于干燥环境中，当其受潮后，禁止烘干再次使用。
l 雨后进行焊接作业，在被焊接工件表面干燥并达到焊接工艺规定焊接预热温度后，方可进行焊接。
l 每天收工前，将管子两端用特制管口密封套密封，以防止雨水、泥沙、杂物等进入管内。
4.4.10冬季焊接施工
l 冬季施工焊接前，对管口用火焰加热，除去露水、霜层、冰点，以保证管口干燥度。
l 在管口焊接时，用防风套封堵管口，一方面可有效防止管内产生穿堂风，以提高根焊背面成型，此外可减少其冷却速度。
l 焊接前管口预热，在焊接工艺容许范畴内，并通过工程监理容许后，可以恰当提高焊口预热温度；在施焊过程中，每层焊接完毕后且下层施焊前，对焊道再次预热，以保证层间温度。
l 当每个管口焊接量整体竣工后，及时对焊口进行焊后保温。
4.4.11焊口割除
当存在下列任一状况时割除整个焊口重焊：
l 同一部位补修及返修合计数超过2次；
l 当需返修焊缝总长度超过焊口周长30%时；
l 当需去除根焊道返修焊缝需返修总长度超过焊口周长20%时；
l 当裂纹长度不大于焊缝长度8%时，经业主批准后使用评估合格返修焊接规程进行返修；否则所有带有裂纹焊缝必要从管线上切除。
对割掉重焊焊口执行连头焊接工艺。
4.4.12施工中应注意问题
l 焊条应存储在移动焊材库内或焊条桶内，作到随用随取。
l 雨季施工严格控制焊条烘干温度，焊条放在保温桶中存储，做到用一根取一根，并将焊条保温桶盖盖好，禁止一手焊接，另一手拿一把焊条，或把焊条放在地上或放到被焊工件上。
l 焊条存储于干燥环境中，当其受潮后，禁止烘干再次使用。
l 雨后进行焊接作业，被焊接工件表面干燥后，方可进行焊接。
l 钢管道焊接，每天收工前，将管子两端用特制管口密封套密封，以防止雨水、泥沙、杂物等进入管内。
4.5 焊接检查
4.5.1 焊缝应进行外观检查，检查前应将熔渣、飞溅清理干净。
4.5.2焊缝表面质量，应符合下列规定：
l 焊缝表面及热影响区，不得有裂纹、气孔、夹渣和弧坑等缺陷；
l 对接焊缝咬边深度，不得不不大于0.5mm；咬边持续长度，不得不不大于300mm；焊缝两侧咬边总长度，不得超过焊缝长度15%；
l 焊缝宽度，应按坡口宽度两侧各增长1mm－2mm拟定；
l 对接接头错边量，应不大于1.6mm。
4.6 焊接验收
焊接检查分为外观检查与无损检查。
4.6.1焊接成形焊口由我方专业质检人员，采用目测及使用焊接检查尺对焊道外观进行焊口质量检查，焊道外观检查涉及如下项目：
l 焊缝外观成型均匀一致，焊缝及其附近表面上不得有焊渣、飞溅、裂纹、未熔合、气孔、夹渣、引弧痕迹、有害焊瘤、凹坑、夹具焊点等缺陷；
l 焊缝表面不应低于母材表面，焊缝余高不不不大于为2.0mm，超标某些可以进行打磨，但不能伤及母材并与母材进行圆滑过度；
l 焊后错边量不不不大于1.6mm；
l 焊缝宽度为两侧外表面坡口宽度每侧增长1.0～2.0mm；
l 咬边深度不超过0.5mm；咬边深度在0.3～0.5mm之间，单个长度不超过30mm，合计长度不不不大于焊缝圆周全长15%；
l 外观检查合格后，认真填写焊接工艺记录和焊口无损检测报验单，交监理审查。
l 外观检查后，在焊口上游钢管距焊口400mm处，用记号笔按规定编写焊标语，焊口要应涉及桩号、焊标语、焊工组（焊工）等内容。
4.6.2无损检测
焊口无损检测在焊道外观检查合格后，由项目部质检负责人统从来监理工程师提交焊道无损检测委托，由监理联系业主指定无损检测单位进行检测。管道焊缝所有采用100％超声波照相检查，不低于Ⅰ级。

附表：焊 接 工 艺 规 程
焊接工艺评估报告编号：
焊接办法
SMAW-FCAW
母材牌号
Q345B
焊接位置
6G
母材规格
Φ1422×16mm
Φ1422×18mm
焊接方向
下向焊
接头型式及焊接顺序简图
焊接极性
打底、填充、盖面正接

焊材牌号
E6010，E71T8—Ni1J
焊道间隔
30min
焊接速度
100~330/min
坡口型式
V
组对间隙（mm）
1.5~2.5mm
坡口钝边（mm）
0.5-1.5mm
焊接层次
1(根焊）
2（热焊）
3（填充焊）
4（填充焊）
5（盖面焊）
焊接办法
SMAW
FCAW
FCAW
FCAW
FCAW
焊材名称
E6010
E71T8—Ni1J
E71T8—Ni1J
E71T8—Ni1J
E71T8—Ni1J
焊材规格（mm）
Φ4.0
Φ2.0
Φ2.0
Φ2.0
Φ2.0
电源极性
正
正
正
正
正
焊接电流（A）
65～126
153～234
153～242
153～242
153～242
焊接电压（V）
25～35
17～19
17～22
17～22
17～22
焊接速度（cm/min）
100～150
200～320
200～300
190～280
200～330
备注
撤离外对口器前，根焊道必要完毕60%以上，对口支撑或吊具应在完毕所有根焊道后方可撤除。