焊接综合标准施工专业方案.doc

焊接作业指导书

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施工单位：枣庄矿业集团元创机电工程企业

焊接施工方案
一、焊接概况
1、本工程管道材料关键为碳素钢管。
2、焊接施工实施DL/T869-《火力发电厂焊接技术规程》。
二、焊工
1、担任锅炉受压元件焊接焊工，须持有按《锅炉压力容器压力管道焊工考试和管理规则》考试合格合格证，持证焊工所负担焊接项目必需和持证项目相符。
2、参与焊接焊工应有较强责任心，能认真实施国家各项标准和规范，严格遵守工艺纪律，按给定焊接作业指导书或焊接工艺卡要求施焊。
3、焊工应对所焊焊缝质量负责。当焊口组对不符合要求时，焊工有权拒绝焊接并立即向焊接检验员汇报。当出现重大质量问题时，汇报相关人员，不得自行处理。
4、焊缝焊接完成，应清理焊接飞溅，做好自检工作，并按要求打上焊工钢印，立即填写焊接统计，上报焊接施工员。
三、焊接材料管理
1、采取焊接材料应符合设计文件要求。焊接材料及焊接用多种气体必需有质量证实书或合格证，并应符合国家相关标准要求，本工程中使用焊条应符合GB5117《碳钢焊条》；焊丝应符合GB1300《焊接用钢丝》要求。标准要求或对焊材质量有怀疑时，应进行抽查试验，待试验合格后方可使用。
2、施工现场专门设置焊材室,并由专职人员负责焊材管理、验收、烘干、贮存、发放、回收等工作。焊材室须安装除湿设备，以防焊材受潮（温度宜在5OC以上，相对湿度应小于60%）。
3、焊条按要求温度烘焙，烘焙时每只烘箱每次只能烘一个牌号焊条。
4、本工程使用焊条、焊丝应分类挂牌贮存，焊工应凭焊接施工员签发领用卡领用焊材，焊材室按领用卡发放焊材，预防错用焊条、焊丝。
5、焊工领出焊条必需装入温度保持在100-150 OC焊条保温筒内，随用随取。
6、焊条、焊丝按根领用，焊工应交回当日未焊完焊材及焊丝头、焊条头，焊材室应认真做好发放、回收工作，为每个焊工建立台帐，并采取一定方法以控制焊条头、焊丝头回收率。
7、焊接用氩气应符合GB4842《氩气》要求，纯度应不低于99.96%，氧气纯度应不低于98.5%，乙炔气纯度应符合GB6819《溶解乙炔》要求。
四、焊接工艺评定试验及焊接工艺卡编制
1、根据《锅炉安全技术监察规程》(12版)、DL/T868-《焊接工艺评定规程》、JB4420-89《锅炉焊接工艺评定》、JB4708-《压力容器焊接工艺评定》等规范要求，依据工程招标文件和图纸所提供钢材种类、规格情况,选定适宜焊接工艺评定。
2、焊接施工员依据设计图纸所采取钢材牌号、规格及所使用焊材牌号、焊接方法等，根据工艺评定汇报中各项工艺参数来编制焊接工艺卡，在焊前发给焊工用于指导焊工施焊。
五、焊前准备
1、焊缝坡口加工及组对尺寸按设计图纸要求,图纸无要求按DL/T869-规范中表4.0.2实施。不一样厚度对口按DL/T869-规范中图4.0.8形式处理。
2、承压管道坡口加工应采取机械方法进行加工。
3、对采取火焰切割坡口，应将割口表面熔渣、氧化物及飞溅物清理洁净,并将不平处打磨平整。
4、焊缝在组装前应将坡口内、外壁两侧各20mm范围内油、漆、垢、锈等杂物清理洁净，并打磨出金属光泽。不锈钢焊件在组装前应将坡口两侧表面大于100mm范围内油、漆、垢、锈、毛刺等杂物清理洁净，并采取预防焊接飞溅物沾污表面方法。所使用砂轮片、钢丝刷及清除焊渣工具由不锈钢制成。
5、焊件组装时应垫置牢靠，以免在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。焊口严禁用强力对口，以防引发附加应力。
6、焊接前应做好各项防护方法。如：采取蓬布遮挡、搭设活动防护棚等措施来预防风、雨、雪等天气对焊接造成影响，以确保工程焊接质量。
六、焊接工艺及要求
1、当焊接环境出现下列任何一个情况时，应采取有效防护方法，如搭设防护棚，采取预热等方法，不然不得施焊。
1.1手工电弧焊时，风速大于10m/s。
1.2氩弧焊时，风速大于2m/s。
1.3相对湿度大于90%。
1.4焊件有水、雪或接触到雾。
1.5当焊件温度低于0OC时。
2、露天场所焊接采取搭设活动棚措施来预防雨、雪、风等天气情况对焊接造成影响，以确保工程质量。
3、焊接方法选择：
3.1承压管道焊接采取氩弧焊、手工电弧焊或氩弧焊打底、电弧焊盖面方法进行焊接。
3.2钢结构、烟风道、支吊架等焊接采取手工电弧焊焊接。
3.3焊口点焊及组对卡具焊接应和正式焊接各项要求相同，并由合格焊工施焊。当发觉定位焊缝有裂纹、气孔等缺点时应清除重焊。
3.4焊接时不得在焊缝坡口外引弧,以免擦伤母材产生淬硬组织。
3.5管子焊接时,管内不得有穿堂风，管端应堵上。
3.6管道采取氩弧焊时,管内应充氩气保护,管内空气应用氩气置换后方可进行焊接。
3.7需预热焊口在点焊和整个焊接过程中应一直保持预热温度。
3.8多层焊时各层间接头应错开，并做好各层间清理工作。
3.9组对卡具去除不得损伤母材，应用砂轮进行磨削，并将残留焊疤打磨平整。
3.10水平固定管（吊焊）焊接
(1)焊接特点
l 焊工通常以平、仰焊点为界将环形焊口分为对称两个半园形焊口，根据仰一立一平焊接次序焊接。
l 为确保第一层焊透且后面成型良好，对不带垫圈管接关，用酸性焊条施焊采取灭孤法，用碱性焊条施焊采取边焊边调整电流方法，控制熔池温度根部焊透程度。
l 因为焊接位置沿园形连续变形，要求施焊人员站立高度工和运条角度必需适应焊接位置改变需要。
l 焊接时，为了控制熔池温度和状，除了采取火弧法或随焊随调整电流方法外，关键靠摆动焊条来控制热量。
l 水平固定管V型坡口焊缝根部常出现缺点图所表示
5
6
位置1和6易出现多个缺点；
4

2易出现塌腰及气水；
3、4铁水和熔渣易分离，焊透程度痕好
3
1

5、出现焊透程度过分，形成焊瘤环均匀
2

(2)定位焊
l 定位焊焊接电流应比正常焊接偏大10-20%，焊条直径应较正常细些，确保焊处有足够温度。
l 定位焊焊丝长度通常为10-20mm，焊点厚度通常不应超出焊缝厚度1/2。
l 定位焊不许可有浮缝、裂缝、气孔等缺点，工艺和正式施焊相同。
(3)焊接方法
① 第一层焊接
a、第一层焊缝焊接，是决定焊接质量关键，通常采取作摆动直线运条法焊接。
b、第一层前半部焊接：起焊和收焊尾点应超出5-10mm，以下图引弧时电流应稍大些，在坡口面上引弧，长弧预热2-3秒钟，待坡口两侧接压熔化状态，表面出现“焊味”时，立即压低电弧上第一滴铁水，并向前移动，当铁水在坡口内形成熔池时，应快速将焊条抬起或灭弧，使熔池温度下降，然且再压低电弧或重新引弧焊接，当运条到定位焊缝时，必需用电弧熔穿板间隙，使之充足熔合。在焊接过程中，应从下往上焊，位置不停改变，所以焊条角度也必需对应改变。通常常见焊条角度以下图所表示：
焊接方向

5
5-10mm

6

4

3

1
2
5-10mm

c、第一层后半部焊接：焊接方法和前半部相同焊上下接头时，应把先焊缝端头用电弧割法5-10mm，接头处焊接时，要使原焊缝充足熔化，并形成熔孔，以确保根部焊透，平焊接头时，应压低电弧，焊条前后摆动，推开熔渣，并击穿根部，以确保焊透，熄弧前填满弧坑。
② 间层焊接
a、除第一层和最外层外，其它全部称为中间层，通常壁厚大于6 mm时，才有中间层。
b、中间层焊接要求参数选择合适，因中间焊波较宽，通常采取月牙形或锯齿形运条法进行连续焊接，并在坡口两侧应稍作停留，焊条角度也要对应改变。
③ 外层焊接
a、外层焊接应符合设计要求，表面应均匀美观，沿园周基础一致。
b、外层焊接一船采取月形运条法，摆动要慢而稳，坡口两侧要有足够停留时间，当坡口较宽时，可采取多道焊，多道焊应先焊坡口两侧，后焊中间。
c、使用碱性焊条时，坡口焊前处理应严格，不能用长弧预热和灭弧法焊拉不然会出现气孔，在焊接过程中，应一直保持短弧焊，用边焊边调整方法来控制熔池温度和形关。
3.11.垂直位置固定管（横焊）焊接
(1)焊接特点
焊缝处于水平位置，下坡口面能托住铁水，使之不易下流。
铁水因垂直下流会造成坡口边缘咬口缺点。
采取多层多道焊，易引发层间未焊透和夹渣，表层焊接不易焊得平稳美观，会出现凹凸不平缺点。
接头省，焊条角度弯孔小，运条会掌握。
(2)定位焊
定位焊要求和水平固定管第2条定位焊相同。
(3)焊接方法
1、第一层焊接
a、始焊点选定后，用敲击法在坡口面上引弧，选择长弧预热始焊处。待坡口两侧靠近熔化状态时，应立即压低电弧，形成熔池后，采取垂直或斜锯齿形运行法施焊。
b、接过程中，要一直控制熔池形关为斜椭图形，此时焊缝断面形状及焊条角度图所表示：
60-70°

焊接
方向

80-88°
60-70°

c、换焊条运作要快，当焊缝还未冷却时就再次引燃电弧，当焊一周后回到始焊处，将焊外转一个角度，使焊条垂直于始焊点园弧切线，并压低电弧，听到击穿声后，焊条略加摆动，填满弧坑后收弧。
2、中间层焊接
a)横焊时，往往外层成型不良，所以焊中间层最终一层时，坡口两侧要有一定留量，中间部位稍微凸起，而焊外层时上、下焊道速度要快，而中间焊道稍慢，方便得到园弧形焊接。
b)焊最终一道时，焊条垂直倾度要小，预防咬边现象，焊道间可无须打渣后焊，使温度下降缓慢，以到改善焊缝成型。
3.12氩弧焊打底手工电弧焊盖面焊接工艺
(1)焊接规范参数
1、坡口型式采取单面V形坡口对接接头。
2、母材20#和20#管子对接。
3、焊材：电焊条J426、J422、J507、ф2.5-4mm,焊丝TIG-R30，TIG-R31，TIG-J50，H08Mn2SiA，ф2-3.2mm，
钨极类型，铈钨极Wse20，ф30-2.5mm，保护气体，采取纯度大于99.95%氩气（AR）。
4、焊接次序：依据管壁厚度选择1-5道焊满，其坡口间隙应作以下表进行调正。
焊层
管壁厚度（mm）
坡口角度（度）
对口间隙（mm）
1
1.5-3
60
1.0-1.5
2
3-5
60
1.5-2.5
3
5-9
60-55
2.5-3.5
4
9-12
55
3.5-4
5
12-16
55
3.5-4.5
5、焊接温度：低碳钢管，壁厚小于26mm或室温0℃以上时，焊接前通常不预热。
6、电特征，电流种类：直流，极性——氩弧焊打底层为正接，手工电弧焊盖面能够反接，熔滴过渡方。
7、气体保护特征，确保气体纯度大于99.95%氩气，流量为6-9L/min。
8、其它参数：钨极伸出长度为5-10mm，喷咀直径为ф6-10mm，喷咀和工作夹角通常控制在70℃-80℃，焊接电流当管径小于ф76mm为70-90A，ф76-ф159为90-110A，大于ф159为110-130A，电压为16-24V。
(2)施焊技术
1、使用简易直流弧焊机时，采取短路方法引弧，注意钨极接触焊件动作要轻快，预防碰断钨极端头，造成电弧不稳及焊缝产生夹钨缺点。
2、使用无电流衰减装置简易直流焊机焊接时，收弧焊接速度应合适减慢，注意增加焊丝填充量，将熔池填满，以避免产生弧坑和裂缝。
3、焊接过程中应尽可能避免停弧，以降低“冷接头”次数。
4、管道对口焊手工钨极氩弧焊打底，采取电弧在管壁外侧燃烧，焊丝从坡口外侧填加外填丝方法操作，此法应掌握下述几点
5、焊枪喷嘴和焊丝相对位置图7所表示，焊接方向不限。
6、管道对口间隙大小随填丝动作及管径大于管壁厚度而定，对于大直径厚壁对口间隙应稍大于焊丝直径，焊接过程中，注意焊丝连续送丝入熔池，并稍作横向摆动，使焊缝增厚，确保坡口两侧熔化良好。

7、小直径厚壁管对口间隙通常要求小于或等于焊丝直径，焊丝有对口中心沿管壁送给，可不作横向摆动，焊接速度稍快，采取断续送给均匀。
b
a

70-85°

15-20°

a) 喷咀
b) 焊丝
8、困难位置施焊，应注意下述几点：
a、从最困难部位起弧和在障碍最小地方收弧封口，以免焊接时影响操作和焊工视线接头质量。
b、进行劳动组织，避免焊接接头时温度过低，并采取因人对焊方法进行焊接。
c、小管径点固焊，应在坡口内直径电焊。直径小于60管子，点焊一处即可；直径76-159管子，应点焊2-3处。点固焊缝通常为15-20长度，位置通常在平焊或立焊处。
d、底焊缝应一气呵成，不许可中途停止，打底层焊缝应检验合格后，立即进行次层焊接。
e、焊1-2层时不须摆动，焊3-4层时左右摆动，如Z形或锯齿形。
f、打底焊道和中间焊道焊后，应用磨光机打磨清理。
g、次层施焊时，应注意以下几点：
●进行次层焊接时，不得将底层焊缝焊穿，和打底层相邻次层电弧焊所使用焊条直径不宜过大，通常为ф2-3.2。
●当管子壁厚小于2.5时仅用氩弧焊焊接一层，壁厚为5-8时可点焊盖面，壁厚为9-12时加两层电焊盖面。
●电焊焊接工艺同前。
3.13钢结构焊接
3.13.1钢结构焊接视具体结构尽可能采取双人对称施焊或分段退焊施焊,焊接参数选择应尽可能相同,以尽可能控制焊接变形和降低焊接残余应力；对需采取加固方法部位，等加固好后再进行焊接，以免产生变形。
3.13.2全部焊缝焊后应仔细检验，并做到不漏焊和误焊。
七、焊接质量检验
7.1焊缝检验方法关键采取：RT无损探伤方法进行检验。
7.2全部焊缝均应进行外观检验，按三检要求(焊工自检、施工员复检、焊接检验员专检)检验合格后，再进行其它项目标检验。（外观检验按DL/T869-规范中8.0.1-1～3实施）
7.3焊接接头分类检验方法、范围及数量按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第五章相关要求和DL/T869-规范中表7.0.2要求实施。
7.4现场焊接焊口无损探伤数量要求关键以下：
7.4.1外径大于等于159mm，或壁厚大于等于20mm管口焊缝100%探伤；
7.4.2工作温度大于300℃且小于450℃汽水管道焊缝50%探伤；
7.4.3本工程锅炉受热面管外径小于等于159mm管口焊缝10%探伤；
7.4.4焊缝无损探伤结果若有不合格时,应对不合格焊缝进行返修。对要求局部探伤焊缝，还应按DL/T869-规范要求进行加倍检验，加倍检验仍有不合格时，则应进行100%探伤检验。
7.5要求局部探伤焊缝，其检验部位应由检验人员来确定。
八、焊缝返修
8.1焊缝出现超标缺点可采取挖补方法进行返修。
8.2缺点清除方法采取磨光机进行打磨。
8.3焊缝同一位置上挖补次数通常不得超出三次，不然应经技术总责任人同意。
8.4通常返修按原焊接工艺，关键部位返修应另外编制返修工艺。
8.5返修后焊缝还应按原探伤要求进行无损探伤检验。