作业指导书第三部分.docx
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作业指导书第三部分
质量体系作业（工艺）文件
文件编号：
ZY0801-2009
标题：
钢制压力管道通用焊接工艺
共9页第1页
第1版第0次修改
钢制压力管道通用焊接工艺
1范围
本通用焊接工艺规定了钢制压力管道焊接的基本要求，适用于手工电弧焊、氩弧焊等方法焊接的钢制压力管道。
2焊接材料
2.1焊接材料包括焊条、焊丝等。
2.2焊接材料选用原则
应根据母材的化学成分、力学性能、焊接性能，并结合压力管道的使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时，运用试验来确定。
2.3焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB5117、《低合金钢焊条》GB5118、《不锈钢焊条》GB983的规定。
2.4焊丝应符合现行国家标准《焊接用不锈钢丝》YB/T5092,《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110、《气体保护焊用钢丝》GB/T14958的规定。
2.5焊接材料必须有制造厂的质量证明书，其质量不得低于国家现行标准的规定。
2.6材料使用前，应按国家现行标准的规定进行检查和验收。
对设计选用的新材料，应由设计单位提供该材料的焊接性资料。
2.7施工现场的焊接材料贮存所及烘干、去污设施，应符合国家现行
标准《焊条质量管理规程》JB3223的规定，并应建立保管、烘干、清洗、发放制度。
2.8氩弧焊所采用的氩气应符合现行国家标准《氩气》GB4842的规定，且纯度不应低于99.96%。
2.9手工氩弧焊，应采用铈钨极或钍钨极。
2.10常用焊接材料的选用
质量体系作业（工艺）文件
文件编号：
ZY0801-2009
标题：
钢制压力管道通用焊接工艺
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第1版第0次修改
2.10.1同种钢焊接选用的焊接材料
焊接钢号
手弧焊
氩弧焊
焊丝钢号
焊条
型号
对应牌号示例
Q235-B、Q235-A、10、20
E4303
J422
TIG-50
Q245R、20g
E4316
J426
TIG-50
E4315
J427
12CrMO
E5515-B1
R207
H08CrMoA
12Cr1MoV
E5515-B2-V
R317
H08CrMoVA
0Cr18Ni9
E308-16
A102
H0Cr21Ni10
H1Cr24Ni13
E309-16
A302
2.10.2异种钢焊接选用的焊接材料
焊接钢号
手弧焊
焊条
型号
对应牌号示例
Q235+Q345R
E4303
J422
20+Q345R
E4315
J427
E5015
J507
20+12Cr1MoV
E5015
J507
Q235B+0Cr18Ni9
E309-16
A302
E309MO-16
A312
Q245R+0Cr18Ni9
E309-16
A302
E309MO-16
A312
3焊接工艺评定和焊工
3.1施焊下列各类焊缝的焊接工艺必须按标准评定合格。
a）受压元件焊缝；
b）与受压元件相焊的焊缝；
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钢制压力管道通用焊接工艺
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c）熔入永久焊缝的定位焊缝；
d）上述焊缝的返修焊缝。
3.2施焊下列各类焊缝的焊工必须按《锅炉压力容器焊工考试规则》或《压力管道焊工考试规则》规定考试合格。
a）受压元件焊缝；
b）与受压元件相焊的焊缝；
c）熔入永久焊缝的定位焊缝；
d）上述焊缝的返修焊缝。
4焊前准备
4.1焊接坡口
焊接坡口应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口或自行设计，选用坡口形式或尺寸应考虑下列因素：
a）焊接方法；
b）焊缝填充金属尽量少；
c）避免产生缺陷；
d）减少残余焊接变形与应力；
e）有利于焊接防护；
f）焊工操作方便。
4.2坡口制备
4.2.1焊件坡口宜采用机械方法，也可用等离子、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须去除坡口表面的氧化皮、熔渣及影响焊接质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
4.2.2焊接坡口不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷，坡口表面及两侧（焊条电弧焊各10mm，气体保护焊各20mm）应将水、铁锈、油污和其他有害杂质清理干净。
为防沾附焊接飞溅，奥氏体高合金钢坡口两侧各100mm范围内应刷涂料。
4.3焊件组对
4.3.1除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进行强行组对。
4.3.2管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的
10%，且不应大于2mm。
4.3.3只能从单面焊接的纵向和环向焊缝，其内壁最大错边量不应超过2mm。
4.3.4不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之内。
当内壁错边量超
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钢制压力管道通用焊接工艺
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过本通用工艺4.3.2条规定或外壁错边量大于3mm时，应对焊件进行加工。
4.4焊条在使用前应按规定进行烘干，并应在使用过程中保持干燥。
焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。
保护气体应保持干燥。
焊条烘干温度及保持时间为：
序号
焊条型号
焊条牌号示例
烘干温度
保持时间
1
E4303
J422
150℃
1小时
2
E5015
J507
350-380℃
1小时
3
E5515
J207
350℃
1小时
4
E5515-B2-V
R317
350℃
1小时
5
E347-16
A132
150℃
1小时
6
E347-15
A137
250℃
1小时
5预热
5.1进行焊前预热应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确定。
5.2要求焊前预热的焊件，其层间温度应在规定的预热温度范围内。
5.3当焊件温度低于0℃时，所有钢材的焊缝应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。
5.4非奥氏体、异种钢焊接时，应按焊接性较差的一侧钢材选定预热温度。
5.5焊前预热的加热范围应以焊缝中心为基准，每侧不应小于焊件厚度的3倍。
5.6焊前预热过程中，焊件内外壁温度应均匀。
5.7焊前预热，应测量和记录其温度，测温点的部位和数量应合理，测温仪表应经计量检定合格。
5.8焊前预热温度应符合设计或焊接作业指导书的规定。
当无规定时，常用管材焊接的焊前预热温度应符合下表规定。
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常用管材焊前预热温度
钢号
焊前预热
壁厚（mm）
温度℃
20#、20g
30-50
≥50℃
＞50-100
≥100℃
＞100
≥150℃
12CrMo
15CrMo
＞10
≥150℃
12CrMoV
＞6
≥200℃
5.9采取局部预热时，应防止局部应力过大，预热的范围为焊缝两侧各不小于焊接厚度的3倍，且不小于100mm。
5.10当用热加工下料、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时，亦需考虑预热要求。
6焊接
6.1焊接应按焊接工艺指导书要求施焊。
6.2焊接环境
6.2.1焊接的环境温度应能保证焊件焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响。
6.2.2焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时，应有防风设施。
管子对接时，应特别注意防止穿堂风。
⑴手工电弧焊：
8m/s；
⑵气体保护焊：
2m/s。
6.2.3焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于90%。
6.2.4当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪或在下雨、下雪刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，不应进行焊接。
6.3焊接方法
6.3.1管径φ≤50mm或壁厚小于4mm的焊口对接焊缝采用氩弧焊方法进行焊接。
6.3.2管径φ＞50mm的管道焊口采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面。
若用手工电弧焊打底，应注意保证打底焊道的质量。
6.3.3对含铬量大于或等于3%，或合金元素总含量大于5%的焊件，氩弧焊打底
焊接时，焊缝内侧应充氩气或其他保护气体，或采取其他防止内侧焊缝金属被氧化的措施。
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钢制压力管道通用焊接工艺
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6.3.4角焊缝采用手工电弧焊方法进行焊接。
6.3.5严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。
6.3.6施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。
多层焊的层间接头应错开。
6.3.7除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施，再次焊接时，应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。
6.3.8需预拉伸或预压缩的管道焊缝，组对时所使用的工卡具应在整个焊缝焊接及热处理完毕并经检验合格后方可拆除。
6.3.9奥氏体不锈钢，耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接头焊接时，应符合下列规定：
6.3.9.1应在焊接作业指导书规定的范围内，在保证焊透和焊合良好的条件下，采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺，并应控制层间温度。
6.3.9.2对抗腐蚀性能要求高的双面焊焊缝，与腐蚀介质接触的焊层
应最后施焊。
6.3.10应根据设计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗、钝化处理。
6.4定位焊
6.4.1焊接定位焊缝时，应采用与根部焊缝相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。
6.4.2定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。
6.4.3在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时，应处理后方可施焊。
6.5焊接工艺参数
6.5.1手工电弧焊工艺参数主要指焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数，电源种类和极性等。
手工钨极氩弧焊工艺参数主要指钨极种类、钨极直径、氩气流量、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接直径等。
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钢制压力管道通用焊接工艺
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6.5.2小管径压力管道氩弧焊打底（手工电弧焊盖面）工艺参数垂直固定工艺参数。
层次
焊接
电流
电弧
电压
焊条
直径
焊丝
直径
钨极
直径
氩气
流量
喷咀
直径
喷咀至
工件距离
打底
90-95
10-12
2.0
2.4
8-10
8
＜8
盖面
氩弧焊
95-100
10-12
2.0
2.4
6-8
8
＜10
手弧焊
85-95
20-22
2.5
水平固定工艺参数
层次
焊接
电流
电弧
电压
焊条
直径
焊丝
直径
钨极
直径
氩气
流量
喷咀
直径
喷咀至
工件距离
打底
90-100
10-12
2.0
2.4
6-10
8
＜10
盖面
氩弧焊
90-100
10-12
2.0
2.4
6-10
8
＜10
手弧焊
80-90
20-21
2.5
6.5.3大管径手工钨极氩弧焊打底
垂在固定氩弧焊打底工艺参数
层次
焊接
电流
电弧
电压
焊丝
直径
钨极
直径
氩气
流量
喷咀
直径
喷咀至
工件距离
打底
90-100
10-12
2.0
2.4
8-10
10
＜12
打底工艺参数
层次
焊接
电流
电弧
电压
焊丝
直径
钨极
直径
氩气
流量
喷咀
直径
喷咀至
工件距离
打底
100-120
12-14
2.0
2.4
8-12
10
＜12
6.5.4大管径手工电弧焊
垂直固定工艺参数
焊接层次
焊条直径
焊接电流
电弧电压
打底焊
φ2.5
70-80
20-22
填充焊
φ3.2
90-110
20-22
盖面焊
φ3.2
90-100
20-22
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钢制压力管道通用焊接工艺
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7焊后热处理
7.1焊后热处理应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确定。
7.2对有应力腐蚀的焊缝，应进行焊后热处理。
7.3非奥氏体、异种钢焊接时，应按焊接性较差的一侧钢材选定焊后热处理温度，但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点Ac1。
7.4调质钢焊缝的焊后热处理温度应低于其回火温度。
7.5焊后热处理过程中，焊件内外壁温度应均匀。
7.6对容易产生焊接延迟裂纹的钢材，焊后应及时进行焊后热处理。
当不能及时进行焊后热处理时，应在焊后立即均匀加热至200-300℃，并进行保温缓冷，其加热范围应与焊后热处理要求相同。
7.7焊后热处理温度应符合设计或焊接作业指导书的规定，当无规定时，常用管材焊接的焊后热处温度符合以下规定。
常用钢号焊后热处理规范
钢号
电弧焊（焊后热处理温度）
最短保温时间
Q235A、B、C、10、20、20g
600-650℃
⑴当焊后热处理厚度≤50mm时，为厚度/25h，但不低于1/4h；
⑵当焊后热处理厚度大于50mm时为（2+1/4×（厚度-50）/25）h
12CrMo
≥600℃
⑴当焊后热处理厚度＜125mm时,为厚度/25h，但不小于/4h；
⑵为焊后热处理，厚度＞125时,为（5+1/4×（厚度-125）/25）h
12CrMoV
≥640℃
7.7焊后热处理的加热速率、热处理温度下恒温时间及冷却速率应符合下列规定：
当温度升至400℃以上时，加热速率不应大于（205×25/δ）℃/h，且不得大于330℃/h，焊后热处理的恒温时间应为每25mm壁厚恒温1h，且不得小于15min，在恒温期间最高与最低温差应低于65℃。
恒温后的冷却速率不应大于（60×25/δ）℃/h，且不得大于260℃/h，400℃以下可自然冷却。
7.8热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。
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标题：
钢制压力管道通用焊接工艺
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8焊缝返修
经焊接质量检验，发现有超过标准允许的缺陷均应该返修。
8.1焊接缺陷的确定
焊接缺陷返修前，应该尽可能准确地确定焊接缺陷的种类、部位和尺寸。
通过质量分析，找出产生缺陷的原因，从而为制订返修方案提供依据。
同一部位的返修次数超过两次时，返修方案应经焊接技术负责人审批后，方可进行返修。
8.2焊接缺陷的清除
焊接缺陷的清除可采用机械磨削和碳弧气刨的办法。
清除焊接缺陷要注意沟、槽的断面形状和最小长度。
断面形状适合于补焊时的坡口形状。
最小长度应控制在缺陷两端各延伸50mm以上，以减小补焊时的局部变形和应力。
8.3补焊：
焊接缺陷消除后，应按经评定合格的焊接工艺规范进行补焊。
补焊时尽量使用较小的线能量，比正常焊接时适当提高预热温度，尽可能采用多道多层焊，焊后尽可能采取防止产生冷裂纹、延迟裂纹的工艺措施，如适当保温、消氢处理等。
补焊后应放置24小时以上再进行补焊质量检验。
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标题：
压力管道通用焊接检验规程
共4页第1页
第1版第0次修改
压力管道通用焊接检验规程
压力管道焊接检验包括焊接前检查，施焊过程中的检查，焊后检查三个方面。
1焊接前检查
1.1工程使用的母材及焊接材料，使用前必须按质保手册的规定，进行检查和验收，不合格者不得使用。
1.2组对前应对管道的尺寸、坡口尺寸、坡口表面进行检查，其质量应符合下列规定：
1.2.1管道尺寸应符合设计文件的规定。
1.2.2坡口形式和尺寸应符合设计文件、焊接作业指导书的要求。
1.2.3当设计文件、相关规定对坡口表面要求进行无损检验时，检验及对缺陷的处理必须在施焊前完成。
1.2.4坡口表面不得有夹层、裂纹、加工损伤、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。
1.3组对时应检查组对构件的形状、位置、错边量、角变形、组对间隙和搭接接头的搭接量，确认其符合设计文件，焊接作业指导书的规定。
1.4焊接前应检查坡口及坡口两侧的清理质量，其清理宽度及清理后的表面应符合通用焊接工艺及焊接作业指导书的规定。
1.5焊接前应检查施焊环境、焊接工装设备、焊接材料的干燥及清理，确认其符合通用焊接工艺及焊接作业指导书的规定。
1.6对有焊前预热规定的焊缝，焊接前应检查预热区域的预热温度并作好记录，预热温度及预热区宽度应符合设计文件，焊接作业指导及通用焊接工艺的有关规定。
1.7以上检查未能满足前，严禁施焊。
2施焊过程中的检查
2.1定位焊缝焊完后，应清除渣皮，进行检查，对发现的缺陷应去除后方可进行施焊。
2.2对焊接线能量有规定的焊缝，施焊时应对电弧电压、焊接电流及焊接速度作好记录，焊接线能量应符合焊接作业指导书的规定。
2.3多层焊每层焊完后，应立即对层间进行清理，外观检查时发现缺陷，应消除后方可进行下一层的焊接。
2.4对规定进行层间无损检验的焊缝，无损检验应在外观检查合格后进行，经检
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ZY0802-2009
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压力管道通用焊接检验规程
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验的焊缝在评定合格后方可继续施焊。
2.5对层间温度有明确规定有焊缝，应记录层间温度，并符合焊接作业指导书的规定。
2.6对中断焊接的焊缝，继续施焊前应清理并检查，清除缺陷并满足规定的预热温度后方可施焊。
2.7焊接双面焊件时应清理并检查焊缝根部的背面，消除缺陷后方可
施焊背面焊缝。
规定清根的焊缝，应在清根后进行外观检查及规定的无损检验，检验合格后方可施焊。
3焊接后检查
3.1除焊接作业指导书有特殊要求的焊缝外，焊缝应在焊完后立即去除渣皮、飞溅物，清理干净焊缝表面，然后进行焊缝外观检查。
3.2焊缝外观质量应符合下列规定。
3.2.1设计文件规定焊缝系数为1的焊缝或规定进行100%射线照相检验或超声波检验的焊缝，其外观质量不得低于质量分级标准中的Ⅱ
级。
3.2.2设计文件规定进行局部射线照相检验或超声波检验的焊缝，其外观质量不得低于质量分级标准中的Ⅲ级。
3.2.3不要求进行无损检验的焊缝，其外观质量不得低于质量分级标准中的IV级。
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压力管道通用焊接检验规程
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焊缝质量分级标准
检验
项目
缺陷
名称
质量分级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
焊
缝
外
观
质
量
裂纹
不允许
表面气孔
不允许
每50mm焊缝长度内允许直径≤0.3δ且≤2mm的气孔2个，孔间距≥6倍孔径
每50mm焊缝长度内允许直径≤0.4δ，且≤3mm气孔2个孔间距≥6倍孔径
表面夹渣
不允许
深≤0.1δ
长≤0.35δ
且≤10mm
深≤0.2δ
长≤0.5δ
且≤20mm
咬边
不允许
≤0.05δ，且≤0.5mm连续长度≤100mm且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长
≤0.1δ，且≤1mm，长度不限。
未焊透
不允许
不加垫单面焊允许值≤0.15δ，且≤1.5，缺陷总长在6δ焊缝长度内不超过δ
≤0.2δ，且≤2.0mm，每100mm焊缝内缺陷总长≤25mm
根部收缩
不允许
≤0.2+0.02S且≤0.5mm
≤0.2+0.02δ且≤1mm
0.02+0.04δ且≤2mm
长度不限
角焊缝厚度不足
不允许
≤0.3+0.15a且≤1mm，每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25mm
≤0.3+0.5δ，且≤2mm，每100mm焊缝长度内缺陷总长度≤25mm
角焊缝焊脚不对称
差值≤1+0.1a
≤2+0.15a
≤2+0.2a
余高≤1+0.10b，且最大为3mm
≤1+0.2b且最大为5mm
注：
a为设计焊缝厚度，b为焊缝宽度，S为母材厚度。
3.2.4焊缝的表面无损检验应符合下列规定：
3.2.4.1对规定进行表面无损检验的焊缝，其检验方法、检验数量及质量应符合设计文件和相关标准的规定。
质量体系作业（工艺）文件
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压力管道通用焊接检验规程
共4页第4页
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3.2.4.2当规定进行表面无损检验有再热裂纹倾向的焊缝，其表面无损检验应在焊后及热处理后各进行一次。
3.4.5焊缝的射线照相检验及超声波检验应符合下列规定：
碳素钢和合金钢焊缝的射线照相检验应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定；超声波检验应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345的规定。
3.4.6设计文件规定焊缝系数为1的焊缝，规定进行100%射线照相检验或超声波检验的焊缝，其质量不应低于Ⅱ级。
3.4.7规定进行局部射线照相检验或超声波检验的焊缝，其质量不应低于Ⅲ级。
3.4.8对焊缝无损检验时，发现的不允许缺陷，应消除后进行补焊，并对补焊处用原规定的方法进行检验，直至合格。
对规定进行局部无损检验的焊缝，当发现不允许缺陷时，应进一步用原规定的方法进行扩大检验，扩大检验的数量执行设计文件及相关标准。
3.4.9规定进行局部无损检验的焊缝，其检验位置由质检人员指定。
3.4.10当必须在焊缝上开孔或开孔补强时应对开孔直径1.5倍或开孔补强板直径范围内的焊缝进行无损检验，确认焊缝合格后方可进行
开孔。
补强板覆盖的焊缝应磨平。
3.4.11设计文件没有规定进行无损检测的焊缝，质检人员应对全部焊缝的可见部分进行外观检查，其质量应符合本规范《焊缝质量分级标准》中的IV级。
对不可见部分的外观质量有怀疑时，质检人员可进一步检验。
3.4.12焊缝焊后热处理应在焊缝外观检查及规定的无损检验合格后进行。
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