钢结构焊接热处理工艺.docx

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钢结构焊接热处理工艺

京隆发电有限公司烟气脱硝改造工程

钢结构焊接热处理工艺

施工措施

批准：

审核：

编制：

南京龙源环保有限公司京隆项目部

一、编制依据2

二、材料介绍2

三、焊接施工流程3

四、焊接工艺参数的选择3

五、现场焊接顺序：

4

六、现场技术管理9

内蒙京隆电厂2X600MW机组烟气脱硝工程，SCRffl架的主立柱、梁、垂直支撑全部采用"H"型钢，母材材质为Q345（属低合金结构钢），钢架主立柱采用分段对接方式连成一体，其中"H"型钢的腹板采用高强螺栓连接，翼缘板之间的连接采用对接焊接方式。

一、编制依据

1.1《火电施工质量检验及评定标准》（焊接篇）1996年版。

1.2《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004。

1.3《电力建设安全工作规程》（第1部分：

火力发电厂）DL5009.1—

2002。

1.4《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002。

1.5《管道焊接超声波检验技术规程》DL/T820-2002。

1.6《焊接材料质量管理规程》JB/T3223-1996。

1.7京隆电厂脱硝钢架安装相关图纸

1.8《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）2006版。

、材料介绍

1.Q345化学成分如下表（%:

儿糸

C<

Mn

Si<

P<

S<

Al>

V

Nb

Ti

含量（

）.21

0-1.6

0.55（

.0350.

0350.0

150.02

-0.15

0.015-0.06

0.02-0.2

2.Q345力学性能如下表（%:

机械性能指标

伸长率（%

试验温度0C

抗拉强度MPa

屈服点MP滸

数值

S5>22

J>34

（Tb（470-650）

（Ts（324-259）

1

1

其中壁厚介于16-35mmP寸，（Ts>325Mpa壁厚介于35-50mm时，

（Ts>295Mpa

3.Q345钢的焊接特点

3.1碳当量（Ceq）

Ceq=0.49%大于0.45%,可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格的工艺措施。

3.2Q345钢在焊接时易出现的问题

3.2.1热影响区的淬硬倾向

Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区

的硬度提高，塑性下降。

结果导致焊后发生裂纹。

3.2.2冷裂纹敏感性

Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。

、焊接施工流程

1、坡口清理准备一点固一焊前预热一焊接一施焊一自检/专检一焊后热处理

f无损检验（合格）焊接材料的选用

2、由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到

焊接接头应与母材等强的原则，选用E5015（J507）型电焊条。

3、对于要求焊接的部位严格按图纸要求施焊，注意坡口角度、间隙及焊角高度。

4、焊接过程应注意层间清理和层间检查，确保无裂纹、气孔、夹渣等缺陷，方可继续施焊。

5、焊接过程应注意接头和收弧质量，接头应熔合良好，收弧时弧坑应填满，以防弧坑裂纹。

6焊接工作应一气呵成，更换焊条时应迅速，中途不应无故停顿，注意层间熔化,避免出现夹沟。

焊接过程中途因故停止后重新焊接时，必须检查焊缝表面是否有裂纹、气孔、生锈、水迹等，发现问题及时处理。

四、焊接工艺参数的选择

1.坡口形式：

（根据图纸和设备供货）

2.焊接方法：

采用手工电弧焊（D）。

3.焊接电流：

为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。

具体措施为：

选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺（焊接顺序如图一所示）。

焊道的宽度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于5mm第-层至第三层采用①3.2电焊条，焊接电流100-130A;第四层至第六层采用①4.0的电焊条，焊接电流120-180A。

4.预热温度：

由于Q345钢的Ceq>0.45%，在焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150C，层间温度Ti<400C。

5.焊后热处理参数：

为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢含量，改善焊

缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。

热处理温度为：

600-640C,

恒温时间为2小时（板厚40mm寸），升降温速度为125C/h。

五、现场焊接顺序：

热处理材料配备计划表

序号

名称

型号（牌号）

单位

数量

备注

1

热电偶

K500

支

8

2

加热器

ZWK-180

付

70

3

加热器

履带式

付

14

4

硅酸铝针刺毡

M2

20

1.焊前预热

预热方法采用远红外电加热。

预热宽度从对口中心线开始，每侧不少于焊件厚度的三倍，升温速度与焊后热处理时的升温速度相同。

施焊过程中，层间温度应不低于规定的预热温度的下限，且不高于400C。

预热应保证足够的恒温时间，保证钢板内外壁温度均匀。

钢材焊前预热温度选择见下表：

钢材种类

预热温度c

C钢、C-Mn

Cv0.35%

>26mm100~200C

1）加热方法：

远红外加热器加热。

2）加热宽度：

从焊缝中心算起，每侧不小于钢板厚度的3倍，且不小于

60mm

3）保温宽度：

从焊缝中心算起，每侧不小于钢板厚度的5倍，以减少温度梯

度。

4）升、降温速度：

一般按250X25除以钢板厚度C/h计算，且不大于300C/h。

降温过程中，温度在300C以下可不控制。

5）恒温温度和恒温时间：

钢材类型

恒温温度

（C）

厚度（mm

<12.5

<12.5~25

<25~37.5

<37.5~50

<50~70

恒温时间（h）

C钢、C-Mn

Cv0.35%

600~650

1.5

2

2.25

6）其它要求:

a、热处理过程力求两侧温度均匀，恒温时在加热范围内任意两点间的温差

应低于50C

b、热处理的测温必须准确可靠，应采用自动温度记录。

测温点应对称布置在焊缝中心两侧，且不少于两点。

水平管道的测点应上下对称布置。

c、异种钢热处理温度的选择按两侧钢材及所用焊接材料综合考虑；其加热温度不得超过合金成分低的一侧钢材的下临界点（Ac1）

d、热处理施工结束经自检合格后，按标识的有关规定做好标识记录。

钢材的Ac1点见下表：

材质

下临界点Ac1「C）

碳钢

725

7）热处理施工工艺流程图如下:

热处理控制程序

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8）热处理异常情况的处理措施

预热和热处理必须由微机自动控制其工艺过程，并有自动记录曲线，为保证热处理不受影响，现场配备保温用具。

施工前应对热处理人员进行培训，内容应包括设备使用、维护、热处理施工程序、异常情况的处理。

必须形成热处理包口到焊缝硬度检查全过程施工记录，保证作为特殊过程的热处理工作的施工过程可追溯。

施工前应编制预热或热处理过程中断（断电）的补救措施。

9）风、雨季施工措施

制作若干个可移动轻便遮雨挡风棚，在预热和焊接施工过程中要一直罩上遮

雨挡风棚，以备防雨或防风。

对于雨水打湿的坡口，应除去水分或焊缝表面的浮锈。

雨天作业时，要保管好焊条和焊丝，防止雨淋潮湿，影响焊接质量。

对于热处理焊口，应在上面遮雨棚罩，防止雨淋。

10）预热、热处理施工管理及资料整理

热处理前必须编制专门的施工作业文件。

在施工作业文件中应有热处理条件、范围、方法、工艺以及过程的监督措施。

焊接技术人员负责在施工开始前完成预热和热处理施工文件的编制、审核及技术交底，并负责热处理工作持证上岗情况的审查和监督工作。

预热和热处理施工用材料如：

加热器、热电偶、保温材料等在入库前应进行验收，并形成验收记录。

重点检查：

加热器和热电偶质量能否满足施工要求；额定功率和尺寸与实际是否一致；热电偶测温是否准确、测温范围能否满足施工要求。

在接到预热和热处理施工任务后，由施工人员按预热和热处理工艺卡要求进行施工，并按要求填写预热和热处理施工记录；焊接技术人员随时监督和检查预热和热处理工艺的执行情况，发现问题及时纠正。

2.焊接

2.1为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊，每层焊接完毕进行清理打磨，焊工进行检查。

每道焊缝应一次性焊完。

2.2两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致

焊后热处理：

焊缝焊接完成后应在12小时内进行热处理。

如不能及时进行热处理应采取保温、缓冷措施。

在进行热处理时，应采用两根热电偶测温，热电偶点焊在焊口的里外侧。

3.Q345钢的焊接温度曲线如下图

4.焊接检验

根据《钢结构工程施工及验收规范》的要求，焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为100%

六、现场技术管理

1.编制详细的焊接施工作业指导书。

2.全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。

每个柱接头的焊接时，应有专人监控焊接质量，如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接。

3.提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键，在施工前，进行全员交底，讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。

七、作业的安全要求及措施

1.施工严格执行《安全规程》要求。

2.接拆电焊机由专人负责，严禁私自进行，焊机二次线不准裸露，以防触

电。

3.施工过程中，焊接线应布置合理、整齐，防止焊线损伤引起不必要触电。

4.进入施工现场必须戴安全帽,劳动防护用品齐全,不乱扔、乱丢热焊条头，防灼伤烫伤。

5.焊工使用的脚手架要牢固可靠，并经检验合格，上下架子应抓牢踩稳,高空作业系好安全带,并系于上方牢固可靠处。

6.电焊机二次线与焊机可靠连接,地线与焊件可靠接触,防止松动产生火花.严禁用钢丝绳等作为地线。

7.焊工施焊时应穿干燥工作服、绝缘鞋，防电击。

8.清理焊缝应戴防护目镜。

9.消除作业区域内易燃易爆物,必要时采取隔离措施.要有专人监护.下班时仔细检查是否有火灾隐患,确认无后方可离开。

10.焊工所用工具应放在工具袋内,严禁上下抛掷,防止高空坠落以防伤害他

人。

11.组合架上施工防止坠落，脚下打滑等。

12.高空焊接钢梁时,必须有防止火花、焊条头、药皮坠落的措施，施工处应有石棉布防护。

强制性条文

《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004

3.3.1.1钢材材质必须符合设计选用标准的规定，进口钢材必须符合合同规定的技术条件。

钢材必须附有材质合格证书。

首次使用的钢材应收集焊接性资料和焊接、焊接热处理以及其他热加工方法的指导性工艺资料，按照DL/T868确认焊接工艺。