焊接质量控制措施方案.docx
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焊接质量控制措施方案
博易短纤维工程焊接质量控制措施
1、编制说明
本工程中除一般工艺介质外，还有夹套管、热媒管、蒸汽管等特殊管道，因此，本工程焊接管理要针对夹套管、热媒管、蒸汽管制订焊接质量控制措施。
2、编制依据
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；
3、焊接材料的理化性能和焊接性能
3.1管道的材质有Q235、20#、1Cr18Ni9Ti等钢。
3.2Q235、20#钢属于低碳钢，焊接性能好，一般不需采取特殊的工艺措施即可得到优质的焊接接头，几乎适应各种焊接方法进行焊接。
低碳钢综合性能较好，强度、塑性和焊接性能得到较好配合，淬硬倾向小，对裂纹不敏感，焊缝及近缝区不易产生裂纹。
3.3Cr18Ni9Ti属于奥氏体不锈钢，在常温下具有单相奥氏体组织，耐腐蚀，电阻率大，导热系数小，塑性、韧性及冷压力加工性良好，但强度较低。
焊接性能良好，焊接时一般不需要采取特殊的工艺措施；若焊接工艺选择不正确，也会产生晶间腐蚀和热裂纹等缺陷。
防止产生晶间腐蚀的措施：
从焊接材料方面，选用超低碳（0.03%）或添加Ti或Nb等稳定元素的不锈钢焊条；从焊接工艺方面，采用小规范减少危险温度范围停留时间，采用小电流、快速焊、短弧焊及不作横向摆动，焊缝可强制冷却，加快焊接接头的冷却速度，减少热影响区，也使其在450～850℃这个危险区停留的时间减少到最大限度。
多层焊时要控制层间温度，要前一道焊缝冷却到60℃以下再焊。
热裂纹的防止措施：
采用适当的焊接规范和冷却速度。
工艺上采用小规范即小电流、快速焊来减少焊接熔池过热，快速冷却以减少偏析，使抗裂性提高。
多层焊时，要控制层间温度，要前一焊道冷却（60℃）后再焊接。
3.5异种钢的焊接
不同钢号的碳素钢与奥氏体不锈钢之间的焊缝金属应保证抗裂性能和力学性能，采用Cr、Ni含量较奥氏体不锈钢母材高的焊接材料。
4、一般控制措施
4.1一般规定
4.1.1焊材仓库负责焊材的保管，严格执行《焊材一级库保管规定》。
焊接材料必须具有质量证明书和出厂合格证，对焊材质量有怀疑时，必须进行复验。
焊条的药皮不得脱落和明显裂纹；焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀；TIG焊使用的Ar气纯度应在99.9%以上。
4.1.2焊材烘烤室负责焊材的烘烤和发放，依据《焊材烘烤一览表》的规定进行烘烤与保温，回收的焊条重复烘烤不超过两次。
施工中，焊条应存放在保温筒内，随用随取。
4.1.3焊接设备由设材部登记建帐，焊接设备上的仪表，由质检部计量人员定期校核，经鉴定合格证后方可使用。
使用过程中，焊接设备上的接线柱应与电缆紧密接触。
4.1.4焊接环境应符合如下规定：
风速：
TIG焊时小于2m/s,手工电弧焊时小于10m/s；
相对湿度小于90%；
4.1.5管道焊接时应垫牢，不得将管子悬空或处于外力作用下施焊。
为提高焊接质量和焊接速度，凡是可以转动的管子都应采用转动焊接，减少仰焊和立焊。
在地面预制的管道应及时进行焊缝检验，尽量减少高空作业。
4.1.6压力管道焊缝应认真做好焊接记录。
4.1.7经检查合格的不锈钢焊缝及其影响区，应尽早进行酸洗、钝化处理。
4.2焊工资格的审查
从事管道的电焊工必须持证上岗，在合格的焊接项目内焊接。
5、工艺管道的焊接
5.1坡口的加工
管道坡口加工采用机械方法或等离子弧、氧乙炔焰等加工方法。
采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并将凹凸不平处打磨平整。
焊接接头坡口型式与尺寸按照下图加工。
60°±5°
2±1
焊接接头的坡口型式和尺寸图
5.2坡口表面及两侧的清理
焊接前应将坡口边缘内外各30mm范围内的油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其他对焊接过程有害的物质清理干净,并保持干燥。
不锈钢管用不锈钢钢丝刷或专用砂轮清理。
5.3接头的组对
管道对接焊口的组对应做到内壁平齐，错边量不超过壁厚的10%，且不超过2mm。
管道焊完后，应拆除用于固定管道的临时支架、管卡，残留部分打磨平整。
5.4定位焊
管子、管件组对采用根部定位焊时，定位焊应与正式的焊接工艺相同。
定位焊的焊缝长度为1015mm，高为24mm，且不超过壁厚的2/3。
定位焊的间距应均等，最少点焊数量为：
2处----DN≤60mm
4处----DN＝70300mm
5处----DN≥350mm
当发现定位焊缝有裂纹等缺陷时，应予清除。
5.5焊接方法及焊接材料的选用
5.5.1焊接方法的选择
1）碳钢管道的连接
直径DN≤100mm或壁厚δ≤5mm的管道,采用全氩弧焊；
直径DN＞100mm或壁厚δ＞5mm的管道,采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面。
2）不锈钢管道的连接
直径DN≤100mm或壁厚δ≤6mm的管道,采用全氩弧焊；
直径DN＞100mm或壁厚δ＞6mm的管道,采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面。
5.5.2焊接材料的选用见下表。
焊接材料的选用
序号
母材材质
焊材及规格
焊条
焊丝
1
20#、20#G
J427Φ3.2
H08Mn2SiAΦ2.5
2
1Cr18Ni9Ti
A102Φ3.2
H0Cr20Ni10TiΦ2.5
3
1Cr18Ni9Ti+20/Q235
A302Φ3.2
H1Cr24Ni13Φ2.5
4
Q235
J422Φ3.2
----------
5.6焊接工艺要点及技术要求
5.6.1应在焊接坡口内引弧与收弧，并确保其质量，不得在管材和管件表面引弧或试验电流，管材和管件表面不得有电弧擦伤等缺陷。
收弧时应将弧坑填满。
5.6.2为了防止空气侵入焊缝区而引起气孔，降低接头性能，应尽量采用短弧焊。
5.6.3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，确认无裂纹方可继续施焊。
5.6.4承插口的角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝及单道焊缝要避免深而窄的坡口型式，以防止出现未焊透和夹渣缺陷。
在主管上开马鞍的三通焊缝要求焊透的，或管道内部有特殊要求的，必须采用氩弧焊打底。
5.6.5不锈钢管道进行TIG焊焊接时，管内充氮气保护，转动口使用胎具，固定焊口使用药芯焊丝。
5.6.6对接接头根部应充分熔合，以确保熔透。
5.6.7多层焊的层间接头应相互错开。
5.6.8不锈钢的焊接,在保证焊透和熔合良好的情况下，要尽量采用较小的线能量，即小电流，低电压，快速焊，不摆动或小摆动，冷却速度要快，多层焊时要前一层焊缝冷却后再焊接后一层。
5.6.9手工电弧焊焊接不锈钢管，必须使用钳式焊把，和不锈钢管接触的地线必须夹紧。
5.6.10不锈钢管采用手工电弧焊时,坡口两侧各100mm范围内涂垩粉，防止焊接飞溅物沾污管材或管件表面.
5.6.11夹套管的定位板及内、外管连接处的角焊缝应防止内管烧穿。
法兰、承插接头及三通角焊缝至少焊两层。
5.6.12焊接工艺参数见下表。
现场焊接时，应根据管道的材质、壁厚、焊接位置等具体情况，按照焊接工艺卡的要求选择合适的工艺参数。
焊接工艺参数一览表（参考值）
焊接层次
焊接方法
电源极性
焊材直径mm
焊接电流A
焊接电压V
氩气流量L/min
焊接速度mm/min
根层
TIG
DC+
Φ2.4
/Φ2.5
70～120
15～22
8～14
30～35
填充
盖面
TIG
DC+
Φ2.4
/Φ2.5
70～120
15～24
8～14
30～35
SMAW
DC-
Φ3.2
80～130
15～24
---
30～40
5.7焊接检验
5.7.1焊接前检查
1）工程中所使用的母材及焊接材料，使用前必须进行查核，确认实物与合格证相符合方可使用。
2）施焊前必须对焊接材料的干燥设施进行检查，保证符合相应焊接材料的干燥要求。
3）施焊前应检查坡口型式、组对要求、坡口及坡口两侧表面的清理是否符合焊接工艺要求。
5.7.2焊接中间检查
1）要求控制层间温度的焊缝，应检查层间温度，确保符合工艺要求。
2）多层焊应对层间进行检查，将发现的缺陷消除后方可继续焊接。
3）焊接后检查
5.7.3外观检查
1）焊后必须对焊缝进行外观检查，检查前将妨碍检查的渣皮、飞溅清理干净。
2）焊缝外观质量按照《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98的要求检查，夹套管道的焊缝外观质量不得低于Ⅱ级，其他工艺管道的焊缝外观质量不得低于Ⅲ级。
5.7.4无损检验
1）需无损检验的焊缝应在外观检查合格后进行，检验方法采用X射线照相和渗透无损检验,执行的标准为《压力容器无损检测》JB4730-94，抽检比例以探伤委托单为准，探伤质量等级见下表。
管道焊缝抽检比例和合格级别（RT、PT）
合格级别
抽检比例（%）
备注
Ⅱ
100
夹套管内管焊缝（P＜10MPa
Ⅱ
10
除夹套管以外的工艺管道
Ⅱ
10
热媒管道焊缝
Ⅱ
5
公用工程管道焊缝
说明：
表中探伤比例仅供参考，以探伤委托单上要求的探伤比例为准
2）夹套管主管的焊缝,应按规定比例进行无损检验,检验合格后方可封入夹套。
3）同一管线的焊缝抽检,若有不合格时,应按该焊工的不合格数加倍检验。
5.8其他规定
5.8.1单线图上应标出焊口编号、焊工代号，并注明探伤的焊口，做到现场焊口、单线图和探伤底片三对照。
5.8.2施工中还应进行自检、互检，加强专业检查。
出现的焊接质量问题，由焊接责任工程师组织专业人员，准确地做出判断，及时制定改进措施。
5.9焊缝返工
5.9.1各种检查过程中发现缺陷应予返工，重新焊接，检查至合格为止。
但同一焊缝的同一部位返工次数不宜超过二次。
二次以上必须经总工程师批准，并由焊接责任工程师重新编制切实可行的焊接工艺，挑选优秀持证焊工施焊。
5.9.2对于焊接质量经常不合格的焊工，焊接检查员有权停止其焊接工作。
4）异种钢焊接的工艺要点
本产品的异种钢焊接为1Cr18Ni9Ti和Q235的焊接,接头型式多为角焊接头。
由于不锈钢和碳素钢的异种钢焊接一般使用高合金焊接材料，如果不调整母材的熔合比，使其得到适当化学成份的焊缝金属，则焊接时会产生裂纹。
6、钢结构焊接
钢结构的焊缝高度必须达到设计要求，焊接飞溅、药皮要及时清理。
在人员出入的楼梯、平台表面焊缝要打磨平滑。
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