双面埋弧焊螺旋钢管焊接工艺规范Word文档下载推荐.docx
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TSGD7002-2006《压力管道元件型式试验规则》
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2.工程焊接常用焊接材料标准
GB/T5117-1995《碳钢焊条》
GB/T5118-1995《低合金钢焊条》
GB/T983-1995《不锈钢焊条》
GB/T14957-94《熔化焊用钢丝》
GB/T14958-94《气体保护焊用钢丝》
GB/T8110-1995《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GB/T10045-88《碳钢药芯焊丝》
GB/T4242-84《焊接用不锈钢丝》
GB/T9460—1988《铜及铜合金焊丝》
GB/T15620-1995《镍及镍合金焊丝》
GB4842-1995《纯氩》
GB6052《工业液体的二氧化碳》
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四、职责
1.技术部负责对《焊接工艺规范》的制定和修订。
2.技术部（焊管车间）负责对本规范的实施、检查和考核工作。
3.技术部（焊管车间）负责对与实施本规范涉及的设备设施及元器件进行定期鉴定，按公司有关设备管理规定做好日常维护保养和维修工作。
4.人力资源部负责对从事与本规范相关岗位的人员进行审核，并定期组织对其进行资格评定和考核。
5.物料部及质检部负责对涉及本规范相关岗位使用的焊丝、焊剂、焊条等生产辅助材料按相关标准进行入厂检验。
五、焊工
1.埋弧自动焊岗位焊工
1.1埋弧自动焊岗位焊工必须经过双面埋弧焊理论学习和实际操作培训，经考试合格和主管部门的同意，方可担任合格证中指定项目的焊接工作。
1.2
具有合格证书的焊工，一般每两年应重新考核一次。
对中断焊接工作六个月以上者，必须重新考核。
1.3焊工在施焊前应认真阅读工艺卡，核查带钢焊缝坡口及与焊接质量相关设备的装配质量、仪器仪表的正常状况。
1.4进行焊缝质量的自检，做好自检记录、焊缝标记或焊缝跟踪记录等工作。
2.补焊工
2.1每个补焊工和操作者都应按APISpec5L《焊工操作评定》规定进行评定。
2.2为了进行评定，焊工或操作者应焊制出经下列检验合格的焊缝：
2.2.1进行射线胶片拍片检查；
2.2.2两个横向导向弯曲试验。
如果上述一个或多个检验不符合规定的要求，焊工或操作者可焊制另一个评定焊缝。
如果该焊缝不符合上述规定的一个或多个检验，则焊工或操作者不合格。
在焊工完成再次培训之前，不允许对其进行再次评定。
2.2.3重新评定
如果有下列一种或多种情况，可重新进行评定：
2.2.3.1距最近一次评定超过一年。
2.2.3.2焊工或操作者在三个月或超过三个月期间内，未采取评定过的工艺进行焊接。
2.2.3.3对焊工或操作者能力产生怀疑。
六、操作规程
1.双面埋弧自动焊
1.1运行前准备工作
1.1.1检查林肯焊机是否完好。
1.1.2检查内外焊装置是否正常、无损坏；
各个螺栓、螺
母是否有松动。
1.1.3检查内外焊焊点位置是否正确。
1.1.4检查各电机、操作柜、各电路控制件是否完好。
1.1.5确认焊剂、焊丝牌号、规格及质量是否符合要求。
1.2设备试运行
1.2.1启动电器控制柜，检查电流、电压是否正常，启动
林肯焊机，检查林肯焊机是否正常运行。
1.2.2检查内外焊送丝机、移动装置是否运转正常，外焊
升降电机是否正常。
1.2.3检查焊接参数是否与工艺卡一致。
1.3正式生产
1.3.1内焊工认真观察焊缝形状，盯紧“红线”，及时调节焊接位置保证焊点跟踪焊缝。
1.3.2外焊工及时画偏正符号，观察焊道位置，调整焊点；
发现钢管出现烧穿，立即通知减小电流。
1.3.3内焊工发现钢管有错边，及时通知成型人员或班
长；
发现成型焊缝不良内焊将要烧穿，及时减小电流，待成型焊缝合缝良好时及时调回电流。
2.手工电弧焊
2.1运行前准备工作
2.1.1焊机输出接线规范、牢固，出线方向向下接近垂直，
与水平夹角必须大于70°
；
电缆连接处的紧固，无生锈氧化等不良现象。
2.1.2电缆连接处的紧固，无生锈氧化等不良现象，接线
处电缆裸露长度小于10mm；
焊机机壳接地牢固。
2.1.3电源线、焊接电缆与焊机的接线处屏护罩是否完好。
2.1.4升降辊油缸是否完好。
2.1.5确认焊条牌号、规格及质量是否符合要求。
2.2设备试运行
2.2.1检查焊机冷却风扇转动是否灵活、正常。
2.2.2检查电源开关、电源指示灯及调节手柄旋钮是否保
持完好，电流表、电压表指针是否灵活、准确，表面清楚无裂纹，表盖完好且开关自如。
2.3正式生产
2.3.1按工艺文件确定的规范和相应的产品标准要求对钢管缺陷处进行修补和修磨，对带有钢带对头焊缝的钢管，要钻管检查内表面和内焊缝，有缺陷时进行修补。
2.3.2冬季生产时，按工艺文件要求对焊件实施预热，要保持预热的均匀性，确认达到预热温度后才能施焊。
2.3.3施焊前，应采用碳弧气刨将缺陷完全清除，并将刨渣清理干净方可施焊。
焊接应在平焊位置进行。
补焊时应先补内焊缝，后补外焊缝。
施焊后应将药皮和飞溅清理干净，不规则的焊缝要用角磨修整。
2.2.3将修补后的钢管送至X射线进行检验。
七、焊接材料
1.焊接材料包括焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极和衬垫等。
2.焊接材料必须具有产品质量证明书，并符合相应的标准规定，经验收或复验合格后方可使用。
妥善保护好外包装上的标志（包括型号、规格、净重、制造厂名称和生产日期等信息），以利于焊条、焊丝、焊剂的正确选用和可追溯性。
3.焊接材料应满足用户提供图样规定的技术要求，并按APISpecification5L《管线钢管规范》和JB/T4708相关规定通过焊接工艺评定。
4.焊接材料的选用原则：
应根据母材（制作钢管用钢带）的化学成分、力学性能、焊接性能，并结合压力容器的结构特点、使用条件及焊接方法综合考虑选用焊接材料，必要时通过试验确定。
焊缝金属的性能应高于或等于相应母材标准定值的下限或满足用户提供图样规定的技术要求。
5.常用双面埋弧焊接三大材料
表一常用双面埋弧焊接三大材料
钢号
手工电弧焊
焊条
焊丝钢号
（标准号）GB/T12470
焊剂
普通碳钢
Q235
Q235A
Q235B
标准号
牌号
GB/T5117
J422
H08A或H08MNA
GB/T5293
SJ301
优质碳素钢
20#
25#
J422J502
H08MN
SJ301
低合金、合金钢
L175-L485
（S205-S480）
（A/B/X42-X70）
J502J506J507J508
H08MNAH08MN2SI
H08CH08MN2MOA
SJ101
5.1几种焊剂与焊丝匹配的特点
5.1.1焊剂SJ301、SJ401等与焊丝H08A配合焊接低碳钢，焊缝质量优良，焊接效率高，可实现单面焊双面成形。
5.1.2焊剂SJ401、SJ402与焊丝H08A、H08E配合适于薄板和中厚板的焊接。
抗气孔能力强，SJ402抗锈能力强，其中SJ402更适于薄板的高速焊接。
5.1.3焊剂SJ301、SJ302与焊丝H08A、H08E配合，焊接工艺性能良好，熔渣属“短渣”性质，焊接时不下淌。
适于环缝的焊接，其中SJ302的脱渣性、抗吸潮性和抗裂性更好，焊剂的消耗量低。
5.1.4焊剂SJ501、SJ502、SJ503、SJ504与焊丝H08A、H08E、H08MnA配合，焊接工艺性能良好，易脱渣，焊缝成形美观。
其中SJ501抗气孔能力强，主要用于多丝快速焊，特别适合双面单道焊，焊缝金属低温韧性好，适于中、厚板的焊接。
6.对焊剂工艺性能及质量的要求
6.1焊剂应具有良好的冶金性能。
焊接时配以适当的焊丝和合理的焊接工艺焊缝金属应能得到适宜的化学成分和良好的力学性能，与母材相适应的强度和较高的塑性、韧性以及较强的抗冷裂纹和热裂纹的能力。
6.2焊剂应具有良好的工艺性、电弧燃烧稳定、熔渣具有适宜的熔点、黏度和表面张力。
焊道与焊道间及焊道与母材间充分熔合，过渡平滑，没有明显咬边，脱渣容易，焊缝表面成形良好以及焊接过程中产生的有害气体少。
6.3焊剂要有一定的颗粒度，并且应有一定的颗粒强度，以利于多次回收使用。
焊剂的颗粒度分为两种：
普通颗粒度焊剂的粒度为2.5—0.45mm（8—40目）,用于普通埋弧焊。
细颗粒度焊剂的粒度为1.25—0.28mm（14—60目），适用于半自动或细丝埋弧焊。
其中小于规定粒度60目以下的细颗粒不大于5%，规定粒度14目以上的粗颗粒不大于2%。
6.4焊剂应有较低的含水量和良好的抗潮性。
出厂焊剂含水量的质量分数不得大于0.10%,焊剂在温度25℃、相对湿度70%的环境条件下,放置24h,其吸潮率不应大于0.15%。
6.5焊剂中机械夹杂物、碳粒、生料、铁合金凝珠及其他杂质的含量不得大于焊剂质量分数的0.30%。
6.6焊剂应有较低的S、P含量。
一般为S≤0.06%,P≤0.08%。
7.焊接材料的储存和使用
7.1焊剂的储存和使用
7.1.1焊剂应妥善运输，防止包装破损。
7.1.2焊剂应存放在干燥通风的库房内，尽量降低库房湿度，防止受潮影响焊接质量。
7.1.3新购入的焊剂必须经必要的检验后，方可入库。
7.1.4焊剂应为普通颗粒度，即＜0.450mm（40目）颗粒不大于5%，＞2.5mm（8目）颗粒不大于2%。
7.1.5焊剂含水量应控制在要求范围内。
7.1.6焊剂中机械夹杂物（碳粒、铁屑、原材料颗粒、铁合金凝珠及其它杂物）的质量百分含量应控制在要求范围内。
7.1.7焊剂的硫、磷含量应符合焊接规范要求。
7.1.8焊剂投入使用前必须在焊剂烘干机内烘干，温度控制在350℃左右，保温2小时，并在烘干机内冷却到室温后取出。
焊剂烘干应有记录，记录上应有型号、牌号、批号、温度和时间等内容。
7.1.9干燥时，焊剂散布在盘中，厚度最大不超过5cm。
7.1.10经内、外焊后回收的焊剂，由专人经磁选机进行磁性分离，并由焊剂分粒机（振动筛）筛选后，与新焊剂按4：
1的混合比混合均匀，方可重新投入使用，且这种混合焊剂只能用于外焊。
7.1.11内焊使用新焊剂。
7.2焊条的贮存与保管
7.2.1焊条必须在干燥且通风良好的室内仓库中存放，焊条贮存库内不允许放置有害气体和腐蚀介质。
7.2.2对入库的焊条必须有质量保证书和焊条型号（牌号）、规格、产地等明确的标识。
7.2.3受潮或包装损坏的焊条末经处理不许入库。
7.2.4存放时，焊条不应直接放在地面上，要用木板垫高，一般离地面距离不小于300mm，并与墙壁保持一定距离，一般也不小于300mm，以使空气流畅，严防受潮。
7.2.5焊条应按其种类、牌号（型号）、批次、规格和入库时间分类堆放，并应有明确标识，避免混乱。
7.2.6特种焊条贮存与保管要高于一般焊条，应堆放在专用仓库或指定区域。
7.2.7一般焊条一次出库量不能超过2天的用量，已经出库的焊条必须保管好。
7.2.8低氢型焊条贮存库内温度应不低于5℃，相空气湿度应低于60%。
7.2.9搬运时要小心轻放，以免药皮脱落。
7.2.10受潮焊条的识别方法
7.2.10.1包装防潮差、有破损时（如塑料袋未封口、破损等），焊条通常吸潮严重。
7.2.10.2从制造日期看，存储期长的焊条，药皮表面易出现白霉状的斑点，焊芯有锈迹，表明已受潮严重。
7.2.10.3听焊条的声音，将焊条平放在手中摇动，吸潮后的焊条会失去清脆的金属声。
7.2.10.4施焊时受潮焊条通常会出现电弧吹力大、熔深增加、飞溅增大的情况。
钛型、钛钙型焊条会出现熔渣覆盖不良，成型变差的情况；
低氢型焊条的表面通常会出现许多小孔，严重时焊缝中易出现气孔。
7.2.11焊条的正确使用
7.2.11.1因焊条存放时间较长就容易受潮，所以应做到先入库的焊条先使用。
7.2.11.2焊条在使用前，酸性焊条视受潮情况应在70～150℃烘干1～2h，碱性低氢型结构钢焊条应在350～400℃烘干1～2h，烘干的焊条应放在保温箱（筒）中随用随取。
7.2.11.3烘干焊条时，焊条不应成垛或捆地堆放，应铺放成层状，每层焊条堆放不能太厚，一般1～3层，避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。
还应禁止将冷焊条忽然放入高温炉内，或从高温炉内突然冷却，烘箱温度应徐徐升温或降低，防止焊条因骤冷或骤热而产生药皮开裂、脱皮现象。
7.2.11.4低氢焊条一般在常温下超过4h，应重新烘干（在低温烘箱中恒温保存者除外）。
重复焊干次数不宜超过3次。
7.2.11.5焊条烘干应有记录，记录上应有牌号、批号、温度、时间等内容。
7.2.11.6在焊条烘干期间，应有专门负责的技术人员负责对操作过程进行检查和核对，每批焊条不得少于一次，并在操作记录上签字。
7.2.11.7露天操作隔夜时，必须将焊条妥善保管，不允许露天存放。
应在低温烘箱中恒温保存，否则次日使用前还要重新烘干。
7.2.11.8一根焊条应尽量一次用完，避免焊缝接头过多而降低质量。
焊条残头有药皮的部分的长度一般应小于20mm，以免浪费。
7.3焊丝的储存和使用
7.3.1焊丝存放处必须干燥，堆放整齐，分类、分牌号存放，避免混乱。
7.3.2焊丝表面应无铁锈、氧化皮、油污等污物。
存放时采用适当形式的内包装,以利于焊丝的防锈和存放。
7.3.3为了防止焊丝在运输和存放过程中损坏，必须采用适当形式的外包装。
7.3.4焊丝与焊剂的配用重量比为焊丝∶焊剂=1.1～1.6，视焊接接头类型、所用焊剂种类、焊接规范参数而定。
八、焊接参数及范围
1.埋弧焊焊接电流、电弧电压和焊接速度各参数影响着焊缝的强度和韧性，影响到焊缝的抗裂性，对气孔和夹渣的敏感性。
这些参数必须合理匹配才能焊出成型好、缺陷少的焊缝。
2.埋弧焊焊接主要工艺参数对焊缝的影响
2.1焊接电流。
焊接电流时决定焊丝熔化速度、熔透深度和母材熔化量的最重要参数。
增大焊接电流，使电弧的热功率和电弧力都增加，因而焊熔深增大，焊丝熔化量增加。
即在其他参数不变的条件下，随着焊接电流的提高，熔深和余高（即焊缝高度）同时增大，而熔宽变化不大，造成焊缝形状系数变小，这样的焊缝不利于熔池中气体及夹杂物的上浮和逸出，容易产生气孔、夹杂及裂纹等缺陷，严重时极可能烧穿。
太大的电流也使焊丝消耗战增加，导致焊缝余高过大。
焊接电流减小时，焊缝熔深减小。
如果电流太小，就可能造成未焊透，电弧不稳定等缺陷。
正常焊接条件下，焊缝熔深几乎与焊接电流成正比。
2.1.2埋弧焊管焊接电流主要以焊缝熔深的大小来设定。
一般情况下，内焊电流小于外焊电流，即内焊熔深一般控制在钢管壁厚的1/2到3/5，外焊熔深一般控制在钢管壁厚的2/3左右。
这样既可满足标准要求内外焊缝重合量大于1.5mm以上，有利于内焊缝根部的夹杂物被外焊消除，同时避免因程序性应力变化造成的内焊撕裂。
双丝焊时，前丝直流根据壁厚和焊接速度调整规范，后丝交流规范调整范围较小。
一般前丝电流小于1000A时，后丝电流为380A-420A左右，电压为33V-37V左右，前丝电流大于1000A时，丝电流为420A-500A左右，电压基本不变。
根据经验焊接速度增加0.1m/min,前丝电流增加50-60A，一般情况，生产薄壁管时取小值，生产厚壁管时取大值。
2.1.3同样大小的电流下，改变焊丝直径（即变更电流密度），焊缝的形状和尺寸将随之改变。
当其他条件相同时，熔深与焊丝直径约成反比关系。
但在电流密度极高时（超过100A/mm2）就不存在。
并且随焊接电流增加，焊丝熔化量增大。
当焊缝熔宽保持不变时，余高加大，使焊缝成形恶化。
因而提高电流的同时，必须相应地提高电弧电压。
2.2电弧电压。
电弧电压与电弧长度成正比。
电弧电压决定焊缝熔宽，因而对焊缝横截面积、形状和表面成型有很大影响。
在其他参数不变的条件下，随着电弧电压的增大，焊缝的宽度明显增大，而熔深和余高则略有减小。
电弧电压过高时，会形成浅而宽的焊道，从而导致未焊透和咬边等缺陷的产生，此外，焊剂的熔化量增多，使焊缝表面粗糙，脱渣困难。
降低电弧电压，能提高电弧的挺度，增大熔深。
2.2.1为获得成型良好的焊道，电弧电压与焊接电流应相互匹配，当焊接电流增大时，电弧电压应相应增加。
2.2.2在进行坡口焊接时，适当增加电弧电压，对改善焊缝形状，避免外焊结晶裂纹有利，同时便于消除熔合线附近的小气孔、夹渣等缺陷，但电弧电压应与焊接电流相适应。
3.焊接速度。
焊接速度对熔宽、熔深有明显影响，它是决定焊接生产率和焊缝内在质量的重要工艺参数。
不管焊接电流与电弧电压如何匹配，焊接速度对焊缝成型的影响都有一定的规律。
在其他参数不变的条件下，焊接速度增大时，电弧对母材和焊丝的加热减少，熔宽、余高明显减小，还会造成咬边、未焊透及气孔等缺陷。
由于焊缝的线能量明显减小，则熔深随着焊接速度的增大而减小。
减小焊接速度，使气体从正在凝固的熔化金属中逸出，能降低形成气孔的可能性，但焊接速度过低，则将导致熔化金属流动不畅，易造成焊缝表面粗糙和夹渣，甚至烧穿。
4.焊丝直径与伸出长度
4.1焊丝直径主要影响熔深。
在同样的焊接电流下，直径较细的焊丝电流密度较大，形成的电弧吹力大，熔深大。
焊丝直径也影响焊丝的熔敷速率。
电流一定时，细焊丝比粗焊丝具有更高的熔敷速率。
焊丝越粗，允许使用的焊接电流越大，生产率越高。
粗焊丝比细焊丝的操作性能好，有利于控制焊缝成形。
4.2焊丝直径应与所用的焊接电流大小相适应。
如果粗焊丝用小电流焊接，会造成焊接电弧不稳定，相反，细焊丝用大电流焊接，容易形成“蘑菇型”焊缝，而且熔池不稳定。
埋弧焊时电流大，要采用粗焊丝，焊丝直径一般2.4～6mm。
4.3不同直径的焊丝适用的焊接电流范围
表2不同直径的焊丝适用的焊接电流范围
焊丝直径/mm
3.2
4
5
焊接电流/A
350-600
500-1200
1000-1500
4.4内外焊缝高度、宽度的几何尺寸
4.4.1双面单双
4.4.1.1内焊宽度：
11±
3（mm）高度：
0—3.18（mm）焊丝直径φ3.2（mm）。
4.4.1.2外焊宽度：
12±
2（mm）高度：
0—3.18（mm）焊丝直径φ4.0（mm）。
4.4.2双面内单外双
4.4.2.1内焊宽度：
4.4.2.2外焊宽度：
16±
0—3.18（mm）焊丝直径φ4.0、φ3.2（mm）。
4.5在焊丝伸出长度上存在一定电阻，埋弧焊的焊接电流很大，因而在这部分焊丝上产生的电阻热也很大。
焊丝受到电阻热的预热，熔化速度增大。
焊丝直径越细，电阻率越大，伸出长度越长时，电阻越大，这种预热作用的影响越大。
所以我们双丝焊前丝直流焊接使用φ4.0mm的焊丝，一般伸出长度在28-33mm之间，后丝交流焊接使用φ3.2mm的焊丝，伸出长度要严格控制，一般在25-28mm之间。
焊丝直径较粗时，伸出长度的影响较小，但也应控制在合适的范围。
理论上讲，焊丝伸出长度应为焊丝直径的6-10倍。
5.焊条焊丝直径的选择
5.1可根据焊件厚度进行选择。
一般厚度越大，选用的焊条直径越粗。
焊接中厚板纵、环缝时，焊丝直径一般为4mm、5mm。
表3焊条直径的选择
材料厚度（mm）
2
3
4—5
6—12
>
13
焊条直径（mm）
3.2—4
4—6
5.2焊条电弧焊使用碳钢焊条时，焊条直径与焊接电流、电压匹配见下表。
表4焊条直径与焊接电流、电压匹配
2.5
4.0
5.0
电流（A）
50-100
100-200
160-230
200-250
电压（V）
16-18
18-20
21-23
23-25
表5焊接电流与电压的匹配关系
焊条电流（A）
600-700
650-750
700-800
750-850
焊接电压（V）
34-36
35-38
36-40
38-42
5.3双面埋弧焊，内外单丝电流一般在I=600-1200A，外焊单丝电流一般在I=600-1100A。
外焊双丝铅前丝电流一般在I=600-1200A，后丝交流电流一般在I=400-600A。
多丝焊时，第一丝电流一般比第二丝电流大20%左右，第二丝比第三丝电流大2-20%。
表6焊丝直径与焊接电流的关系
直径mm
3.0
6.0
电流A
250-550
300-700
500-1050
600-1400
表7双丝焊电流与电压的匹配关系
焊接电流A
520-700
700-1000
900-1200
1200-1500
电弧电压V
28-30
30-32
32-34
6.焊接电源种类及其特性
6.1螺旋钢管焊接电源，单丝焊时均采用直流（DC）林肯焊机，双丝焊时前丝是直流（DC）林肯焊机，后丝是交流（AC）林肯焊机，直流（DC）连接方式都是直流反接（焊丝接正极即直流正极性）。
6.2采用直流电源进行埋弧焊，与交流电
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