低碳钢焊接标准化施工工艺.docx
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低碳钢焊接标准化施工工艺
20钢
标准化焊接施工工艺
编制:
审核:
审批:
新地能源工程技术有限公司
技术质量安全部
2011年09月
1.编制依据………………………………………………2
2.焊接施工程序…………………………………………2
3.焊工管理………………………………………………3
4.焊材的检验与管理……………………………………4
5.焊接工艺………………………………………………4
6.检验、测量及试验设备配备计划……………………8
7.施工机具设备计划……………………………………8
8.焊接工艺评定…………………………………………9
1编制依据
NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》
NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》
GB50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50235-2010《工业管道工程施工及验收规范》
JB/T4730-2005《承压设备无损检测》
2焊接施工程序
3焊工管理
3.1.1从事焊接作业的焊工,必须按《特种设备焊接操作人员考核细则》要求考试合格,具备相应的焊接资格。
3.1.2焊工只能在考试合格项范围内施焊。
3.1.3焊工要严格按焊接工艺规程或焊接作业指导书施焊,自检合格后在焊缝附近标明焊工钢印号或进行标记。
3.1.4持证焊工中断焊接工作在六个月以上,重新担任焊接工作时,必须重新考试。
3.1.5建立焊接人员动态管理台帐,对焊接人员进行动态管理,项目部质量检验人员填写特种作业人员汇总表,对现场焊接人员进行管控。
4焊材检验与管理
焊接工程所采用的材料,应符合设计文件的规定。
材料必须具有生产厂的质量证明书,其质量不得低于国家现行标准的规定。
现场到货的焊材,由焊接质量检查员与保管员共同负责验收。
焊材应贮存在专门库房内,焊材库必须干燥通风,库房内不得放置有害气体和腐蚀介质。
焊材库内设置温、湿度计,并做好记录。
保管员负责将各类焊材分区存放,做好标识;烘干员负责在烘干前检查焊条的外观质量,焊条不应有生锈、药皮脱落、裂纹和受潮等现象,焊条的烘干、发放、领用和回收都应做好记录,使焊条从出库到回收的全过程能连续追踪,保证焊条烘干和使用的正确性;焊工领用焊条时,应填写焊条领用单,并将前次的焊条头交回。
焊工领用焊条时必须使用焊条保温筒,每次领用焊条的数量不宜超过4Kg。
领出的焊条应在4小时内用完,如4小时内用不完,则应重新烘干后再使用,重复烘干次数不得超过二次,重复烘干的焊条应由焊材烘干员做好标记,下次领用优先发放。
禁止不同牌号的焊条同炉烘干。
焊条烘干温度见下表。
母材
焊条
烘干温度(℃)
恒温时间(h)
待用温度(℃)
20#
E4315(J427)
350
1
100
20#
E4303(J422)
150
1
100
焊接材料
根据设备、管道材质化学成分组成,焊接材料的选择见下表。
母材材质
焊接材料
备注
焊丝
焊条
20#
H08Mn2SiA
J422
氩气浓度≥%
20#
H08Mn2SiA
J427
氩气浓度≥%
5焊接工艺
下料、组对及定位焊
5.1.120钢管宜采用机械方法切割,也可采用火焰切割。
5.1.2切割质量应符合下列规定:
1)切口表面应平整,尺寸应正确,并应无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。
2)管子切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%,且不得大于3mm。
5.1.3工业金属管道焊缝位置应符合下列规定:
1)直管段上两对接焊口中心面间的距离,当公称尺寸大于或等于150mm时,不应小于150mm;当公称尺寸小于150mm时,不应小于管子外径,且不小于100mm。
2)除采用定型弯头外,管道焊缝与弯管起弯点的距离不应小于管子外径,且不得小于100mm。
3)管道焊缝距离支管或管接头的开孔边缘不应小于50mm,且不应小于孔径。
4)管道环焊缝距支吊架净距不得小于50mm,需热处理的焊缝距支吊架不得小于焊缝宽度的5倍,且不得小于100mm。
5.1.4壁厚相同的管道组对时,内壁应平齐,内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%,且不应大于2mm。
5.1.5焊件组对前应将坡口及其内侧表面不小于10mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净,且不得有裂纹、夹层等缺陷。
5.1.6壁厚不同的管道组对时,薄件端面应位于厚件端面之内。
当内部错边量超过GB50236-98第条及第条规定或外壁错边量大于3mm时,应对焊件按照GB50236-98(图)进行加工。
5.1.7定位焊采用根部定位焊缝,且作为正式焊缝的组成部分。
其焊接工艺与正式焊接相同,定位焊焊点要均匀分布(至少3点),并保证焊透且熔合良好,无裂纹、焊瘤、气孔、夹渣等缺陷。
为保证底层焊道成型良好,减小应力集中,定位焊缝应平缓过渡到母材,且应将焊缝两端磨成斜坡。
工艺管道焊接通用规定
5.2.1严禁在坡口以外母材表面引弧和试验电流,地线与焊件紧密可靠连接。
5.2.2注意引弧和收弧质量,弧坑要填满,多层焊的接头要错开并注意层间清理。
5.2.3管道焊接严禁管内形成穿堂风。
5.2.4手工钨极氩弧焊时,采用小电流、短弧焊,保持适当的焊接速度,控制熔池温度不要过高。
手工电弧焊进行盖面焊时,采用小电流、短弧操作。
管道焊接
5.3.1焊接特点:
20#钢属于普通碳素钢,焊接接头过热区容易产生热变形,具有明显的塑性变形,其焊接性能较高。
在焊接过程中应使用合理的焊接工艺。
5.3.2焊接工艺:
5.3.2.1工艺管道焊接采用氩弧焊打底焊条电弧焊盖面的焊接方法。
具体为:
管DN≤50mm时,采用GTAW;DN>50mm时采用GTAW+SMAW。
GTAW+SMAW,即:
采用手工钨极氩弧焊打底,手工电弧焊填充和盖面的焊接方法施工。
5.3.2.2切割和坡口加工
采用氧-乙炔焰对管道切割和坡口加工,也可采用机加工方法进行切割和坡口加工。
坡口的质量要求:
表面平整不得有裂纹毛刺凹凸缩口,切割表面的熔渣、氧化铁、铁屑等应取掉。
端面倾斜偏差为管子外径的1%,但不得超过2㎜。
坡口尺寸和角度应符合要求。
焊接坡口形式如下:
5.3.3焊缝返修管理,表面缺陷的处理:
5.3.3.1焊缝表面及其两侧母材上的缺陷应在焊后立即处理。
5.3.3.2对于未焊满、咬肉的部位通过补焊使其外形符合要求。
5.3.3.3对于气孔、夹渣、弧坑、裂纹、过深的咬肉,使用砂轮打磨清除缺陷后补焊。
5.3.3.4对于经RT检测出的表面缺陷,应优先采用打磨的方法清除。
表面经打磨后只要不低于母材就可不补焊,但必须平滑。
并经RT复检合格。
5.3.3.5为避免应力集中,对于过高的焊缝和表面凹凸不平的焊缝应进行修磨。
5.3.4内部缺陷的处理:
5.3.4.1返修程序:
编制返修工艺卡→缺陷定位→清除缺陷→焊接→RT复查。
5.3.4.2对于焊缝的内部缺陷,利用RT检测确定方位。
5.3.4.3清除缺陷采用砂轮打磨。
5.3.4.4清除缺陷时,不论缺陷长短,打磨长度不应少于50mm,两端成35°斜坡,宽度以运条方便为原则。
5.3.5焊接前检查
5.3.5.1组对前要对各零部件的主要结构尺寸、坡口尺寸、坡口表面进行检查,应符合规范要求。
5.3.5.2组对后要检查组对构件的形状、位置、错边量、角变形、组对间隙等。
5.3.5.3焊接前要检查坡口及坡口两侧的清理质量。
5.3.6焊接中间检查:
5.3.6.1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焊接。
5.3.6.2每层焊后,要立即对层间进行清理,并进行外观检查,发现缺陷须清除后方可进行下一层的焊接。
5.3.6.3中断焊接的焊缝,继续焊接前要清理并检查,消除发现的缺陷并满足规定的预热温度方可施焊。
5.3.7焊接后检查:
焊接后,对焊缝进行外观检查,其质量要求见下表:
项目
质量要求
外观成型
成型良好,焊缝与母材平缓过渡
表面裂纹
不允许
表面气孔
表面夹渣
未熔合
未焊透
飞溅
角焊缝厚度不足
咬边
余高
≤1+且最大≤3mm,b为焊缝宽度
焊缝宽度
每边盖过坡口边缘~2mm
错边
≤壁厚的10%,且≤2mm
角焊缝焊脚不对称
≤1+0.1a(a为焊缝厚度)
焊接管理措施
5.4.1现场按单线图法组织施工,将工艺管道的焊缝号、焊接方法、工艺参数、焊接时间、焊接环境、焊工号、无损探伤等内容及时记录在单线图相应的表格中,以达到追溯的目的,同时作为竣工验收的重要资料存档。
5.4.2参加施工的焊工需全部持有质量监督部门颁发的合格证,并逐一核实所持合格证项目能否满足施焊的钢种及位置。
施焊前对符合条件的焊工进行实作考核,对考核不合格的焊工,不允许承担其持证项目的工程焊接。
现场建立焊工施焊业绩档案,及时掌握焊工的焊绩状况,每月统计一次。
5.4.3建立现场焊接材料管理,对工程所用焊接材料进行集中管理,焊材选用满足设计和规范规定。
现场设专职焊接材料管理员,专门负责组织焊接材料的到货验收、负责焊接材料日常的保管、烘干、发放、回收,并做好详细记录,使每批焊材的质量状况、烘干人、领用人、领用日期、施焊部位等均具有可追溯性。
焊接环境管理
施焊现场由专人负责监测施焊环境条件,并做好详细记录。
施焊现场采用可靠的防护措施(搭设临时防风棚,防雨棚等),保证施焊环境符合下列规定:
5.5.1风速:
焊条电弧焊时<8m/s,气体保护焊时<2m/s;
5.5.2相对湿度不大于90%;
5.5.3无雨、雪影响。
5.5.4焊接环境温度要求:
20#钢焊接温度低于0℃时,焊缝应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。
6.检验、测量及试验设备配备计划
序号
设备名称
规格型号
数量
精度等级
1
焊缝检查尺
40型
/
2
盘尺
15m
/
3
游标卡尺
/
0.02mm
4
盒尺
3m
/
5
角尺
6
钢板尺
7.施工机具设备
序号
设备名称
规格型号
数量
使用环境
1
电焊机
WS-400
/
2
烘干箱
/
恒温箱
3
坡口机
/
4
角向磨光机
φ125
/
φ100
/
5
焊条保温筒
/
6
切割机
8.焊接工艺评定
针对使用的焊条情况,选择使用公司以下焊接工艺评定。
《Ⅰ-5G-GTAW/SMAW-A-2010》
《Ⅰ-5G-GTAW/SMAW-B-2010》