hw止水铜片焊接工艺试验方案.docx

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hw止水铜片焊接工艺试验方案

南水北调中线一期引江济汉工程

渠道11标

止水铜片焊接工艺试验方案

批准：

王金柱

审核：

云天才

编制：

汪智明

中铁十一局集团有限公司

引江济汉工程渠道11标工程项目部

二〇一二年六月二十日

止水铜片焊接工艺试验方案

一、概述

1、工程概况

根据目前下发的设计蓝图，倒虹吸管身之间的伸缩缝设置止水铜片。

2、引用标准及编制依据

1）设计施工图纸及相关的技术文件；

2）《水工建筑物止水带技术规范》DL/T5215-2005；

3）《铜及铜合金带材》GB/T2059-2008。

3、止水铜片材质要求

1）止水进场时应有工厂质量保证书（或检验合格证）。

否则不得使用于本工程中。

2）紫铜片止水厚度不小于1.2mm，抗拉强度不小于205Mpa，伸长率不小于20%，化学成分和物理力学性能满足GB/T2059的规定。

二、紫铜片止水的焊接工艺

铜止水连接采用双面搭接焊，搭接长度不少于40mm，焊接宜采用黄铜焊条气焊，不应用手工电弧焊接。

1、焊接准备

1）主要机具设备：

小型电焊机、乙炔、氧气及橡胶软管。

2）材料：

①紫铜片止水：

必须有出厂合格证，进场后经物理性能检验合格后，方能使用。

②黄铜焊条：

按钢结构工程有关规定执行，焊条应分类、分牌号放在通风良好、干燥的仓库保管好，重要工程焊条，要保持一定温度和湿度（一般温度10～15°C，相对湿度小于5%为宜），焊条焊接前一般在20～25°C烘箱内烘干。

初步选定焊条直径为5.0mm。

2、作业条件

1）焊工应经培训考核，持证上岗，熟识机械性能和操作规程。

2）工作前或停工时间较长再工作时，必须检查所有气焊设备。

乙炔瓶、氧气瓶及橡胶软管的接头，阀门紧固件应紧固牢靠，不准有松动、破损和漏气现象，氧气瓶及其附件、橡胶软管、工具不能沾染油脂的泥垢，这样保证在气焊焊接的过程中不会因为气焊设备故障而导致意外发生。

3）检查气焊设备、附件及管路漏气，只准用肥皂水试验。

试验时，周围不准有明火，不准抽烟，避免引起火灾。

4）氧气瓶、乙炔瓶与明火间的距离应在10米以上。

如条件限制，也不准低于5米，并应采取隔离措施。

5）气焊设备管道冻结时，严禁用火烤或用工具敲击冻块。

氧气阀或管道要用40℃的温水溶化；回火防止器及管道可用热沙、蒸气加热解冻。

6）压力容器及压力表、安全阀，应按规定定期送交校验和试验。

检查、调整压力器件及气焊设备安全附件，消除余气后才能进行。

3、操作方法

气焊是用氧气与乙炔产生高温，熔化焊条与焊件的金属凝固后形成一条焊缝。

其具体操作方法是：

关闭焊把开关，将乙炔及氧气打开，点火慢慢打开焊把开关点燃焊嘴，将焊条根据需要放在被焊物体上，再逐渐调好焊嘴的火苗强弱，使用火苗融化焊条与焊件的金属凝固后形成一条焊缝。

1）搭接焊工艺

①紫铜片止水焊接采用搭接焊，其搭接长度不小于40mm。

②为获得高度和宽度均匀的焊缝，紫铜片止水搭接采用左焊法（焊炬从右向左移动）。

2）施焊操作要点

气焊的基本操作方法包括氧气乙炔焰的点燃、调节和熄灭、起焊、焊接过程中焊炬和焊条的运动、接头和收尾的操作要领。

1氧气乙炔焰的点燃、调节和熄灭

焊炬的握法，应右手拿焊炬，将拇指和食指位于氧气调节阀处，同时拇指还可以开关、调节乙炔调节阀，随时调节气体的流量。

点燃火焰时，应先稍许开启氧气调节阀，然后再开乙炔调节阀，两种气体在焊炬内混合后，从焊嘴喷出，此时将焊嘴靠近火源即可点燃。

点火时，拿火源的手不要正对焊嘴，也不要将焊嘴指向他人或可燃物，以防发生事故。

刚开始点火时，可能出现连续“放炮”声，原因是乙炔不纯，需放出不纯的乙炔重新点火。

有时出现不易点火的现象，多数情况是氧气开得过大所致，这时应将氧气调节阀关小。

火焰的调节，刚点燃的火焰一般为碳化焰。

这时应根据所焊材料的种类和厚度，分别调节氧气调节阀和乙炔调节阀，直至获得所需要的火焰性质和火焰能率。

如将氧气调节阀逐渐开大，直至火焰的内外焰、焰芯轮廓明显时，可认为是中性焰；如再增加氧气或减少乙炔，可得到氧化焰；如增加乙炔或减少氧气则得到碳化焰。

如果同时增大乙炔和氧气则可增大火焰能率，如火焰能率仍不够大时，应更换大直径的焊嘴。

调整后的火焰形状不得歪斜或发出“吱吱”的声音。

若发现火焰不正常时，

要用通针把焊嘴内的杂质清除干净，使火焰正常后才可焊接。

有时，由于供给焊炬的乙炔量不均匀，会引起火焰性质不稳定，这时中性焰会自动变成氧化焰或碳化焰。

因此，在气焊操作中还应随时注意观察火焰性质的变化，并及时调节氧气调节阀。

火焰的熄灭。

需要熄灭火焰时，应先关闭乙炔调节阀，再关闭氧气调节阀。

否则，就会出现大量的炭灰（冒黑烟）。

②起焊时由于刚开始焊，焊件温度较低或接近环境温度。

为便于形成熔池，并利于对焊件进行预热，焊嘴倾角应大些，同时在起焊处应使火焰往复移动，保证在焊接处加热均匀。

如果两焊件的厚度不相等，火焰应稍微偏向厚件，以使焊缝两侧温度基本相同，熔化一致，熔池刚好在焊缝处。

当起点处形成白亮而清晰的熔池时，即可填入焊丝，并向前移动焊炬进行正常焊接。

在施焊时应正确掌握火焰的喷射方向，使得焊缝两侧的温度始终保持一致，以免熔池不在焊缝正中而偏向温度较高的一侧，凝固后使焊缝成形歪斜。

焊接火焰内层焰芯的尖端要距离熔池表面3～5mm，自始至终保持熔池的大小、形状不变。

起焊点的选择，一般在平焊对接接头的焊缝时，从对缝一端30mm处施焊，目的是使焊缝处于板内，传热面积大，当母材金属熔化时，周围温度已升高，从而在冷凝时不易出现裂纹。

管子焊接时起焊点应在两定位焊点中间。

③焊接过程中焊嘴和焊丝的运动为了控制熔池的热量，获得高质量的焊缝，焊嘴和焊条应作均匀协调的摆动。

焊嘴和焊条的运动包括三种动作：

a.沿焊缝的纵向移动，不断地熔化工件和焊条，形成焊缝。

b.焊嘴沿焊缝作横向摆动，充分加热焊件，使液体金属搅拌均匀，得到致密性好的焊缝。

c.焊条在垂直焊缝的方向送进，并作上下移动，调节熔池的热量和焊条的填充量。

同样，在焊接时，焊嘴在沿焊缝纵向移动、横向摆动的同时，还要作上下跳动，以调节熔池的温度；焊条除作前进运动、上下移动外，当使用熔剂时也应作横向摆动，以搅拌熔池。

在正常气焊时，焊条与焊件表面的倾斜角度一般为30°～40°，焊条与焊嘴中心线夹角为90°～100°。

焊嘴和焊条的协调运动，使焊缝金属熔透、均匀，又能够避免焊缝出现烧穿或过热等缺陷，从而获得优质、美观的焊缝。

气焊在正常焊接时，焊工不仅应密切注意熔池的形成情况，而且要将焊条末端置于外层火焰下进行预热。

当焊条熔滴送入熔池后，要立即将焊条抬起，让火焰向前移动，形成新的熔池，然后再继续向熔池送入焊条，如此循环形成焊缝。

为了获得优质的焊接接头，应使熔池的形状和大小始终保持一致。

如果所需火焰能率较大，由于焊接温度高、熔化速度快，这时应使焊条保持在焰芯的前端，使熔化的焊条熔滴连续加入熔池；如果所需火焰能率较小，由于熔化速度慢，则填入焊条的速度也要相应减慢。

当使用熔剂焊接时，还应用焊条搅拌熔池，使熔池中的氧化物和非金属夹杂物漂浮到熔池表面。

当焊接间隙较大或薄壁焊件时，应将火焰焰芯直接对着焊条，利用焊条挡住部分热量，同时焊嘴作上下跳动，以防止焊缝边缘或熔池前面过早地熔化。

④接头与收尾焊接中途停顿后，又在焊缝停顿处重新起焊和焊接时，把与原焊缝重叠部分称为接头。

焊到焊缝的终端时，结束焊接的过程称为收尾。

接头时，应用火焰把原熔池重新加热至熔化形成新的熔池后，再填入焊条重新开始焊接，并注意焊条熔滴应与熔化的原焊缝金属充分熔合。

接头时要与前焊缝重叠5～10mm，在重叠处要注意少加或不加焊条，以保证焊缝的高度合适和接头处焊缝与原焊缝的圆滑过渡。

收尾时，由于焊件温度较高，散热条件也较差，所以应减小焊嘴的倾角和加快焊接速度，并应多加一些焊条，以防止熔池面积扩大，避免烧穿。

收尾时应注意使火焰抬高并慢慢离开熔池，直至熔池填满后，火焰才能离开。

总之，气焊收尾时要掌握好倾角小、焊速增、加丝快、熔池满的要领。

在气焊的过程中除了上述的基本操作方法，焊嘴的倾斜角度是不断变化的，一般在预热阶段，为了较快地加热焊件，迅速形成熔池，焊嘴的倾斜角度为50°～70°；在正常焊接阶段，焊嘴的倾斜角度为30°～50°；在收尾阶段，焊嘴的倾斜角度为20°～30°。

三、焊接质量检验

紫铜片止水焊接接头应表面光滑、无孔洞和缝隙、不渗水。

现场实际施工中，用目测法检测紫铜片止水焊接接头的外观质量，并采用煤油或其他液体做渗透试验。

用煤油或其他液体在焊缝的一面涂沫后，等几分钟，看煤油或其他液体是否渗过止水铜片。

紫铜片止水焊接试验有“一看、二摸、三闻”的要点，一看就是用眼睛观察焊缝外观，二摸就是涂抹煤油或其他液体后在另一面用手摸拭，三闻就是手摸完后闻手上是否有煤油或其他液体气味，以此来确定焊缝是否合格，不漏水。

四、质量保证措施

1）进场材料须有产品合格证（或材质检验报告）。

2）材料在运输时，应避免阳光直射，勿与热源、油类及有害溶剂接触，成品勿重压。

3）施工人员应严格检验材料规格、外观有无缺陷。

4）由具经验的施工人员操作，操作人员持证上岗。

5）加工成型的紫铜片止水尺寸应符合表7-1的要求。

表7-1紫铜片止水制作允许偏差

项目

允许偏差mm

制作（成型）偏差

宽度

±5

鼻子或立腿高度

±3

中心部分直径

/

五、安全保证措施

1）焊接施工场所不能使用易燃材料搭设，焊工操作要配戴防护用品。

2）焊接半成品不能浇水冷却，待冷却后方能移动，并不能随意抛掷。

3）机械必须设置防护装置，注意每台机械必须一机一闸并设漏电保护开关。

4）工作场所保持道路畅通，危险部位必须设置明显标志。

5）气焊作业前，必须按以下要求进行详细检查：

①乙炔发生器及其连接部分不得漏气；

②橡胶软管不应有鼓包、裂缝或漏气，如有漏气现象，应将其损坏部分切掉，用双面接头管，并用夹子或金属绑线扎紧；

③焊枪连接处必须严密，嘴子如有堵塞，应用黄铜丝剔通，不得用铁丝；

④氧气瓶口附近和皮垫，及减压器上不得有油污或泥污，否则必须擦拭干净。

6）氧气瓶、乙炔瓶在装卸、运输时不得同油脂、易燃、易爆物品同车，必须轻装轻放、绑扎牢固，防止滚动，氧气瓶、乙炔瓶不许碰撞；氧气瓶上应装设防震胶卷，搬运前检查安全帽是否拧紧；并严禁放在靠近热源的地方。

7）工作时的氧气瓶、乙炔瓶要垂直放置，并妥善固定，以防倒下。

8）氧气、乙炔在施工中，瓶间距要保持5m以上的距离，严禁将氧气、乙炔瓶放在一起使用。

9）气焊焊接前，必须清理工作地点20m范围之内的杂物。

必须准备灭火器或沙堆，作为应急备用物品。

焊工在工作的地点要有冷却水，以便冷却焊嘴。

10）由于焊嘴过热堵塞而发生鸣爆时，应快速先将乙炔气门关闭，再关闭氧气，然后放在冷却水中冷却。

11）焊枪点火时，应先开氧气门，再开乙炔气门，立即点火，然后调整火焰，熄火时与此相反，先关乙炔门，后关氧气门，以免回火。

12）当发生回火时，立即关闭乙炔气门，然后再关氧气门，严禁氧气和乙炔阀门同时开启，严禁用手或其他物体堵塞焊嘴，以防止氧气倒流进入乙炔瓶内，不能将点燃的焊具随意放在工作面或地面上。

13）点燃焊嘴时，不准用热金属，也不得将其放在热的工件上。

14）施焊工作结束后，拧上气门螺帽，收拾好工具、材料，将其妥善保管，并处理工作中发现的不正常现象。

15）气焊完毕后，清理场地，洒水熄灭带火星的杂物，施工负责人及专职安全人员必须继续观察，至少确认60min内被焊物冷却，气焊地点附近10m范围内无热渣、火点，确认安全无问题方可离开。

16）现场作业人员必须具备一定消防安全知识，能熟练使用消防灭火器材。

六、成品保护

1）施工机械、钢筋及管道等重物不能压在止水铜片上，施工人员不能任意踩踏止水铜片，以防止止水铜片变形。