焊接施工及验收指导.docx
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焊接施工及验收指导
1范围
本规范适用于工程。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成的协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T229
GB/T4340.1（略）
3术语
3.1业主
工程的主管单位或建设单位，或由其委派或授权的单位或代表。
在本标准范围内，特指。
3.2承包商
负责本标准中所述工程任务的承包单位和施工单位。
3.3半自动焊
借助设备进行电弧焊，但设备只控制填充金属的给进，焊接速度由人工控制。
3.4固定焊
焊接时，管子或管件固定不动。
3.5焊接工艺规程
用经过评定合格的焊接工艺编制的用于工程施工的一整套详细的焊接技术规定和程序。
3.6焊接工艺指导书
按照工程设计要求，根据焊接试验结果或其它类似工程经验，由焊接试验单位编制的供业主委托单位工艺评定用的焊接工艺指导性文件。
3.7焊接工艺评定
在工程焊接前，根据焊接工艺指导书对焊接工艺进行的鉴定性试验。
3.8根焊
为管与管，管与管件，管件与管件之间焊接时的第一层焊道。
3.9热焊
根焊完成后，立即进行的第二层焊道。
3.10填充焊
在根焊或热焊完成后，盖面焊之前的焊道。
3.11立填焊
下向焊时，在立焊部位补填的焊道。
3.12盖面焊
最外面一层的成型焊道。
3.13排焊
是指在同一层中焊接一道以上的焊道。
3.14缺陷
达到本标准拒收要求的缺欠。
3.15缺欠
按本标准中的检测方法检测出的不连续或不规则。
3.16内凹
完成的焊缝边缘已良好熔合和焊透，但焊缝表面焊道中部比管壁表面稍低，形成的凹陷既为内凹。
该凹陷的尺寸定义为管壁表面的轴向延伸线和该焊道表面最低点之间的垂直距离。
3.17修补
对发现的表面非裂纹缺陷进行的修复。
3.18返修焊接
对发现的表面裂纹缺陷及经无损检测发现的缺陷进行的修补焊接。
3.19合格焊工
按本标准第七章的要求考核合格的焊工。
3.20焊工资格认定
按照本规范规定的焊接方法，由业主指定的考试单位使用的焊接工艺规程，对通过焊工资格审定的焊工进行的上岗资格确认。
4总则
4.1在焊接施工过程中，必须符合HSE中有关职业安全卫生、环境保护等方面的要求。
4.2焊接材料的使用应符合下列规定：
a、应施工经焊接工艺评定合格的焊接材料；
b、所有焊接材料应按本标准第六章的规定验收合格后方可使用。
4.3在不同的作业环境下可以使用不同的焊接方法（手工电弧焊、半自动焊），但必须经业主同意且有经业主批准的焊接工艺规程的情况下才可以施焊。
4.4由业主委托具体的单位统一进行焊接试验，对焊接工艺进行评定，编制焊接工艺规程，焊接工艺规程需要经过业主的批准。
焊接工艺规程应能覆盖整个工程施工的需要，工程焊接时应严格执行焊接工艺规程。
4.5焊工应根据实际工作内容，按照本标准第七章的规定通过资格审定、资格认定。
资格审定由地方技术监督局监督进行或其认可的焊工考试委员会组织进行，并颁发焊工资格证书。
资格认定由施工单位组织，在业主指定的考试机构进行，并由工程监理现场监察。
焊工考试合格，颁发上岗证，焊工持证上岗。
4.6焊缝检验应由具备检测资格的专业人员进行。
专业检测人员的资格证书应在业主备案。
应由二级及以上资格人员承担无损检测结果的评定。
检测单位应向业主书面汇报结果。
4.7业主有对有争议的焊口进行处理的权利。
4.8焊接及验收应执行本规范外，对未尽事项应符合国家及行业现行有关标准的规定。
5焊接工艺评定
5.1一般规定
5.1.1工程焊接前，应制定详细的焊接工艺指导书，并使用工程用材料对此焊接工艺按照本章规定的方法和要求进行评定。
工艺评定的目的在于验证用此工艺能否得到具有合格的焊接接头。
5.1.2应使用破坏性试验检验焊接接头的质量和性能。
应依据评定合格的工艺编制焊接工艺规程。
除了业主特别通知变更5.4中所列的项目外，这些焊接工艺规程应予以遵守。
5.2基本规定
5.2.1用于焊接工艺评定的钢管和焊接材料应有出厂质量证明书或复验报告，且符合本标准第6章的规定。
5.2.2焊接工艺评定试验的焊接位置应能代表现场焊接作业位置。
5.2.3试验所用的焊接设备应处于完好状态，试验与检测设备和量具应经计量鉴定合格。
5.2.4从事焊接工艺评定的人员应是焊接专业和技术获得相应资格技能的熟练焊工。
5.2.5焊接工艺评定程序应满足下述要求：
a、根据焊接工艺指导书并结合现场作业的实际情况，制定方案和初拟焊接工艺。
b、对母材和焊接材料的类型、牌号、成分及性能进行确认。
c、进行焊接工艺评定试验。
若不合格，应对焊接工艺进行适当修改，直至评定合格。
d、按试验记录和整理试验数据，并经焊接工程师审核，由评定单位技术负责人审批，报业主批准。
e、以焊接工艺评定报告为依据，结合焊接施工经验和实际焊接条件编制焊接工艺规程。
焊接工艺规程应详细规定焊接程序、工艺参数、检验方式和合格标准。
5.3规程说明
5.3.1概述
工艺规程应包含本标准5.3.2条规程说明中的适用部分。
5.3.2规程说明
5.3.2.1焊接方式
应指明是手工焊、半自动焊或它们的任何组合方法。
5.3.2.2管子及管材材料
应指明工程规程所适用的管子和管件材料范围。
符合（钢管技术规格书）和（热煨弯管技术规格书）规范的管子和管件材料可进行分组。
见本标准5.4.2.2条。
评定试验应选择该组材料中规定最小屈服强度最高的材料进行。
5.3.2.3直径和壁厚范围
应确定焊接工艺规程适用的直径和壁厚范围，其分组见本标准7.3.2.2条的d和e。
5.3.2.4接头设计
应画出接头的简图（如V型或U型）。
简图应指明坡口形式、坡口角度、钝边尺寸和根部间隙。
填角焊缝应指明形状和尺寸。
5.3.2.5焊口要求应指明焊口外形尺寸要求。
5.3.2.6填充金属和焊道数
应指明填充金属的种类和规格，焊缝最少层数及焊道顺序。
5.3.2.7电特性
应指明电流种类和极性，规定使用焊条或焊丝的电弧电压和焊接电流的范围。
5.3.2.8焊接位置
应指明水平固定（5G）、垂直固定（2G）、和45度倾斜固定（6G）。
5.3.2.9焊接方向
应指明是上向焊或是下向焊。
5.3.2.10焊道之间的时间间隔
应指明根焊结束与热焊开始的最长间隔时间以及其他焊道之间的时间间隔。
5.3.2.11对口器
应指明是否使用对口器，使用内对口器或外对口器，如果使用对口器，在拆移对口器时应规定完成根焊道长度和最小百分数。
5.3.2.12焊道的清理及打磨
应指明要求的接头或层间的清理方式和指明清理、打磨焊道时使用的工具（电动工具、手工工具、或二者组合）。
5.3.2.13手工焊焊工人数
应指明每层焊道所要求的最少焊工人数。
5.3.2.14预热和焊后热处理
应指明预热和焊后热处理的加热方法、温度和温度控制方法和预热宽度，开始焊接时的最低温度以及需预热和焊后热处理的环境温度的范围。
5.3.2.15层间温度要求
应指明焊接时层间的最低温度和最高温度。
5.3.2.16环境条件要求
应指明无有效防护措施下或强制性停止施焊的环境条件要求。
5.3.2.17保护性气体及流量
应指明保护性气体的成分、纯度、干燥度要求及流量范围。
5.3.2.18焊接速度
应指明各焊道的焊接速度范围（cm/min）。
5.3.2.19焊接设备要求
应指明满足工程需要的手工焊、半自动焊（包括送丝机）设备类型。
5.3.2.20其他参数
应指明所有保证正确操作和焊接质量的其它参数（如干伸长度及电弧摆动的最大宽度和频率等）。
5.4焊接工艺规程的变更
5.4.1概述
当焊接工程规程有本标准5.4.2条中规定的基本要素变更时，应对焊接工艺重新评定。
当焊接工艺规程有除本标准5.4.2条中规定的基本要素以外的变更时，应修订焊接工艺规程，但不必要对焊接工艺重新评定。
5.4.2基本要素
5.4.2.1焊接方法
焊接工艺规程中焊接方法的变更（见本标准5.3.2.1条）。
5.4.2.2管材
焊接工艺规程中管材组别的变更。
当被焊管材分属两个不同组别时，工艺规程的制定应服从于强度级别较高的材料：
本标准将所有碳钢及合金钢进行以下分组：
a、规定最小屈服强度小于或等于290MPa。
b、规定最小屈服强度高于290MPa，但小于448MPa。
c、对最小屈服强度为448MPa或高于此值的各级碳钢及低合金钢均应进行单独的评定试验。
注：
5.4.2.2条的分组并不表示上述每组中所有的管材可任意代用已做过焊接工艺评定的管材或填充材料，还应考虑管材和填充金属在冶金特性、力学性能以及对预热和焊后热处理的要求的不同。
5.4.2.3接头设计
接头设计的重大变更（如V型坡口改为U型坡口）。
坡口角度、间隙及钝边的变更不属于基本要素。
5.4.2.4焊接位置
焊接工艺规程中焊接位置的变更（见本标准5.3.2.8）。
5.4.2.5壁厚
从一个壁厚分组到另一个壁厚分组的变更（见7.3.2.2条的a）。
5.4.2.6填充金属
填充金属的下列变更。
a、从一组填充金属变为另一组填充金属
组别
规范
焊接材料
1
GB/T5117
GB/T5118
AWSA5.1
AWSA5.5
E4310，E4311
E5010，E5011
E6010，E6011
E7010，E7011
2
GB/T5118
AWSA5.5
E5510，E5511
E8010，E8011，E9010
3
GB/T5117或GB/T5118
GB/T5118
AWSA5.1或AWSA5.5
AWSA5.5
E5015，E5016，E5018
E5515，E5516，E5518
E7015，E7016，E7018
E8015，E8016，E8018，E9018
4
GB/T14957
AWSA5.18
H08Mn2MoA
ER70S-G
5
AWSA5.29
E71T8-Nil
注：
其他型号的填充金属也可以使用，但需要进行单独的焊接
b、对于规定最小屈服强度大于或等于448MPa的管材，变更其填充金属AWS型号。
在本标准5.4.2.2条规定的分组内，可按填充金属分组范围变更填充金属，但应从力学性能的角度保持母材和填充金属的一致性。
5.4.2.7电特性
直流焊时焊条（焊丝）接正变更为接负，或反之；将直流变更为交流，或反之。
5.4.2.8焊道之间的时间间隔
根焊结束与热焊开始的最大时间间隔的增加。
5.4.2.9焊接方向
从下向焊改为上向焊，或反之。
5.4.2.10保护气体和流量
一种保护换成另一种保护气体换成另一种保护气体，或一种混合气体换成另一种混合气体，或保护气体流量范围较大地增加或减少。
5.4.2.11焊接速度
焊接速度范围的变更。
5.4.2.12预热
降低焊接工艺规程中规定的最低预热温度。
5.4.2.13焊后热处理
增加焊后热处理或改变焊接工艺规程中热处理的范围或温度。
5.5对焊接接头的试验
5.5.1准备
5.5.1.1试验管接头的焊接
将两个管段按照焊接工艺指导书规定的要求组对和焊接。
用于破坏性试验的焊口应按照本标准第9章的规定进行外观检验和无损检测且必须合格。
5.5.1.2取样
应按图1指定的位置进行，试样的最少数量及试验项目见表2。
试样应按照图2、图3、图5和图7的要求准备。
表2焊接工艺评定试验的试样类型及数量
钢管外经（mm）
试样数量单位（个）
拉伸试验
刻槽锤断试验
背弯试验
面弯试验
侧弯试验
冲击试验
宏观试验
硬度试验
总数
壁厚≤12.7mm
114.3-323.9
2
2
2
2
0
12
3
1
24
＞323.9
4
4
4
4
0
12
3
1
32
壁厚＞12.7mm
114.3-323.9
2
2
0
0
4
12
3
1
24
＞323.9
4
4
0
0
8
12
3
1
32
管顶
拉伸
面弯或侧弯
刻槽锤断
背弯或侧弯
大于114.3mm
小于或等于323.9
背弯或侧弯
刻槽锤断
管顶
拉伸
面弯或侧弯
拉伸
大于323.9mm
管顶
背弯或侧弯
拉伸
面弯或侧弯
刻槽锤断
背弯或侧弯
面弯或侧弯
刻槽锤断
拉伸
背弯或侧弯
刻槽锤断
面弯或侧弯
刻槽锤断
面弯或侧弯
拉伸
背弯或侧弯
图1对接接头焊接工艺评定试验的试样位置示意图
6焊接材料的验收、储存、运输及使用
6.1一般规定
焊接材料生产厂家必须随货提供下列资料：
——每批焊接材料的质量检验合格证；
——每批焊接材料的出厂试验报告；
——焊接材料运输、保管及使用说明书。
6.2验收
6.2.1焊接材料的验收应分批号按照下列标准执行：
——GB/T5117碳钢焊条
——GB/T5118低合金钢焊条
——GB/T8110气体保护焊用钢、低合金钢焊丝
——GB/T10045碳钢药芯焊丝
——GB/T14957熔化焊用钢丝
——AWSA5.1碳钢药皮电弧焊焊条
——AWSA5.5低合金钢药皮电弧焊焊条
——AWSA5.18气体保护电弧焊碳素钢焊条及焊极规范
——AWSA5.29低合金钢药芯电弧焊焊丝
不符合上述标准要求的焊接，如经过焊接工艺评定合格后也可使用。
6.2.2焊接材料外观检查应满足下列要求：
a、焊条偏心度不允许超出规定的要求，药皮应均匀紧密的包覆在焊芯周围。
焊条药皮不应有裂纹、气泡、杂质、剥落、凸节等缺陷。
b、焊丝包装应密封完好。
焊丝盘绕均匀，无乱扎现象。
表面光滑、洁净、无锈蚀、油污及其它污物。
药芯焊丝不得有开裂、凸节、空洞等缺陷。
6.2.3焊材除应符合有关规定外，并应同时满足以下要求：
a、在5G和6G管焊接位置上应有良好操作工艺性能和成型能力。
焊接缺陷应符合本规范要求；
b、低氢型焊材熔敷金属扩散氢含量应小于等于8ml/100g，采用水银法测量。
6.2.4保护性气体有惰性气体、活性气体或两者的混合气体，这些气体的干燥度和纯度，应满足焊接工艺规程的要求。
二氧化碳气体纯度，不应低于99.5%，含水量不应超过0.005%，使用前应预热干燥。
当瓶内气体压力低于0.987MPa时，应停止使用。
氩气纯度不应低于99.96%。
混合气体的成分比例应按照焊接工艺规程的有关规定执行。
6.2.5不同批号焊接材料在工程使用前必须进行复检工作，复检内容由业主确定，并由业主委托具体单位统一进行。
6.3储存及运输
6.3.1焊接材料使用前严禁受潮、雨水、雪霜及油类等有害物质的侵蚀，应在干燥通风的室内存放，并且应分类堆放，室内相对湿度应小于60%。
6.3.2在保管和搬运时，应避免损害焊接材料及其包装，包装开启后，应保护其不致变质，凡有损害或变质迹象的焊接材料不应使用。
6.3.3保存保护气体的容器应远离高温环境。
6.3.4焊接材料的运输按使用说明书的要求进行。
6.4焊材使用
6.4.1焊接材料的保管和发放应有专人负责，并填写好焊接材料的发放记录。
每天按用量领取焊条，以避免剩余焊条的重新烘干。
6.4.2焊条使用前应按使用说明书规定进行烘干，说明书规定不明确时，应参照下列要求烘干。
a、低氢型下向焊条烘干温度为350℃-400℃，恒温时间为1h-2h；
b、超低氢型下向焊条烘干温度为400℃-450℃，恒温时间为1h-2h；
c、纤维素型下向焊条在包装不好或受潮的情况下应烘干烘干温度为70℃-80℃，不得超过100℃，恒温时间为0.5h-1h；
d、低氢型上向焊条烘干温度为350℃-450℃，恒温时间为1h-2h。
6.4.3焊条烘干应设专人负责，并作好详细的烘干记录。
6.4.4经烘干的低氢、超低氢型焊条，应存入温度为100℃-150℃的恒温箱内，随用随取。
6.4.5现场使用的低氢、超低氢型焊条，应存放在性能良好的保温筒内，不得暴露与空气中，当环境相对湿度大于80%，限领两小时使用量，当相对湿度小于80%，限领四小时使用量。
6.4.6当天未用完的焊条应回收存放。
低氢型焊条重新烘干后首先使用，重新烘干次数不得超过两次。
6.4.7每根焊条宜连续焊完，电焊工应尽量避免断弧现象的发生。
6.4.8焊接完毕后，剩余的焊条头不得随意丢弃，应有专人负责回收，集中处理。
6.4.9焊丝不能烘干，应在干燥通风的室内存放，保持干燥。
6.4.10焊丝在缠入焊丝盘时，应避免焊丝产生硬弯及中途折断，防止发生缠丝。
6.4.11焊条如有偏心度大、药皮裂纹、脱落等影响焊接质量的现象，不得用于焊接。
7焊工资格
7.1一般规定
7.1.1参加本工程焊接的焊工在工程焊接前，必须根据工作内容通过考试取得相应的焊工资格。
7.1.2焊工资格分为固定管对接资格、返修资格。
资格考试分为审定考试和认定考试。
7.1.3审定考试只用于固定管对接资格的审定，并由地方技术监督局监督进行或其委托或其认可的焊工资格考试委员会组织进行，资格认定考试由施工单位组织，在业主指定的考试机构进行，并必须有工程监理参加。
7.2资格审定
资格审定考试按照国家技术监督部门的规定进行。
7.3资格认定
7.3.1一般规定
7.3.1.1焊工资格认定的目的是检验焊工能否使用经过评定合格的焊接工艺规程焊接出合格的对接焊缝。
7.3.1.2在进行管道安装焊接之前，应按照本标准7.3.2-7.3.8条的规定，对焊工进行资格认定。
7.3.1.3在资格认定考试前，应给焊工一定的时间熟悉考试用焊接设备、焊接工艺和焊接材料。
7.3.1.4焊工在资格认定考试时应使用与工程焊接时相同的焊接技术和焊接工艺参数。
7.3.1.5焊工资格的认定工作应在有工程监理在场的情况下进行。
7.3.1.6当考试焊接5G和6G位置时，考试采用一人焊一个完整焊口或两人焊接一个完整的焊口的方法进行。
当采用后一种方法时，焊工必须有平焊、立焊、仰焊三个典型位置。
焊工应独立完成所有工序。
7.3.1.7考试用管应符合规范的要求，每个管段长度应不小于150mm。
考试用焊接材料应符合本标准6.2.1条的规定。
7.3.1.8焊工资格认定的基本要素与焊接工艺评定的基本要素不同，焊工资格考试的基本要素见本标准7.3.2.2条。
7.3.2资格认定考试
7.3.2.1一般规定
7.3.2.1.1当取固定管对接资格时，管轴线应平行水平线，或垂直水平线，或是倾斜水平线约45°。
7.3.2.1.2在考试过程中，不得转动考试管口。
不得超出考试规定用时。
对违反工艺纪律的焊工应取消其考试资格。
7.3.2.1.3根焊道补修时应经过主考人同意。
7.3.2.1.4考试焊接应按照本规定的操作规程执行。
7.3.2.1.5当取返修资格时，返修资格考试方法参照返修焊接工艺评定方法进行。
7.3.2.1.6当施工的焊接工艺规程有本标准7.3.2.2条中所述的基本要素变更时，应重新对焊工资格进行考试。
7.3.2.1.7资格认定考试的焊口外观检验合格后，进行无损检测。
7.3.2.1.8若考试焊口经检验和试验符合本标准7.3.3和7.3.4的要求，则应给焊工颁发相应的上岗资格证书。
7.3.2.2资格范围
除了焊接工艺规程有以下基本要素的变更外，按照标准7.3.2.1条的规定取得资格的焊工可以进行规定范围内的焊接工作。
当焊接工艺规程有下列基本要素变更时，焊工应重新进行资格考试。
a、由一种焊接方法变更为另一种不同的焊接方法或其他焊接方法的组合。
如：
由一种焊接方法变为另一种不同的焊接方法；改变焊接方法组合。
若焊工具有该组合工艺中各项焊接方法的资格证，则无需重新进行资格考试。
b、焊接方向由上向焊改为下向焊，或反之。
填充金属组别从1组或2组变为3组；或从3组变为1组或2组。
c、从一种管外径变为另一种管外径分组，管外径的分组如下：
——外径从60.3至323.9；
——外径大于323.9。
d、从一种管壁厚分组变为另一种管壁厚分组，管壁厚分组如下：
——公称管壁厚从4.8至19.1；
——公称管壁厚大于19.1。
e、焊接位置的变更（如从立焊位置变更为平焊位置，或反之）。
若焊工已取得倾斜45固定管对接资格，则可进行任意位置对接焊和角焊的焊接操作；
f、接头设计的变更（如去除垫板，或由V型坡口变为U型坡口）。
7.3.3外观检查
考试焊缝应进行外观检查。
焊缝外观应满足本标准9.2条的要求。
采用半自动焊时，穿丝现象应尽量减少。
如果考试焊缝外观质量不合格则该焊工不合格，该焊缝不再做其他的检验。
7.3.4无损检测
考试焊缝应符合SY4065-93【石油天然气钢质管道对焊接缝射线照相及质量分级】或SY4065-93【石油天然气钢质管道对焊接缝超声波探伤及质量分级】的要求，否则该焊工不合格。
7.3.5补考
如果不合格的原因是焊工不能控制的条件或环境所造成的，经监理代表同意，可给该焊工一次补考机会。
其他不和格的焊工在未经业主认可的培训前，不允许补考。
7.3.6资格证书
对通过资格认定考试的焊工，考试单位应发给管道焊工上岗资格证书，并由监理代表和业主签字。
管道焊工资格证书应包括以下内容：
a）焊工姓名、性别、焊工考试编号、挡案编号、身份证号及本人证件照片；
b）取得的资格类型、焊接方法、管材、焊接资料、气体组份、设备型号、焊接位置、管壁厚范围和焊接方向；
c）考试用焊接工艺指导书或焊接工艺规程编号、考试报告编号；
d）考试机构名称、审定考试的地点和日期；
e）考试机构盖章和主管人签字。
7.3.7考试报告及档案
考试机构应对每个焊工测试过程及检验试验结果原始报告。
并应给每个焊工建立档案。
档案内容如下：
a）档案编号；
b）焊接工艺指导书或焊接工艺规程；
c）焊接工艺试验报告或评定报告编号；
d）焊接考试报告；
e）管道焊工资格合格证书副本和复印件；
f）现场记录、外观检验、其它检验和试验的原始报告；
7.4记录
7.4.1焊工考试记录应参照本标准附录C，将每名焊工资格考试的试验和每次试验的详细结果进行记录。
7.4.2合格焊工的名单和考试使用的焊接工艺规程应存档。
7.4.3有效期
对取得上岗资格的焊工中断资格范围内的工作超过6个月时，考试单位应对其资格重新进行认定考试。
对工程期间未中断资格范围内的焊接工作的焊工，其资格在本工程期间有效。
8现场焊接
8.1一般规定
8.1.1焊接人员极其职责应付合下列规定：
a）焊接技术人员应具有中转以上专业学历，有一定类似施工实践经验的人员担任；焊接技术人员应负责指导焊接作业，参与焊接质量管理，处理焊接技术问题，整理焊接技术资料；
b）焊接质检人员应由相当于中专及以上文
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