承重钢结构加工工艺.docx

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承重钢结构加工工艺

第5章承重钢结构焊接施工工艺示范卡5.1适用范围本工艺卡适用于火力发电厂承重钢结构的焊接。

适用于焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊及药芯焊丝电弧焊焊接方法。

5.2施工流程说明

5.3主要施工工艺质量控制要求5.3.1坡口制备a）焊接接头形式和坡口尺寸应符合设计和DL/T678-1999《电站钢结构焊接通用技术条件》的要求。

b）坡口可采用机械加工或自动、半自动气割或等离子切割方法制备。

若采用自动、半自动气割加工，则应磨去淬硬层。

见图5.1。

图5.1采用半自动气割加工的坡口示意图

c）手工气割仅限于机械加工和自动、半自动气割难以实现的部位，切割后必须将切口表面的氧化物、熔渣及飞溅物清理干净，并将不平处修理平整。

d）焊缝坡口应保持平整，坡口及边缘20mm内母材应无裂纹、夹层、夹渣、毛刺等缺陷。

e）焊件在组装前，坡口表面及每侧应将水、油、漆、垢、锈、氧化皮等杂物清理干净，直至露出金属光泽，见图2。

清理范围为：

埋弧焊对接焊缝40～50mm；其它焊接方法的对接焊缝10～20mm；角焊缝焊脚尺寸K+10～20mm。

图5.2已清理完毕的坡口表面及两侧

f）奥氏体钢坡口两侧应涂刷防飞溅剂。

5.3.2焊接材料a）焊接材料根据母材的化学成分和力学性能、使用工况条件和焊接工艺评定的结果选用。

焊接材料应有制造厂质量证明文件，质量应符合国家标准。

无质量合格证不得使用。

b）焊条、焊剂在使用前应按说明书要求进行烘焙。

烘干后的焊接材料在常温下搁置4h以上，使用前应重新烘干。

焊条重复烘焙不得超过两次，使用时应装入保温温度为80～110℃的专用保温筒内，随取随用。

c）焊丝使用前应清除表面锈、垢、油污。

5.3.3焊件组装a）焊件组装应按DL/T678-1999《电站钢结构焊接通用技术条件》或设计的要求执行。

b）焊件对接允许对口错位如下一类焊缝10%的板厚且不大于2mm；二类焊缝15%的板厚且不大于3mm；三类焊缝20%的板厚且不大于4mm；不同厚度焊件对口错位允许值按薄板计算。

c）焊件组装局部间隙超过5mm，累计长度不大于焊缝全长的15%时，可在板端堆焊并修磨平整，并酌情进行探伤检验。

严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。

d）焊件组装坡口及整体尺寸符合要求后，才能对焊缝进行定位焊。

5.3.4焊前预热a）要求预热的焊件，焊前须按DL/T678-1999《电站钢结构焊接通用技术条件》及焊接工艺评定的要求进行预热。

常用钢材预热温度见表5.1。

异种钢焊接时，预热温度按要求高的钢号选取。

加热宽度每侧应不少于焊件厚度的3倍，且不小于100mm。

见图5.3。

表5.1常用钢材焊前预热温度

b）要求预热的焊件，定位焊缝、临时焊缝和加固焊缝等均应预热，且应适当提高预热温度；焊接过程中断后再次焊接前，仍必须预热。

5.3.5定位焊a）定位焊所用焊接材料、焊接工艺和对焊工技术条件的要求应与正式焊接时相同。

b）定位焊缝厚度通常为4～6mm，长度为30～60mm，间距不超过400mm。

冬季施工，定位焊缝厚度可增至8mm，长度80～100mm。

见图4。

c）定位焊的引弧和熄弧应在坡口内进行。

定位焊焊缝起头和收尾处不能过陡，应斜坡过渡，必要时可进行修磨。

定位焊后应立即检查定位焊缝的质量，如有缺陷立即清除，重新进行定位焊。

5.3.6引弧板、引出板、垫板a）埋弧焊焊缝和其它焊接方法焊接的一、二类焊缝两端应设置引弧板和引出板。

引弧板和引出板的材质应和焊件相同，坡口形式应与被焊焊缝相同。

埋弧焊用的引弧板和引出板尺寸一般应不小于50×100mm，其它焊接方法用的引弧板和引出板尺寸一般应不小于40×50mm。

见图5.5、图5.6。

b）严禁在焊缝以外的母材上随意试焊和引弧。

c）焊接完成后，应用机械加工或碳弧气刨或气割方法去除引弧板和引出板，并修磨平整。

严禁损伤母材，严禁用锤击落引弧板和引出板。

d）若工艺文件要求设置垫板，应沿焊缝全长设置。

钢衬垫的材质应和焊件相同，有接头时应符合对接焊缝焊透的质量要求。

5.3.7焊接a）焊接作业区在出现以下情况时，应采取相应的防护措施，方可施焊。

1）风速：

气体保护焊时大于2m/s，其它焊接方法时大于10m/s；2）相对湿度大于90%；3）雨雪天气；4）环境温度：

碳素钢-20℃；低合金结构钢-10℃；中、高合金钢0℃。

b）焊件施焊应按焊接工艺评定要求严格控制焊接规范参数。

对低合金调质结构钢焊接，应严格控制焊接线能量。

c）要求预热的焊件多层多道焊时，应保持层间温度不低于规定预热温度的下限值，且不超过400℃，低合金调质钢上限值不应超过230℃。

d）应采用合理的焊接顺序控制变形。

对于长焊缝，宜采用分段退焊法或与多人对称法同时运用，并可采用跳焊法，避免工件局部加热集中。

e）施焊中，应注意接头与收弧的质量，收弧时应将熔池填满，层间接头应错开30mm以上。

多层多道焊，每道焊缝焊完，应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅等杂物清理干净（尤其中间接头和坡口边缘），经自检合格后方可焊接次层。

见图5.7。

f）除第一层和最后一层焊缝外，允许对中间各层焊道进行锤击法消除焊接应力处理，见图5.8。

g）双面焊缝，应采用机械加工或碳弧气刨清根。

清根前，非清根侧焊缝的焊接量不宜少于3层，碳弧气刨清根后应修磨刨槽，除去渗碳层，见图5.9。

h）焊接完毕后，焊工应将焊缝表面的飞溅、熔渣等仔细清理干净，并检查外观质量，必要时可做局部返修。

对一、二类焊缝，焊工自检合格后在距焊趾50mm处打上钢印代号或做上永久性标记。

5.3.8后热处理对冷裂纹敏感性较大的低合金结构钢或拘束度较大的焊件，焊接过程中断或焊后应立即进行后热处理。

后热处理规范为：

加热到200～300℃，恒温1h以上，每侧加热宽度为焊件厚度的3倍且不小于100mm。

5.3.9焊后消除应力热处理a）有焊后热处理要求的焊件，外观检查合格后应及时进行热处理。

热处理工艺严格按DL/T678-1999《电站钢结构焊接通用技术条件》、DL819-2002《火力发电厂焊接热处理技术规程》的有关规定和焊接工艺评定的要求执行。

b）常用钢材焊后热处理恒温温度和恒温时间见表5.2。

低合金调质结构钢热处理温度必须低于调质处理时的回火温度30～50℃。

异种钢焊接接头的焊后热处理应按焊后热处理要求高的钢种进行，但温度不应超过任一钢种的下临界点AC1。

表5.2常用钢材焊后热处理恒温温度和恒温时间

5.3.10焊接接头外观检查a）焊工本人对所焊接头进行100%外观检查，焊接质检员按规定的比例进行专检。

对于超标外观缺陷应立即修磨、补焊，补焊工艺要求与正式焊接时相同。

b）焊缝与母材应圆滑过渡，焊缝外形尺寸应符合设计要求，其允许尺寸见表5.3。

c）板件焊接接头角变形应不大于3°，角焊缝及结构的焊接变形应符合设计要求。

5.3.11焊缝内部质量检验a）焊缝外观检查和接头变形检查合格的焊接接头才能进行无损检验，无损检验应焊接完成24h后进行。

检验方法、检验范围及质量标准按表5.5选用。

5.3.12焊缝返修a）焊件表面被电弧、碳弧气刨及气割损伤处和焊疤应修磨平整。

b）焊缝表面缺陷超标，焊工可自行修补，但对于表面裂纹不得擅自处理，应报告焊接技术人员和焊接质检员。

c）对于内部缺陷和表面裂纹，应认真分析原因，结合原来的焊接工艺制定具体的返修方案并经技术主管批准，返修时严格按要求实施。

d）采用碳弧气刨、风铲、砂轮或其它机械方法清除缺陷，清除长度应比缺陷范围两端各长50mm。

应确认缺陷已彻底清除。

严禁用电弧或气割火焰熔除。

e）缺陷清除后，坡口底部应圆滑过渡，满足焊接修补要求。

碳弧气刨槽应磨去渗碳层。

f）焊缝同一位置返修次数一般不得超过两次，第三次必须经技术总负责人批准。

g）需进行焊后热处理的焊接接头，返修后应重做热处理。

h）返修焊缝的焊后检查应与正式焊缝要求相同。