转化炉焊接方案1.docx
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转化炉焊接方案1
焊接施工技术方案
一、概述
1．一个工程的总体施工质量，保证焊接质量是非常关键之一，无损检测是检验焊接质量的重要手段。
2．本工程主要钢材有碳钢Q235-A、20#、20G，耐热合金钢15CrMo，奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti以及高温高强度合金HP-40-Nb等。
3．焊接管理执行公司企业标准---压力管道安装作业指导书《焊接管理工作程序》（QG/CC-7.PP.0503.018-00）。
4．无损检测管理执行公司2000年8月的修订版《无损检测管理制度》。
二、编制依据
1．JB4730-2005 《无损检测标准》
2．GB50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》
3．GB50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
4．《锅炉压力容器焊工考试规则》
5．公司企业标准
⑴ 压力管道安装《质量手册》（QG/CC-7.PP.0501-00）
⑵ 压力管道安装《程序文件》（QG/CC-7.PP.0502-00）
⑶ 压力管道安装《作业指导书》（QG/CC-7.PP.0503-00）
（在施工现场我们将根据图纸资料规定使用的标准和规范以及业主的要求制定具体、详细的焊接施工方案）。
三、焊接工艺评定
在焊工考试和工程焊接施工前应对被焊材料进行焊接工艺评定，以保证用于实际产品施焊的焊接工艺的可靠性。
我公司有本工程所需要的焊接工艺评定。
四、焊工
1．所有焊工必须经焊工考试合格后方可参加焊接施工，且只能在自己考试合格的项目范围内施焊。
2．焊工考试按《锅炉压力容器焊工考试规则》执行。
五、焊接方法和焊接材料
如设计文件和图纸资料对焊接方法和焊接材料无具体规定，则按下列原则选用焊接方法和焊接材料。
1．碳钢管道
⑴ 对于一般碳钢管道，如循环水、废水、污水等管道，采用手工电弧焊。
图表5.5—1 一般碳钢管道焊接方法和焊接材料
P-NO.
组号
管材
焊接方法
焊接材料
根层
填充及盖面层
根层
填充及盖面层
1
1
CS
SMAW
SMAW
J422
J422
⑵ 对于所有蒸汽、气体和工艺液体管道，对接接头的根部焊道应采用氩弧焊，填充和盖面层采用手工电弧焊。
小直径管道（DN≤2″）所有焊道可全部采用氩弧焊
图表5.5—2 重要碳钢管道焊接方法和焊接材料
P-NO.
组号
管材
焊接方法
焊接材料
根层
填充及盖面层
根层
填充及盖面层
1
1
CS
GTAW
SMAW
TIG-50
J427
2．耐热合金钢管道
⑴对接接头的根部焊道应采用氩弧焊，禁止使用手工电弧焊。
⑵填充和盖面层采用手工电弧焊。
⑶小直径管道（DN≤2″），所有焊道可全部采用氩弧焊。
⑷根据不同的耐热合金钢管材选用相应的氩弧焊焊丝和焊条。
图表5.5—3 耐热合金钢管道焊接方法和焊接材料
管材
焊接方法
焊接材料
根层
填充及盖面层
根层
填充及盖面层
15CrMo
GTAW
SMAW
H13CrMoA
R307
3．奥氏体不锈钢管道
⑴对接接头的根部焊道应采用氩弧焊，禁止使用手工电弧焊。
⑵填充和盖面层采用手工电弧焊。
⑶小直径管道（DN≤2″），所有焊道宜全部采用氩弧焊。
⑷根据不同的铬镍奥氏体不锈钢管材而选用相应的焊丝和焊条。
图表5.5—4 一般奥氏体不锈钢管道焊接方法和焊接材料
P-NO.
组号
管材
焊接方法
焊接材料
根层
填充及盖面层
根层
填充及盖面层
8
1
1Cr18Ni9Ti
GTAW
SMAW
ER347
（H0Cr21Ni10Ti）
E347-16
（A132）
4．HP-40-Nb转化炉管道
⑴对接接头的根部焊道及第一、第二填充层采用氩弧焊，严禁使用手工电弧焊。
⑵其余焊层均采用手工电弧焊。
⑶小直径管道（DN≤2″），所有焊道全部采用氩弧焊。
图表5.5—6 INCOLOY800焊接方法和焊接材料
管材
焊接方法
焊接材料
根层
填充及盖面层
根层
填充及盖面层
HP-40-Nb
GTAW
SMAW
AT-ER4Cr25Ni35Nb
AT-E25-35Nb（HP）
六、焊前准备
1．碳钢管材和耐热合金钢管材的切割和坡口加工采用氧乙炔焰方法或机械方法。
不锈钢管材的切割和坡口加工采用机械方法或等离子弧方法。
在采用氧乙炔焰和等离子弧热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
对于需在现场割开重新组对焊接的坡口，切割和坡口加工时应注意：
⑴ 如从焊缝中心切割，切割后应将剩余焊缝及热影响区打磨掉。
⑵ 不锈钢切割和坡口加工应使用专用工具，并严禁它用。
2．组对前应将坡口及其内外表面不小于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。
3．焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。
4．除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进行强行组对。
5．不锈钢焊件坡口两侧各100mm范围，在施焊前应采取防止焊接飞溅物沾污焊件表面的措施。
6．焊接材料
焊接材料是保证焊接质量的一个重要因素，因此必须加强焊接材料的管理。
焊接材料管理执行公司企业标准－压力管道安装作业指导书《焊接材料管理工作程序》（QG/CC-7.PP.0503.021-00）。
⑴ 验收入库
一般要求焊材－检查焊材牌号、规格、批号和质量证明书等。
特殊要求焊材－验收入库后还必须对焊材进行复验。
⑵ 焊材保管（一级库和二级库）
库房要求：
通风良好，配备防潮去湿设施，保证室内温度不低于5℃，相对湿度不大于60%。
堆放要求：
焊材堆放在货架上，且按种类、牌号、规格和批号等分类放置，并挂牌。
⑶ 焊条烘烤
焊接责任师根据有关规定和技术要求编制焊条烘烤条件，焊材库管员严格按此条件对焊条进行烘烤和保温。
烘箱应有自动恒温装置，测温仪表要按时校验，烘箱定期维修，确保设备完好。
焊条烘烤前应检查外观质量，去除药皮开裂、脱落、偏心与受潮严重的焊。
不同牌号和规格的焊条在同一烘箱烘烤时应放在烘箱内的不同部位。
烘烤时焊条堆放不宜过厚，以使焊条干燥均匀。
烘烤好的焊条存放在保温箱中待用。
⑷焊材发放
焊工凭“领料单”领用焊材。
焊条应放置在焊条保温筒内，焊条在保温筒内不得超过4小时，否则需重新烘烤后使用。
⑸焊材回收
焊工应将当天未使用完的焊条交回焊材库。
回收的焊条应重新按烘烤条件进行烘烤后发放，重新烘烤的次数不得超过两次。
⑹焊丝使用前应清除其表面的油污，锈蚀等。
⑺手工钨极氩弧焊采用铈钨棒或钍钨棒。
⑻氩弧焊所用氩气的纯度不低于99.96%。
7．焊接工艺卡
施焊前，焊接责任师根据焊接工艺评定编制“焊接工艺卡”。
七、焊接施工
（一）一般规定
1．焊接环境要求：
⑴ 焊接的环境温度应能保证焊接所需的足够温度和焊工技能不受影响。
⑵ 焊接时的风速不应超过下列规定，当超过规定时，应有防风设施。
手工电弧焊：
8M/S
氩 弧 焊：
2M/S
⑶ 焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于90%。
⑷ 当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪或在下雨刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，不应进行焊接。
2．定位焊
⑴ 焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。
⑵ 定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保护焊缝在正式焊接过程中不致开裂。
⑶ 在焊接根部焊道前，应对定位焊进行检查，当发现缺陷时应处理后方可施焊。
⑷ 与母材焊接的工卡具其材质宜与母材相同或同一类别。
拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
3．焊接
⑴ 不锈钢管道及合金钢管道，氩弧焊打底焊接时（包括定位焊时），焊缝内侧应充氩气防止内侧焊缝金属被氧化。
⑵严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。
⑶ 焊接时应采用合理的施焊方法和施焊顺序，特别对于大直径管和厚壁管更应如此，以减少焊接应力和焊接变形。
⑷ 施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。
⑸ 多层焊的层间接头应错开。
⑹ 管道焊接时，管道开启处应堵死，以防止管内有穿堂风通过。
⑺ 除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施，再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。
⑻ 需预拉伸或预压缩的管道焊缝，组对时对所使用的工卡具应在整个焊缝焊接及热处理完毕并经检验合格后方可拆除。
⑼ 奥氏体不锈钢的焊接要特别注意：
焊接电流一般比低碳钢时降低20%左右。
焊接时，应采用快速焊，等焊层冷却后再焊下一道，以减小焊缝过热，增强抗热裂纹的能力。
焊接过程中，应采用短弧，焊条最好不作（或稍作）横向摆动。
应焊窄焊道，一次焊成的焊缝不宜过宽，一般不超过焊条直径的3倍。
焊接结束或中断时，收弧要慢，弧坑要填满，这样能防止火口裂纹。
管内通氩气时使用的水溶性纸要张贴牢固，氩气档板要安装可靠，以免影响保护效果。
奥氏体不锈钢焊接施工，应使用不锈钢丝刷，不锈钢尖头手锤和扁铲，电动砂轮机也必须专用，严禁作为它用。
根据设计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗，钝化处理。
（10）转化炉排管的焊接要点
由于管道密、管径小，现场组对焊缝之间间距很小，焊接时十分困难，且焊工看不到对面的焊缝部位，因此焊接难度很大。
为保证焊接顺利进行和焊接质量，需采取如下措施：
① 挑选技术好经验丰富的焊工焊接盘管组对焊缝。
② 保证组对质量（特别是组对间隙）。
③ 在组对焊缝附近放置小镜子，用以反射焊缝看不见的部位。
④ 模拟实际组对焊缝（加障碍和小镜子）进行焊接练习，直至掌握要领。
（二）HP-40-Nb的焊接
这种钢焊接时最大的问题是焊缝中极易产生热裂纹，产生裂纹的主要原因，从力的因素分析是由于这种材料导热性差，膨胀系数大，收缩应力大，对应力集中十分敏感，当坡口加工不适当，焊接接头出现未焊透或焊缝中出现夹渣，急冷或急热等均能引起较大应力导致产生裂纹。
为了避免产生裂纹，工艺上一般要求做到：
⑴ 严格限制杂质来源，减少偏析。
⑵ 防止焊缝过热，以防脆性相析出。
⑶ 焊渣必须彻底清除干净。
焊接施工要点：
1．焊接方法和焊接材料
根层采用氩弧焊，氩弧焊焊丝为AT-ER4Cr25Ni35Nb，为防止手工电弧焊击穿根层焊道，氩弧焊共打底两道（注意：
氩弧焊时也要注意避免击穿根层焊道！
）。
填充和盖面层采用手工电弧焊，焊条为AT-E25-35Nb（即HP）。
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