不锈钢管道焊接工艺标准.docx
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不锈钢管道焊接工艺标准
不锈钢管道焊接工艺标准
——焊条电弧焊
1 适用范围
本工艺标准适用于奥氏体不锈钢类管材采用焊条电弧焊的焊接。
其中DN50的以下工艺管道对接缝采用全氩电焊
2 施工准备
2.1设备材料的准备
2.1.1母材不锈钢无缝钢管，选用时应符合GB/T14976-2002《流体输送用不锈钢无缝钢管》的规定。
钢管要有制造厂商的产品合格证和质量保证书，管材入库前要进行检验记录。
2.2.2焊条不锈钢焊条，选用时应符合YB/T983-95《不锈钢焊条》的规定。
焊条应有制造厂的质量证明书，如没有或对其质量有怀疑时，应让制造厂技术检验部门对成品焊条按批检验，合格后方可使用，焊材入库前要进行检验记录。
2.2.3焊接设备电焊用交、直流两用焊机，焊机要工作状态良好，性能可靠，能灵活调节电流，焊机上要装有与设备功率相匹配的电流表和电压表，并且指示数值准确，如上述的装置或表失灵，不得进行焊接操作。
2.2.4烘干保温设备施焊现场必须要有焊条烘干箱和焊条保温筒。
烘干箱要工作状态良好，温度指示准确，保温筒的数量要视现场的焊工人数而定，要确保每人能有一个保温筒。
2.2.5主要设备与材料进场检验时应检查产品合格证、质量保证书、性能测试报告及安装、使用、维护和试验要求等技术文件齐全，规格、型号、数量、设备附件及专用工具应满足设计要求，检验结论应有记录。
检查结果不符合要求时，不得在工程中使用。
2.2施工工具的准备
割管器（等离子切割机或手工锯）、钢丝刷、锉刀、抛光机、倒角机、卷尺、游标卡尺、砂纸、压力表、焊工帽、耐热手套、劳保服、劳保鞋、角向砂轮机、滚木、X光探伤机（根据是否做探伤检查而确定选用）、焊条保温筒。
2.3施工条件的准备
2.3.1熟悉图纸和工艺要求，弄清焊缝位置和技术要求；在施焊之前，要有焊接工艺评定，并有根据焊接工艺评定报告编制的焊接作业指导书。
对于公司已使用过的不锈钢管，并已有焊接工艺评定报告，不需再做评定；如原有焊接工艺评定不能覆盖配管材料的必须重新进行焊接工艺评定，评定必须严格按照GB/T50236-98或JB/T4708-2000的规定。
对于压力管道必须要有国家质量监督检验检疫总局的《特种设备安装改造维修告知书》。
2.3.2人员资格：
从事现场非压力管道焊接的焊工，需要持劳动部门颁发的焊接资格证；对于从事现场压力管道焊接的焊工，还必须要持有市及以上质量技术监督局颁发的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证，且仅能从事考试合格项目范围内的焊接工作，具体的从事项目范围见《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》，合格项目有效期期满应及时复考，以免超期上岗。
无损检测人员应取得劳动部门颁发的资格证书才能从事无损检测。
2.3.3施工机具材料已经到场并经验收合格，施工人员已经到位并进行了现场安全、技术、操作规程、文明施工等方面的教育。
2.3.4施工现场必须配有符合要求的固定焊条库或流动焊条库，焊条存放、保管应符合下列规定：
（1）焊条库必须干燥通风，库房内不得有有害气体和腐蚀性介质；
（2）库房内温度不得低于5℃，空气相对湿度不得高于60%；
（3）焊条存放、离墙及地面距离不得小于300毫米，并严防焊条受潮；
（4）焊条应按种类、牌号、批号、规格和入库时间分类存放；
（5）焊条搬运要轻拿轻放，出入库要登记建帐。
2.3.5环境要求：
风速不能大于8m/s，施焊1m范围内的相对湿度不能大于90%，当环境温度小于0℃时，对不预热的管道焊接前应在始焊处预热15℃以上，当环境温度低于-20℃时，必须采取保暖措施。
3焊接工艺
3.1工艺流程
3.2操作步骤：
3.2.1焊条烘烤
在进行手工电弧焊之前，不锈钢焊条必须要进行烘干处理，焊条烘烤温度和时间严格按照焊条说明书的要求进行，如没有按照表3.2-1。
焊工领用焊条应置于焊条保温筒内，使焊条保持干燥。
焊条在保温筒内的时间不宜超过4小时，每次最多领取不超过40根，并且要进行登记。
未用完的焊条必须及时退还焊条发放处，如重新使用，必须重新烘烤，重复烘烤次数不得超过二次。
表3.2-1焊条烘烤参数
焊条类型
烘干温度（℃）
烘干时间（小时）
保温温度（℃）
酸性焊条
150～200
1
80～100
碱性焊条
350～400
1～2
80～100
3.2.2下料
首先要根据图纸的要求弄清焊缝的位置，确定出管材的下料尺寸，然后使用专业的工具将钢管按所需长度进行切割下料，要保证切口的平整，切口端面与钢管轴线应垂直，允许的下料尺寸偏差如表3.2-2所示。
（1）对于管径小于60mm的管材，使用钢管切割机进行切割下料；
（2）对于管径大于60mm的管材，使用手工锯进行切割下料；
（3）如使用等离子切割机，切割后需要将钢管切口处的氧化部分清除干净。
表3.2-2管材下料尺寸偏差
公称外径D（mm）
允许偏差
6～10
10～30
30～50
≥50
3.2.3开坡口
焊接的坡口形式和尺寸按照表3.2-3，切口处若有毛刺，应用砂纸、锉刀或砂轮机打磨平整光滑。
表3.2-3焊接的坡口形式和尺寸
管子壁厚
（mm）
坡口名称
坡口形式
坡口尺寸
间隙c
（mm）
钝边p
（mm）
坡口角度
α（°）
3～12
V型坡口
0～2
0～2
60
12～60
X型坡口
0～3
0～3
60
3.2.4打磨清理
焊件在组装前，应将焊口表面及内外壁的油、漆、垢、锈等清除干净，直至发出金属光泽，每侧各清理10mm范围，并在坡口两侧100mm范围内涂上防飞溅涂料白垩粉。
焊丝在使用前，应将焊丝上的锈和油污清除干净，直到露出金属光泽方可用于焊接。
3.2.5焊接设备的检查与启动
在施焊之前，首先要对焊接设备进行检查，地线是否可靠接地，电极和焊件连接良好，检查仪器仪表是否都完好。
然后按照焊接作业指导书上的要求将电流调节到规定值，在废弃的钢材上试引弧，正常则进行下步操作。
3.2.6组对点固
对于使用全氩弧焊和氩弧焊打底电焊盖面的焊接工艺，使用氩弧焊点固（参见标准。
。
。
），全电弧焊的使用电弧焊点固。
焊件在组对时，要严格控制内壁管口的错边量，单面焊坡口错边量应不超过壁厚的10%。
焊口的间隙要均匀一致，如出现局部间隙过大或过小时，应使用角向砂轮机进行打磨修正，直至规定的尺寸。
严禁对管道进行拉伸和挤压、在间隙内填塞铁条等它物。
在点固前应对坡口尺寸及错边量进行检查，如不符合要求，焊工应拒绝施焊，待偏差修正符合要求后方可进行点固焊。
根部点固焊应由合格的焊工操作且与正式施焊时的焊接材料、焊接工艺等要求一致，并严禁在焊件上随意引弧和试电流。
固定焊时应点焊圆管上下左右对称的四点（如图3.2-1所示），焊点厚度为壁厚的70%且不大于4mm，焊缝的长度根据管径的大小而定，保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。
定位焊缝焊完后，应将渣皮清理干净，防止在焊接根部时对焊缝造成缺陷，并对焊缝进行检查，如发现有缺陷的存在，应使用砂轮机将焊点切割清除重新进行点固焊，直到合格没有缺陷。
点固焊后还需要对管道的角度偏差进行检验，角度偏差值不能大于3mm/m，如大于则需要重新进行定位焊。
图3.2-1不锈钢钢管点焊示意图
3.2.7施焊
首先进行打底焊，引弧时严禁在坡口以外的焊件上随意引弧，焊接从6点位置起弧，沿着顺时针方向向上焊到12点位置停弧，然后再回到6点位置起弧逆时针方向向上焊到12点位置收弧（对于影响焊缝施焊的位置视具体情况而定），然后再进行盖面焊。
焊口完成后应及时清理焊缝表面，进行焊缝外观检查，并且经过自检合格后，在焊缝边上约50mm处用油性记号笔写上焊工的代号。
3.2.8检验
焊缝均需要进行外观检查，表面不得有裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣、焊瘤、凹坑等缺陷，并作好检验记录。
外观检查后，根据设计要求和实际的需要进行无损探伤检验，检验按照国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定进行和评定。
（a）错边（b）根部焊瘤（c）夹渣
（d）烧穿（e）横向裂纹（f）咬边
图3.2-3常见焊接缺陷
3.2.9焊缝返修
当焊缝经外观检查和无损探伤发现存在缺陷时应将缺陷清除进行补焊，一条焊缝有三分之一以上不合格时，该焊缝应全部返修，返修前应进行质量分析，同一位置上返修次数应不超过二次。
当同一部位的返修次数超过两次时，应制定返修措施并经焊接技术负责人审批后方可进行返修。
为确保返修合格必须按下列规定进行：
1）返修前应正确确定缺陷部位，分析缺陷原因，彻底清除缺陷。
2）清除缺陷方法，采用砂轮机磨削，对于根部的缺陷，磨削的宽度应在4-5mm以内。
缺陷清除后，应对返修部位进行坡口修理，磨槽两侧的角度不得小于25°，磨槽两端的角度不得大于45°。
3）补焊时，必须是合格焊工进行施焊，焊口应有合适的缓坡，补焊工艺应与原焊缝施焊工艺相同。
4）返修后的焊缝仍应进行外观检查和无损探伤检查。
3.2.9结束工作
施焊结束后，关闭焊机并切断电源，把工具收放整齐并检查周围环境确认没有可能引起火灾、爆炸之隐患时方可离开现场。
4 质量标准
4.1焊缝外观成形良好，焊缝宽度以盖过坡口边缘2mm为宜，焊缝表面不得低于母材表面，焊缝余高Δh≤1+0.2b，且不大于3mm,（b为组对后的坡口宽度），管子内部要焊透且焊缝应与母材平行，凸出高度不能大于3mm，角焊缝焊脚高度按照设计规定，如设计图纸中没有给出，焊脚的高度就取腹板的厚度值。
4.2焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹渣、飞溅物存在。
4.3焊缝的咬边深度不得大于0.5mm，连续长度不应超过100mm。
且焊缝两侧咬边总长度不得超过该焊缝长度的10%。
4.4压力管道焊缝的无损检测试样比例及合格标准执行设计图纸要求，对于设计图纸没有要求的按照GB/T50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》中的7.4条执行。
5 成品保护及安全环保措施
5.1安全保护
5.1.1建立焊接安全保证体系，明确安全员的职、责、权。
5.1.2检查焊接电缆是否绝缘良好，没有损坏和接触不牢的地方，焊机可靠接地。
5.1.3焊接施工前后，均应对作业现场及周围环境进行认真检查，确认没有可能引起火灾、爆炸之隐患时，方可进行作业或离开现场（作业现场与易燃、易爆物品的安全距离一般应为7-10mm）施工现场必须要有相应的灭火器材。
5.1.4作业人员在施焊时必须穿戴好工作服、工作鞋（绝缘鞋）、工作帽、手套和眼睛等防护用品，焊工在进行焊接操作时，需配安全监护一名，防止意外事故的发生，在高空作业时还需佩戴安全带。
5.1.5使用砂轮切割机时要注意安全，防止人身伤害，禁止作业人员戴手套操作。
5.1.6采用安全灯照明时，一般情况行灯电压为36V，若环境潮湿其行灯电压应为12V。
5.1.7电源安全可靠，做到“一机一闸”，施工机具不允许带病作业。
5.2成品保护
5.2.1在坡口两侧100mm范围内要涂上防飞溅涂料白垩粉，防止施焊过程中飞溅对管材造成损坏。
5.2.2严防用含有锌、硫等元素的涂料在管子上写焊工代号。
5.2.3施工人员不得踩踏管道。
6 施工注意事项
6.1施工时的质量问题
6.1.1禁止在焊缝之外的管材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤管材表面。
6.1.2打底要控制好电弧，不可焊接过大，形成一个焊瘤。
6.1.3层间焊接接头应错开。
6.1.4要严格控制层间温度，层间温度不得大于150℃。
6.1.5除设计规定需要进行冷拉伸或冷压缩的管道外，不得对管道焊件进行强行组对。
并且在组对时应垫置牢固
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