PSU86R1BASF焊接规范汇总.docx

1、PSU86R1BASF焊接规范汇总S&W项目规范压力容器/工艺部件及设备焊接要求注：该规范已经通过中国设计院HQCEC的审核，在审核中所作的变更已经以*在变更段的结尾作了标记。1 综述11 范围2参考规范与标准21工业标准3焊接要求31综述4材料5资格51 焊工资格6焊接可达性（仅用于现场焊接）7 坡口打磨与对口8 清理9 垫板10焊接附着件11清根12锤击13焊接方法14热量控制15点焊16气体，净化气，与保护气17.焊接顺序18.热处理19.不同材质的焊接20.保护金属电弧焊（SMAW）方法21. 钨极气体保护电弧焊(GTAW)方法22. 金属极惰性气体保护焊（GMAW）方法23. 管状焊

2、丝焊接（FCAW）方法24. 埋弧焊接（SAW）方法25. 硬度测试26. 冲击试验27. 焊接耗材27.1 材料27.2 焊接耗材控制-车间28 合金镀敷29 铁素体控制30酸性物质设施31 铝焊接32 铝钎焊32.1 材料32.2合格鉴定32.3焊接预加工32.4 清理32.5 钎焊附着件32.6 钎焊耗材33. 容器的接缝设计34 密封焊34.1焊接侵蚀与两焊缝间最短距离34.2嵌块和过渡连接件35 检查通道36 质量控制37 检查37.1 概述37.2 射线探伤（RT）37.3 超声波探伤（UT）37.4 磁粉探伤（MT）37.5 液体渗透探伤（LP）38 不合格与返修39 结构焊接4

3、0文件/记录1综述11 范围111 该文件给出了工艺/压力容器、管道、及设备在车间及现场的焊接与钎焊（预制、返修与改进）的有关要求。这些要求是对ASME, ASME B31.3, ASME, API 及其它适用规范的补充。这些要求对供货商及次级供货商同样适用。112 如果该说明中出现与其他供货商的说明、规范，形式以及图纸上的不一致时，应该由买方下达书面决定，然后执行较为严格的要求。113 如果有不能满足该规范最低要求的情况出现，需要由买方签署书面许可。2 参考规范与标准21工业标准211 下面列出的是供参考和/或适用的工业规范和标准，除非另有说明，所列规范、地方性法规或标准均为最新版本。212

4、 如果焊接材料（填充金属）标准与设计/制造规范一致的话，那么它也满足美国焊接协会（AWS）标准。a.美国机械工程师协会锅炉与压力容器规范第二章第三部分：材料部分1995年修订版及1995年附录-焊条、电焊条及填充金属，包括附录。1）碳钢焊接材料SFA5.1, 手工电弧焊碳钢焊条SFA5.17, 埋弧焊碳钢焊条及焊剂SFA5.18, 气体保护焊（GMAW,GTAW,PAW）碳钢填充金属SFA5.20, 管状焊丝电弧焊碳钢焊条SFA5.30, 自耗嵌条2）低合金钢焊接材料SFA5.5， 手工电弧焊低合金焊条SFA5.23， 埋弧焊低合金焊条及焊剂SFA5.26， 碳钢及高强度低合金钢气电焊用材料S

5、FA5.28， 低合金钢填充金属SFA5.29， 管状焊丝电弧焊低合金焊条3）不锈钢焊接材料SFA5.4， 防腐铬及铬钼合金焊条SFA5.9， 防腐铬及铬钼合金裸金属及合成金属包皮及铰接电焊条及焊条SFA%。22, 焊剂包皮防腐铬及铬钼合金焊条4）钼合金焊接材料SFA5.11，钼及钼合金电焊条SFA5.14，钼及钼合金焊丝及电焊条5）铜合金焊接金属SFA5.6， 铜及铜合金电焊条SFA5.7， 铜及铜合金焊丝及电焊条SFA5.27， 铜及铜合金气焊条6）铝及铝合金焊接材料SFA5.3， 保护金属电弧焊铝及铝合金焊条SFA5.10， 裸铝及铝合金焊条及电焊条7）钎焊材料SFA5.8， 钎焊填充金

6、属8）通用焊接材料SFA5.01， 填充金属采购原则SFA5.12， 钨极电弧焊焊条SFA5.13， 实心焊丝及焊条 b. 美国机械工程师协会（ASME）规范/标准，不包括ASME 1995修订版及其附录。1） A, SA370, 钢制品机械性能测试规范2）， 焊接及钎焊技术指标（最新版及附录）3）， 无损测试4）， 压力容器 c. 美国焊接协会（AWS）1）A2.4， 焊接与无损检测符号2）A4.2， 奥氏体不锈钢焊接金属铁素体检测用磁力设备调试的标准程序3）AWS A4.3，马氏体钢、贝氏体钢、铁素体钢扩散氢含量测定的标准方式4）AWS D1.1， 结构焊接规范5）电弧焊产生的焊接金属 d

7、. 美国试验与材料学会1）A262-86，奥氏体不锈钢晶间冲击敏感度检测标准原则2）E92，金属材料的维氏硬度3）E140，金属硬度转换表 e 美国石油协会1）API620， 焊接的低压储罐2）API650， 焊接的油类储罐 f. 美国机械工程师协会规范（ASME）ASME B31.3-93 化工装置与炼油厂（附录B31.3b-1994，管道） g. 国家防腐工程师协会1）NACE MR0175，油田设备防硫化应力裂解金属材料2）NACE RP0475，防腐石油精练装置碳钢环境裂解的控制及方式 h. 规范号A07，H/C压力容器防酸/耐酸材料的补充要求3. 焊接要求3.1 综述所有焊接、焊接方

8、案、条件及焊工资格都必须符合本文的制作规范以及附加要求。焊接施工方案要使用英语。3.1.1 所有焊接图纸都应标明焊口、焊接接头几何图以及焊接/钎焊施工号。焊接符号要与AWS A2.4的规定一致。焊接图要包括硬度，无损检测，焊后热处理，冲击测试要求以及标准WPS/PQR的适用。3.1.2 除非是买方另有规定，焊接施工之前，应该有买方对焊接施工方案进行审核。3.1.3 焊接施工方案文件应包括以下内容：a.焊接施工方案执行的规范b.合格测试报告c.抽样检查的范围d.说明每个接头所用工艺的焊接图或说明3.1.4 立焊应该在垂直角度上完成，除非买方另有规定。3.1.5 所有填充焊道都要向上焊接完成，除非

9、买方另有规定。3.1.6 没有买方的同意，不得在他人提供的有钢印号或质量保证的材料上进行焊接作业。3.1.7 在焊接工艺评定中要标明所有主要参数。3.1.8 PQR上显示的所有信息，包括电流强度，电压，焊接速度，焊后热处理的时间与温度等，都必须是使用校准过的仪器测定的真实数据。3.1.9 对焊接方案的批准不能解释为有权背离所列有关规范及标准的说明和要求，同时也不能解除供货商更正这些背离的责任。3.1.10 事先未经同意，不得进行电渣焊接和气电焊作业。4材料用于焊接和焊接鉴定的材料要用P开头的号码加以标识。没有P号码的材料（未在ASME规范第九部分QW422中列出）要在买方接收之后，再单独进行考

10、核确认。用于径流翼片，临时附件，以及垫板的材料应该与母材具有相同的化学成分和金相结构。所有径流翼片，临时附件，以及垫板都要在可能的情况下去除，并按照预制规范进行表面打磨清理机外观检查。在按要求进行打磨之前，在离母材表面不超过3mm处将附件切割掉。电弧触放，擦伤，及其他因工作疏忽引起的缺陷（如：表面气孔，焊缝表面不均匀，咬边）要打磨清除，然后用磁粉探伤（MT）或液体渗透探伤(LP)。要保持最小设计壁厚。所有在不锈钢及铝材上作温度显示的石笔，型板蜡纸等都必须是无铅，无硫，低卤化型。所有现场焊接使用的可拆卸净化挡板应该使用膨胀型或柔性塞子，树脂玻璃，胶合板等。木挡板应为窑干型。所有不可拆卸的净化挡板

11、及净化挡板胶合剂都应为可溶性材料（例如：Dissolvo WLD-55,WLD-60等或相等物）。5资格51 只有合格的焊工和焊接操作人员才可以进行制品焊接，定位焊以及修理/返修焊接。6焊接可达性（仅用于现场焊接）不易达到的焊缝应该在模式车间完成。7坡口打磨与对口母材焊接前的准备工作应该将接头处打磨光滑。使用各种机械方法，如机械加工，剪切，修整，打磨，刮削，电弧气刨或热切割，将材料切割成合适的尺寸和形状。在进行热切割之前，要按照焊接工艺的要求对材料进行焊前热处理。含氧燃料切割不能用于不锈钢和有色金属。含氧燃料切割表面产生的变色并不会被当作有害的氧化物。切割的表面应该在打磨至少1/32英寸（1m

12、m），1 1/4Cr 1/2Mo及高合金材料的切割边缘要进行磁粉探伤或液体渗透探伤，除去任何可能的缺陷。不能做出肯定判断时，应该做进一步鉴定。*如果会导致材料规定的冲击特性（如果有要求的话）低于规定的最小值，那就不能对这些材料进行热切割，除非可以通过接下来的热处理恢复冲击值。用于工艺评定和制品焊接的坡口应该适用于要采用的焊接过程。所有的焊接坡口都必须没有裂缝，气孔，夹渣和其他因不良操作导致的缺陷。焊接坡口应该经过机械加工，打磨或热切割，然后再进行打磨，并且要保证坡口表面相当程度上的光滑均衡。需要进行焊前热处理的材料，要按照热切割和气刨同样的方式进行。在不可能达到焊缝背面的情况下，要特别注意最后

13、焊缝的接头处。在进行焊接之前，供货商要将焊接工艺和方案报请SWEC批准。所有切割的管嘴部位都要打磨光滑均衡（支管内径的+3.2mm(+1.8in)）。重新切割和打磨过坡口的管件，要在焊接前对切割表面进行分层检测。无损检测方式由买方检查机构决定。接缝预堆边焊或堆焊：a. 在准备好的表面上进行预堆边焊或堆焊时，不能超出母材厚度的1/3或0.375in (10mm)中较小的值，应用于结构时除外最大时可以达到0.75in (19mm)或母材厚度的俩倍中较小的一个值。b. 在任何情况下，包括应用于结构时，如果预堆边焊或堆焊超出1/3母材厚度0.375in (10mm)，那就要遵循下面的要求：1)预堆边焊

14、操作应该有买方检查人员进行现场监督。2)预堆边焊完成之后及接缝最终焊接完成之前，要对其进行磁缝探伤或液体渗透探伤。 c. 在不同金属接缝间进行预堆边焊要得到买方通过焊接工艺审核所作的许可。8. 清理用于不锈钢母材预处理和清理的工具，不能同时用于碳钢和低合金钢。只有不锈钢丝刷和不锈钢工具才能用于不锈钢材料上，而这些工具最好是新的。新锉刀，含碳化物的三角凿刀，以及其他新的钢制工具也可以使用，但应该尽少使用。进行焊接的表面，以及黑色金属焊缝边缘表面以上1in(25.4mm)，有色金属焊缝边缘表面以上2in(50mm)处，要进行清理，将油脂，锈迹，氧化皮，夹渣及其他可能对焊接有害的不明物质除去。氧化层

15、和其它覆盖物要除去，但粘接的很结实的氧化物不需除去。清理方式可以包括，但不限于使用溶剂，钢丝刷，以及电动砂轮机。允许在焊接母材上使用的溶剂有：甲醇，酒精，异丙醇和过氧化丁酮。若用其他溶剂代替，则需要得到买方的许可。9. 垫板 在未经SWEC同意的情况下，不得使用垫板。当需要或允许在焊接中使用垫板和其他材料时，在安装和使用的同时要对这些材料进行清理。垫板应该在整个焊口上是持续的，但它不能用于射线探伤的焊口上。垫板应该使用与母材相同的材质。*10. 焊接附着件用挡板，千斤顶，夹钳或其他夹具，将要焊接的附着件固定并进行调整，使其在焊接过程中能保持位置不变。得到买方的同意之后，临时附着件应该使用与母材

16、相同的材质。但碳钢附着件既可以用于碳钢材料，也可以用于低合金材料。点焊及临时附着件的焊接应该由合格的焊工按照合格的焊接工艺进行操作。在任何情况下，对焊接部件进行调整时，都不能引起部件，焊缝接头端或垫板的变形。焊接要严格按照焊接工艺中规定的要求进行，包括焊缝设计及允许误差，预热与层间温度，焊接参数，以及厚度范围。当环境温度低于40(5)时，不能进行碳钢焊接；低于50(10)时，不能进行低合金钢的焊接。材料要按照焊接工艺的规定进行预热。在焊接材料表面湿润，结冰，或被雨雪打湿的情况下，不能进行焊接。在强风情况下也不可以进行焊接操作，除非对焊工和作业进行了恰当的保护。要求使用外部气体保护的焊接不能在有

17、气流和有风的地点进行，除非是对焊接过程作了保护。11. 清根进行双面焊接的焊缝，除了使用垫板的以外，都应该在进行另一面的焊接之前，对第二面作清根处理。12. 锤击得到买方许可后，可以用锤击来控制变形和释放残余应力。锤击不能用来敲打缺陷。锤击不能用于焊接金属的首层或根部焊道，焊接金属附近的母材，以及金属末层。锤击只能在焊口清理完之后进行，以防止熔渣进入裂缝。锤击即可使用手锤，也可使用气锤。锤击工具的表面即可以是圆形的，也可以是长方形的，但边角处应切成圆弧，这样才不会对金属造成尖锐的冲击或是产生应力。锤击应该从焊层的中间开始向两边进行。焊层整个表面不能破坏，否则焊缝波纹不能从外观鉴别。一般可以使用

18、带有光滑工具的轻型气锤对小于3/4in(19mm)的焊件进行人工锤击。禁止对焊缝进行凿缝或猛击。13. 焊接方法如果经过了S&W工程师的审核，可以使用焊道回火方法。14. 热量控制奥氏体不锈钢的焊接方案应该考虑尽量减小焊接热影响区的敏化作用（如通过控制焊接速度，热量输入，以及在要求的情况下做A262测试）。15. 点焊点焊作业应该由合格焊工（ASME规范第九部分的规定）按照卖方披准的焊接方案进行，除非全部焊口以后都被清除或是都作磁粉或液体渗透测试。点焊预热应按照合格的焊接施工方案进行。点焊产生裂缝后其它缺陷时应该清除，同时，即便是已经按照11.1的规定作了清根处理，也要在焊接前对坡口重新点焊。

19、如果点焊要和最终焊接成为一体的话，应该对其外形进行处理，使其不含可能导致难熔合的裂缝和不规则表面，或者是对其边缘进行打磨并用磁粉或液体渗透探伤。在坡口处要尽量减少点焊。不和最终焊接成为一体的点焊要清除，然后将表面打磨光滑。如果要求清除附着件的话，注意不要将母材也一起清理掉。留下的粗糙边缘要打磨的和原始表面一样平整，同时要进行磁粉或液体渗透探伤。16. 气体，净化气与保护气当要求进行空气净化时，净化气从入口向出口流动必须经过焊接部位。净化放空排出的气体中氧气的含量不能少于焊接前的2%。净化应该至少进行3个焊接层或是3/16in(5mm)，两者中取较大值。用于净化和保护的气体应该达到焊接等级的要求

20、。氮气不能用作不锈钢焊接的保护气体。对于ASME P-5或更高级的材料进行坡口焊接时，钨电极惰性气体保护焊的根部焊道要用到惰性气体。17. 焊接顺序在对结构件或组装件进行组对，以及进行加强件焊接时，堆焊焊道的方案和顺序应该尽量减小变形与收缩。对复杂结构的焊接或是要求将变形降到最低的焊接，卖方应该编制焊接顺序。所有焊口都应该按照能够平衡焊接热量的顺序进行堆焊（结束一层再开始下一层）。18. 热处理18.1 预热与层间温度18.1.1 预热温度应该符合执行规范的要求。如果在预制规范中未做要求，碳钢压力容器的最小预热温度应该符合下面的规定：a.厚度在1.25in(32mm)以下（包括1.25in），

21、50(10)。b.厚度超过1.25in(32mm)，200(93)。当母材温度低于要求的最低预热温度时，将焊接金属的熔敷表面放在等于焊件厚度的距离上（但不能小于3in(76mm)），按照要求的最低预热温度或高于预热温度进行横向和向前的均匀预热。在任何情况下都不能对低和金钢或可硬化高合金钢在低于50(10)时进行焊接。检查焊接坡口1in(25.4mm)以内组件表面的层间温度，但不能对焊接区进行检查。18.1.2 氧气燃料可以用于预热，但不能用于不锈钢和有色金属的预热（铝除外）。18.1.3 预热及层间温度是由温度显示彩笔，接触式高温计，热电偶或同等的其他合适工具。18.1.4 奥氏体不锈钢，铜合

22、金及钼合金的层间温度不能超过350(175)。18.1.5 进行低合金钢焊接时，要对过程中的最低预热温度和最高层间温度进行审核。18.1.6 在焊接过程中要保持最低预热温度。18.1.7 如果焊接熔敷厚度最低达到3/8in(9.0mm)，或是25%的坡口已焊满的话（两者取较大值），低合金钢和可硬化高合金钢的焊接可以中断，在中断期间，用绝缘涂层盖住焊件进行慢慢冷却。18.1.8 预热温度应该在焊口两侧至少3in(75mm)处确定。18.1.9 若壁厚超过1.0in(25.4mm)，而预热要在焊接的同一侧进行，要将加热源移开一分钟，从而在测量前使温度均衡。18.2 焊后热处理（PWHT）18.2.

23、1 焊接方案应该说明是否必须进行焊后热处理（“如果ASME规范要求的话，则进行焊后热处理”这样的陈述时不能被接受的）。18.2.2 焊后热处理的方案要在进行焊后热处理进行之前上报。同时要将需要进行热处理的接缝和部件列表上报，报表要包括以下内容：位置，图号，直径，壁厚，材质，加热速度，冷却速度，吸收温度以及吸收时间。没有买方的许可，焊后热处理之后不能进行焊接。18.2.3 局部的焊后热处理应该由买方进行审核。进行规定的焊后热处理区域应该至少为焊接材料厚度的三倍，但不能超过焊口各边缘1in(25.4mm)处。18.2.4 焊接方案中给出的焊后热处理时间应该按照UCS56（ASME）的规定执行。注意

24、：如果在焊后热处理之后进行低温返修，就要适当执行ASTM QW4072的规定。18.2.5低合金钢焊接的焊后热处理，应该在焊接刚刚完成之后，预热温度没有消除之前进行。如果焊接完成之后，焊后热处理推迟，那么应该保持每英寸（25.4mm）最低300(149)的预热温度两小时，并且盖上绝缘涂层，慢慢冷却。18.2.6 奥氏体不锈钢及有色金属合金的焊后热处理需要买方的审核。18.2.7 在规范中列出的焊后热处理要求包括了对结构及预制的考虑。要求进行焊后热处理的工艺条件（如：胺，酸性，或碱性操作，或其他防止应力腐蚀裂纹的条件）在其他规范中作了说明。18.2.8 除非是执行规范或标准中另有规定，加热和冷却

25、速度应该按照ASME第八部分的规定执行。18.2.9使用奥氏体或钼制焊条的黑色金属，不依照规范进行焊后热处理是不允许的。18.2.10 、材料用于酸性操作或是超过额定铬含量的材料，不依照规范进行焊后热处理是不允许的。18.2.11 把焊后热处理温度或替换温度降到低于执行规范中规定的正常保温温度是不允许的。18.2.12 焊后热处理应该在焊接或返修之后进行，但必须在进行水压试验或其他载荷试验之前。18.2.13 焊后热处理应该使用下面一种或多种热源：a.永久性或半永久性炉使用的煤气炉或电暖气（在内外都作了保温的情况下，可以将容器本身看作一个炉子）。b.电阻式加热器18.2.14 为了对焊后热处理

26、做精确而明了的记录，需要提供足够的热电偶和一个调试过的温度图表记录器。所有图表都要标明时间以及能对热处理接缝/部件进行识别的充分的信息。热电偶至少应该放置在最厚和最薄的地方，容器内部以及靠近喷嘴的地方。热电偶位置图表也要提供，以供审核。18.2.15 温度记录器应该至少每隔六个月调校一次。记录要在记录纸上显示出来。18.2.16 只能使用K型（镍铝-镍铬合金）热电偶。所有用于测量或控制回路的外延电缆，补偿电缆，以及跨接电缆，都应为K型或KX型热电偶线材（规范允许的话，也可以使用T型）。18.2.17 热电偶只能用在进行电容性放电焊接的部件上。其他形式的附着件是不允许的。热电偶不能与电加热元件直

27、接接触，也不能遭受煤气喷灯的火焰冲击。18.2.18管道：直径小于或等于12in的管道应该至少有一个热电偶。对于直径12in至24in的管道环形焊缝，至少应该匀距离放置两个热电偶。至今大于24in的管道应该沿环焊缝匀距离设置四个热电偶。18.2.19焊后热处理开始之前，要对部件进行检查，以确保解除限制，部件可以自由膨胀和收缩。同时还要确保焊件在焊后热处理过程中不会产生变形。18.2.20 所有机械加工面，如法兰面，螺栓孔，螺纹等，在热处理过程中，要用脱氧剂或其他合适的材料进行保护，以防止氧化。18.2.21 对于不在炉内进行的焊后热处理，要在将要进行热处理的焊道两面做厚度至少为12in(400

28、mm)的保温层。在冷却温度降至300(150)之前，不能清除保温层。开口管线的两端要封闭，以消除通风及空气环流对接缝内表面的影响，除非内表面也同样做了保温。18.2.22 所有焊后热处理图表记录都要上报给买主检查单位进行审核和批准。所有记录都要作为永久性记录设备文件的一部分上报。18.2.23 焊接热处理完成之后，要将所有的热电偶移走，附着区域也要进行打磨，露出光滑的金属面，然后进行磁粉或液体渗透探伤。18.2.24 P4材料的焊后热处理温度要比生产形开炼机合格证上的加热温度低至少50。在进行焊后热处理之前，开炼机的合格证应该由现有检查人员检查证明有效。18.2.25 有色金属材料的焊后热处理

29、应该尽可能使用电暖气，使用煤气喷灯和炉子时，要有买方的书面许可。*18.2.26 当设备不能装进炉子里时，要求将设备成段进行焊后热处理，各段搭接长度至少为1500mm。*19. 不同材质的焊接任何不同材质金属焊接（DMW），例如黑色金属与奥氏体不锈钢，双相钢或钼基合金之间的焊接接头（搭接接头除外），应该接受下面所列的限制：a.不允许对盛装酸性物质的压力容器进行焊接（如果DMW黑色金属的接口不直接接触酸性物质的话，允许在金属包层上进行）。b.允许对钼基非酸性物质容器进行焊接。c.允许用于奥氏体不锈钢，但只能是用于结构焊接，并且最大设计温度低于572（300）。20. 保护金属极电弧焊（SMAW）

30、方法只有低氢包皮的焊条，如E7018，才可以用作碳钢和低合金钢的焊接用材（低氢是指按照AWS A4.3标准，每100gm的熔敷焊接金属氢含量低于或等于10ml）。在以下条件下，所有的SMAW都要使用低氢焊条：a.焊接要求用铸件。b.母材的最小规定抗拉强度大于60,000psi。c.对接焊缝和角焊缝（焊喉）的厚度超过1/2in（12mm）。d.所有壁厚超过1/2in的B31.3以下的管道（非低氢焊条只能用于根部焊道）。e.所有高约束焊缝，如环形管接头与马鞍口，支管连接，以及管接头（非低氢焊条只能用于支管连接与管接头的根部焊道）。f.用于厚度超过1in（25.4mm）的焊接接头，以下情况除外：1）

31、非低氢焊条允许用于结构对接焊的根部焊缝。2）每100g熔敷焊接金属氢含量高达15ml的非低氢焊条可以用于结构焊接。焊条的选择建议参照表3“SMAW焊条允许的最大尺寸”。只有经过买方的同意，才可以将非低氢焊条用于管道焊接的根部焊缝。非低氢焊条不能用于任何容器和设备的焊接。21. 钨极气体保护焊（GTAW）方法对单面焊根部焊缝进行GTAW焊接时（有垫板的除外），要采取措施防止出现根部裂纹，例如在GTAW机上装配电流衰减装置，用以减弱电弧。在通道受限，不方便进行清根和反面焊接的情况下，可以用GTAW方法对根部焊缝和第一层热焊缝进行熔敷。22. 金属极气体保护焊（GMAW）方法金属极气体保护焊的方案里面应该对过程中使用的相关参数