锅炉安装焊接施工工艺标准.docx

1、锅炉安装焊接施工工艺标准锅炉安装焊接施工工艺标准1 适用范围 本标准适用于工业锅炉受热面管子、管束、锅筒与管子、集箱与管子、锅炉本体管道、异种钢接头和锅炉钢结构的焊接及返修工程。 2 施工准备 2.1 材料 2.1.1 钢材必须符合国家标准或部颁标准。 2.1.2 根据焊接母材的钢号，正确选择相应的焊接材料。 2.1.3焊条和焊丝的牌号和直径，钨极的类型、牌号和直径，保护气体的名称和种类应符合焊接工艺评定的要求，并有相应的合格证或质量证明书。 2.2 机具、设备 2.2.1 设备：氩弧焊焊接设备、交直流电焊机、气焊设备、热处理设备、射线探伤设备、超声波探伤设备、磁粉探伤设备、烘干箱角、磨机、碳

2、弧气刨等。 2.2.2 机具：焊缝检测尺、保温筒等。 2.3 作业条件 2.3.1 焊接允许的环境温度应符合表2.3.1的规定。 焊接允许的最低环境温度 表2.3.1 焊接母材 碳素钢 低合金钢 中高合金钢 最低环境温度（） -20 -10 0 2.3.2 锅筒、集箱已经安装完毕。 2.4 技术准备 2.4.1 参加作业的施焊焊工，必须持有与所焊项目相对应的焊工考试合格证，必要时尚需做焊接试件，以验证其技术状况是否合乎要求。 2.4.2 根据焊接项目，编制有针对性的焊接工艺指导书，并按其规定焊接工艺试件后，经检验后作出焊接工艺评定，以验证焊接工艺指导书是否合适。 2.4.3 及时对施工人员进行

3、技术交底，对于有危险性的施工项目需要进行技术安全交底。 3 操作工艺 3.1 钢结构的焊接 钢架、平台、扶手、拉杆等钢结构的焊接应采取以下工艺措施。 3.1.1 确认组对装配质量符合要求，首先进行组件点固焊，点固焊长度宜为2030mm，且牢固。 3.1.2 全部组件点固焊后，应复查组件几何尺寸无误后方可正式焊接。 3.1.3 为了保证焊透，厚度超过8mm的对接接头要开V型或K型坡口进行焊接，并应满足焊缝加强高度和焊脚高度要求。 3.1.4 焊接时应采取对称、跳焊，分段退焊等方法，以控制焊接引起组件变形。 3.1.5 焊缝末端收弧时，应将熔池填满。 3.1.6 多层焊，焊接下一层之前要认真清除熔

4、渣。 3.1.7 多层多道焊，邻间焊道接头要错开，严禁重合。 3.2 锅炉受热面管子及管道的焊接 水冷壁、对流管束、过热器、省煤器管子的对接焊口，管子与集箱、锅筒或其管座的对接焊口，锅炉管道对接焊口，焊接时应采取以下工艺措施。 3.2.1 对口要求 3.2.1.1 锅炉管子一般为V型坡口，单侧为3035。对口时要根据焊接方法不同留有12mm的钝边和13mm的间隙。 3.2.1.2 对口要齐平，管子、管道的外壁错口值不得超过以下规定： （1）锅炉受热面管子：10%壁厚，不超过1mm； （2）其它管道：10%壁厚，不超过4mm。 3.2.1.3 焊接管口的端面倾斜度应符合表3.2.1.3的规定。

5、焊接管口的端面倾斜度（mm） 表3.2.1.3 管子公称直径 60 60108 108159 159 端面倾斜度 0.5 0.6 1.5 2 3.2.1.4 管子对口前应将坡口表面及内外壁1015mm范围内的油、锈、漆、垢等清除干净，并打磨出金属光泽。 3.2.2 焊接要求 3.2.2.1 管子焊接时，管内不得有穿堂风。 3.2.2.2 点固焊时，其焊接材料、焊接工艺、焊工资质应与正式施焊时相同。 3.2.2.3 在对口根部点固焊时，焊后应检查各焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新点焊。 3.2.2.4 管子一端为焊接，另一端为胀接时，应先焊后胀。 3.2.2.5 管子一端与集箱管座对接，另一端

6、插入锅筒焊接，一般应先焊集箱对接焊口。 3.2.2.6 管子与两集箱管座对口焊接，一般应由一端焊口依次焊完再焊另一端。 3.2.2.7 水冷壁和对流管束排管与锅筒焊接，应先焊两个边缘的基准管，以保证管排与锅筒的相对尺寸。焊接时应从中间向两侧焊或采用跳焊、对称焊，防止锅筒产生位移。 3.2.2.8 多层多道焊缝焊接时，应逐层清除焊渣，仔细检查，发现缺陷必须消除，方可焊接次层，直至完成。 3.2.2.9 多层多道焊的接头应错开，不得重合。 3.2.2.10 直径大于194 mm的管子和锅炉密集排管（管子间距30mm）的对接焊口，宜采取二人对称焊，以减少焊接变形和接头缺陷。 3.2.2.11 焊接过

7、程应连续完成，若因故被迫中断，再焊时，应仔细检查确认无裂纹后，方可按工艺要求继续施焊。 3.2.2.12 施焊中应特别注意收弧质量，收弧时应将熔池填满。 3.2.2.13 管子对接焊缝均为单面焊，要求做到双面成型，焊缝与母材应圆滑过渡。 3.2.2.14 由于焊接可能在焊口处引起折弯，其折弯度应用直尺检查，在距焊缝200mm处间隙不应大于1mm。 3.2.2.15 对质量要求高的焊缝，推荐采用氩弧焊或氩弧焊打底、普通焊填充盖面的方法，以保证焊缝根部成型良好。 3.2.2.16 额定蒸汽压力大于或等于9.8MPa的锅炉，锅筒和集箱上管接头的组合焊缝以及管子和管件的手工焊对接接头，应采用氩弧焊打底

8、焊接。 3.2.2.17 采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝，经检查合格后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。 3.2.2.18 焊口焊完后应进行清理，自检合格后，在焊缝附近打上焊工本人的代号钢印。 3.2.3 焊口返修 焊接接头有超过标准的缺陷时，可采取挖补方式返修。但同一位置上的挖补次数一般不得超过三次，中、高合金钢不超过二次。并应遵守以下规定： 3.2.3.1 彻底清除缺陷。 3.2.3.2 制订具体的补焊措施并按工艺要求进行。 3.2.2.3 需进行热处理的焊接接头，返修后重做热处理。 3.2.4 焊前预热 3.2.4.1 焊前预热温度应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、可焊性等因

9、素综合确定。 3.2.4.2 常用管材焊前预热温度见下表。 常用管材焊前预热温度 表3.2.4.2 钢 种 公称壁厚（mm） 预热温度（） c（含碳量35%的碳素钢） 26 100200 CMn（16Mn） MnV（15MnV） 0.5Cr0.5Mo（12CrMo） 15 150200 1Cr0.5Mo（15CrMo） 10 150200 1Cr0.5MoV（12CrMoV） 1.5Cr1MoV（15Cr1Mo1V） 2Cr0.5MoVW（12Cr2MoWV） 2.25Cr0.5Mo（12Cr2Mo） 3Cr1MoVTi（12Cr2MoVSiTiB） 6 250350 注：1 当采用钨极氩弧焊

10、打底时，可按下限温度降低50。 2 当管子外径大于219 mm或壁厚大于或等于20 mm时，采用电加热法预热。 3.2.4.3 壁厚大于或等于6 mm的合金钢管子在负温下焊接时，预热温度可按表3.2.4.2规定值提高2050。 3.2.4.4壁厚小于6 mm的合金钢管子及壁厚大于15 mm的碳素钢管子在负温下焊接时，也应适当预热。 3.2.4.5 预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的三倍。 3.2.4.6 施焊过程中，层间温度不低于规定的预热温度的下限，且不高于400 3.2.5 焊后热处理 3.2.5.1 下列焊接接头焊后应进行热处理： （1）壁厚大于30 mm的碳素钢管子与管件；

11、（2）耐热钢管子与管子（第3.2.5.2条规定的内容除外） 3.2.5.2 凡采用氩弧焊或低氢型焊条，焊前预热和焊后适当缓冷的下列焊口可免做热处理。 （1）壁厚10 mm，管径108 mm的15CrMo、12Cr2Mo钢管子； （2）壁厚8 mm，管径108 mm的12CrMoV钢管子； （3）壁厚6 mm，管径63 mm的12Cr2MoWVB钢管子。 3.2.5.3 常用钢材的焊后热处理温度见表3.2.5.3。 焊接常用钢材的焊后热处理表 表3.2.5.3 钢种 钢 号 公称壁厚（mm） 保 温 温 度 （） 保温 时间 电弧焊 电渣焊、气焊 碳素钢 A3、A3F、10、20、20g、20G

12、 30 600650回火 900960正火 600650回火 50mm时取0.04 小时，但不少于15分钟。 50mm时取(150)100小时。 St45.8、SB42、SB46、SB49 520580回火 870900正火 520580回火 低合金结构钢 12Mng 16Mn，16Mng 20 550600回火 900930正火 550600回火 19Mn6 520580回火 900930正火 520580回火 15MnVg 600650回火 940980正火600650回火 SA106、SA299 900960正火540580回火 20MnMo、13MnNiMoNbg 13MnNiMo54

13、 570650回火 910940正火610630回火 耐 热 钢 12CrMo、15CrMo、20CrMo 13CrMoV42、SA335P12 10 650700回火 890950正火600680回火 取0.04 小时但不少于15分钟 12CrMoV、10CrMo910 SA335P22 6 12Cr2MoWVTiB 任意厚度 750780回火 10001090正火 750780回火 12Cr3MoVSiTiB 730760回火 10401090正火 730760回火 SA213T91、STBA24 STBA25、STBA26 570650回火 3.2.5.4 热处理的方法 （1）工频感应加

14、热 图3.2.5.4-1 工频感应加热装置 1管子；2电缆；3石棉布(绳);4焊缝 工频感应加热的原理是利用电磁感应使管子金属产生涡流而发热。热处理时，先在管子上包上几层石棉布或石棉绳，然后绕上软电缆或装上可拆式的铜片加热器，匝间固定并绝缘后，即可通电。导线的截面及匝数通过计算求得，使用的电功率、电流数值可根据管子直径的大小及壁厚而定。二次电压不超过65V，一般采用电焊机并联，匝数为20匝左右。图3.2.5.4-1 为工频感应加热装置。感应加热法沿厚度方向加热比较均匀，适用于低温退火。 （2）电阻加热 利用电阻丝通电后产生的幅射热对焊件进行加热。图3.2.5.4-2为电阻加热装置，它由两半片组

15、成，电阻丝固定在每半片的轻质耐热材料上。加热时将两半片合在管子焊缝上，固定后即可通电。这种方法的加热温度很高，可进行高温退火。 图3.2.5.4-2 电阻加热装置 1管子；2电阻丝(或硅碳棒)；3炉体；4固定炉体的吊环；5接线螺丝；6轻质耐火材料 （3）煤气加热 利用煤气（或混合气体）火焰进行加热。加热器由一般钢管做成，管上钻有小孔，煤气从小孔中喷出，点燃后即可加热，如图3.2.2.5-3所示。一般用于低温退火。 （4）氧乙炔焰加热 一般小直径管的焊缝（108mm以下），可以使用大号焊炬加热。 图3.2.5.4-3 煤气加热装置 1火焰；2加热工件；3环形喷火器 4 质量标准 4.1焊接接头分

16、类检验的项目、范围及数量，按表4.1进行。 焊接接头分类检验的项目范围及数量 表4.1 焊接接头类别 范 围 检验方法及比例（%） 外 观 射线 超声 硬 度 光谱 割样 /代样 自检 专检 工作压力大于或等于9.81MPa的锅炉的受热面管子 100 100 50 5 10 0.5 外径大于159mm或壁厚大于20mm，工作压力大于9.81MPa 的锅炉本体范围内的管子及管道 100 100 100 100 100 外径大于159mm，工作温度高于450的蒸汽管道 100 100 100 100 100 工作压力大于8MPa的汽、水、油、气管道 100 100 50 100 100 工作温度大

17、于300且不大于450的汽水管道及管件 100 50 50 100 100 工作压力力0.11.6MPa的压力容器 100 50 50 100 100 工作压力小于9.81MPa的锅炉的受热面管子 100 25 25 5 0.5 工作温度高于150且不高于300的蒸汽管道及管件 100 25 5 100 工作压力为48MPa的汽、水、油、气管道 100 25 5 100 工作压力大于1.6MPa且小于4MPa的汽、水、油、气管道 100 25 5 承受静载荷的钢结构 100 25 工作压力为0.11.6MPa的汽、水、油、气管道 100 25 1 烟、风、煤、粉、灰等管道及附件 100 25

18、非承压结构及密封结构 100 10 一般支撑结构（设备支撑、梯子、平台、拉杆等） 100 10 外径小于76mm的锅炉水压范围外的疏水、放水、排污、取样管子 100 100 注：经焊接工艺评定，且具有与作业指导书规定相符的热处理自动记录曲线图的焊接接头，可免去硬度测定。 经焊接工艺评定，且按作业指导书施焊的锅炉受热面管焊接接头，可免作割样检查。 钢结构的无损探伤方法及比例按设计要求进行。 烟、风、煤、粉、灰管道应做100的渗油检查。 4.2 焊缝外观检查 4.2.1 外观检查不合格的焊缝，不允许进行其它项目检查。 4.2.2 锅炉受压元件的全部焊缝（包括非受压元件与受压元件的连接焊缝）应进行外

19、观检查，表面质量应符合如下要求： 4.2.2.1 焊缝外形尺寸应符合设计图样和工艺文件的规定，焊缝高度不低于母材表面，焊缝与母材应平滑过渡； 4.2.2.2 焊缝及其热影响区表面无裂纹、夹渣、弧坑和气孔； 4.3 焊缝无损探伤 4.3.1 需做热处理的焊接接头，应在热处理后进行无损探伤。 4.3.2 无损探伤人员应按劳动部颁发的锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则考核，取得资格证书，可承担与考试合格的种类和技术等级相应的无损探伤工作。 4.3.3 集箱、管子、管道和其他管件的环焊缝（受热面管子接触焊除外），射线或超声波探伤的数量规定如下： 4.3.3.1 当管子外径大于159mm，或壁厚大于或

20、等于20mm时，每条焊缝应进行100%探伤。 4.3.3.2 工作压力大于或等于9.8MPa的管子，其外径小于或等于159mm时，至少为接头数的25。 4.3.3.3 工作压力大于或等于3.8MPa但小于9.8MPa的管子，其外径小于或等于159mm时，至少为接头数的25。 4.3.3.4 工作压力大于或等于0.10MPa但小于3.8MPa的管子，其外径小于或等于159mm时，至少抽查接头数的10。 4.3.4 额定蒸汽压力大于或等于3.8MPa的锅炉，集中下降管的角接接头应进行100射线或超声波探伤。 4.3.5 对接接头的射线探伤应按GB3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级的规定执行

21、。射线照相的质量要求不应低于AB级。 额定蒸汽压力大于0.1MPa的锅炉，对接接头的质量不低于级为合格；额定蒸汽压力小于或等于0.1MPa的锅炉。对接接头的质量不低于级为合格。 4.3.6 管子和管道的对接接头超声波探伤可按SDJ67电力建设施工及验收技术规范（管道焊缝超声波检验篇）的规定进行。采用超声波探伤时，对接接头的质量不低于级为合格。 4.3.7 集中下降管的角接接头的超声波探伤可按JB3144锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤的规定执行。 4.3.8 焊缝用超声波和射线两种方法进行探伤时，按各自标准均合格者，方可认为焊缝探伤合格。 4.3.9 经过部分射线或超声波探伤检查的焊缝，在探伤部

22、位任意一端发现缺陷有延伸可能时，应在缺陷的延长方向做补充射线或超声波探伤检查。在抽查或在缺陷的延长方向补充检查中有不合格缺陷时，该条焊缝应做抽查数量的双倍数目的补充探伤检查。补充检查后，仍有不合格时，该条焊缝应全部进行探伤。 受压管道和管子对接接头做探伤抽查时，如发现有不合格的缺陷，应做抽查数量的双倍数目的补充探伤检查。如补充检查仍不合格，应对该焊工焊接的全部对接接头做探伤检查。 4.3.10 焊接接头的射线透照或超声波探伤按下列规定选用： 4.3.10.1 厚度20mm的汽、水管道采用超声波探伤时，还应另做不小于20%探伤量的射线透照。 4.3.10.2 厚度20mm、且小于70mm的管子和

23、焊件，射线透照或超声波探伤可任选一种。 4.3.10.3 对于焊接接头为I 类的锅炉受热面管子，除做不少于25的射线透照外，还应另做25的超声波探伤。 4.3.11 焊接检验后，应按部件和整体分别统计出无损检验一次合格率，以反映焊接质量状况。其计算方法可按下式进行： 无损检验一次合格率(AB)A100% （4.3.11） 式中： A 一次被检焊接接头当量数（不包括复检及重复加倍当量数）； B 不合格焊接接头当量数（包括挖补、割口及重复返工当量数）。 当量数计算规定如下： 4.3.11.1 外径小于或等于76mm的管接头，每个接头即为当量数1。 4.3.11.2 外径大于76rnm的管子、容器接

24、头，同焊口的每300mm被检焊缝长度为当量数1。 4.3.11.3 使用射线探伤时，相邻底片上的超标缺陷实际间隔小于300mm时可计为一个当量。 4.4 合金钢件焊后应对焊缝进行光谱分析复查，规定如下： 4.4.1 锅炉受热面管子不少于10。 4.4.2 其它管子及管道100。 4.4.3 光谱分析复查应根据每个焊工的当日工作量进行。 4.5 锅炉受热面管子作割样或代样检查时，试样数量见表4.5。 锅炉受热面管子焊接接头割样(或代样)检查的项目及试验数量 表4.5 项目 拉力(片) 冷弯(片) 金相(片) 断面(片) 面弯 根弯 宏观 微观 数量 2 1 1 1 1(中、高合金钢) 3 4.5

25、.1试样切取部位及加工规格见电建规DL 500792附录F。 为检验产品焊接接头的力学性能，应焊制产品检查试件（板状试件称为检查试板），以便进行拉力、冷弯和必要的冲击韧性试验。 4.5.2割样或代样的检查结果若有不合格项目时，应做该项目不合格试样数量的双倍复检。 4.6 焊缝外形尺寸应符合表4.6的要求。 焊缝外形允许尺寸（mm） 表4.6 焊接接头类别 接头型式位置 对 接 接 头 焊缝余高 平 焊 02 03 04 其它位置 3 4 5 焊缝余高 差 平 焊 2 2 3 其它位置 2 3 4 焊缝宽度 比坡口增宽 4 4 5 每侧增宽 2 2 3 角 接 接 头 贴角焊 焊 脚 +（23）

26、 +（24） +（35） 焊脚尺寸差 2 2 3 坡口角焊 焊脚 20 1.5 2 2.5 20 2 2.5 3 焊脚 尺寸差 20 2 2 3 20 3 3 4 注：1 焊缝表面不允许有大于1mm的尖锐凹槽，且不允许低于母材表面。 2 搭接角焊缝的焊脚与部件厚度相同。 4.7 焊缝表露缺陷应符合表4.7要求。 焊缝表露缺陷允许范围 表4.7 焊接接头类别 缺陷名称 质 量 要 求 裂纹、未熔合 不允许 根部未焊透 不允许 深度10%，且1.5mm，累计长度焊缝长度的10%，氩弧焊打底焊缝不允许 深度15%，且2mm，累计长度焊缝长度的15% 气孔、夹渣 不 允 许 咬边 不要求修磨的焊缝 深

27、度0.5mm，焊缝两侧总长度：管件焊缝全长的10%，且40mm。板件焊缝全长的10%。 深度0.5mm，焊缝两侧总长度：管件焊缝全长的20%。板件焊缝全长的15%。 深度0.5mm，焊缝两侧总长度：管件焊缝全长的20%。板件焊缝全长的20%。 要求修磨的焊缝 不 允 许 根部突出 2mm 板件和直径108mm的管件：3mm 管件直径 108mm时以通球为准，要求是： 管外径32mm时，为管内径的85% 管外径 32mm时，为管内径的75% 内凹 1.5 mm 2 mm 2.5 mm 4.8 焊接接头机械性能试验结果应符合表4.8的规定。 焊接接头机械性能试验标准 表4.8 试 验 项 目 合

28、格 标 准 抗拉强度（MPa） 不低于母材规定值下限 冷 弯 （度） 双面焊 碳素钢、奥氏体钢 180 弯轴直径3a，支座间距5.2 a 其它普金钢、合金钢 100 弯轴直径3a，支座间距5.2 a 单面焊 碳素钢、奥氏体钢 90 弯轴直径3a，支座间距5.2 a 其它普金钢、合金钢 50 弯轴直径3a，支座间距5.2 a 冲击韧性（J/cm2） 碳钢59；合金钢49 注：1 冷弯试验，当试样弯曲到规定的角度后，其拉伸面上不得有长度大于3mm的焊缝纵向裂纹或长度大于1.5mm焊缝横向裂纹。 2 抗拉和冲击试验中，如断在焊缝上，其断口处不允许有超过折断面检查允许范围的缺陷。 2 需做热处理的试样，应先做热处理。 4.9 焊缝金相检验和断口检验 4.9.1 焊件材料为合金钢时，且工作压力大于或等于9.8MPa或壁温大于450受热面管子和管道的对接焊缝，