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一.钢材及焊接材料
焊接前需要查明所焊材料的钢号。这样做是为了能够正确地选用相应的焊接材料。同时,也能以此确定合适的焊接工艺和热处理工艺。
钢材需符合国家标准,比如国家标准(或部颁标准、专业技术标准)。同时,进口钢材要符合该国的国家标准,或者要符合合同规定的技术标准。
焊接材包括焊条、焊丝、钨棒、氩气、氧气、乙炔气(电石)和焊剂,这些焊接材的质量符合国家标准(或相关标准)。
钢材应有制造厂的质量合格证。焊条应有制造厂的质量合格证。焊丝应有制造厂的质量合格证。凡无质量合格证,或者对其质量有怀疑时,应按批号进行抽查试验。经抽查试验合格后,方可使用。
需综合以上各项来选用焊条、焊丝。
同种钢材焊接时,对于焊条(焊丝)的选用,一般要符合以下要求:
5.1. 焊缝金属性能和化学成分与母材相当。
5.2. 工艺性能良好。
异种钢材进行焊接时,对于焊条(焊丝)的选用,通常要符合以下这些要求:
当两侧之一是奥氏体不锈钢时,能够选用镍含量比较高的不锈钢焊条(焊丝)。
两侧钢材都是非奥氏体不锈钢的情况下,可以选用成分处于两侧钢材之间的焊条(焊丝),或者选用合金含量较低的那一侧钢材所相配的焊条(焊丝)。
钨极氩弧焊所使用的电极,适宜选用铈钨棒。并且,其所使用的氩气,其纯度要不低于 99.95%。
氧 - 乙炔焊使用的氧气纯度需在 98.5%之上。乙炔气的纯度要符合 -86《溶解乙炔》的规定。倘若使用电厂制备的乙炔气,电石要有出厂证明书,可通过检查焊缝金属中的硫、磷含量(依据被焊金属标准)的方式来确定其质量。用于焊接的乙炔气,应当进行过滤,没有经过检查或者杂质含量超过标准的电石,不可以用于受监部件的焊接。
8. 埋弧自动焊用的焊剂应符合有关标准技术要求。

二.焊前准备
焊口的位置需要避开应力集中区,同时要便于施焊以及进行热处理,一般应满足以下要求:
锅炉受热面管子焊口,其中心线与管子弯曲起点的距离至少 70mm,与汽包外壁的距离至少 70mm,与联箱外壁的距离至少 70mm,与支吊架边缘的距离至少 70mm。两个对接焊口之间的距离不得小于 150mm。
管道对接焊口,其中心线距离管子弯曲起点需不小于管子的外径,同时不小于 100mm(针对焊接、锻制、铸造成型管件外)。该焊口距支吊架边缘至少 50mm。两个对接焊口间的距离不得小于管子的直径,且不得小于 150mm。
1.3管接头和仪表插座一般不可设置在焊缝或热影响区内。
筒体的对接焊口,其中心线距离封头弯曲起点的距离要满足两个条件:一是不小于壁厚加 15mm;二是不小于 25mm 且不大于 50mm。
带有纵向焊缝的筒体和封头,其相邻的两个纵向焊缝之间的距离要大于筒体壁厚的 3 倍,同时这个距离还不能小于 100 毫米。
如果必须在焊缝上及附近开孔,就应满足以下条件。
管孔两侧在大于孔径且不大于 60mm 的范围内的焊缝,应按照表 8.0.3 的要求,经过无损探伤检验并且合格。
(2)孔边不在焊缝缺陷上。
(3)管接头需经焊后热处理消除应力。
7 搭接焊缝的搭接尺寸需满足不小于 5 倍母材厚度这一条件,同时也要满足不小于 30mm 这一条件。
管子、管道、压力容器和钢结构的坡口形式需按设计图纸来进行加工。倘若设计图纸没有规定,那么坡口的型式以及尺寸就应当以能够保证焊接质量,使填充金属量减少,改善劳动条件,便于操作,减少焊接应力和变形,适应探伤要求等原则为依据来选用。
3.焊接下料与坡口加工按下列要求进行:
焊件下料最好采用机械方法。对于淬硬倾向较大的合金钢材,以及公称直径 100mm 且工作压力大于 3.9Mpa 的汽水管道,尤其应该用机械方法进行加工。
如果采用热加工法(例如气割)进行下料,那么切口部分需要留有加工余量,目的是除去淬硬层以及过热金属。对于淬硬倾向比较大的合金钢材,在使用热加工法下料之后,切口部分应该先进行退火处理,然后再进行加工。
坡口的制备需用机械加工的方式。若使用火焰切割来切制坡口,那么就应按照第 5 条的要求,把割口表面的氧化物、溶渣及飞溅物清理干净,同时把不平处修理平整。
焊件经过下料以及坡口加工之后,需要按照以下要求进行检查,只有在检查合格之后才可以进行组对。
淬硬性较大的钢材若采用火焰切割下料坡口,那么加工之后需要经过表面探伤检验且检验合格。
(2)坡口处母材无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷。
(3)坡口加工尺寸符合图样要求。
(4)在第5条规定的清理范围内无裂纹、夹层等缺陷。
焊件在组装之前,需要把焊口表面以及附近母材的内、外壁上的油、漆、垢、锈等都清理干净,要一直清理到能够发出金属光泽为止。清理的范围规定如下:
(1)手工电弧焊对接焊口,每侧各为10~15mm
(2)埋弧焊接焊口:每侧各为20mm。
(3)角接接头焊口:焊角K值为+10mm
对接管口的端面应与管子的中心线保持垂直。其偏斜度 f 有相应规定,不得超过以下这些规定:
(1)当φ≤60mm, f≤0.5mm
(2)当60<φ≤159mm, f≤1mm
(3)当159<φ≤219mm, f≤1.5mm
(4)当φ>219mm, f≤2mm
焊件对口时通常要做到内壁齐平。倘若存在错口的情况,那么错口值需要符合以下要求:
对接单面焊的局部错口值有两个限制条件,一是不应超过壁厚的 10%,二是且不大于 1mm。
对接双面焊的局部错口值有要求。其不应超过焊件厚度的 10%,同时也不应大于 3mm。
8.不同厚度焊件对口时,其厚度差可按规定方法处理。
当焊口的局部间隙过大时,应努力去将其修整到规定的尺寸。绝对不可以在间隙内添加填塞物。
焊条、焊丝和焊剂都应存放在相对空气湿度小于 60%的库房内。
焊条使用前应按其说明书要求进行烘焙,且烘焙次数不得超过两次。焊丝使用前要清除锈垢和油污,要清除到露出金属光泽的程度。
焊接重要部件所用的焊条,在使用时需装入保温箱筒内,且该保温箱筒的温度需保持在 100 到 150℃之间,使用时可随时取出。
存放超过一年的焊条用于重要部件焊接时,若对其质量有所怀疑,就应重新进行鉴定,只有符合要求了才准许使用。
焊接组装时需把待焊工件垫置得牢固些,这样能避免在焊接以及热处理的过程里出现变形和附加应力。
除设计规定的冷拉口之外,其余的焊口不可以用强力对口。并且,更不可以利用热膨胀法对口,这样做是为了防止引起附加应力。
13.焊接场所应采取防风、防雨、防雪、防寒等措施。
焊接施工过程包含对口装配、施焊、热处理以及检验这四个重要工序。只有本道工序达到要求了,才可以进行下一道工序,要是不符合要求,就禁止进行下道工序的施工。
合格焊工在施焊锅炉受热面管之前,需要进行模拟练习,且该模拟练习要与实际条件相适应。之后,还要经折断面检查钢材切割下料的方法有,只有检查结果符合要求了,才可以正式进行焊接。
三.焊接工艺
1. 焊接时允许的最低环境温度如下:
碳素钢:-20℃。
低合金钢、普通低合金钢:-10℃。
中、高合金钢:0℃。
2. 各种钢材施焊前的预热温度推荐如表,并有如下规定:
2. 1 据焊接工艺评定提出预热要求。
合金钢管子、管件(如弯头、三通等)壁厚≥6mm 且大厚度板件在负温下焊接时,预热温度可按表 1 的规定值提高 20 至 50℃。

2.3壁厚15mm的碳素钢管在负温下焊接时亦应适当预热。
异种钢焊接时,预热温度的选择要依据焊接性能较差的那一侧或者合金成分较高的那一侧。
2.5接管座与主管焊接时,应以主管规定的预热温度为准。
2.6非承压件与承压件焊接时,预热温度应按承压件选择。
预热宽度从门的中心开始,每侧的预热宽度不少于焊件厚度的三倍。当焊件厚度大于 35 毫米时,焊接接头预热时的升温速度应符合第 605 条的规定。
施焊期间,层间温度不能低于规定预热温度的下限值,同时也不能高于 400℃。
承压管道进行焊接时,要保证管道(或管子)的内壁清洁以及焊缝根层的质量,那么所使用的焊接方法就应该按照下表的规定来执行。
承压管道焊接方法的规定
部件名称
根部焊道
其它焊道
P≥10Mpa,δ≤6mm的锅炉受热面管子
TIG
TIG/SMAW
P≥10Mpa,δ≤6mm的管子及管件
TIG
SMAW
P≥4Mpa,t≤450℃的管道
再热蒸汽、热段管道及其旁路
TIG
SMAW
汽轮机、发电机的冷却、润滑系统管道及燃油管道
TIG
TIG/SMAW
其它管道
TIG
SMAW
中、高合金钢(含铬量≥3%或者合金总含量>5%)的管子以及管道焊口,为了避免根层出现氧化或者过烧的情况,在进行焊接的时候,内壁应当允许用氩气或者混合气体来进行保护。
高合金钢材料的表面不得焊接对口用的卡具。
8. 管子焊接时,管内不得有穿堂内。
此外,还应满足下列要求。
对口根部点固焊时,点固焊完成后要检查各个焊点的质量。若存在缺陷,就应立刻清除,然后重新进行点焊。
厚壁大径管若使用填加物的方式进行点固,在去除临时点固物时,不能损伤母材,并且要将残留的焊疤清理干净,还要进行打磨修整。
采用钨氩弧焊打底的根层焊缝检查完毕后,应当立刻进行次层焊缝的焊接,这样就能避免产生裂纹。
多层多道焊缝进行焊接时,需要逐层进行检查。在自检合格之后,才可以焊接次层。如此依次进行,直至完成所有焊接工作。
厚壁且大径的管进行焊接时,应当采用多层多道焊的方式。如果管的壁厚超过 35mm,那么就应当符合以下这些规定:
11.1氩弧焊打底的焊层厚度不小于3mm。
11.2其它焊道的单层厚度不大于所用焊条直径加2mm。
11.3单焊道摆动宽度不大于所用焊条直径的5倍。
为了减少焊接变形和接头缺陷,对于直径大于 194mm 的管子以及锅炉密集排管(其管子间距≤30mm)的对接焊口,适宜采取二人对称焊的方式。
13. 钢结构的焊接应按作业指导书的规定进行。
施焊过程中,要特别留意接头以及收弧的质量情况。在收弧的时候,应当把熔池填满。对于多层多道焊的接头,应该让其相互错开。
施焊过程中,除了工艺和检验上有要求需要分次焊接之外,都应该连续完成。如果因为某些原因被迫中断,就需要采取一些防止裂纹产生的措施,比如后冷、缓冷、保温等。当再次进行焊接时,要仔细地进行检查,并且确认没有裂纹之后,才可以按照工艺要求继续进行施焊。
公称直径大于或等于的管道或容器的对接焊口,需采取双面焊接。并且要采取清根措施,这样才能保证封底焊的质量。在清根之后,应按照第 405 条的要求把氧化物清除干净。
对于需要做检验的隐蔽焊缝,要先进行检验,只有检验合格了,才可以进行其他工序。
焊口焊完之后需要进行清理。在自检合格之后钢材切割下料的方法有,要在焊缝附近打上焊工本人的代号钢印或者永久性标记。
对于容易产生延迟裂纹的钢材,焊后需立即进行热处理。倘若不能立即进行热处理,那就应当作后热处理。后热处理的温度适宜在 300 至 350℃之间,恒温的时间不少于两小时。并且后热处理的加热范围与热处理的要求是相同的。
当焊接接头存在超过标准的缺陷时,可以采用挖补方式进行补修。然而,在同一位置上的挖补次数通常不能超过三次,对于中、高合金钢,挖补次数不得超过二次,并且还应遵守以下规定:
20.1彻底清除缺陷。
20.2补焊时,应制定具体的补焊措施并照工艺要求进行。
20.3需进行热处理的焊接接头,返修后应重做热处理。
安装管道冷拉口所使用的加载工具,要等到整个对口焊接完成并且热处理完毕之后,才可以进行卸载。
22. 不得对焊接接头进行加热校正。



