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焊接技術(shù)交底
二、 焊前準(zhǔn)備 1、焊接施工程序
圖1焊接施工程序
2、焊前的技術(shù)準(zhǔn)備和焊接工藝評(píng)定的選定
2.1將審批合格的焊接工藝卡下發(fā)施工班組以指導(dǎo)和規(guī)范焊接施工。 2.2根據(jù)焊接管理工作所需的基本信息編制每日焊接工作記錄表。
三、焊接材料的選定
3.1焊材的選用
根據(jù)焊接接頭的種類和規(guī)格，并結(jié)合相關(guān)規(guī)范和選定的焊接工藝評(píng)定選擇焊材，具體焊材選用如表1所示：
表2焊材選用表
3.2焊條的烘干
焊條的烘干參數(shù)一般以產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求為準(zhǔn)，沒(méi)有特殊要求的按表3所示
表3焊材烘干參數(shù)表
四、焊接注意事項(xiàng) 4.1管子表面
1) 預(yù)備對(duì)接管子時(shí)，開(kāi)焊前，應(yīng)把管子表面可能影響焊接操作的漆、銹、銹屑、臟物和其他雜物清除。真正施焊前，可以采用業(yè)主同意的任何合適的方法，徹底清潔管端坡口。
2) 每根管管端內(nèi)表面上至少 19mm（ 3/4 in.）范圍內(nèi)，所有漆、銹、銹屑、臟
物和其他外來(lái)物質(zhì)在布管組對(duì)前，都應(yīng)用機(jī)械拋光。
3) 當(dāng)管子與管子或管子與法蘭焊接時(shí)，焊接區(qū)應(yīng)至少有 25.4mm (1 in.)的寬帶無(wú)外來(lái)雜物。
4.2管道切割
1) 管子要切割成段時(shí)，如果可能，應(yīng)用機(jī)械方法切割。
2) 將與法蘭連接的無(wú)論是工廠還是現(xiàn)場(chǎng)制作的管端，都必須切割準(zhǔn)確并且為直角。
3) 長(zhǎng)度小于 500mm 或小于管外徑（取較大）的管段不得使用。 4.3坡口形式和尺寸的選擇
為保證施工質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)管道坡口采用機(jī)械加工和火焰切割的制作方法，對(duì)管端進(jìn)行再次切割或修整，確保管子的正確組對(duì)和間隙。 4.4 坡口加工應(yīng)平整，組對(duì)前無(wú)裂紋、分層和夾渣等缺陷。
4.5焊接前，要對(duì)損傷的管子進(jìn)行修復(fù)，如果不能修補(bǔ)，管子應(yīng)當(dāng)割掉重開(kāi)坡口。 4.6管子切口質(zhì)量須符合下列要求：
——切口表面須平整，無(wú)裂紋、重皮、毛刺、凹凸、縮口、熔渣、氧化物、鐵屑等。
——切口端面傾斜偏差小于管子外徑的1%，且不得超過(guò)3mm。
坡口形式和尺寸的選擇與焊接方法有關(guān)，并應(yīng)考慮焊縫填充金屬盡量少、避免產(chǎn)生缺陷、減少焊接殘余變形與應(yīng)力、有利于焊接防護(hù)、焊工操作方便等因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，各類材質(zhì)管道的坡口形式和尺寸選用如表4所示。
表4坡口形式和尺寸選用表
五、焊接工藝
5.1.1管道組對(duì)應(yīng)使內(nèi)壁平齊，其錯(cuò)邊量不應(yīng)超過(guò)管道壁厚的10％，且不大于1
mm。
5.1.2對(duì)口間隙和錯(cuò)邊量對(duì)焊接質(zhì)量有重要影響，參與組對(duì)的焊工和質(zhì)量檢查員必須認(rèn)真檢查，確認(rèn)合格后方可施焊。
5.1.3與母材焊接的工、卡具材質(zhì)與母材相同或同一類別號(hào)，并采用與正式管道同樣的焊接工藝焊接。拆除工、卡具時(shí)不得損傷母材，拆除后將殘余焊疤打磨修整至與母材齊平，打磨后并做滲透檢測(cè)，按JB/T4730.4-2005標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定I合格。不銹鋼零部件組對(duì)時(shí)，不得在其表面使用碳鋼工、卡具，當(dāng)不可避免時(shí)，要采用無(wú)氯塑料布隔離，半成品存放時(shí)也要注意采用同樣方法與碳素鋼隔離，防止其腐蝕。
5.1.4壁厚不同的管道組成件組對(duì)，當(dāng)管子的內(nèi)壁差或外壁差壁厚差大于2mm時(shí)，
圖2 不同壁厚管子和管件加工要求
5.1.5 定位焊應(yīng)采用和根部焊道等同的焊接材料和焊接工藝，并由合格焊工施焊，定位焊縫長(zhǎng)度為10~15mm，且厚度不超過(guò)壁厚的2/3，定位焊縫基本均勻分布，保證在正式焊接過(guò)程中接頭不致開(kāi)裂，正式焊接前，焊工應(yīng)對(duì)定位焊縫進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)應(yīng)及時(shí)處理，合格后方可焊接；
5.1.6 當(dāng)采用工卡具組對(duì)，且工卡具與母材焊接時(shí)，工卡具材料要與母材化學(xué)成分相同或相近。
5.1.7 工卡具拆除應(yīng)在熱處理或試壓前進(jìn)行，用火焰切割或砂輪割除，不得用敲打法去除。
5.1．8管子對(duì)口時(shí)在距接口中心200mm處測(cè)量平直度，當(dāng)管子公稱直徑小于100mm時(shí)，錯(cuò)邊量不應(yīng)超過(guò)壁厚網(wǎng)的10﹪，允許偏差≯1mm；當(dāng)管子公稱直徑大于或等于100mm時(shí)，允許錯(cuò)邊量不應(yīng)超過(guò)壁厚的15﹪，且不大于2mm，但全長(zhǎng)允許偏差為10mm。
5.1.9直縫或螺旋焊縫錯(cuò)開(kāi)間距不應(yīng)小于100mm；
5.1.10禁止用強(qiáng)力對(duì)口和熱膨脹法對(duì)口，以防引起附加應(yīng)力。
5.1.11管臺(tái)和承插口焊接型式見(jiàn)圖3和圖4，馬鞍口和承插焊法蘭焊接型式見(jiàn)圖5和圖6。
圖3 管臺(tái)連接型式簡(jiǎn)圖 圖4 承插口焊接型式簡(jiǎn)圖
m=3.2mm或0.5倍的支管公稱壁厚，取最小值 g=2-3mm
圖5 馬鞍口焊接型式簡(jiǎn)圖 圖6 承插焊法蘭焊接形式簡(jiǎn)圖 六、焊接工藝 6.1焊接方法的確定
本次管線焊接對(duì)于DN＜50,且壁厚＜5mm的管線采用全氬弧焊（GTAW）；DN≥ 50，且壁厚≥3.5mm或壁厚≥5mm（管徑不限）的管線采用氬電聯(lián)焊（GTAW/SMAW），即氬弧焊打底，手工電弧焊填充、蓋面相接合的焊接工藝。 6.2焊前預(yù)熱
6.2.1 當(dāng)焊接環(huán)境溫度低于下列溫度時(shí)，應(yīng)采取措施將焊接周邊1米范圍內(nèi)的環(huán)境溫度加熱至0℃以上并根據(jù)壁厚范圍將焊縫預(yù)熱到規(guī)定溫度后再焊接；否則不允許施焊：
a、非合金鋼焊接時(shí)環(huán)境溫度低于-20℃； b、奧氏體不銹鋼焊接時(shí)環(huán)境溫度低于-5℃；
6.2.2當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，對(duì)于碳鋼和其它不要求預(yù)熱的管線在始焊位置100mm的區(qū)域內(nèi)預(yù)熱至10℃以上。整個(gè)焊接過(guò)程中的層間溫度均不得小于預(yù)熱溫度。
6.2.3所有焊前預(yù)熱均采用火焰進(jìn)行預(yù)熱。用火焰加熱時(shí)，火焰不應(yīng)直接觸及焊道坡口。預(yù)熱升溫應(yīng)緩慢而均勻，防止局部過(guò)熱。預(yù)熱溫度的測(cè)量，宜采用紅外線測(cè)溫儀，測(cè)點(diǎn)應(yīng)均勻分布。
6.2.4預(yù)熱范圍應(yīng)以對(duì)口中心線為基準(zhǔn)兩側(cè)不小于焊接厚度的3倍且各不小于100mm的區(qū)域。加熱區(qū)以外的100mm以外的范圍內(nèi)，應(yīng)予以保溫。
6.2.5 預(yù)熱溫度宜在距對(duì)口中心50mm-100mm范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量點(diǎn)應(yīng)根據(jù)焊件情況均勻分布。 6.3焊接工藝參數(shù)
焊接工藝參數(shù)見(jiàn)下表，具體詳見(jiàn)附件《焊接工藝規(guī)程》。
表5焊接工藝參數(shù)：
6.4焊接工藝要點(diǎn) 6.4.1 一般工藝要求
6.4.1.1 當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)下列任一情況時(shí)，應(yīng)采取有效防護(hù)措施，否則不得施焊：
a) 焊條電弧焊時(shí)風(fēng)速大于8m/s；
b) 氬弧焊時(shí)風(fēng)速大于2m/s； c) 相對(duì)濕度大于90%； d）下雨或下雪；
e）焊件溫度低于-20℃。
6.4.1.2 承插焊縫至少焊接兩遍，并滿足技術(shù)文件、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。 6.4.1.3 注意引弧和收弧質(zhì)量，引弧時(shí)采用回焊引弧法，收弧時(shí)要填滿弧坑，多層焊的層間接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。
6.4.1.4 不得在焊件表面引弧或試驗(yàn)電流，焊件表面不得有電弧擦傷等缺陷。 6.4.1.5 多層焊時(shí)各層、道之間的接頭相互錯(cuò)開(kāi)30mm-50mm,接弧處保證熔合。 6.3.1.6 管道上被補(bǔ)強(qiáng)圈或支座墊板覆蓋的焊接接頭應(yīng)進(jìn)行100%射線檢測(cè)合格后方可覆蓋。
6.4.1.7 與閥門(mén)對(duì)接的焊縫施焊時(shí)，閥門(mén)要始終處于開(kāi)啟狀態(tài)。
6.4.1.8 電焊把線及地線應(yīng)絕緣良好，以防把線拖動(dòng)時(shí)產(chǎn)生火花擊傷管道表面。 6.4.1.9 氬氣純度不低于99.99%。
6.4.1.10焊絲使用前應(yīng)進(jìn)行清理，去除油、銹等污物。
6.4.1.11 焊接大管徑焊口時(shí)，采用兩人分兩個(gè)半圓同時(shí)施焊，對(duì)于長(zhǎng)焊縫采用分段退步焊，以控制焊接變形。
6.4.1.12 管道焊縫焊接應(yīng)在保證在焊接工藝卡規(guī)定的范圍內(nèi)，在保證焊透和熔合良好的前提下，采用小電流、短電弧、快速焊和多層多道焊工藝，并控制焊接層間溫度。
6.4.1.13 除焊接工藝有特殊要求外，每條焊縫應(yīng)一次連續(xù)焊完，如因故被迫中斷，應(yīng)采取防裂措施。再焊時(shí)必須進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)裂紋后方可繼續(xù)施焊。 6.4.1.14 多層焊接時(shí)，每焊完一層必須徹底清除熔渣，并對(duì)焊縫進(jìn)行目視檢查，確認(rèn)無(wú)缺陷時(shí)，再進(jìn)行焊接，對(duì)于不銹鋼而言，要待焊縫冷卻后，再焊接下一層焊道；
6.4.1.15 嚴(yán)禁在坡口以外的部位引弧，接地線應(yīng)與焊件緊密連接，防止母材被電弧擦傷；被電弧擦傷的目材要及時(shí)修磨處理。
6.4.1.16 除工藝或檢驗(yàn)要求需分次焊接以外，每條焊縫宜一次連續(xù)焊完，當(dāng)因故中斷焊接時(shí)，焊接前應(yīng)檢查焊層表面，確認(rèn)無(wú)裂紋后，方可按工藝要求繼續(xù)施焊；
6.4.1.17每天工作結(jié)束后，在管道的開(kāi)口端都應(yīng)采取保護(hù)措施，防止小動(dòng)物、爬蟲(chóng)等進(jìn)入管道。管端阻塞物應(yīng)等到開(kāi)始工作再拿開(kāi)。對(duì)死口、長(zhǎng)管段的兩端都應(yīng)設(shè)夜間臨時(shí)盲板。
6.5碳鋼、低合金鋼管道焊接
本工程中工藝管道所用的碳鋼和低合金鋼管道材質(zhì)主要有
20#,L245NS,Q345D該類材料焊接性能良好，在正確的焊接工藝保證下，可以獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭，施工中同時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：
6.5. 1控制焊接線能量在18～30kJ/cm范圍內(nèi)，因?yàn)楹附泳�能量過(guò)大，焊縫接頭熱影響區(qū)晶粒會(huì)粗大，引起組織脆化，同時(shí)過(guò)大的線能量也會(huì)導(dǎo)致焊接變形量過(guò)大。
6.5. 2施焊時(shí)采用短弧，以保證電弧穩(wěn)定并加強(qiáng)對(duì)熔池的保護(hù)。 6.5. 3定位焊應(yīng)采用作為焊縫組成部分的定位焊縫。
6.5. 4打底時(shí)從兩定位焊縫中間起焊，采用小擺動(dòng)操作，確保兩側(cè)熔合良好，背面成形高度保證在1～2mm之間。
6.5. 5當(dāng)使用手工電弧焊填充及蓋面時(shí)，焊道采用小擺動(dòng)操作，層間清理要徹底。
七、焊接檢驗(yàn)
7.1檢驗(yàn)焊接接頭前，專職質(zhì)檢員應(yīng)按檢驗(yàn)方法的要求，要求班組對(duì)焊接接頭的表面進(jìn)行相應(yīng)處理，清除表面熔渣，飛濺和其它污物。
7.2 焊縫外觀應(yīng)成型良好，寬度以每邊蓋過(guò)坡口邊緣2mm為宜。角焊縫的焊腳高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件規(guī)定，外形應(yīng)平緩過(guò)渡。 7.3 焊接接頭表面的質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：
7.3.1 不得有裂紋、未熔和、氣孔、加渣、飛濺存在；
7.3.2 設(shè)計(jì)溫度低于-29℃的管道、不銹鋼和淬硬傾向較大的合金鋼管道焊縫表面，不得有咬邊現(xiàn)象；其他材質(zhì)管道焊縫咬邊深度不應(yīng)大于0.5mm，連續(xù)咬邊長(zhǎng)度不應(yīng)大于100mm，且焊縫兩側(cè)咬邊總長(zhǎng)不大于該焊縫全長(zhǎng)的10%； 7.3.3 焊縫表面不得低于管道表面，焊縫余高△h應(yīng)符合下列要求： 7.3.3.1 100%射線檢測(cè)焊接接頭，其△h≤1+0.1b1 ,且不大于2mm； 7.3.3.2 其余的焊接接頭，△h≤1+0.2b1 ,且不大于3mm；
注：b1為焊接接頭組對(duì)后坡口的最大寬度，mm。 八、質(zhì)量保證措施
1、焊接環(huán)境管理
1.1為保證焊接質(zhì)量，提高焊接一次合格率，除選用技術(shù)水平高的焊工外，還必須加強(qiáng)焊接氣象管理，改善施焊環(huán)境條件。為此，在施工現(xiàn)場(chǎng)配備干濕溫度計(jì)，并做好相應(yīng)記錄。
1.2當(dāng)施焊環(huán)境濕度大于90%、焊條電弧焊風(fēng)速超過(guò)8m/s、氬弧焊風(fēng)速超過(guò)2m/s、雨天或雪天、環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，盡量避免焊接，必須焊接時(shí)現(xiàn)場(chǎng)采取以下措施：在預(yù)制階段，可以采用制作的獨(dú)立防風(fēng)棚檔風(fēng)。同時(shí)對(duì)管道接口處用無(wú)氯塑料布（活動(dòng)口）或水溶紙（固定口）封堵，防止穿膛風(fēng)。
焊接區(qū)域局部防風(fēng)棚
圖10 防風(fēng)保溫棚
2、 焊接管理制度
2.1所有與工程焊接有關(guān)的工作應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行焊接施工方案的規(guī)定，如有違反，造成質(zhì)量事故者，將追究相關(guān)責(zé)任。
2.2焊工應(yīng)按照?qǐng)D紙規(guī)定的焊接位置、焊腳高度施焊，焊縫外形偏差應(yīng)符合本焊接施工方案的規(guī)定。當(dāng)不能確定焊接的相關(guān)要求時(shí)，必須及時(shí)向技術(shù)人員詢問(wèn)。 2.3焊工施焊過(guò)程中發(fā)現(xiàn)焊接裂紋，必須立即向焊接工程師或質(zhì)檢工程師報(bào)告，妥善處理后方可繼續(xù)施焊。
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