焊接技术交底
二、 焊前准备 1、焊接施工程序
图1焊接施工程序
2、焊前的技术准备和焊接工艺评定的选定
2.1将审批合格的焊接工艺卡下发施工班组以指导和规范焊接施工。 2.2根据焊接管理工作所需的基本信息编制每日焊接工作记录表。
三、焊接材料的选定
3.1焊材的选用
根据焊接接头的种类和规格,并结合相关规范和选定的焊接工艺评定选择焊材,具体焊材选用如表1所示:
表2焊材选用表
3.2焊条的烘干
焊条的烘干参数一般以产品说明书的要求为准,没有特殊要求的按表3所示
表3焊材烘干参数表
四、焊接注意事项 4.1管子表面
1) 预备对接管子时,开焊前,应把管子表面可能影响焊接操作的漆、锈、锈屑、脏物和其他杂物清除。真正施焊前,可以采用业主同意的任何合适的方法,彻底清洁管端坡口。
2) 每根管管端内表面上至少 19mm( 3/4 in.)范围内,所有漆、锈、锈屑、脏
物和其他外来物质在布管组对前,都应用机械抛光。
3) 当管子与管子或管子与法兰焊接时,焊接区应至少有 25.4mm (1 in.)的宽带无外来杂物。
4.2管道切割
1) 管子要切割成段时,如果可能,应用机械方法切割。
2) 将与法兰连接的无论是工厂还是现场制作的管端,都必须切割准确并且为直角。
3) 长度小于 500mm 或小于管外径(取较大)的管段不得使用。 4.3坡口形式和尺寸的选择
为保证施工质量,现场管道坡口采用机械加工和火焰切割的制作方法,对管端进行再次切割或修整,确保管子的正确组对和间隙。 4.4 坡口加工应平整,组对前无裂纹、分层和夹渣等缺陷。
4.5焊接前,要对损伤的管子进行修复,如果不能修补,管子应当割掉重开坡口。 4.6管子切口质量须符合下列要求:
——切口表面须平整,无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。
——切口端面倾斜偏差小于管子外径的1%,且不得超过3mm。
坡口形式和尺寸的选择与焊接方法有关,并应考虑焊缝填充金属尽量少、避免产生缺陷、减少焊接残余变形与应力、有利于焊接防护、焊工操作方便等因素,结合现场实际,各类材质管道的坡口形式和尺寸选用如表4所示。
表4坡口形式和尺寸选用表
五、焊接工艺
5.1.1管道组对应使内壁平齐,其错边量不应超过管道壁厚的10%,且不大于1
mm。
5.1.2对口间隙和错边量对焊接质量有重要影响,参与组对的焊工和质量检查员必须认真检查,确认合格后方可施焊。
5.1.3与母材焊接的工、卡具材质与母材相同或同一类别号,并采用与正式管道同样的焊接工艺焊接。拆除工、卡具时不得损伤母材,拆除后将残余焊疤打磨修整至与母材齐平,打磨后并做渗透检测,按JB/T4730.4-2005标准评定I合格。不锈钢零部件组对时,不得在其表面使用碳钢工、卡具,当不可避免时,要采用无氯塑料布隔离,半成品存放时也要注意采用同样方法与碳素钢隔离,防止其腐蚀。
5.1.4壁厚不同的管道组成件组对,当管子的内壁差或外壁差壁厚差大于2mm时,
图2 不同壁厚管子和管件加工要求
5.1.5 定位焊应采用和根部焊道等同的焊接材料和焊接工艺,并由合格焊工施焊,定位焊缝长度为10~15mm,且厚度不超过壁厚的2/3,定位焊缝基本均匀分布,保证在正式焊接过程中接头不致开裂,正式焊接前,焊工应对定位焊缝进行检查,发现缺陷时应及时处理,合格后方可焊接;
5.1.6 当采用工卡具组对,且工卡具与母材焊接时,工卡具材料要与母材化学成分相同或相近。
5.1.7 工卡具拆除应在热处理或试压前进行,用火焰切割或砂轮割除,不得用敲打法去除。
5.1.8管子对口时在距接口中心200mm处测量平直度,当管子公称直径小于100mm时,错边量不应超过壁厚网的.10﹪,允许偏差≯1mm;当管子公称直径大于或等于100mm时,允许错边量不应超过壁厚的15﹪,且不大于2mm,但全长允许偏差为10mm。
5.1.9直缝或螺旋焊缝错开间距不应小于100mm;
5.1.10禁止用强力对口和热膨胀法对口,以防引起附加应力。
5.1.11管台和承插口焊接型式见图3和图4,马鞍口和承插焊法兰焊接型式见图5和图6。
图3 管台连接型式简图 图4 承插口焊接型式简图
m=3.2mm或0.5倍的支管公称壁厚,取最小值 g=2-3mm
图5 马鞍口焊接型式简图 图6 承插焊法兰焊接形式简图 六、焊接工艺 6.1焊接方法的确定
本次管线焊接对于DN<50,且壁厚<5mm的管线采用全氩弧焊(GTAW);DN≥ 50,且壁厚≥3.5mm或壁厚≥5mm(管径不限)的管线采用氩电联焊(GTAW/SMAW),即氩弧焊打底,手工电弧焊填充、盖面相接合的焊接工艺。 6.2焊前预热
6.2.1 当焊接环境温度低于下列温度时,应采取措施将焊接周边1米范围内的环境温度加热至0℃以上并根据壁厚范围将焊缝预热到规定温度后再焊接;否则不允许施焊:
a、非合金钢焊接时环境温度低于-20℃; b、奥氏体不锈钢焊接时环境温度低于-5℃;
6.2.2当环境温度低于0℃时,对于碳钢和其它不要求预热的管线在始焊位置100mm的区域内预热至10℃以上。整个焊接过程中的层间温度均不得小于预热温度。
6.2.3所有焊前预热均采用火焰进行预热。用火焰加热时,火焰不应直接触及焊道坡口。预热升温应缓慢而均匀,防止局部过热。预热温度的测量,宜采用红外线测温仪,测点应均匀分布。
6.2.4预热范围应以对口中心线为基准两侧不小于焊接厚度的3倍且各不小于100mm的区域。加热区以外的100mm以外的范围内,应予以保温。
6.2.5 预热温度宜在距对口中心50mm-100mm范围内进行测量,测量点应根据焊件情况均匀分布。 6.3焊接工艺参数
焊接工艺参数见下表,具体详见附件《焊接工艺规程》。
表5焊接工艺参数:
6.4焊接工艺要点 6.4.1 一般工艺要求
6.4.1.1 当焊接环境出现下列任一情况时,应采取有效防护措施,否则不得施焊:
a) 焊条电弧焊时风速大于8m/s;
b) 氩弧焊时风速大于2m/s; c) 相对湿度大于90%; d)下雨或下雪;
e)焊件温度低于-20℃。
6.4.1.2 承插焊缝至少焊接两遍,并满足技术文件、标准规范的要求。 6.4.1.3 注意引弧和收弧质量,引弧时采用回焊引弧法,收弧时要填满弧坑,多层焊的层间接头应相互错开。
6.4.1.4 不得在焊件表面引弧或试验电流,焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。 6.4.1.5 多层焊时各层、道之间的接头相互错开30mm-50mm,接弧处保证熔合。 6.3.1.6 管道上被补强圈或支座垫板覆盖的焊接接头应进行100%射线检测合格后方可覆盖。
6.4.1.7 与阀门对接的焊缝施焊时,阀门要始终处于开启状态。
6.4.1.8 电焊把线及地线应绝缘良好,以防把线拖动时产生火花击伤管道表面。 6.4.1.9 氩气纯度不低于99.99%。
6.4.1.10焊丝使用前应进行清理,去除油、锈等污物。
6.4.1.11 焊接大管径焊口时,采用两人分两个半圆同时施焊,对于长焊缝采用分段退步焊,以控制焊接变形。
6.4.1.12 管道焊缝焊接应在保证在焊接工艺卡规定的范围内,在保证焊透和熔合良好的前提下,采用小电流、短电弧、快速焊和多层多道焊工艺,并控制焊接层间温度。
6.4.1.13 除焊接工艺有特殊要求外,每条焊缝应一次连续焊完,如因故被迫中断,应采取防裂措施。再焊时必须进行检查,确认无裂纹后方可继续施焊。 6.4.1.14 多层焊接时,每焊完一层必须彻底清除熔渣,并对焊缝进行目视检查,确认无缺陷时,再进行焊接,对于不锈钢而言,要待焊缝冷却后,再焊接下一层焊道;
6.4.1.15 严禁在坡口以外的部位引弧,接地线应与焊件紧密连接,防止母材被电弧擦伤;被电弧擦伤的目材要及时修磨处理。
6.4.1.16 除工艺或检验要求需分次焊接以外,每条焊缝宜一次连续焊完,当因故中断焊接时,焊接前应检查焊层表面,确认无裂纹后,方可按工艺要求继续施焊;
6.4.1.17每天工作结束后,在管道的开口端都应采取保护措施,防止小动物、爬虫等进入管道。管端阻塞物应等到开始工作再拿开。对死口、长管段的两端都应设夜间临时盲板。
6.5碳钢、低合金钢管道焊接
本工程中工艺管道所用的碳钢和低合金钢管道材质主要有
20#,L245NS,Q345D该类材料焊接性能良好,在正确的焊接工艺保证下,可以获得优质的焊接接头,施工中同时应注意以下几个方面:
6.5. 1控制焊接线能量在18~30kJ/cm范围内,因为焊接线能量过大,焊缝接头热影响区晶粒会粗大,引起组织脆化,同时过大的线能量也会导致焊接变形量过大。
6.5. 2施焊时采用短弧,以保证电弧稳定并加强对熔池的保护。 6.5. 3定位焊应采用作为焊缝组成部分的定位焊缝。
6.5. 4打底时从两定位焊缝中间起焊,采用小摆动操作,确保两侧熔合良好,背面成形高度保证在1~2mm之间。
6.5. 5当使用手工电弧焊填充及盖面时,焊道采用小摆动操作,层间清理要彻底。
七、焊接检验
7.1检验焊接接头前,专职质检员应按检验方法的要求,要求班组对焊接接头的表面进行相应处理,清除表面熔渣,飞溅和其它污物。
7.2 焊缝外观应成型良好,宽度以每边盖过坡口边缘2mm为宜。角焊缝的焊脚高度应符合设计文件规定,外形应平缓过渡。 7.3 焊接接头表面的质量应符合下列要求:
7.3.1 不得有裂纹、未熔和、气孔、加渣、飞溅存在;
7.3.2 设计温度低于-29℃的管道、不锈钢和淬硬倾向较大的合金钢管道焊缝表面,不得有咬边现象;其他材质管道焊缝咬边深度不应大于0.5mm,连续咬边长度不应大于100mm,且焊缝两侧咬边总长不大于该焊缝全长的10%; 7.3.3 焊缝表面不得低于管道表面,焊缝余高△h应符合下列要求: 7.3.3.1 100%射线检测焊接接头,其△h≤1+0.1b1 ,且不大于2mm; 7.3.3.2 其余的焊接接头,△h≤1+0.2b1 ,且不大于3mm;
注:b1为焊接接头组对后坡口的最大宽度,mm。 八、质量保证措施
1、焊接环境管理
1.1为保证焊接质量,提高焊接一次合格率,除选用技术水平高的焊工外,还必须加强焊接气象管理,改善施焊环境条件。为此,在施工现场配备干湿温度计,并做好相应记录。
1.2当施焊环境湿度大于90%、焊条电弧焊风速超过8m/s、氩弧焊风速超过2m/s、雨天或雪天、环境温度低于0℃时,尽量避免焊接,必须焊接时现场采取以下措施:在预制阶段,可以采用制作的独立防风棚档风。同时对管道接口处用无氯塑料布(活动口)或水溶纸(固定口)封堵,防止穿膛风。
焊接区域局部防风棚
图10 防风保温棚
2、 焊接管理制度
2.1所有与工程焊接有关的工作应严格执行焊接施工方案的规定,如有违反,造成质量事故者,将追究相关责任。
2.2焊工应按照图纸规定的焊接位置、焊脚高度施焊,焊缝外形偏差应符合本焊接施工方案的规定。当不能确定焊接的相关要求时,必须及时向技术人员询问。 2.3焊工施焊过程中发现焊接裂纹,必须立即向焊接工程师或质检工程师报告,妥善处理后方可继续施焊。
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