1 目的
本工艺从焊接人员、焊接材料、焊接工艺、焊接质量检验、焊接质量标准、焊接返修及焊接技术文件等七个方面进行规范,以指导锅炉安装工地的焊接全过程,以保证锅炉的焊接质量,确保锅炉安全正常地运行。
2 适用范围
本工艺适用于工业锅炉、电力发电锅炉、承压管道、压力容器和钢结构的焊接。
本工艺适用于碳素钢、
普通低合金钢和耐热钢的手工电弧焊、手工钨极氩弧焊和氧-乙炔焊等焊接方法。
3 引用标准
3.1 DL5007-92 《电力建设施工及验收技术规范》(火力发电厂焊接篇)
3.2 SD167-85 《电力工业锅炉监察规程》
3.3 劳部发[1996]276号 《蒸汽锅炉安全技术监察规程》
3.4 劳动人事部 《
锅炉压力容器焊工考试规则》
3.5 DL/T679-1999 《
焊工技术考核规程》
4 焊工
4.1 承担锅炉、压力容器、承压管道和钢结构焊接工作的焊工,必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训,并按SD263-88《焊工技术考核规程》和劳动人事部《锅炉压力容器焊工考试规则》的规定,进行考试并取得相应资格等级的焊工合格证书。
4.2 焊工承担上述内容的焊接时,只能在其考试合格的项目内,否则不得进行焊接。
4.3 应有良好的工艺作风,严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行施焊,严格遵守现行的国家标准和本工艺标准,并认真进行质量自检。
4.4 施焊前应认真熟悉作业指导书,凡遇到与作业指导书要求不符时,应拒绝施焊。当出现重大质量问题时,应及时报告有关人员,不得自行处理。
4.5 焊工合格证书有效期(三年)满后应重新考试。如合格焊工中断受监部件焊接工作六个月以上,再次担任受监部件焊接工作时,必须重新考试。
5 钢材及焊接材料
5.1 焊接前必须确认所焊母材的钢号,以便正确选用焊接材料和焊接工艺。
5.2 钢材质量必须符合国家标准(或部颁标准)的有关技术条件。
5.3 焊接材料(焊条、焊丝、钨棒、氩气、氧气、乙炔气和焊剂)的质量应符合国家标准(或有关标准)的技术条件。
5.4 钢材、焊条、焊丝等均应有质量证明书或出厂合格证。对没有质量证明书、合格证或对其材质、见证有怀疑时,应按批号抽查试验,合格后方可使用。
5.5 焊条、焊丝的选用,应按设计要求,设计无要求时,应根据母材的化学成份,机械性能和焊接接头的抗裂性、焊前预热,焊后热处理及使用条件等综合考虑。
5.6 焊条(焊丝)的选用原则
5.6.1 保证焊缝的金属性能和化学成分与母材相同。
5.6.2 碳素钢与普通低合金钢焊接,可选用强度与碳素钢相匹配而抗裂性能较好的焊条(焊丝)。
5.6.3 异种普通低合金钢的焊接,按强度较低的钢种选择。
5.7 钨极氩弧焊用的电极,采用铈钨棒,所用氩气纯度不低于99.96%。
5.8 氧-乙炔焊所用氧气纯度应在98.5%以上,乙炔纯度应符合GB6819-86《溶解乙炔》的规定。
6 焊前准备
6.1 焊口的位置应避开应力集中区,并便于施焊。
6.2 管道、压力容器和钢结构的坡口形式应按设计图纸规定加工。无规定时,坡口的型式和尺寸应按能保证焊接质量,填充金属量少、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选用。
焊接接头的基本形式及尺寸按表2-1规定。
6.3 焊件下料与坡口加工按下列要求进行:
6.3.1焊件下料采用机械方法为宜,对淬硬倾向较大的合金钢材,公称直径小于100mm的管子和公称直径大于100mm、工作压力大于3.9MPa的汽水管道,应以机械方法加工。
6.3.2 如用热加工法(如等离子弧切割、气割)下料,切口部分应留有加工余量,以除去淬硬及过热金属。
对淬硬倾向较大的合金钢材用热加工法下料后,切口部分应先进行退火处理再加工。
6.4 焊件经下料及坡口加工后按下列要求进行检查,合格后方可进行组对:
6.4.1 淬硬性较大的钢材如使用火焰切割下料坡口,加工后要经表面探伤检验合格;
6.4.2 坡口处母材无裂纹、重皮、坡口损伤及毛刺等缺陷;
6.4.3 坡口加工尺寸符合图样要求;
6.4.4 在第6.5条规定的清理范围内无裂纹,夹渣等缺陷。
6.5 焊件在组装前应将焊口表面及附近母材内、外壁的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净,露出金属光泽,清理范围规定如下:
6.5.1 对接接头焊口,每侧各10~15mm;
6.5.2 角接接头焊脚K值+10mm;
6.6 对接管口端面应与管子中心线垂直,其偏斜度Δf不得超过表2-2规定。
表2-2 管子端面与管中心线的偏斜度要求
图 例
管子外径(mm)
Δf(mm)
≤60
>60~159
>159~219
>219
0.5
1
1.5
2
6.7 焊件对口时一般应做到内壁齐平,如有错口,其错口值应符合下列要求
6.7.1 对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的10%,且不大于1mm;
6.7.2 对接双面焊的局部错口值不应超过焊件厚度的10%,且不大于3mm。
6.8 不同厚度焊件对口时,其厚度差可按下列方法处理:
6.8.1 内壁尺寸不相等而外壁齐平时,可加工成图2-1(a)的形式;
6.8.2 外壁尺寸不相等而内壁齐平时,可加工成2-1(b)的形式;
6.8.3 内外壁尺寸均不相等时,可加工成图2-1(c)的形式。
6.8.4 内壁尺寸不相等,厚度差≤5mm时,在不影响焊件强度的条件下可对厚壁削薄,详图尺寸见图2-1(d)。
6.9 焊口的局部间隙过大时,应设法修整到规定尺寸,严禁在间隙内加填塞物。
6.10 焊条、焊丝和焊剂应存放于干燥、通风良好、温度大于5℃,且相对空气湿度小于60%的库房内。
焊条、焊剂使用前应按其说明书要求进行烘焙,重复烘焙不得超过两次。焊丝使用前应清除锈垢和油污,至露出金属光泽。
焊接重要部件的焊条,使用时应装入温度保持在100~150℃的专用保温筒内,随用随取。
存放一年以上的焊条用于重要部件焊接时,如对其质量发生怀疑,应重新做出鉴定,符合要求后方准使用。
图2-1 不同厚度对口时的处理方法
(a)内壁尺寸不相等;(b)外壁尺寸不相等;(c)内外壁尺寸均不相等;(d)δ2-δ1≤5mm
6.11 焊接组对时,应将工件垫置牢固, 以防止在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。
6.12 除设计规定的冷拉口外,其余焊口应禁止使用强力组对,更不允许利用热膨胀法对口,以防引起附加应力。
6.13 焊接场所应采取防风、防雨、防雪、防寒等措施。
6.14 需要预热和焊后热处理的焊件,应在施焊前做好预热和后热的工装设备、测温仪表及隔热防护用品的准备。
6.15 合格焊工在施焊受热面管子时,应进行与实际条件相适应的模拟练习,并经折断面检查符合要求后方可正式焊接。
7 焊接工艺
7.1 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℃。
7.2 定位焊
7.2.1 定位焊应在焊接工件装配、经检验合格后进行。
7.2.2 定位焊选用的焊接材料及工艺措施应与正式焊接要求相同,但预热的加热范围可较窄,只要保证被焊处温度达到规定值即可。
7.2.3 定位焊应遵守下列规则
7.2.3.1 定位焊缝的起头和收尾应圆滑过渡并有适当的长度(一般10~25mm),其厚度应超过焊件厚度的三分之