焊接施工方案

焊接施工方案

一、焊接概况

1、本工程管道材料主要为碳素钢管，部分为0Cr18Ni9钢管。

2、焊接施工执行DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》。

二、焊工

1、担任锅炉受压元件焊接的焊工，须持有按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》考试合格的合格证，持证焊工所承担的焊接项目必须与持证项目相符。

2、参加焊接的焊工应有较强的责任心，能认真执行国家的各项标准和规范，严格遵守工艺纪律，按给定的焊接作业指导书或焊接工艺卡的要求施焊。

3、焊工应对所焊焊缝质量负责。当焊口组对不符合要求时，焊工有权拒绝焊接并及时向焊接检查员报告。当出现重大质量问题时，报告有关人员，不得自行处理。

4、焊缝焊接完毕，应清理焊接飞溅，做好自检工作，并按规定打上焊工钢印，及时填写焊接记录，上报焊接施工员。

三、焊接材料的管理

1、采用的焊接材料应符合设计文件规定。焊接材料及焊接用的各种气体必须有质量证明书或合格证，并应符合国家有关标准的规定，本工程中使用的焊条应符合GB5117《碳钢焊条》；焊丝应符合GB1300《焊接用钢丝》的要求。标准规定或对焊材质量有怀疑时，应进行抽查试验，待试验合格后方可使用。

2、施工现场专门设置焊材室,并由专职人员负责焊材的管理、验收、烘干、贮存、发放、回收等工作。焊材室须安装除湿设备，以防焊材受潮（温度宜在5C以上，相对湿度应小于60%）。

3、焊条按规定的温度烘焙，烘焙时每只烘箱每次只能烘一种牌号的焊条。

4、本工程使用的焊条、焊丝应分类挂牌贮存，焊工应凭焊接施工员签发的领用卡领用焊材，焊材室按领用卡发放焊材，防止错用焊条、焊丝。

5、焊工领出的焊条必须装入温度保持在100-150 OC的焊条保温筒内，随用随取。

6、焊条、焊丝按根领用，焊工应交回当日未焊完的焊材及焊丝头、焊条头，焊材室应认真做好发放、回收工作，为每个焊工建立台帐，并采取一定的措施以控制焊条头、焊丝头的回收率。

7、焊接用的氩气应符合GB4842《氩气》的规定，纯度应不低于99.96%，氧气纯度应不O

低于98.5%，乙炔气纯度应符合GB6819《溶解乙炔》的规定。

四、焊接工艺评定试验及焊接工艺卡的编制

1、按照《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(96版)、DL/T868-2004《焊接工艺评定规程》、JB4420-89《锅炉焊接工艺评定》、JB4708-2000《压力容器焊接工艺评定》等规范的要求，根据工程招标文件和图纸所提供的钢材种类、规格情况,选定合适的焊接工艺评定。

2、焊接施工员根据设计图纸所采用的钢材牌号、规格及所使用的焊材牌号、焊接方法等，按照工艺评定报告中的各项工艺参数来编制焊接工艺卡，在焊前发给焊工用于指导焊工施焊。

五、焊前准备

1、焊缝坡口的加工及组对尺寸按设计图纸的规定,图纸无规定的按DL/T869-2004规范中表4.0.2执行。不同厚度对口按DL/T869-2004规范中图4.0.8的形式处理。

2、承压管道坡口的加工应采用机械方法进行加工。

3、对采用火焰切割的坡口，应将割口表面的熔渣、氧化物及飞溅物清理干净,并将不平处打磨平整。

4、焊缝在组装前应将坡口内、外壁两侧各20mm范围内的油、漆、垢、锈等杂物清理干净，并打磨出金属光泽。不锈钢焊件在组装前应将坡口两侧表面不小于100mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等杂物清理干净，并采取防止焊接飞溅物沾污表面的措施。所使用的砂轮片、钢丝刷及清除焊渣的工具由不锈钢制成。

5、焊件组装时应垫置牢固，以免在焊接和热处理过程中产生变形和附加应力。焊口禁止用强力对口，以防引起附加应力。

6、焊接前应做好各项防护措施。如：采用蓬布遮挡、搭设活动防护棚等办法来防止风、雨、雪等天气对焊接造成的影响，以确保工程的焊接质量。

六、焊接工艺及要求

1、当焊接环境出现下列任何一种情况时，应采取有效的防护措施，如搭设防护棚，采取预热等措施，否则不得施焊。

1.1手工电弧焊时，风速大于10m/s。

1.2氩弧焊时，风速大于2m/s。

1.3相对湿度大于90%。

1.4焊件有水、雪或接触到雾。

1.5当焊件温度低于0OC时。

2、露天场所焊接采用搭设活动棚的办法来防止雨、雪、风等天气情况对焊接造成的影响，以确保工程质量。

3、焊接方法的选用：

3.1承压管道的焊接采用氩弧焊、手工电弧焊或氩弧焊打底、电弧焊盖面的方法进行焊接。

3.2钢结构、烟风道、支吊架等的焊接采用手工电弧焊焊接。

3.3焊口的点焊及组对卡具的焊接应与正式焊接各项要求相同，并由合格焊工施焊。当发现定位焊缝有裂纹、气孔等缺陷时应清除重焊。

3.4焊接时不得在焊缝坡口外引弧,以免擦伤母材产生淬硬组织。

3.5管子焊接时,管内不得有穿堂风，管端应堵上。

3.6管道采用氩弧焊时,管内应充氩气保护,管内空气应用氩气置换后方可进行焊接。

3.7需预热的焊口在点焊和整个焊接过程中应始终保持预热温度。

3.8多层焊时各层间接头应错开，并做好各层间的清理工作。

3.9组对卡具的去除不得损伤母材，应用砂轮进行磨削，并将残留焊疤打磨平整。

3.10水平固定管（吊焊）焊接

(1)焊接特点

● 焊工通常以平、仰焊点为界将环形焊口分为对称两个半园形焊口，按照仰一立一平的

焊接顺序焊接。

● 为保证第一层焊透且背面成型良好，对不带垫圈的管接关，用酸性焊条施焊采用灭孤

法，用碱性焊条施焊采用边焊边调节电流的方法，控制熔池温度的根部焊透程度。 ● 由于焊接位置沿园形连续变形，要求施焊人员站立的高度工和运条角度必须适应焊接

位置变化的需要。

● 焊接时，为了控制熔池的温度和状，除了采用火弧法或随焊随调节电流的方法外，主

要靠摆动焊条来控制热量。

● 水平固定管V型坡口焊缝根部常出现的缺陷如图所示

位置1与6易出现多种缺陷； 2易出现塌腰及气水； 3、4铁水与熔渣易分离，焊透程度痕好

、出现焊透程度过分，形成焊瘤环均匀

(2)定位焊

● 定位焊的焊接电流应比正常焊接偏大10-20%，焊条直径应较正常细些，确保焊处有

足够的温度。

● 定位焊焊丝长度一般为10-20mm，焊点厚度一般不应超过焊缝厚度的1/2。 ● 定位焊不允许有浮缝、裂缝、气孔等缺陷，工艺与正式施焊相同。

(3)焊接方法

① 第一层焊接

a、第一层焊缝的焊接，是决定焊接质量的关键，一般采用作摆动的直线运条法焊接。 b、第一层前半部的焊接：起焊和收焊尾点应超过5-10mm，如下图引弧时电流应稍大些，在坡口面上引弧，长弧预热2-3秒钟，待坡口两侧接压熔化状态，表面出现“焊味”时，立即压低电弧上第一滴铁水，并向前移动，当铁水在坡口内形成熔池时，应迅速将焊条抬起或灭弧，使熔池温度下降，然且再压低电弧或重新引弧焊接，当运条到定位焊缝时，必须用电弧熔穿板间隙，使之充分熔合。在焊接过程中，应从下往上焊，位置不断变化，因此焊条角度也必须相应变化。一般常用的焊条角度如下图所示：

c、第一层后半部的焊接：焊接方法与前半部相似焊上下接头时，应把先焊缝端头用电弧割法5-10mm，接头处焊接时，要使原焊缝充分熔化，并形成熔孔，以保证根部焊透，平焊接头时，应压低电弧，焊条前后摆动，推开熔渣，并击穿根部，以保证焊透，熄弧前填满弧坑。

② 间层焊接

a、除第一层与最外层外，其余都称为中间层，一般壁厚大于6 mm时，才有中间层。 b、中间层焊接要求参数选择适当，因中间焊波较宽，一般采用月牙形或锯齿形运条法进

行连续焊接，并在坡口两侧应稍作停留，焊条角度也要相应变化。

③ 外层的焊接

a、外层的焊接应符合设计要求，表面应均匀美观，沿园周基本一致。

b、外层焊接一船采用月形运条法，摆动要慢而稳，坡口两侧要有足够的停留时间，当坡口较宽时，可采用多道焊，多道焊应先焊坡口两侧，后焊中间。

c、使用碱性焊条时，坡口的焊前处理应严格，不能用长弧预热和灭弧法焊拉否则会出现气孔，在焊接过程中，应始终保持短弧焊，用边焊边调节的方法来控制熔池的温度和形关。

3.11.垂直位置固定管（横焊）的焊接

(1)焊接特点

焊缝处于水平位置，下坡口面能托住铁水，使之不易下流。

铁水因垂直下流会造成坡口边缘咬口的缺陷。

采用多层多道焊，易引起层间未焊透和夹渣，表层焊接不易焊得平稳美观，会出现凹凸不平的缺陷。

接头省，焊条角度弯孔小，运条会掌握。

(2)定位焊

定位焊要求与水平固定管第2条定位焊相同。

(3)焊接方法

1、第一层焊接

a、始焊点选定后，用敲击法在坡口面上引弧，选用长弧预热始焊处。待坡口两侧接近熔化状态时，应立即压低电弧，形成熔池后，采用垂直或斜锯齿形运行法施焊。

b、接过程中，要始终控制熔池形关为斜椭图形，此时焊缝断面形状及焊条角度如图所示：

60-70°

c、换焊条的运作要快，当焊缝尚未冷却时就再次引燃电弧，当焊一周后回到始焊处，将焊外转一个角度，使焊条垂直于始焊点园弧的切线，并压低电弧，听到击穿声后，焊条

略加摆动，填满弧坑后收弧。

2、中间层焊接

a)横焊时，往往外层成型不良，因此焊中间层的最后一层时，坡口两侧要有一定留量，中间部位稍微凸起，而焊外层时上、下焊道速度要快，而中间焊道稍慢，以便得到园弧形焊接。

b)焊最后一道时，焊条垂直倾度要小，防止咬边现象，焊道间可不必打渣后焊，使温度下降缓慢，以到改善焊缝成型。

3.12氩弧焊打底手工电弧焊盖面焊接工艺

(1)焊接规范参数

1、坡口型式采用单面V形坡口对接接头。

2、母材20#与20#管子对接。

3、焊材：电焊条J426、J422、J507、ф2.5-4mm,焊丝TIG-R30，TIG-R31，TIG-J50，H08Mn2SiA，ф2-3.2mm，

钨极类型，铈钨极Wse20，ф30-2.5mm，保护气体，采用纯度大于99.95%的氩气（AR）。

4、焊接顺序：根据管壁厚度选择1-5道焊满，其坡口间隙应作如下表进行调正。

5、焊接温度：低碳钢管，壁厚小于26mm或室温0℃以上时，焊接前一般不预热。

6、电特征，电流种类：直流，极性——氩弧焊打底层为正接，手工电弧焊盖面可以反接，熔滴过渡方。

7、气体保护特征，保证气体纯度大于99.95%氩气，流量为6-9L/min。

8、其他参数：钨极伸出长度为5-10mm，喷咀直径为ф6-10mm，喷咀与工作夹角一般控制在70℃-80℃，焊接电流当管径小于ф76mm为70-90A，ф76-ф159为90-110A，大于ф159为110-130A，电压为16-24V。

(2)施焊技术

1、使用简易直流弧焊机时，采用短路方法引弧，注意钨极接触焊件的动作要轻快，防止碰断钨极端头，造成电弧不稳及焊缝产生夹钨缺陷。

2、使用无电流衰减装置的简易直流焊机焊接时，收弧的焊接速度应适当减慢，注意增加焊丝填充量，将熔池填满，以避免产生弧坑和裂缝。

3、焊接过程中应尽量避免停弧，以减少“冷接头”的次数。

4、管道对口焊手工钨极氩弧焊打底，采用电弧在管壁外侧燃烧，焊丝从坡口外侧填加的外填丝方法操作，此法应掌握下述几点

5、焊枪的喷嘴与焊丝的相对位置如图7所示，焊接方向不限。

6、管道对口的间隙大小随填丝动作及管径大于管壁厚度而定，对于大直径厚壁的对口间隙应稍大于焊丝直径，焊接过程中，注意焊丝连续送丝入熔池，并稍作横向摆动，使焊缝增厚，保证坡口两侧熔化良好。

7、小直径厚壁管对口间隙一般要求小于或等于焊丝直径，焊丝有对口中心沿管壁送给，可不作横向摆动，焊接速度稍快，采取断续送给均匀。

a)

b) 喷咀 焊丝 8、困难位置施焊，应注意下述几点：

a、从最困难的部位起弧和在障碍最小的地方收弧封口，以免焊接时影响操作和焊工视线接头质量。

b、进行劳动组织，避免焊接接头时温度过低，并采取因人对焊的方式进行焊接。

c、小管径的点固焊，应在坡口内直径电焊。直径小于60的管子，点焊一处即可；直径76-159的管子，应点焊2-3处。点固焊缝一般为15-20长度，位置一般在平焊或立焊处。 d、底焊缝应一气呵成，不允许中途停止，打底层焊缝应检查合格后，及时进行次层焊接。 e、焊1-2层时不须摆动，焊3-4层时左右摆动，如Z形或锯齿形。

f、打底焊道和中间焊道焊后，应用磨光机打磨清理。

g、次层施焊时，应注意以下几点：

●进行次层焊接时，不得将底层焊缝焊穿，与打底层相邻的次层电弧焊所使用的焊条直径不宜过大，一般为ф2-3.2。

●当管子壁厚小于2.5时仅用氩弧焊焊接一层，壁厚为5-8时可点焊盖面，壁厚为9-12时加两层电焊盖面。

●电焊的焊接工艺同前。

3.13钢结构的焊接

3.13.1钢结构的焊接视具体结构尽量采用双人对称施焊或分段退焊施焊,焊接参数的选用应尽量相同,以尽量控制焊接变形和减少焊接残余应力；对需采取加固措施的部位，等加固好后再进行焊接，以免产生变形。

3.13.2所有焊缝焊后应仔细检查，并做到不漏焊和误焊。

七、焊接质量的检验

7.1焊缝的检查方法主要采用：RT无损探伤方法进行检查。

7.2所有焊缝均应进行外观检查，按三检规定(焊工自检、施工员复检、焊接检查员专检)检查合格后，再进行其它项目的检查。（外观检查按DL/T869-2004规范中8.0.1-1～3执行）

7.3焊接接头分类检验的方法、范围及数量按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第五章的有关规定和DL/T869-2004规范中表7.0.2的规定执行。

7.4现场焊接的焊口无损探伤数量规定主要如下：

7.4.1外径大于等于159mm，或壁厚大于等于20mm的管口焊缝100%探伤；

7.4.2工作温度大于300℃且不大于450℃的汽水管道的焊缝50%探伤；

7.4.3本工程锅炉受热面管外径小于等于159mm的管口焊缝10%探伤；

7.4.4焊缝无损探伤结果若有不合格时,应对不合格的焊缝进行返修。对要求局部探伤的焊缝，还应按DL/T869-2004规范的规定进行加倍检验，加倍检验仍有不合格时，则应进行100%探伤检查。

7.5要求局部探伤的焊缝，其检查部位应由检查人员来确定。

八、焊缝的返修

8.1焊缝出现超标缺陷可采用挖补的方式进行返修。

8.2缺陷的清除方法采用磨光机进行打磨。

8.3焊缝同一位置上的挖补次数一般不得超过三次，否则应经技术总负责人批准。

8.4一般的返修按原焊接工艺，重要部位的返修应另外编制返修工艺。

8.5返修后的焊缝还应按原探伤要求进行无损探伤检查。