不锈钢管焊接工艺规范.doc

不锈钢管焊接工艺规范前 言本规范根据企业应制定与实施设计规范、工艺规范、试验规范的要求，按H&Z001002-2002企业标准编写的一般规定，为明确不锈钢管焊接的工艺要求而制定。本规范是公司在船舶建造中多年工作的经验总结，对于指导生产起重要作用。本规范编制部门：造船设计三所；本规范归口部门：技术中心；本规范制定日期：20021220。- II -不锈钢管焊接工艺规范1 范围本规范规定了不锈钢管焊接的材料、焊工、工作场所、设备、装配要求、焊接工艺和焊缝检验。本规范适用于不锈钢管的焊接。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。H&Z562013 镍铜管焊接工艺规范3 材料 母材为316L超低碳含Mo,管壁厚度为1.5mm6mm的不锈耐酸钢管。4 焊工持有船级社焊工合格证书的不锈钢焊工，该焊工在实际生产中所焊项目应与考试项目相符。5 工作场所不锈钢管的装配和焊接应尽量在车间内干净的工作台上进行。6 设备6.1 氩弧焊采用直流不熔化极氩弧焊机，应具有预先送气、电流衰减和滞后送气等各种功能，采用直流正极性进行焊接。6.2 手工电弧焊采用容量300安培左右的交流或直流弧焊机。6.3 氩气为氩气含量99.95%的工业纯氩。6.4 钨极氩弧焊焊丝为直径1.6mm2.4mm Avesta 316L-si/SKR-si焊丝，使用前焊丝表面如有油污应用丙酮揩干净。6.5 手工电弧焊焊条为直径2.5mm、3.2mm Avesta SKR PW焊条，使用前焊条需经200烘干1小时。7 装配要求7.1 管子的焊接坡口型式见图1。 单位为毫米 a）1.5t2 b）6t2 注：t管子壁厚 图1 管子的坡口型式7.2 管子用机械加工方法切断，端面垂直度误差0.5mm，必要时可用砂轮或锉刀修正。7.3 装配前做好焊缝区的清洁工作，在接头两侧各50mm范围内的内、外表面用丙酮清洗干净，至焊接前不得沾污。8 焊接工艺8.1 焊接位置内场焊接用管子水平转动焊，外场安装时用全位置焊接。8.2 定位焊 每个管接头至少焊3个定位点，每相邻两点间隔120,使用较小的电流，焊点处根部不焊透。8.3 焊接方法管壁厚度t3mm，全部用钨极氩弧焊。管壁厚度t3mm，可以全部用钨极氩弧焊,也可以用钨极氩弧焊打底,手工电弧焊盖面。8.4 焊接规范8.4.1 钨极氩弧焊焊接规范按表1。表1 钨极氩弧焊焊接规范序号管子壁厚mm焊接电流 A焊接层数喷咀直径mm电极直径mm氩气流量l/min焊丝直径mm11.560801451.62.4561.622.080901451.62.468232.5901002682.481022.443.01001202682.481022.454.06.0130150打底82.4102.48.4.2 手工电弧焊焊接规范按表2。表2 手工电弧焊焊接规范序号管子壁厚mm焊条直径mm焊接电流A142.560702563.2801008.5 操作规定8.5.1 焊接区应注意防风，以防吹散氩气，影响氩气保护效果和焊接质量。8.5.2 采用钨极氩弧焊时，对焊缝背面也要氩气保护，以防焊缝根部在高温下氧化而造成焊接缺陷，按H&Z562013 5.5要求制作的装置,可作为管内充氩保护。8.5.3 层间温度低于100。8.5.4 多层焊时，前道焊缝表面应用不锈钢丝刷刷清后再焊后道。9 焊缝检验9.1 焊缝表面不允许存在裂纹、气孔、缩孔、未熔合、未焊透和连续咬边等缺陷。9.2 焊缝表面不得低于母材。不锈钢管焊接工艺及热处理不锈钢管热处理不锈钢管热处理国外普遍采用带保护气体的无氧化连续热处理炉，进行生产过程中的中间热处理和最终的成品热处理，由于可以获得无氧化的光亮表面，从而取消了传统的酸洗工序。这一热处理工艺的采用，既改善了钢管的质量，又克服了酸洗对环境的污染。根据目前世界发展的趋势，光亮连续炉基本分为三种类型:（1）辊底式光亮热处理炉。这种炉型适用于大规格、大批量钢管热处理，小时产量为1.0吨以上。可使用的保护气体为高纯度氢气、分解氨及其它保护气体。可以配备有对流冷却系统，以便较快地冷却钢管。（2）网带式光亮热处理炉。这种炉型适合于小直径薄壁精密钢管，小时产量约为0.3-1.0吨，处理钢管长度可达40米，也可以处理成卷的毛细管。（3）马弗式光亮热处理炉。钢管装在连续的把架上，在马弗管内运行加热，能以较低的成本处理优质小直径薄壁钢管，小时产量约在0.3吨以上。不锈钢焊管工艺技术氩弧焊不锈钢焊管要求熔深焊透，不含氧化物夹杂，热影响区尽可能小，钨极惰性气体保护的氩弧焊具有较好的适应性，焊接质量高、焊透性能好，其产品在化工、核工业和食品等工业中得到广泛应用。焊接速度不高是氩弧焊的不足之处，为提高焊接速度，国外研究开发了多种方法。其中由单电极单焊炬发展采用多电极多焊炬的焊接方法在生产中应用。70年代德国首先采用多焊炬沿焊缝方向直线排列，形成长形热流分布，明显提高焊速。一般采用三电极焊炬的氩弧焊，焊接钢管壁厚S2mm，焊接速度比单焊炬提高3-4倍，焊接质量也得以改善。氩弧焊与等离子焊组合可以焊接更大壁厚的钢管，此外，在氩气中5-10%的氢气，再采用高频脉冲焊接电源，也可提高焊接速度。多焊炬氩弧焊适用于奥氏体和铁素体不锈钢管的焊接。不锈钢焊管工艺技术高频焊高频焊用于碳钢焊管生产已经有40多年的历史，但用于焊接不锈钢管却是较新的技术。其生产的经济性，使其产品更为广泛地用于建筑装饰、家用器具和机械结构领域。高频焊接具有较电源功率，对不同的材质、外径壁厚的钢管都能达到较高的焊接速度。与氩弧焊相比，是其最高焊接速度的10倍以上。因此，生产一般用途的不锈钢管具有较高的生产率。因为高频焊接速度高，给焊管内毛刺的去除带来困难。目前，高频焊不锈钢管尚不能为化工、核工业所接受，这也是其原因之一。从焊接材质看，高频焊可以焊接各种类型的奥氏体不锈钢管。同时，新钢种的开发和成型焊接方法的进步，也成功地焊接了铁素体不锈钢AISI409等钢种。焊管工艺技术合焊接技术不锈钢焊管的各种焊接方法均有各自的优点和不足。如何扬长避短，将几种焊接方法加以组合形成新的焊接工艺，满足人们对不锈钢焊管质量和生产效率的要求，是当前不锈钢焊管技术发展的新趋势。经过近几年的探索研究，组合焊接工艺已取得了进展，日本、法国等国家的不锈钢焊管生产已掌握了一定的组合焊接技术。组合焊接方法有：氩弧焊加等离子焊、高频焊加等离子焊、高频预热加三焊炬氩弧焊、高频预热加等离子加氩弧焊。组合焊接提高焊速十分显着。对于采用高频预热的组合焊接钢管焊缝质量与常规的氩弧焊、等离子焊相当，焊接操作简单，整个焊接系统易实现自动化，这种组合易于与现有的高频焊接设备衔接，投资成本低，效益好。TIG焊活性剂对焊缝成形的影响(1)TIG焊在生产中已经得到广泛的应用，它可以获得优质焊缝，常用来焊接有色金属、不锈钢、超高强度钢等材料。但是TIG焊存在熔深浅(3mm)、焊接效率低等缺点，对于厚板需要开坡口进行多道焊。增大焊接电流虽然能使熔深增加，但熔宽和熔池体积增加的幅度要远大于熔深的增加幅度。TIG焊活性剂对焊缝成形的影响(2)活性化TIG焊方法近年来引起了世界范围内的重视。这种技术是在焊前将焊缝表面涂敷上一层活性焊剂(简称活性剂)，在相同的焊接规范下，同常规的TIG焊相比，可以大幅度地提高熔深(最大可达300%)。对于8mm的厚板焊接可以不开坡口一次获得较大的熔深或一次焊透，对于薄板可以在不改变焊接速度的情况下减小焊接热输入。目前A-TIG焊可以用于焊接不锈钢、碳钢、镍基合金和钛合金等材料。同传统的TIG焊相比，A-TIG焊，可以大大地提高生产率，降低生产成本，同时还可以减小焊接变形，具有非常重要的应用前景。A-TIG焊关键的因素在于活性剂成分的选配。目前常用的活性剂成分主要有氧化物、氯化物和氟化物，不同的材料，其适用的活性剂成分不同。但是由于这种技术的重要性，活性剂的成分和配方在PWI和EWI都有专利限制，公开出版物上很少报道。目前对A-TIG焊的研究主要集中在活性剂作用机理的研究和活性化焊接应用技术的研究两个方面。TIG焊活性剂对焊缝成形的影响(3)目前国内外开发并使用的活性剂主要有三种类型：氧化物、氟化物和氯化物。早期由PWI研制的用于钛合金焊接的活性剂以氧化物和氯化物为主，但是氯化物的毒性大，不利于推广和应用。目前国外焊接不锈钢、碳钢等所使用的活性剂以氧化物为主，而对于钛合金材料的焊接其活性剂中含有一定的氟化物成分。TIG焊活性剂对焊缝成形的影响(4)单一成分的活性剂对不锈钢焊缝成形的影响:(1)对于涂敷了SiO2活性剂的焊缝，随着SiO2涂敷量的增加，焊道宽度逐渐变窄，弧坑变长变窄变深。焊道后部余高变高,在涂敷活性剂和未涂敷活性剂的交接处，焊道金属堆积多，在所有活性剂中，SiO2对焊缝成形作用效果最大。(2)活性剂NaF、Cr2O3对焊道成形的影响不明显。随着涂敷量的增加，焊缝宽度变化并不大，弧坑也没有明显变化。与无活性剂的焊缝相比，焊道宽度也没有明显的变化，但弧坑比无活性剂的要大。(3)随着TiO2涂敷量的增加，焊道外观变化不大，弧坑没有明显变化，与无活性剂时相似。但所形成的焊缝表面比较平整规则，没有出现咬边现象，比无活性剂的焊道成形要好。(4)活性剂CaF2对焊道成形影响较大。随着CaF2涂敷量的增加，焊缝成形变差，弧坑变化不大，焊缝宽度变化不大。但随着CaF2量的增加出现咬边等缺陷。(5)对熔深的影响上，与无活性剂相比，上述五种活性剂都能够增加焊缝的熔深，而且随着涂敷量的增加，熔深也相应的增加。但是当涂敷量达到一定值时，熔深增加达到饱和，再增加涂敷量，熔深反而下降。TIG焊活性剂对焊缝成形的影响(5)先进的TANDEM高速高效MIG/MAG双丝焊技术该工艺可以焊接碳钢、低合金钢、不锈钢、铝等各种金属材料，是一种高速高效、应用广泛的先进焊接技术。高速焊接和高熔敷率焊接是今后焊接技术的发展方向，而MIG/MAG双丝高速高效焊接又是热点之一，它将在工业生产中得到越来越广泛的应用TANDEM双丝焊原理TANDEM双丝焊系统由两台焊机、两台送丝机及一把焊枪等组成，可与自动化专机或焊接机器人配套使用。两个送丝机通过两根送丝管分别将两根焊丝送进焊枪中两个独立的导电嘴，在双电弧中被熔化，形成一个熔池。TANDEM双丝焊的工艺特点1、高性能焊机，100%暂载率时的焊接电流1000A，脉冲电流1500A；2、数字化双脉冲电源，可编程，连接PC机、打印机；3、每根焊丝的规范参数可单独设定，质材、直径也可以不相同；4、每根焊丝的送丝速度可达30m/min；5、大大提高熔敷效率和焊接速度；6、在熔敷效率增加时，保持较低的热输入；7、电弧稳定，熔滴过渡受控；8、焊接变形小；9、飞溅小；10、焊接数据监控和管理；11、使用标准气体，耗气量少；12、使用范围广，生产率高。304不锈钢焊接工艺实际上就是不锈钢焊接工艺。焊道背面充氩，小电流（比碳钢、合金钢要小，一般焊接电流在60左右），短电弧（电弧电压在10V以下），焊接过程摆动要利用锯齿形摆动方式，层间温度尽量地，焊缝颜色以白黄为标准，氩弧焊焊枪角度于前进方向成90度及以下角度，对口间隙控制在2mm左右。904L不锈钢焊接工艺不锈钢焊接工艺方法，属于低碳双相奥氏体不锈钢焊接工艺。它采用手工钨极wiki氩/wiki弧焊焊接和在焊缝表面进行酸洗钝化处理两大步骤。首先将准备焊接的接头处理好，采用与同种材质的焊丝做的填充金属，一面施焊一面用冷水浇焊缝，焊接温度控制在以下，焊接速度在厘米分钟以上，焊缝宽深比保持在之间，焊件厚度。然后在焊缝表面进行酸洗钝化处理。其优点是在低温下焊接，不锈钢内部不发生分子之间的转化，避免了脆性转换的现象，也避免了焊接时晶间wiki腐蚀/wiki、热裂纹等缺陷的产生，控制了焊件的整体变形。可充分发挥不锈钢本身抗酸、碱、高温腐蚀的本能，大大延长使用寿命。F11与15NiCuMoNb5-6-4两种材质焊接工艺指导书1. 施工准备：1.1. 材料设备1.1.1. 焊接材料焊丝：2.4、3.2 TGS-310实心焊丝TGS-310为日本牌号中国牌号为：H1Cr26Ni21美国牌号为：ER310焊丝应有制造厂的质量合格证，领取和发放有焊材管理员统一管理。焊丝在使用前应清除油锈及其他污物，露出金属光泽。1.1.2. 氩气氩气瓶上应贴有出厂合格标签，其纯度99.95%，所用流量6-9升/分钟，气瓶中的氩气不能用尽，瓶内余压不得低于0.5MPa ，以保证充氩纯度。1.2. 施工机具1.2.1. 采用直流电焊机。1.2.2. 选用JL-15型氩气减压流量计。流量计应开闭自如，没有漏气现象。切记不可先开流量计、后开气瓶，造成高压气流直冲低压，损坏流量计；关时先关流量计而后关氩气瓶。1.2.3. 输送氩气的胶皮管，不得与输送其它气体的胶皮管互相串用，可用新的氧气胶皮管代用，长度不超过30米。 1.2.4. 其它工器具焊工应备有：手锤、砂纸、扁铲、钢丝刷、电磨工具等，以备清渣和消缺。2. 工序过程2.1. 焊工必须按照“考规”规定经相应试件考试合格后，方可上岗位焊接。2.2. 严禁在被焊件表面随意引燃电弧、试验电流或焊接临时支撑物等。2.3. 焊工所用的氩弧焊把、氩气减压流量计，应经常检查，确保在氩弧焊封底时氩气为层流状态。2.4. 对口前应将坡口表面及母材内、外壁的油、漆、垢锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围为每侧各为10-15mm，对口间隙为2.53.5mm。2.5. 管子对口中心线偏差值不超过1/100，对口间隙要匀直，禁止强力对口，内壁错口值应小于壁厚的10%，且不大于1mm。2.6. 焊口局部间隙过大时，应进行修整，严禁在间隙内添加塞物。2.7. 对口合格后，应根据管径不同点2-3点，点焊的材料应与正式施焊相同，点焊长度10-15mm，厚度3-4mm。2.8. 管子焊接时，管道内不得有穿堂风，管子不得晃动，并应有防风措施。2.8.1 工件对对正后先用氩弧焊在两侧各焊一圈。2.9. 打底完成后，应认真检查打底焊缝质量，确认合格后再进行氩弧焊盖面焊接。2.10. 引弧、收弧必须在坡口内进行，操作时应在法兰侧引弧，收弧要填满熔池，将电弧引向坡口熄弧。2.11. 点焊、氩弧焊、盖面焊，如产生缺陷，必须用电磨工具磨除后，再继续施焊，不得用重复熔化方法消除缺陷。2.12. 应注意接头和收弧质量，注意接头熔合应良好，收弧时填满熔池。为保证焊缝严密性，所有焊口至少焊两层，不得一遍完成，层间接头应错开10mm以上，为减轻打底焊道氧化程度，应适应降低层间温度。2.13. 盖面完毕应及时清理焊缝表面熔渣、飞溅，经自检合格后，在焊缝附近打上自己的代号钢印。2.14. 焊缝经无损检验，如有超标缺陷，可用挖补的方式返修，但同一位置上挖补次数不得超过三次，并做到：a.彻底清楚缺陷。b .补焊时， 应按原工艺要求进行。3. 控制点：3.1. 对口装配检查合格，方可进行点焊或施焊，属现场见证点。3.2.施焊完毕经自检合格打上焊工本人钢印代号，属现场见证点。4. 质量标准：4.1. 内部质量按DL/T5069-96规范评定，级合格。 4.2. 焊缝表面质量按火电施工质量检验及评定标准（焊接篇）（1996版）规定进行检查，焊接接头表面质量标准（优良级）如下： 焊缝成型： 焊缝过度圆滑、匀直，接头良好 加强面高： 0-3mm 焊缝宽窄差： 3mm 错口：