超临界锅炉元部件的焊接及制造工艺

1、蒋晓平蒋晓平2011.07.24l超临界锅炉新材料超临界锅炉新材料l超临界锅炉常用焊接方法超临界锅炉常用焊接方法l焊接材料焊接材料l焊接人员焊接人员l焊接工艺评定焊接工艺评定 l焊接缺陷焊接缺陷l焊接质量检验焊接质量检验l锅炉监检（制造、安装、维修）对焊接锅炉监检（制造、安装、维修）对焊接工作监督检查要求工作监督检查要求第一节第一节 超临界锅炉新材料超临界锅炉新材料 与我厂其它类型锅炉相比，600MW超临界锅炉使用新材料主要有下面三种。 T/P91 SA302-C Super304HT/P911 、化学成份 元素元素CMnSiSPCrMoVNiNbNAlASME0.08-0.12 0.30-0

2、.60 0.20-0.500.0100.0208.0-9.500.85-1.05 0.18-0.250.400.06-0.10 0.03-0.070.04T/P91钢是为了填补珠光体耐热钢和奥氏体耐热钢之间600650 温度区域使用的新汽水管道用钢，属于马氏体耐热钢, 其最高使用温度为650 ，实际上是在原9Cr-1Mo钢基础上加进V，Nb，N等强化元素，形成一种变质新钢种。添加N元素可以起到固溶强化及弥散强化的作用.将Cr元素质量百分数提高至9%以上可显著提升T/P91钢的高温抗氧化性及抗腐蚀能力。V和Nb皆是强碳化物形成元素，有很强的弥散强化作用。加入Mo可起到固溶强化作用。 2、常温力学

3、性能标准Rp0.2(MPa)Rm(MPa)A(%)硬度(HB) ASME41558520250Super304H元素CMnSiSPCrNiCuNbNAlBASME0.07 0.131.000.300.0100.03017.0 19.07.5 10.52.5 3.50.30 0.600.05 0.120.003 0.0300.001 0.010 20世纪80年代末，日本住友公司在ASME SA213-TP304H基础上，通过降低Mn的含量上限，加入约3%的Cu、约0.45%的Nb和一定量的N，使该钢在服役时产生微细弥散、沉淀于奥氏体晶内的富Cu相，该富Cu相与NbC、 NbN 、 NbCrN和M

4、23C6一起产生极佳的强化作用，而开发得到的很高许用应力的一种新的经济型18-8奥氏体不锈钢。1、化学成分2、常温力学性能标准Rp0.2（MPa）Rm（MPa）A(%)硬度（HB） ASME23559030219第二节 超临界锅炉常用焊接方法 一、手工电弧焊一、手工电弧焊 定义：利用焊条和工件之间产生的电弧热，将定义：利用焊条和工件之间产生的电弧热，将母材熔化，电焊条作为填充材料的一种焊接方法。母材熔化，电焊条作为填充材料的一种焊接方法。 特点：设备简单、操作灵活，适合于任意空间特点：设备简单、操作灵活，适合于任意空间位置，但生产效率低，劳动强度大，焊接质量的好位置，但生产效率低，劳动强度大，

5、焊接质量的好坏很大程度上取决于焊工技术水平。坏很大程度上取决于焊工技术水平。 焊接保护：焊接过程，焊条药皮熔化分解生成焊接保护：焊接过程，焊条药皮熔化分解生成气体和熔渣，对熔池金属进行保护。气体和熔渣，对熔池金属进行保护。 应用范围：在锅炉制造、安装、维修、改造中应用范围：在锅炉制造、安装、维修、改造中使用广泛。使用广泛。二、埋弧自动焊二、埋弧自动焊 定义：埋弧自动焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种定义：埋弧自动焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。在焊剂层下，电弧在焊丝末端与焊件电弧焊方法。在焊剂层下，电弧在焊丝末端与焊件之间燃烧，熔化焊丝与母材。之间燃烧，熔化焊丝与母材。 特点：生产效率高，焊

6、缝美观，焊接质量好，特点：生产效率高，焊缝美观，焊接质量好，工人劳动强度低，但设备比较复杂，机动灵活性差，工人劳动强度低，但设备比较复杂，机动灵活性差，对焊口的坡口精度要求高，应用范围小，适合于长对焊口的坡口精度要求高，应用范围小，适合于长焊缝的焊接。焊缝的焊接。 焊接保护：焊剂在电弧热的作用下熔化、蒸发，焊接保护：焊剂在电弧热的作用下熔化、蒸发，形成气体，与熔渣对焊缝金属起保护作用。形成气体，与熔渣对焊缝金属起保护作用。 应用范围：主要在锅炉制造厂中锅炉汽包、集应用范围：主要在锅炉制造厂中锅炉汽包、集箱的纵环缝的焊接，水冷壁管鳍片焊接及锅炉钢架箱的纵环缝的焊接，水冷壁管鳍片焊接及锅炉钢架的焊

7、接。的焊接。 三、气体保护焊三、气体保护焊 定义：可分为熔化极和非熔化极气体保护焊。熔定义：可分为熔化极和非熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊有二氧化碳气体保护焊和熔化极氩化极气体保护焊有二氧化碳气体保护焊和熔化极氩弧焊（弧焊（MIGMIG），非熔化极气体保护焊有钨极惰性气），非熔化极气体保护焊有钨极惰性气体保护焊（体保护焊（TIGTIG）。）。TIGTIG是用钨棒作电极，氩气作保是用钨棒作电极，氩气作保护气体和电弧介质，通过钨极与工件间的电弧热，护气体和电弧介质，通过钨极与工件间的电弧热，熔化母材和焊丝的焊接方法。熔化母材和焊丝的焊接方法。 TIGTIG特点：工件变形小；可见度好，可全位置焊

8、特点：工件变形小；可见度好，可全位置焊接；焊缝表面光滑，表面无熔渣，成形美观；适合接；焊缝表面光滑，表面无熔渣，成形美观；适合于非铁金属及其合金焊接。但氩气成本高，焊前对于非铁金属及其合金焊接。但氩气成本高，焊前对焊件的清理要求严格。焊件的清理要求严格。 焊接保护：氩气焊接保护：氩气 应用范围：常用于锅炉受热面管的焊接，管道应用范围：常用于锅炉受热面管的焊接，管道封底层的焊接。封底层的焊接。火力发电厂焊接技术规程（火力发电厂焊接技术规程（DL/T869-2004）对承压管道的焊接方法有明确规定对承压管道的焊接方法有明确规定 部件名称部件名称根部焊道根部焊道其它焊道其它焊道P10MPa10MPa

9、、6mm6mm的锅炉受热面管子的锅炉受热面管子TIGTIG/SMAWP10MPa10MPa、6mm6mm管子和管件管子和管件TIGTIG/SMAW P4MPa4MPa、t450t450的的管道管道TIGTIG/SMAW再热蒸汽冷、热段管道及旁路再热蒸汽冷、热段管道及旁路TIGSMAW汽轮机、发电机冷却、润滑系统管道及燃油管道汽轮机、发电机冷却、润滑系统管道及燃油管道TIGTIG/SMAWP10MPa10MPa、6mm6mm的中低压锅炉受热面管子的中低压锅炉受热面管子TIGTIG/SMAW其它管道（非强制性要求）其它管道（非强制性要求）TIGSMAW锅炉受压元件焊接技术条件锅炉受压元件焊接技术条

10、件（JB/T1613-1993JB/T1613-1993）相关规定）相关规定 额定蒸汽压力额定蒸汽压力P 9.81MPaMPa的蒸汽锅炉、集箱、的蒸汽锅炉、集箱、管道、管子或其它管件的对接接头，手弧焊时管道、管子或其它管件的对接接头，手弧焊时应采用氩弧焊打底或其他能保证焊透的焊接方应采用氩弧焊打底或其他能保证焊透的焊接方法，锅筒或集箱上的管接头的连接焊缝应尽量法，锅筒或集箱上的管接头的连接焊缝应尽量采用氩弧焊打底采用氩弧焊打底第二节第二节 焊接材料焊接材料 焊接材料泛指焊接过程中的消耗性材料，包括电焊条、焊丝、焊接材料泛指焊接过程中的消耗性材料，包括电焊条、焊丝、焊剂（用于埋弧自动焊）、各种气

11、体（氩气焊剂（用于埋弧自动焊）、各种气体（氩气99.99%、氧气、氧气99.5%、乙炔气、乙炔气98%、二氧化碳、二氧化碳99.8%）、钨棒）、钨棒(铈钨棒铈钨棒WCe-20,含氧化铈含氧化铈20%)等。本节主要介绍电焊条和焊丝。等。本节主要介绍电焊条和焊丝。一、电焊条一、电焊条1、组成：由两部分组成：焊芯和药皮。、组成：由两部分组成：焊芯和药皮。 焊芯在焊接过程中主要起填充金属作用，熔敷金属的合金焊芯在焊接过程中主要起填充金属作用，熔敷金属的合金成分主要从焊芯中过渡。成分主要从焊芯中过渡。 药皮成份十分复杂，其主要作用是：稳弧作用；造气保护作药皮成份十分复杂，其主要作用是：稳弧作用；造气保护

12、作用（保护电弧和熔池，防止空气进入熔池）；造渣保护作用用（保护电弧和熔池，防止空气进入熔池）；造渣保护作用（形成熔渣，保护焊缝金属，同时焊缝金属冷却速度减慢，有（形成熔渣，保护焊缝金属，同时焊缝金属冷却速度减慢，有助于气体逸出，防止气孔产生）；脱氧，去硫、去磷作用；渗助于气体逸出，防止气孔产生）；脱氧，去硫、去磷作用；渗合金作用；套筒保护作用（形成熔渣套筒，使熔滴较好向熔池合金作用；套筒保护作用（形成熔渣套筒，使熔滴较好向熔池过渡，有利于全位置焊接，减少飞溅）。过渡，有利于全位置焊接，减少飞溅）。 按照焊条药皮中所含的氧化物不同可分为酸性焊条按照焊条药皮中所含的氧化物不同可分为酸性焊条（含酸性

13、氧化物）、碱性焊条（含碱性氧化物）。（含酸性氧化物）、碱性焊条（含碱性氧化物）。 酸性焊条药皮含有酸性焊条药皮含有TiO2、MnO2、FeO、SiO2等等氧化物，氧化性强、元素烧损量大，含氧、氮高，机氧化物，氧化性强、元素烧损量大，含氧、氮高，机械性能差，同时酸性渣，脱硫、磷能力差，抗裂性能械性能差，同时酸性渣，脱硫、磷能力差，抗裂性能差，但其工艺性好，对油、锈、水不敏感，抗气孔能差，但其工艺性好，对油、锈、水不敏感，抗气孔能力强，可用于交直流电源。力强，可用于交直流电源。 碱性焊条药皮中含有碱性焊条药皮中含有CaCO3、CaF2、MgCO3等化等化合物，脱氧、脱硫、脱磷能力强，机械性能和抗裂

14、性合物，脱氧、脱硫、脱磷能力强，机械性能和抗裂性较好，对油、锈、水敏感，易产生气孔，又因含较好，对油、锈、水敏感，易产生气孔，又因含CaF2，影响电弧稳定，只能用直流电源施焊。碱性焊条含氢影响电弧稳定，只能用直流电源施焊。碱性焊条含氢量低，故又称低氢焊条。量低，故又称低氢焊条。二、焊条型号的表示方法二、焊条型号的表示方法 碳钢焊条（碳钢焊条（GB/T5117）E E-表示焊条，前两位数字表示焊条，前两位数字表示熔敷金属抗拉强度最小表示熔敷金属抗拉强度最小值（单位值（单位kgf/mm2）,第三位数字第三位数字表示焊接位置，表示焊接位置，“0”、“1”表示适用于全位置（平、横、立、仰）焊接，表示适

15、用于全位置（平、横、立、仰）焊接，“2”表示适用于表示适用于平焊和平角焊，平焊和平角焊，“4”表示用于向下立焊。第三位和第四位数字表示用于向下立焊。第三位和第四位数字组合，表示焊接电流种类及药皮类型。组合，表示焊接电流种类及药皮类型。 例如：例如： E5015（J507） b490MPa 全位置焊接全位置焊接 低氢钠型低氢钠型 碱性碱性 直流反接直流反接 E4303（J422） b420MPa 全位置焊接全位置焊接 钛钙型钛钙型 酸性酸性 交交流，直流正、反接流，直流正、反接低合金钢焊条（低合金钢焊条（GB/T5118） 符号符号 E-1-2 符号中短横线前含意同低碳钢焊条，横线后符号中短横线

16、前含意同低碳钢焊条，横线后1表示熔敷金属化学成分分类代号，表示熔敷金属化学成分分类代号，2表示附加成分表示附加成分的元素符号。的元素符号。 例如：例如： E5515B2（R307） b540MPa 全位置焊接全位置焊接 低低氢钠型氢钠型 碱性碱性 直流反接直流反接 含铬钼元素含铬钼元素 E5515B2V（R317） b540MPa 全位置焊接全位置焊接 低氢钠型低氢钠型 碱性碱性 直流反接直流反接 含铬钼钒元素含铬钼钒元素 不锈钢焊条（不锈钢焊条（GB/T983） 表示符号为表示符号为E- - E-表示焊条，第一位数字表示焊条，第一位数字表示熔敷金属中含碳表示熔敷金属中含碳量，量，“00”表示

17、含表示含C不大于不大于0.04%；“0”表示含表示含C不大不大于于0.10%；“1”表示含表示含C不大于不大于0.15%；“2”表示含表示含C不大于不大于0.20%；“3”表示含表示含C不大于不大于0.45%。第二位数。第二位数字字表示熔敷金属中含铬量的近似值；第三位数字表示熔敷金属中含铬量的近似值；第三位数字表示熔敷金属中含镍量的近似值；第四位数字表示熔敷金属中含镍量的近似值；第四位数字表示表示熔敷金属中其它重量合金元素；第五位数字熔敷金属中其它重量合金元素；第五位数字表示药表示药皮类型，适用电流种类。皮类型，适用电流种类。 例如：例如： E0-19-10Nb-15（A137）（）（1Cr1

18、8Ni9Ti） 含碳量含碳量不大于不大于0.10%，含，含Cr量量19%左右；含左右；含Ni量量10%左右；左右； 全位置焊接全位置焊接 低氢钠型低氢钠型 碱性碱性 直流反接直流反接 三、焊条的选用原则三、焊条的选用原则 碳钢焊条的选用：按照等强原则，即焊缝与母材强度相近碳钢焊条的选用：按照等强原则，即焊缝与母材强度相近选用。对不同强度级别的母材施焊，应选用强度级别较低的焊选用。对不同强度级别的母材施焊，应选用强度级别较低的焊条。如：条。如：A3钢钢-E4303 20G E4315 低合金钢焊条的选用：对强度级别较低钢材，按等强原则选低合金钢焊条的选用：对强度级别较低钢材，按等强原则选用；对强

19、度级别较高的，尤其是要考虑高温性能的应按熔敷金用；对强度级别较高的，尤其是要考虑高温性能的应按熔敷金属的化学成分与母材相近为原则。如：属的化学成分与母材相近为原则。如：16MnR E5015； 12CrMo E5515-B1；15CrMo E5515-B2；12Cr1MoV E5515-B2-V；10CrMo910 E6015-B3 不锈钢焊条的选用：依据熔敷金属的化学成分与母材相近为不锈钢焊条的选用：依据熔敷金属的化学成分与母材相近为原则，以满足焊缝的耐腐蚀性能。例如：原则，以满足焊缝的耐腐蚀性能。例如：0Cr18Ni11Nb选用选用 E0-19-10Nb-15（A137）；）；1Cr18N

20、i9选用选用 E0-19-10-15。-同种钢焊接同种钢焊接:选用与母材一致的焊接材料选用与母材一致的焊接材料-异种钢焊接异种钢焊接:如非受压件与受压件如非受压件与受压件,则按受压件则按受压件;受压件与受压受压件与受压件焊接件焊接, 视情况而定视情况而定,多取低匹配多取低匹配,某些情况亦采用高匹配。某些情况亦采用高匹配。例如低合金钢与例如低合金钢与T/P91焊接时选用焊接时选用T/P91焊材。而不锈钢与焊材。而不锈钢与合金钢焊接则通常选用镍基焊材。合金钢焊接则通常选用镍基焊材。-工地在抢修时常常喜欢选用镍基焊材焊接，其一是镍基焊工地在抢修时常常喜欢选用镍基焊材焊接，其一是镍基焊材焊接时不需要预

21、热，其二是镍基焊材焊后不需要热处理。材焊接时不需要预热，其二是镍基焊材焊后不需要热处理。缺点是镍基焊材焊后热裂纹倾向较大。缺点是镍基焊材焊后热裂纹倾向较大。4、焊条的质量管理焊条的质量管理 1）、订货）、订货 从本单位评定的合格供货方单位进货。从本单位评定的合格供货方单位进货。 2）、验收：包装检验，包装是否符合有关标准，包装是否完）、验收：包装检验，包装是否符合有关标准，包装是否完好，有无破损、受潮等；质量证明书检验，有无质量证明书，好，有无破损、受潮等；质量证明书检验，有无质量证明书，提供的数据是否齐全，是否符合相关规定；外观检验，焊条识提供的数据是否齐全，是否符合相关规定；外观检验，焊条

22、识别标志是否清晰，药皮是否脱落，药皮是否偏心别标志是否清晰，药皮是否脱落，药皮是否偏心;成分和性能试成分和性能试验验(按供货协议要求按供货协议要求)。 3）、保管）、保管 应设有储存库进行存放，储存库应有适宜的温度的湿度，室应设有储存库进行存放，储存库应有适宜的温度的湿度，室内温度应在内温度应在5以上，相对湿度不超过以上，相对湿度不超过60%。焊条的堆放应分。焊条的堆放应分类类(品种、型号及牌号、批号、规格品种、型号及牌号、批号、规格)，并有明显的标识，应设，并有明显的标识，应设置货架摆放焊条，货架距地面和墙面间距应大于置货架摆放焊条，货架距地面和墙面间距应大于300mm。 4）焊条的烤干）焊

23、条的烤干 焊条的烤干规范参照焊接材料说明书要求确定。一般酸性焊焊条的烤干规范参照焊接材料说明书要求确定。一般酸性焊条为条为75150，烘干时间，烘干时间11.5小时；碱性焊条为小时；碱性焊条为350400，烘干时间，烘干时间12小时小时,重复烘干次数不得超过重复烘干次数不得超过3次。次。 5）焊条的可追溯管理）焊条的可追溯管理 焊条验收合格后，根据焊条质保书及其类别、规焊条验收合格后，根据焊条质保书及其类别、规格和批号编制入库号，并做好记录，入库号与质保书格和批号编制入库号，并做好记录，入库号与质保书一一对应。在焊条的存放、烤干、发放领用、回收、一一对应。在焊条的存放、烤干、发放领用、回收、重

24、复烤干、施工记录等均应做好入库号的传递，保证重复烤干、施工记录等均应做好入库号的传递，保证焊条全过程的可追溯性。焊条全过程的可追溯性。 6)、焊条的质保期相关规定、焊条的质保期相关规定 （1）、焊接材料质量证明书或说明书推荐的期限；）、焊接材料质量证明书或说明书推荐的期限； （2）、酸性焊接材料及防潮包装密封良好的低氢型）、酸性焊接材料及防潮包装密封良好的低氢型焊接材料为两年；焊接材料为两年； （3）、石墨型焊接材料及其他焊接材料为一年。）、石墨型焊接材料及其他焊接材料为一年。 超过质保期的焊接材料，经有关职能部门复验合超过质保期的焊接材料，经有关职能部门复验合格后方可使用（外观及工艺性能试验

25、）格后方可使用（外观及工艺性能试验）二、焊丝二、焊丝 分为实芯焊丝和药芯焊丝。实芯焊丝多为冷拨钢丝，药分为实芯焊丝和药芯焊丝。实芯焊丝多为冷拨钢丝，药芯焊丝内含药粉。实芯焊丝适用于气焊、埋弧焊、电渣焊芯焊丝内含药粉。实芯焊丝适用于气焊、埋弧焊、电渣焊和气体保护焊。和气体保护焊。实芯焊丝牌号表示方法：实芯焊丝牌号表示方法：H H表示实芯焊丝，第一位数字表示实芯焊丝，第一位数字表示焊丝含碳量；第二表示焊丝含碳量；第二位数字位数字表示合金元素符号，含量在符号后用数值表示，表示合金元素符号，含量在符号后用数值表示，当含量小于当含量小于1%时，后面数字可省略；第三位数字表示焊丝时，后面数字可省略；第三位

26、数字表示焊丝质量品级，符号为质量品级，符号为E表示高级优质品，含表示高级优质品，含S、P量不大于量不大于0.025%。符号为。符号为A表示优质品，含表示优质品，含S、P量不大于量不大于0.030%。不加符号表示含不加符号表示含S、P量不大于量不大于0.040%。如如H08MnA H08CrMoVA等。等。电力行业常用的氩弧焊丝有电力行业常用的氩弧焊丝有TIG-J50（碳钢）、（碳钢）、TIG-R10（用于（用于Mo钢）、钢）、TIG-R30（用于（用于Cr、Mo钢）、钢）、TIG-R31（用于（用于Cr、Mo、V钢）、钢）、TIG-R40（10CrMo910钢）。钢）。第三节第三节 焊接人员焊

27、接人员 总的要求：蒸规要求：持证上岗，即按总的要求：蒸规要求：持证上岗，即按锅炉压力容器压锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则力管道焊工考试与管理规则要求进行考试合格，并取得焊工要求进行考试合格，并取得焊工合格证后，方可从事考试合格项目范围内的焊接工作。合格证后，方可从事考试合格项目范围内的焊接工作。一、焊工考试项目表示方法一、焊工考试项目表示方法1、锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 焊工考试项目表示方法：焊工考试项目表示方法：-/-焊接方法代号。焊接方法代号。-试件钢号分类代号。异种钢用试件钢号分类代号。异种钢用/表示表示-试件形式代号，带衬垫代

28、号加（试件形式代号，带衬垫代号加（K）/-试件焊缝金属厚度试件焊缝金属厚度/试件外径试件外径-焊条类别代号焊条类别代号 F1钛钙型钛钙型03，F3J低氢型、碱性（低氢型、碱性（15、16)-焊接要素代号焊接要素代号 手工钨极氩弧焊手工钨极氩弧焊02常用的焊接方法及代号常用的焊接方法及代号 焊接方法焊接方法代号（管理规则）代号（管理规则）代号（电力行业标准）代号（电力行业标准）手工电弧焊手工电弧焊SMAWSMAWDsDs气焊气焊OFWOFWQsQs钨极气体保护焊钨极气体保护焊GTAWGTAWWsWs（手动）（手动）WzWz（自动）（自动）熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊GMAWGMAWRzRz（

29、自动）（自动）RbRb（半自动）（半自动）药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊FCAWFCAWYzYz（自动）（自动）YbYb（半自动）（半自动）埋弧焊埋弧焊SAWSAWMzMz（自动）（自动）电渣焊电渣焊ESWESW常用钢材的分类及代号常用钢材的分类及代号钢钢 号号钢材类别钢材类别代号（管理规代号（管理规则）则）代号（电力行业标准）代号（电力行业标准）Q235、10、20、20g碳素钢碳素钢A-A-16Mn 、16MnR、15MnV低合金钢低合金钢A-18MnMoNbg低合金钢低合金钢A-12CrMo、15CrMo、12 Cr1MoV低合金钢低合金钢B-（热强钢）（热强钢）12 Cr2MoWVTiB

30、 12 Cr3MoVSiTiB低合金钢低合金钢B-Cr5Mo、1Cr5Mo、Cr9Mo1马氏体钢马氏体钢B-B-0Cr13、 1Cr17铁素体不锈钢铁素体不锈钢C-1Cr13、2 Cr13、马氏体不锈钢马氏体不锈钢C-0Cr18Ni9、0 Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢C-考试项目代号考试项目代号 试件形式及位置试件形式及位置代号（管理规则）代号（管理规则）板材对接平焊板材对接平焊1G板材对接横焊板材对接横焊2G板材对接立焊板材对接立焊3G板材对接仰焊板材对接仰焊4G管材对接水平转动管材对接水平转动1G管材对接垂直固定管材对接垂直固定2G管材对接水平固定（向上焊）

31、管材对接水平固定（向上焊）5G管材对接水平固定（向下焊）管材对接水平固定（向下焊）5GX管材对接管材对接45固定（向上焊）固定（向上焊）6G管材对接管材对接45固定（向下焊）固定（向下焊）6GX管板角接水平转动管板角接水平转动2FRG管板角接垂直固定平焊管板角接垂直固定平焊2FG管板角接垂直固定仰焊管板角接垂直固定仰焊4FG管板角接水平固定管板角接水平固定5FG管板角接管板角接45固定固定6FG 例如：例如：SMAW-1G（K）-12-F3J GTAW-5G-3/60-02和和SMAW-5G（K）-5/60-F3J GTAW-/-5FG-3/60-02和和SMAW-/-5FG（K）-F3J F

32、3J可焊可焊F3J、F1、F3 二、钢材类别的覆盖、试件焊接位置的适用范围、二、钢材类别的覆盖、试件焊接位置的适用范围、试件的厚度适用范围、管材试件的管径适用范围试件的厚度适用范围、管材试件的管径适用范围 1、钢材类别：、钢材类别： 可覆可覆+和和+；可覆可覆+、+、+、+、+；单考；单考；2、焊件焊接位置、焊件焊接位置试件形式试件形式试件代试件代号号板材或外径大板材或外径大于于600mm管材管材外径小于或等于外径小于或等于600mm管材管材角焊缝角焊缝管板角接头管板角接头板材对接板材对接1G平平平（管径应不小于平（管径应不小于76mm）平平板材对接板材对接2G平、横平、横平、横（管径应不小平

33、、横（管径应不小于于76mm）平、横平、横板材对接板材对接3G平、立（立向平、立（立向上）上）平（管径应不小于平（管径应不小于76mm）平、横、立平、横、立板材对接板材对接4G平、仰平、仰平（管径应不小于平（管径应不小于76mm）平、横、仰平、横、仰管材对接管材对接1G平平平平平平管材对接管材对接2G平、横平、横平、横平、横平、横平、横管材对接管材对接5G平、立、仰平、立、仰平、立、仰平、立、仰平、立、仰平、立、仰管材对接管材对接5GX平、立向下、平、立向下、仰仰平、立向下、仰平、立向下、仰平、立向下、仰平、立向下、仰管材对接管材对接6G平、横、立、平、横、立、仰仰平、横、立、仰平、横、立、仰

34、平、横、立、仰平、横、立、仰管材对接管材对接6GX平、横、立向平、横、立向下、仰下、仰平、横、立向下、仰平、横、立向下、仰平、横、立向下、平、横、立向下、仰仰管板角接管板角接2FG平、横平、横2FG管板角接管板角接2FRG平、横平、横2FG 、2FRG管板角接管板角接4FG平、横、仰平、横、仰2FG、4FG管板角接管板角接5FG平、横、立、仰平、横、立、仰5FG、2FRG、2FG管板角接管板角接6FG平、横、立、仰平、横、立、仰所有位置所有位置3、试件母材的厚度适用范围、试件母材的厚度适用范围焊缝形式焊缝形式试件母材厚度试件母材厚度T（mm）适用焊件焊缝金属厚度适用焊件焊缝金属厚度的最小值的最

35、小值适用焊件焊缝金属适用焊件焊缝金属厚度的最大值厚度的最大值对接焊缝对接焊缝1212不限不限2T对接焊缝对接焊缝1212不限不限不限不限4、管材试件的管径适用范围（、管材试件的管径适用范围（mm）管材试件外径管材试件外径D适用于管材焊件外径范围适用于管材焊件外径范围最小值最小值适用于管材焊件外适用于管材焊件外径范围最大值径范围最大值2525D不限不限25D25D767625不限不限767676不限不限5、管板角接试件适用于管板角接头焊件范围（、管板角接试件适用于管板角接头焊件范围（mm）管板角接试件管板角接试件管外径管外径D适用于焊件适用于焊件管外径范围管外径范围适用于焊件适用于焊件的管壁厚度

36、的管壁厚度焊件焊缝焊件焊缝金属厚度金属厚度最小值最小值焊件焊缝焊件焊缝金属厚度金属厚度最大值最大值2525D不限不限不限不限S1212，2S2SS12S12，不，不限限25D25D767625不限不限767676不限不限三、锅炉制造、安装单位对焊接人员的要求三、锅炉制造、安装单位对焊接人员的要求1、锅炉安装改造单位监督管理规则锅炉安装改造单位监督管理规则对不同级别的锅炉安装对不同级别的锅炉安装改造单位焊工人员的要求改造单位焊工人员的要求许可级别许可级别焊工焊工人数人数管材合格管材合格项目项目板材合格项板材合格项目目管板合格项管板合格项目目电焊机电焊机焊条焊条烘箱烘箱1（参数不限）（参数不限）2

37、0(10) 6G(4人人)3G(2人人)6FG(3人人)7台，其中氩弧台，其中氩弧焊机焊机4台台32（额定出口压（额定出口压力力2.5MPa）10(5)6G(2人人)3G(1人人)6FG(2人人)4台，其中氩弧台，其中氩弧焊机焊机2台台33（额定出口压（额定出口压力力1 1.6MPa的整的整（组）装锅炉、（组）装锅炉、现场安装、组装现场安装、组装铸铁锅炉）铸铁锅炉）4(2)6G(2人人)6FG(1人人)2台，其中氩弧台，其中氩弧焊机焊机1台台2注：焊工人数括号内的数字为氩弧焊最少人数；注：焊工人数括号内的数字为氩弧焊最少人数；12级安装单位的焊工中，具级安装单位的焊工中，具有有类及以上材料试件

38、合格项目的人数不少于类及以上材料试件合格项目的人数不少于25%。2、锅炉压力容器制造许可条件锅炉压力容器制造许可条件对不同级别锅炉制对不同级别锅炉制造单位焊工人员的要求造单位焊工人员的要求许可级别许可级别焊工人数焊工人数焊接试验焊接试验室室焊接设备焊接设备A级（参数不限）级（参数不限）满足制造需要，满足制造需要，一般不少于一般不少于50人人项项应有与制应有与制造产品相造产品相适应适应与制造产品相适应的焊接设与制造产品相适应的焊接设备，包括自动埋弧焊机、气备，包括自动埋弧焊机、气体保护焊机、手弧焊机等体保护焊机、手弧焊机等B级（额定蒸汽压力级（额定蒸汽压力2.5MPa）满足制造需要，满足制造需要

39、，一般不少于一般不少于30人人项项未规定未规定具有足够的与制造产品相适具有足够的与制造产品相适应的焊接设备，包括自动埋应的焊接设备，包括自动埋弧焊机、气体保护焊机、手弧焊机、气体保护焊机、手弧焊机等弧焊机等C级（额定蒸汽压力级（额定蒸汽压力0 0.8MPa且额定蒸发量且额定蒸发量1t/h1t/h的蒸汽锅炉；额定出的蒸汽锅炉；额定出水水小于水水小于120120的热水锅炉的热水锅炉）满足制造需要，满足制造需要，一般不少于一般不少于20人人项项未规定未规定具有足够的与制造产品相适具有足够的与制造产品相适应的焊接设备，包括自动埋应的焊接设备，包括自动埋弧焊机、手弧焊机等弧焊机、手弧焊机等D级（额定蒸汽

40、压力级（额定蒸汽压力0 0.1MPa的蒸汽锅炉的蒸汽锅炉；额定；额定出水温度小于出水温度小于120120且额定且额定热功率热功率2.8MW2.8MW的热水锅炉的热水锅炉）满足制造需要，满足制造需要，一般不少于一般不少于10人人项项未规定未规定具有与制造产品相适应的焊具有与制造产品相适应的焊接设备接设备第四节第四节 焊接工艺评定焊接工艺评定 根据根据蒸汽锅炉安全技术监察规程蒸汽锅炉安全技术监察规程相关条款的规定，对相关条款的规定，对受压元件之间的对接焊接接头；受压元件之间或者受压元件与受压元件之间的对接焊接接头；受压元件之间或者受压元件与承载的非受压元件之间连接的要求全焊透的承载的非受压元件之间

41、连接的要求全焊透的T形接头或角接接形接头或角接接头，在焊接之前，应进行焊接工艺评定。焊接工艺评定依据标头，在焊接之前，应进行焊接工艺评定。焊接工艺评定依据标准为：准为：蒸汽锅炉安全技术监察规程蒸汽锅炉安全技术监察规程附录附录 焊接工艺评定是用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产焊接工艺评定是用以评定施焊单位是否有能力焊出符合产品设计技术条件和有关规程标准所要求的焊接接头，验证施焊品设计技术条件和有关规程标准所要求的焊接接头，验证施焊单位制订的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定是从焊接单位制订的焊接工艺指导书是否合适。焊接工艺评定是从焊接工艺角度（焊前准备、焊接材料、设备、方法、顺序、操作、工艺

42、角度（焊前准备、焊接材料、设备、方法、顺序、操作、焊后热处理等）根据标准所规定焊接试件、检验试样来测定评焊后热处理等）根据标准所规定焊接试件、检验试样来测定评价焊接接头是否具有所要求的性能。焊接工艺评定的试件应由价焊接接头是否具有所要求的性能。焊接工艺评定的试件应由施焊单位的熟练焊工焊接（不允许外单位的焊工）。施焊单位的熟练焊工焊接（不允许外单位的焊工）。 焊接工艺评定程序：提出评定项目、编制焊接工焊接工艺评定程序：提出评定项目、编制焊接工艺评定作业指导书、焊接试样（对接接头试件为板状艺评定作业指导书、焊接试样（对接接头试件为板状试件（平焊位）、管状试件（水平转动或水平固定），试件（平焊位）、

43、管状试件（水平转动或水平固定），角焊缝试件为板角焊缝试件为板-板（船形焊）、管板（船形焊）、管-板（管子垂直固板（管子垂直固定）（同时记录焊接工艺参数）、外观检查、无损定）（同时记录焊接工艺参数）、外观检查、无损探伤、力学性能试验（如果需要应做冲击韧性试验、探伤、力学性能试验（如果需要应做冲击韧性试验、金相试验）、检验合格、编制焊接工艺评定报告。金相试验）、检验合格、编制焊接工艺评定报告。 在影响性能的焊接条件和参数均相同的情况下，板在影响性能的焊接条件和参数均相同的情况下，板材对接可代适用管材对接，反之亦可。材对接可代适用管材对接，反之亦可。一、焊接工艺评定按影响性能的重要因素分类及一、焊接

44、工艺评定按影响性能的重要因素分类及划分有效范围划分有效范围 1、焊接方法：、焊接方法： 1）、气焊、手工电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护）、气焊、手工电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、电渣焊及其他焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、电渣焊及其他焊接方法各为一类，不同方法的各种组合为一类。焊接方法各为一类，不同方法的各种组合为一类。 2）、对多种焊接方法或工艺组合的焊缝，可按熔）、对多种焊接方法或工艺组合的焊缝，可按熔敷金属厚度或母材厚度范围对每一种焊接方法或工艺敷金属厚度或母材厚度范围对每一种焊接方法或工艺分别进行评定，也可将焊接方法或工艺组合起来评定。分别进行评定，也可

45、将焊接方法或工艺组合起来评定。对组合的焊接方法或工艺进行评定后，在产品焊缝中对组合的焊接方法或工艺进行评定后，在产品焊缝中可以省略其中的一种和多种焊接方法或工艺，但保留可以省略其中的一种和多种焊接方法或工艺，但保留的每一种焊接方法或工艺的熔敷金属厚度应在已评定的每一种焊接方法或工艺的熔敷金属厚度应在已评定的各自有效范围。的各自有效范围。2、母材钢号、母材钢号1）、母材钢号的分类：共分为）、母材钢号的分类：共分为4类类分类分类号号种类种类钢号钢号1碳素钢碳素钢Q235-A、Q235-B、Q235-C、Q235-D、10、15、20、20G、20R、20g、22g2合金钢（屈服点合金钢（屈服点规定

46、值小于或等规定值小于或等于于392MPa）12Mng、16Mng、16MnR3合金耐热钢合金耐热钢12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV4合金耐热钢合金耐热钢12Cr2MoWVTiB、12Cr3MoVSiTiB 2）、每一类钢种分别进行评定，除）、每一类钢种分别进行评定，除2类钢评定类钢评定可代替可代替2类类+1类钢评定外，其余异类钢焊缝均应进行类钢评定外，其余异类钢焊缝均应进行评定。评定。 3）、列入国家标准、行业标准但未列入上表的）、列入国家标准、行业标准但未列入上表的国内钢号，若其化学成分、力学性能和焊接性能与国内钢号，若其化学成分、力学性能和焊接性能与表中某钢号相似，则可免做，若

47、不相似，可另外分表中某钢号相似，则可免做，若不相似，可另外分类；未列入国家标准、行业标准的钢号，应单独进类；未列入国家标准、行业标准的钢号，应单独进行工艺评定。行工艺评定。 4）、国外钢材按每个钢号进行评定，如果该钢）、国外钢材按每个钢号进行评定，如果该钢材进行过焊接性试验，且化学成分和力学性能与上材进行过焊接性试验，且化学成分和力学性能与上表某钢号相当，且该钢号已进行过评定，则可免做。表某钢号相当，且该钢号已进行过评定，则可免做。3、母材厚度和熔敷金属厚度、母材厚度和熔敷金属厚度1）、对应于已评定的对接焊缝工艺评定试件厚度）、对应于已评定的对接焊缝工艺评定试件厚度t，评定的母材，评定的母材厚

48、度有效范围（厚度有效范围（mm）工艺试件母材厚度工艺试件母材厚度t母材厚度有效范围下限值母材厚度有效范围下限值母材厚度有效范围上限值母材厚度有效范围上限值1.5tt8 81.52t，且不大于，且不大于1280.75t1.5t2）、对应于已评定的每种焊接方法或每种焊接工艺的熔敷金属）、对应于已评定的每种焊接方法或每种焊接工艺的熔敷金属厚度厚度tw，评定的熔敷金属厚度有效范围（，评定的熔敷金属厚度有效范围（mm）工艺试件的熔敷金属厚度工艺试件的熔敷金属厚度tw 评定的熔敷金属厚度有效范围上限值评定的熔敷金属厚度有效范围上限值1.5twtw8 82tw，且不大于，且不大于1281.5tw 3）、对角

49、焊缝工艺评定试件厚度计算，板）、对角焊缝工艺评定试件厚度计算，板-板角焊缝试件按腹板角焊缝试件按腹板的厚度；管板角焊缝按管壁厚度。板的厚度；管板角焊缝按管壁厚度。 4、焊条：按焊条牌号分类，牌号中除第、焊条：按焊条牌号分类，牌号中除第3位数子外，相同者为位数子外，相同者为一类一类(J507、J502)。不同类别间不能互相代替（。不同类别间不能互相代替（J427、J507）（E4315、E5015）。）。 5、焊丝：焊丝按牌号进行分类，每个牌号各为一类，并按开、焊丝：焊丝按牌号进行分类，每个牌号各为一类，并按开状如丝、带、折叠等分类。牌号中不带状如丝、带、折叠等分类。牌号中不带“高高”、“特特”

50、的焊丝的焊丝经焊接工艺评定后，除硫、磷外，化学成分相同的经焊接工艺评定后，除硫、磷外，化学成分相同的“高高”、“特特”的焊丝可以免做评定。的焊丝可以免做评定。 6、焊剂：按焊剂牌号分类，每个牌号各为一类，互相不能代、焊剂：按焊剂牌号分类，每个牌号各为一类，互相不能代替。使用混合焊剂时，按混合比例分类。替。使用混合焊剂时，按混合比例分类。 7、保护气体：按气体成分分类。若两种或两种以上气体混合、保护气体：按气体成分分类。若两种或两种以上气体混合时，按气体的组合成分和比例分类。背面保护气体分为加或不时，按气体的组合成分和比例分类。背面保护气体分为加或不加。（含加。（含Cr量量3%或合金总量或合金总

51、量5%） 8、衬垫分为使用或不使用。若使用，按材料的钢号、衬垫分为使用或不使用。若使用，按材料的钢号分类。分类。 9、预热：预热分为实行或不实行。若实行预热，按、预热：预热分为实行或不实行。若实行预热，按预热温度的下限分类。评定的预热温度有效范围是比预热温度的下限分类。评定的预热温度有效范围是比所评定的预热温度降低不超过所评定的预热温度降低不超过50。 10、焊后热处理：焊后热处理分为实行或不实行。若、焊后热处理：焊后热处理分为实行或不实行。若实行焊后热处理，按正火、正火实行焊后热处理，按正火、正火+回火、消除应力热回火、消除应力热处理等热处理的种类分类。消除应力热处理又按热处处理等热处理的种

52、类分类。消除应力热处理又按热处理温度下限及单位厚度的保温时间的组合分类。理温度下限及单位厚度的保温时间的组合分类。二、对接焊缝工艺试件的评定项目：外观检查、无损探伤检查、二、对接焊缝工艺试件的评定项目：外观检查、无损探伤检查、力学性能和金相试验。力学性能的试验项目和试验数量见下表：力学性能和金相试验。力学性能的试验项目和试验数量见下表：工艺试件的工艺试件的厚度厚度t(mm)焊接接焊接接头拉力头拉力试样试样全焊缝拉全焊缝拉力试样力试样面弯试样面弯试样背弯试样背弯试样侧弯试样侧弯试样冲击试样冲击试样1.5tt10102/22/10t10t20202/22注注注注tt202注注/4注注注：注：管子管

53、子76mm76mm时，可用一整根工艺试件作拉力试样，代替剖管时，可用一整根工艺试件作拉力试样，代替剖管的两个拉力试样。的两个拉力试样。 当锅筒（锅壳）纵缝的母材大于当锅筒（锅壳）纵缝的母材大于20mm，小于或等于，小于或等于70mm时，取一个全焊缝金属的拉力试样；当母材厚度大于时，取一个全焊缝金属的拉力试样；当母材厚度大于70mm时，取时，取两个拉力试样。两个拉力试样。 可以用四个横向侧弯试样代替两个面弯可以用四个横向侧弯试样代替两个面弯和两个背弯试样。和两个背弯试样。 对于异种钢接头，可以用纵向面弯和背弯对于异种钢接头，可以用纵向面弯和背弯试样代替横向面弯和背弯试样。试样代替横向面弯和背弯试

54、样。 当评定组合的焊接方法或焊接工艺的焊缝当评定组合的焊接方法或焊接工艺的焊缝时，弯曲试样的拉伸面应包括每一种焊接方法时，弯曲试样的拉伸面应包括每一种焊接方法和每一种焊接工艺的熔敷金属。和每一种焊接工艺的熔敷金属。 当产品焊缝要求做冲击韧性试验时，工艺当产品焊缝要求做冲击韧性试验时，工艺试件的焊缝和热影响区应分别切取三个试样进试件的焊缝和热影响区应分别切取三个试样进行冲击韧性试验。试样上的刻槽应开在焊接接行冲击韧性试验。试样上的刻槽应开在焊接接头的侧面上。若为异种钢接头，工艺试件的焊头的侧面上。若为异种钢接头，工艺试件的焊缝和每侧的热影响区各切取三个试样进行冲击缝和每侧的热影响区各切取三个试样

55、进行冲击韧性试验。韧性试验。 三、对接焊缝工艺试件各评定项目的检验方法和三、对接焊缝工艺试件各评定项目的检验方法和合格标准：与产品焊缝相同，且应符合蒸规第五章的合格标准：与产品焊缝相同，且应符合蒸规第五章的有关规定。每个拉力试样和弯曲试样均应达到合格标有关规定。每个拉力试样和弯曲试样均应达到合格标准，不取平均值。准，不取平均值。 四、角焊缝工艺试件外观检查的检验方法和合格四、角焊缝工艺试件外观检查的检验方法和合格标准：与产品焊缝相同，且应符合蒸规第五章的有关标准：与产品焊缝相同，且应符合蒸规第五章的有关规定。每个断面检查试样上焊缝根部不允许有裂纹、规定。每个断面检查试样上焊缝根部不允许有裂纹、

56、未熔合、未焊透等缺陷。未熔合、未焊透等缺陷。 五、对于要求全焊透的角接接头，若采用组合焊缝五、对于要求全焊透的角接接头，若采用组合焊缝试件加对接焊缝试件进行评定时，焊接工艺评定的检试件加对接焊缝试件进行评定时，焊接工艺评定的检验项目包括力学性能和角焊缝工艺试件的外观检查和验项目包括力学性能和角焊缝工艺试件的外观检查和断面检查；若采用与焊接接头的坡口型式和尺寸相同断面检查；若采用与焊接接头的坡口型式和尺寸相同的对接焊缝试件进行评定时，焊接工艺评定的检验项的对接焊缝试件进行评定时，焊接工艺评定的检验项目为外观检查、无损探伤检查和力学性能试验。目为外观检查、无损探伤检查和力学性能试验。 六、对于要求

57、做冲击韧性试验的产品焊缝，若有下列情况之一六、对于要求做冲击韧性试验的产品焊缝，若有下列情况之一时，仍必须重新进行焊接工艺评定：时，仍必须重新进行焊接工艺评定： 1）、碱性焊条评定合格，改为酸性焊条。）、碱性焊条评定合格，改为酸性焊条。 2）、已评定位置改为向上立焊位置。）、已评定位置改为向上立焊位置。 3）、最高层间温度高于已评定的层间温度）、最高层间温度高于已评定的层间温度50以上。以上。 4）、改变电流的种类或极性。）、改变电流的种类或极性。 5）、焊接线能量超出已评定的范围。）、焊接线能量超出已评定的范围。 6）、若采用摆动焊接，改变摆动幅度、频率和两端停留时间。）、若采用摆动焊接，改

58、变摆动幅度、频率和两端停留时间。 7）、多道焊改为单道焊。）、多道焊改为单道焊。 8）、单焊丝改为多焊丝或多焊丝改为单焊丝。）、单焊丝改为多焊丝或多焊丝改为单焊丝。 七、对于要求做冲击韧性试验的产品焊缝，如果与评定过的某七、对于要求做冲击韧性试验的产品焊缝，如果与评定过的某个焊接工艺评定的重要因素方面相同，并且不发生上述情况，个焊接工艺评定的重要因素方面相同，并且不发生上述情况，可以在后者焊接工艺评定基础上，加焊一个工艺试件，做冲击可以在后者焊接工艺评定基础上，加焊一个工艺试件，做冲击韧性试验补充评定。韧性试验补充评定。第五节第五节 焊接缺陷焊接缺陷 焊接缺陷是指焊接过程中在焊接接头处产生的不

59、焊接缺陷是指焊接过程中在焊接接头处产生的不符号设计或工艺文件要求的缺陷。符号设计或工艺文件要求的缺陷。 产生缺陷的原因有：设计不当；选材不当，材料结产生缺陷的原因有：设计不当；选材不当，材料结合性能不好；焊接工艺不当。本节重点分析的是因焊合性能不好；焊接工艺不当。本节重点分析的是因焊接工艺不当所造成的焊接缺陷。接工艺不当所造成的焊接缺陷。 焊接工艺是指焊接过程中的一套技术规定，包括焊焊接工艺是指焊接过程中的一套技术规定，包括焊前准备、焊接材料、焊接设备、焊接方法、焊接顺序、前准备、焊接材料、焊接设备、焊接方法、焊接顺序、焊接操作的选择、焊后热处理。焊接操作的选择、焊后热处理。 焊接缺陷按其在焊

60、接接头的位置可分为内部缺陷和焊接缺陷按其在焊接接头的位置可分为内部缺陷和外部缺陷。另外还有组织与性能的缺陷。外部缺陷。另外还有组织与性能的缺陷。一、外部缺陷一、外部缺陷1、焊缝成形及尺寸及焊接变形不符合要求。如角、焊缝成形及尺寸及焊接变形不符合要求。如角焊缝，工艺文件要求为凹形焊缝；焊缝的宽度、高焊缝，工艺文件要求为凹形焊缝；焊缝的宽度、高度；焊接接头的角变形等（如锅炉的受热面管）。度；焊接接头的角变形等（如锅炉的受热面管）。 原因：坡口加工尺寸和对口质量；选择的焊接原因：坡口加工尺寸和对口质量；选择的焊接工艺参数；焊接的操作方法（顺序、方向、焊接位工艺参数；焊接的操作方法（顺序、方向、焊接位