低温钢焊接工艺标准

低温钢焊接工艺标准适用范围本工艺标准适用于设计温度为-20℃～-196℃的低温设备、管道用的无镍低温合金钢和含镍钢的手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊及熔化极气体保护焊的焊接施工。施工预备技术预备〔施工标准、标准〕《工业金属管道工程施工及验收标准》 GB50235《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收标准》《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收标准》《石油化工低温钢焊接规程》《钢制低温压力容器设计规定》《钢制压力容器》《压力容器安全技术监察规程》《钢制压力容器焊接工艺评定》《钢制压力容器焊接规程》《压力容器无损检测》《焊条质量治理规程》作业人员

GB50236SH3501SH3525HG20585GB150JB4708JB/T4709JB4730JB32232.2主要作业人员序号工种技术鉴定证安全操作证其它资质1电焊工中、高级持证低温钢工程焊工合格证2管工中、高级持证3铆工中、高级持证4气割工中、高级持证5热处理工中、高级持证6探伤检测人员/持证》GB50236材料检查验收低温钢钢板、钢管、管件及锻件低温钢钢板、钢管、管件及锻件应具有出厂合格证和质量证明书。其检验工程及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。低温钢钢板、钢管、管件及锻件材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。施工前应进展外观检查，其外表不得有裂纹、气泡、缩孔、重皮、夹渣等缺陷，否则应进展消退，消退深度不应超过材料的负偏差。GB150-98C国外材料应符合合同规定的材料标准，并按相应材料标准进展复验。低温钢钢板、钢管及管件必需按要求进展低温夏比〔V型缺口〕冲击试验。因材料截面尺寸太小5mm×10mm×55mm低温夏比〔V型缺口〕冲击试验最低冲击功规定×55mm注：试验温度下三个试样的冲击功平均值不得低于表中的规定；其中单个试样的冲击功可小于平均值，但不得小于平均70%2.3.1〔6〕×55mm注：试验温度下三个试样的冲击功平均值不得低于表中的规定；其中单个试样的冲击功可小于平均值，但不得小于平均70%钢材标准抗拉强度下限值σMpab三个试样的冲击功平均值Akv.J10mm×10mm×55mm 5mm×10mm≤450189450＞σb≤5152010515＜σb＜6552714低温钢钢板、钢管、管件及锻件的使用状态、冲击韧性试验及无损检测要求应符合国家标准或行业标准外还应符合设计文件的规定。焊接材料低温钢焊条应符合国家现行的《低合金钢焊条》GB5118。低温钢焊丝应符合国家现行的《气体保护电弧焊用碳钢,低合金钢焊丝》GB/T8110的规定，焊剂应符合国家现行标准标准。国外焊材应符合生产国相应的技术标准的要求。焊接材料入库时，应核查其质量证明书，同时检查包装状况，不得有破损、受潮、锈蚀等现象。焊条应按批进展药皮含水量或熔敷金属集中氢含量的复验，其检验方法按相应的焊条标准或技术要求。GB484299.96%2.4主要工机具2.4.1设备2.4.1设备一览表序号机具名称型号 备 注1焊接电源ZX5-〔400-630〕可控硅式焊接或碳弧气刨用2焊接电源ZX7-〔250-400〕逆变式焊接使用3焊接电源WS-〔165-315〕可控硅式氩弧焊机4焊接电源MZ-〔500-1000〕埋弧焊用5焊材烘烤箱ZYHC-〔60-150〕烘烤和贮存焊条使用6空气等离子切割机PS-991～40mm各种设备性能应完好,电流电压等仪表应在检测周期内，焊接电源宜安放在通风的集装箱内。工具：焊接面罩、焊条保温筒、清渣锤、钢丝刷、气割工具、角向磨光机。2.5测量及计量器具2.5计量器具一览表序号器具名称型号备注1电流表DM6056A检测焊接电流、电压2温湿度表JWS-A4测量焊接区域及仓库温湿度3秒表1/100sec测量焊接速度用4风速计AVM-01/03测量焊接区域风速0～40m/s5红外测温仪-测量预热、后热温度0～1000℃6焊接检验尺-检测对口尺寸、焊缝外观尺寸2.6作业条件焊接工艺评定掩盖率、焊工持证率应到达100%焊接环境应符合以下规定，否则应实行有效的预热和防护措施。环境温度＞0℃手工电弧焊时风速＜m/s、气体保护焊时风速＜2m/s相对湿度＜90%无雨、雪天气施工工艺工艺流程焊接施工工艺流程焊焊前缝预热组焊接对工艺合参数格控制焊层间接清理焊工焊工焊材保管低温钢焊接取证焊材焊工艺评定焊接方案编制烘干后热处理焊接技术交底外观检查无损探伤试压验收竣工不合格焊焊接工艺评定焊接性能编焊接工工艺评定焊接进展各项检验焊接工艺审核批准不合格低温钢压力容器、压力管道焊接工艺评定应执行《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708。其余的也可执行《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收标准》GB50236《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收标准》GB50236或等于容器、管道的最低设计温度。焊工培训考核取证流程图理操焊论作工知技考识能试考考试试外观检查探伤外观检查探伤试验评定签发证不合格焊工合格证的工程应掩盖该焊工参与焊接的工作内容。且该焊工施焊工作必需在合格工程有效期内。焊材治理流程图焊材有规定时材质进展复验采证购及外观检行试焊验一级库保管二级库焊材烘干发一级库保管二级库焊材烘干发放回收并记录领取使用不合铬未用完焊条受潮二次烘干焊材库应具备防潮、通风、保暖性能，并设温湿度计实施监控。室内温度应在5℃以上，相60％。焊材需分规格、型号及批号分列排放，做出标识。焊材存放必需离地离墙300mm。焊材烘干设专职烘烤治理员焊接材料在烘干及保温时应严格按要求执行。烘干焊条时应留意防止焊条因骤冷骤热而导致烘干时，必需间隔且有明显的标记。焊接材料的烘干标准可参照焊接材料说明书和焊接工艺的要求确定。焊前要求烘干的焊接材42烘干后的焊接材料应存放在规定要求恒温温度的恒温箱内，并按不同型号、不同牌号、不同规格分别摆放，并设置明显标记。焊材烘烤治理员对焊接材料的烘干、保温、发放及回收应作具体记录。推举焊接材料的烘干温度、保温时间。类 别牌 号温度〔℃〕时间〔类 别牌 号温度〔℃〕时间〔h〕J507RH低温钢焊条W607W607H、W707NiW107、W107Ni400350400350111135013501烧结焊剂SJ101SJ102、SJ603HJ431300~350300~350222502熔炼焊剂HJ250300~3502工艺操作过程焊材选用碳素钢、锰钢应选与母材成分份和性能一样或相近的〔低氢型〕高韧性材料，也可选用低镍合金焊材。含镍钢应选含镍量与母材成分〔韧性〕一样或稍高的焊接材料。异种低温钢焊接时，应选用低温韧性较高的钢材相匹配的焊条。常用低温钢推举选用的焊条牌号手工电弧焊埋弧焊氩弧焊钢号手工电弧焊埋弧焊氩弧焊钢号焊条型号焊条牌号焊丝牌号焊剂型号焊丝牌号09Mn2V E5515-C1 W707Ni H08Mn2MoVA09Mn2VDR E5515-C1 W707Ni -HJ250-ER55-C1-09MnD E5015-G W607--ER55-C109MnNiD - W707H10Mn2AYD507A09MnNiDR - W707H10Mn2AYD507A06MnNbDR E5515-C2 W907Ni--ER55-C216MnD E5015-G J507RHH10Mn2AYD504AER55-C116MnDR E5015-G J507RHH10Mn2AYD504AER55-C115MnNiDR E5015-G W607--20MnMoD E5516-G J556RH--3.5Ni E5015-C2L W107/W107NiH05Ni3ASJ603ER55-C39Ni Ni-Gr-Nb-Ti InconeI823.2.2焊缝坡口形式、尺寸、加工方法及组对要求。--70Ni-Mo-W-焊缝坡口形式、尺寸应符合设计文件和焊接工艺指道书的规定。坡口面加工宜承受机械方法。当承受火焰切割时，应去除过热层和氧化层，并将外表凹凸不平处打磨平坦，火焰切割时环境温度应＞0℃，否则应进展预热。坡口外表应无裂纹、夹渣、分层等缺陷焊缝组对不得承受锤击等强制手段进展组装，不得在受压元件上刻划或敲打材料标记和焊工钢印。壁厚一样的管子、管件组对时，应使内壁平齐，其错边量应≤管壁厚度的10%，且≤0.5mmbδn设备、容器筒体组对时bδnδnδnbδn3.2.2.6设备、容器筒体组对时A、Bb按焊缝类别划分的对口错边量按焊缝类别划分的对口错边量b对口处的名义厚度δnAB≤12≤1/4δn≤1/4δn12＜δn≤20≤3≤1/4δn20＜δn≤40≤3≤540＜δn≤50≤3≤1/8δn＞50＞50≤1/6δn，且≯10≤1/8δn，且≯20AB类焊接接头的错边量要求。不同壁厚的管子或设备组对当管道对口内壁错边量超过〔本标准3.2.3.5条，或设备错边量超过〔本标准3.2.2.6条〕应按图规定削薄厚件边缘。15°δ1 δ2δ1外壁尺寸不等

δ215°组装时卡具、临时支架、定位焊的工艺均应和正式焊接一样，手工电弧焊定位焊缝的尺寸见下表。3.2.2.8手工电弧焊定位焊缝的尺寸一览表工件厚度〔mm〕焊缝高度〔mm〕焊缝长度〔mm〕焊缝间距〔mm〕≤4＜4＞550～1005-20≤0.7δn6＞10100～300＞20＜8＞50250～400打。低温钢板、钢管下料时应做材料移置标识，以防止剩余材料错用。施工工艺参数预热焊前预温度应按设计要求或设计指定的施工验收标准及编制的焊接作业指导书规定进展。《石油化工低温钢焊接规程》SH3525推举预热温度见下表3.3.1.2推举预热温度序号厚度〔mm〕420MPa490～530MPa590MPa690MPa1≤20---75～125℃220＜δn＜25-50～100℃50～100℃100～150℃325＜δn≤32-75～125℃75～125℃125～175℃432＜δn≤3850～100℃100～150℃100～150℃150～200℃5＞3875～120℃125～175℃125～175℃150～200℃：950mm预热方法宜承受电加热法。预热时应保证坡口两侧均匀受热。预热范围应以对口中心为基准，两侧各不小三倍焊件壁厚，且不小于100mm范围。低温钢焊前预热温度一般不宜过高，不同钢号相焊时预热温度按预热温度要求较高的钢号选取。0℃时，全部未要求预热钢材的焊缝也应在始焊处100mm15℃以上。焊接工艺参数焊接线能量的掌握：焊接线能量公式为：Q=IU/V×60Q—焊接线能量I—焊接电流；U—电弧电压；V—焊接速度cm/mi低温钢焊接线能量掌握范围应依据焊接工艺评定确定20～40KJ/cm15～35KJ/cm工艺参数焊接工艺参数应依据焊接评定报告确定焊缝金属类型焊条直径〔mm〕焊接电流〔A〕焊接电压〔V〕电源极性焊缝金属类型焊条直径〔mm〕焊接电流〔A〕焊接电压〔V〕电源极性铁素体/珠光体3.290～12023～24DC-铁素体/珠光体4.0120～16024～26DC-3.3.2.2〔2〕推举埋弧自动焊的焊接工艺参数温度级别钢种焊丝牌号焊丝直径焊剂焊接电流〔A〕焊接电压〔V〕-40℃16MnDH10Mn2A2.0YD504A260～40036～42H10Mn2A5.0YD504A750～82036～43-70℃09Mn2VH08Mn23.0HJ250320～45032～3809MnTiCuR MoV3.3.2.2〔3〕推举手工钨极氩弧焊焊接工艺参数直径〔mm〕焊接电流〔A〕焊接电压〔V〕电源极性 极伸出长〔mm〕氩气流量L/min2.0 60～100 18～20 CD+ 8～16 3～8 5～202.570～110 18～22CD+ 8～16 3～85～20钨极施工过程应留意的问题钨极焊接一般规定焊前应将坡口及两侧20mm范围内的油污、铁锈、污物清理干净。地线应于焊件接触结实，焊接时在坡口内引弧，焊件外表不得有电弧擦伤等缺陷。焊接时应严格掌握接线能量，在保证焊透及溶合良好的条件下，应选用小工艺标准，即小电流、短电弧、较快焊接速度和多层多道焊，层间温度不应过高。确认无缺陷前方可按原工艺焊接。焊接收弧时应将弧坑填满，并用砂轮磨去弧坑缺陷。多层焊时层间接头应错开30～50mm。必要时焊缝完成后，宜对焊缝进展外表焊道退火处理。焊接时选用焊条直径不宜过大，焊接初层焊道焊条直径一般不超过3.2mm，填充和盖面直径4mm。卡具、临时支架与母材接触局部材质应和母材一样或相近，夹具撤除应用砂轮磨除，严禁敲打。薄壁小直径低温钢管道承受钨极氩弧焊接，厚壁低温钢管道承受钨极氩弧焊打底。当母材为含镍钢时宜在管内充氩保护或承受其它反面保护措施。依据钢材种类和焊接工艺规程需要进展后热处理的钢，焊缝完成后应马上后热，后热温度一200℃～350℃，保温时间于壁厚有关，一般不低于0.5施工环节及重要工序压力容器产品焊接试板低温压力容器每台至少应做产品焊接试板一块，试板的备制、数量、位置按GB150-98附录C《低温压力容器》第C4.5条款执行。产品试板的钢号、批号、规格、焊接及热处理工艺均应与容器壳板一样，试板应由施焊容器的焊工，在与容器焊接一样的条件下焊接〔一般点固在容器筒体纵焊缝延线上焊接；试板焊缝检验工程应和容器一样，容器有热处理要求的试板应与一起进展热处理。试样的尺寸、截取、试验方法及合格指标应符合《钢制压力容器焊接试板的力学性能检验》JB4744-2023焊缝内部缺陷的返修经射线或超声波检查的焊缝，觉察超标缺陷时，应按检测结果分析缺陷性质、产生缘由，并确定位缺陷所在部位〔必要时可用超声复测，确定修补侧；内部缺陷的去除承受砂轮磨削或碳弧气刨的方法进展，当承受气刨去除时应用砂轮磨去渗碳层，修整刨槽至便于焊接外形，并经渗透探伤，确认缺陷完全去除后再进展焊补，2/3。如到达2/3缺陷仍未完全去除时，应停顿去除并进展焊补，然后从另一侧再次去除和焊补；修补焊缝的长度不得小于50mm，且返修后应按原探伤方法、要求检验合格；同一部位〔焊缝内、外侧各作为一个部位〕的修补不宜超过两次，对经过两次修补仍不合格的焊缝，应编制返修工艺，实行牢靠的技术措施，经单位技术负责人批准前方可实施修补；焊接修补的部位、次数和检测结果应作好记录。焊后热处理焊后热处理应按设计要求或设计指定的施工验收标准及编制的焊接作业指导书规定进展。焊后热处理具体操作工艺执行《热处理施工工艺标准》的规定。3.3.3.3同种材料不同的产品，不同的施工验收标准，焊后热处理稍有差异，这里只介绍《石油化工低温钢焊接规程》SH3525推举焊后热处理条件下表。09Mn2VDR钢种16MnR、2.5Ni3.5NI9Ni09Mn2VDR钢种16MnR、2.5Ni3.5NI9Ni焊后热处理温度〔℃〕最少保温时间〔h〕50mm不要求热处理按厚度确定最少保温时间〔h〕16MnDR06MnNbDR580-620580-620≥593593-635≥1/4≥1/41/41/4δ/25δ/25δ/25δ/25质量检验质量检验标准：质量检验标准按设计要求或设计指定的施工验收标准的标准执行〔一般状况可参照《钢制压力容器》GB150-98CSH3525〕〔施焊前检验、焊接过程检验参照《通用局部焊接施工工艺标准。外观焊缝应与母材圆滑过度，焊缝外表不允许有裂纹、气孔、夹渣、飞溅、弧坑、咬边等缺陷。焊缝余高be〔1〕管道：e≤1+0.1b,且be〔2〕压力容器：A、B103mm。角焊缝焊脚高度不得低于设计要求，焊缝外表不得向外凸起，凸起局部应磨平。1～2mm硬度检验焊缝热处理后硬度检验的数量、合格标准应符合设计或设计指定标准标准的要求。硬度测定时应硬度计应选用无压痕式。一般状况下焊缝硬度值不宜超过母材布氏硬度值的25%。无损探伤无损探伤检测方法、检测数量、合格标准及要求应按设计规定或设计指定的检测标准〔施工验收标准〕执行。压力容器按GB150-98附录C《低温压力容器》第C4.6条款执行管道按《石油化工低温钢焊接规程》SH35256.2设备或管道的外表探伤按《石油化工低温钢焊接规程》SH35256.2焊缝内部缺陷的无损检测应优先选用射线探伤方法，且符合国家现行的JB4730《压力容器无损检测》的规定。24小时后进展，且焊缝必需经外观检查合格；特别工艺或关键掌握点4.4特别工艺或关键掌握点序号序号关键掌握点主要控 制 方 法1焊材焊工使用焊条应携带保温筒，焊材使用、烘干、发放均应记录，做到有可追溯性。2风、雨、雪防护室外作业，手工焊时风速＜8m/s、气体保护焊时风速＜2m/s、雨雪天应防搭设风棚3焊