压力管道焊接作业指导书

压力管道焊接作业指导书

编号：

1总则

为提高管道元件的焊接管理水平和手工电弧焊焊接质

量，保证质量性能，特制订本作业指导书。

2编制依据

2.1GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》

2.2GB50236-98《现场设备、工业管道焊接施工及验收规

范》

2.3HG20225—96《化工金属管道工程施工及验收规范》

2.4SH3501-97《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及

验收规范》

2.5CJJ28-89《城市供热管网工程施工及验收规范》

2.6CJJ33—89《城镇燃气输配工程施工及验收规范》

3手工电弧焊作业要素

3.1接头型式的选择

手工电弧焊的接头型式一般有对接接头、角接接头、T

型接头及搭接接头等。接头型式应按设计文件的规定或按

《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺

寸》(GB/T985-88)的规定进行选择。

3.2焊条及焊接工艺参数的选择

3.2.1焊条的选择

焊条的选择应按设计文件的规定进行选择，如设计文件

无规定时，应按公司相关的焊接工艺评定报告进行选择或按

下列原则选用焊条：

3.2.1.1考虑母材的机械性能和化学成分：

a）结构钢（低碳钢、中碳钢及普通低合金钢等）的焊接，

焊条选用抗拉强度等级与所焊钢材抗拉强度等级相同的焊

条。但当焊接结构刚性大、受力情况复杂时，应选用比母材

抗拉强度低一级的焊条；

b）合金结构钢的焊接，焊条选用熔敷金属的主要合金元

素成分与母材相近或相同的焊条；

c）钢材中碳、硫、磷等元素含量较高时，焊条选用抗裂

性好的低氢型焊条。

3.2.1.2考虑焊件的工作条件和使用性能

a）在高温或低温条件：下工作的焊件，应选用熔敷金属

的主要合金元素成分与母材相近或相同的耐热钢焊条或低

温钢焊条：

b）接触腐蚀介质的焊件，应选用不锈钢焊条或其它耐腐

蚀焊条；

c）承受振动载荷或冲击载荷的焊件，除保证抗拉强度

外，还应选用塑性和韧性较高的低氢型焊条。

3.2.1.3常用管材焊条选用见表3.2.1.3o

表3.2.1.3常用管材手工电弧焊焊条的选用

焊条

钢号

型号对应牌号系列

10、20、25E4303J422

E4316J426

20R、20g

E4315J427

09Mn2V、09Mli2VDR、

E5515-C1W707N1

09Mn2VD>

06MnNbDRE5515-C2W907Ni

16MNE5003J502

16MNRE5016J506

16MNRCE5015J507

3.2.2焊接工艺参数的选择

焊接工艺参数应按公司相关的焊接工艺评定报告进行

选择。也可根据施焊现场的有关具体情况稍作调整。

3.3焊前准备

3.3.1坡口的制备

坡口的制备按《坡口加工作业指导书》的有关要求进行。

3.3.2焊接部位的清理焊前应将坡口内及两侧各50mm范围

内的水、锈、油脂、氧化皮、泥沙等杂物清理干净。可用半

园牡、钢丝刷刷、角向磨光机等工具清理坡口。

3.3.3焊条烘干

焊条烘干按《焊接材料贮存、保管、烘干、发放作业指

导书》的有关要求进行。

3.3.4预热

焊前预热按焊接工艺规程中的要求进行。

3.4定位焊

3.4.1定位焊一般要求

定位焊采用与正式焊接相同的焊条进行焊接。定位焊缝

应对称排列。定位焊尽可能避免在仰位上。在环缝与纵缝交

叉处不应有定位焊缝，要离开交叉处50毫米左右进行定位

焊。定位焊缝的起头、收尾处应圆滑。

3.4.2定位焊缝的尺寸

在满足定位焊缝强度要求的前提下，焊缝尺寸要尽可能

小些。

3.4.2.1定位焊缝的长度：应根据焊件厚度和具体结构型

式来定，一般为5—30毫米。

3.4.2.2定位焊缝的位置及厚度：定位焊缝厚度应不超过

坡口深度的三分之二，一般为3—5毫米。

3.4.2.3定位焊的间距一般为50—200毫米。

3.4.2.4对于结构的重要部位或组对应力较大的焊口，应

适当增加定位焊的尺寸或缩小间距。

3.5电弧的引燃及运条方法

3.5.1电弧的引燃方法

电弧引燃有划擦法和碰击法两种。使用碱性焊条时，引

弧方法宜用划擦法，引弧的起始点应在焊缝起点或在距接头

前面8〜10毫米的待焊部位上，待电弧引燃后，再移至焊缝

起点或接头处施焊，然后回熔引弧处。在狭窄的地方焊接或

焊件表面不允许损伤（如焊接不锈钢）时，宜用碰击法。

3.5.2电弧的运条方法

电弧的运条方法有直线形、锯齿形、月牙形、三角形、

环形等运条法。直线形运条单一般用于对接平焊、多层焊第

一层焊缝和多层多道焊；锯齿形和月牙形运条法多用于平

焊、立焊、仰焊等：三角形运条法适用于立焊；环形运条法

适用于平焊。

3.6焊缝的起头、收尾及连接工艺

3.6.1焊缝的起头

焊缝起头应在引弧后将电弧稍微拉长或离起焊点前面

8-10毫米处引弧，对焊缝端头进行瞬时的预热，然后再压

低电弧进行正常焊接。

3.6.2焊缝的收尾

在焊接结束时，停止焊条沿焊接方向的移动，将电弧作

圆圈运动，直到填满弧坑后再拉断电弧；也可回焊一小段后

收弧（此法尤其适合于焊接热裂纹倾向较大的材料时采用）O

3.6.3焊缝的连接

焊缝的连接形式有四种情况，其操作要领分述如下：

3.6.3.1后焊缝的起头与前焊缝的收尾相接。连接方法是

在前焊缝弧坑前处（约10毫米）引弧，然后将电弧移到原弧

坑的三分之二处，填满了弧坑后再进行正常焊接。

3.6.3.2后焊缝的起头与前焊缝的起头相接。连接时，先

将前焊缝的起头磨低些，在前焊缝的起头处略前引弧，将电

弧引向起头处，并覆盖焊缝的端头处，待起头处焊平后，再

向焊接方向移动。

3.6.3.3后焊缝的收尾与前焊缝的收尾相接。连接方法是

后焊缝焊到前焊缝的接尾处时，焊速略慢些，填满前焊缝的

弧坑，然后以较快速度向前焊一些，再熄弧。

3.6.3.4后焊缝的收尾与前焊缝的起头相接。连接方法与

第三种情况基本相同，只是前焊缝的起头处应磨低些。

3.7几种位置焊接技术

3.7.1水平固定管的焊接技术

水平固定管的焊接包括平、立、仰等空间位置焊接，而

且要单面焊接双面成型。操作时，通常以平仰焊点为界，将

环形焊口分成对称的两个半圆形焊口，按仰一立、平的顺序

焊接。各层焊接操作的要点分述如下：

3.7.1.1第一层的焊接：第一层焊缝的焊接，是决定焊接

质量的关键，一般采用稍作摆动的直线运条法。

a）前半部的焊接：前半部的起焊和收尾点应超过中心线

5〜10毫米，如图3.7.1-1所示。引弧时，电流应稍大一些,

坡口面上引弧，稍拉长电弧，预热2-3秒种，待坡口两侧

接近熔化状态，表面出现“焊珠”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溶池时，迅速将

焊条抬起或灭弧，

使熔池温度下降，然后再压电弧或重新引弧进行焊接。当运

条至定位焊缝时，必须用电弧熔穿根部间隙，使之充分熔合。

在焊接过程中，从下往上焊，位置不断变化，因此焊条角度

也必须相应改变。常用的焊条角度如图3.7.1-2所示。

5〜101

一"I^

5一

4

3

1

2

5-10

图3.7.1-1起焊及收尾点图3.7.1-2分半运条

角度变化

b）后半部的焊接：后半部焊缝焊接的操作方法与前半部

相似，但上下接头一定要接好。仰焊接头时，应把先焊的焊

缝端头磨成缓坡形过渡，以易于焊接。接头处焊接时要使原

焊缝充分熔化，并使之形成熔孔，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。

3.7.1.2中间层的焊接：除第一层与最外层外，其余都称

为中间层。中间层的焊接相对比较容易，但工艺参数选择不

当也会发现气孔、夹渣、层间未焊透等缺陷。中间层焊波较

宽，一般采用月牙形或锯齿形运条法进行连续焊接，在坡口

两侧应稍作停留，焊条角度也要相应有所变化。

3.7.1.3外层的焊接：焊缝外表应均匀美观，•焊缝宽窄基

本一致。一般采用月牙形运条法，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，如图3.7.1-3所示。

3.7.2垂直固定管的焊接技术

垂直固定管的焊接也称横焊，是管子处于垂直或接近垂

直位置的焊接。各层焊接操作的要点分述如下：

3.7.2.1第一层的焊接：始焊点选定后，在坡口上引弧，

稍拉长电弧，预热始焊处，待坡口两侧接近熔化状态时，立

即压低电弧，形成熔池后采用直线形或斜锯齿形运条法施

焊。焊接过程中，要始终控制熔池形状为斜椭圆形，此时焊

缝断面形状及焊条角度如图3.7.2-1所示。换焊条的动作要

快，当焊缝尚未冷却时就再次引燃电弧。当焊一周后回到始

焊处时，将焊条转一个角度，使焊条垂直于始焊点圆弧的切

线，并压低电弧，听到有击穿声后，焊条略加摆动，填满了

弧坑后收弧。

3.7.2.2中间层的焊接：中间层的焊接采用多层多道焊，

各层道之间的排列顺序见图3.7.2-2所示。要求电流稍大些,

直线形运条。焊道间要充分熔化，焊接速度不要太快，运条

到凸起处可稍快，凹处稍慢，焊道要紧密排列。焊条的垂直

倾角要随焊道的位置不同而变化，焊下部焊道时倾角要大，

焊上部焊道时倾角要小。

3.7.2.3外层的焊接：横焊时，最外层焊缝易出现沟槽和

凹凸不平的现象。为了减少或避免这种缺陷，焊中间层的最

后一层时，坡口两侧要有一定留量，中间部份稍微凸起；而

焊外层时，上、下焊道速度要快广中间焊道稍慢，以获得圆

弧形焊缝外形。焊最后一道时，焊条倾角要小，以防止咬边

现象。焊道间可不必打渣，以使温度下降缓慢，改善焊缝成

形。

3.7.3水平转动管的焊接技术

水平转动管的焊接，因管子可以转动，焊接位置一般保

持在平、立空间位置之间的上爬坡位置，因此是难度较小的

焊接位置。各层焊接操作要点分述如下：

3.7.3.1第一层的焊接：焊接位置选择在平、立之间的上

爬坡焊位置，焊条角度如图3.7.1-2中的焊条5位置所示，

采用稍作摆动的直线运条法。引弧时，电流应稍大些，坡口

面上引弧，稍拉长电弧，预热2〜3秒种，待坡口两侧接近

熔化状态，表面出现“焊珠”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，迅速将焊条

抬起或灭弧，使熔池温度下降，然后再压电弧或重新引弧进

行焊接。一边转动管子一边焊接，焊接速度与管子转动速度

一致。当焊至定位焊缝时，必须用电弧熔穿根部间隙，使之

充分熔合。

3.7.3.2中间层及外层的焊接：焊接位置、焊条角度与第

一层焊接时的相同。一边转动管子，一边焊接，焊接速度与

管子转动速度一致。焊接操作方法与水平固定管子中间层有

外层的焊接操作方法相同。

4.0记录（下表）

4.1焊接过程记录表（式样）

4.2焊接工艺卡（式样）

焊接过程记录表

工程名称工程编号工号

母材焊接材料焊接规范

焊

施

接

焊

焊

厂

缝

焊

头

工

缝层电流电压速度备

检

日

形

长

号

号牌厚牌规

验

期

式

数(A(V(Cm/miu度注

号度号格号

)))

检验员监检

一式二份：班组：

填表:

焊接工艺卡

产品名产品编零部件图号

称号名称

WPS接点形式焊接过程

PQR1

钢号厚度指定2

基本

类组管子焊工3

金属

号直径资格

4

焊接材料5

牌号规格烘干烘烤6

温度时间

7

8

9

预热温度：

℃

层间温度：

°C

焊接位置□平焊□立焊前口组对检验

焊检验□无损检验

□成焊□仰焊口全位

置焊

单丝或多丝焊□单丝洋中□封底检验

□多丝检验

锤击□有口无□不规口清根检验

定

气