CWAN 0099--2023 液化天然气用奥氏体不锈钢管焊接工艺规程

ICS25.160.10

CCSJ33

团体标准

T/CWAN0099—2023

液化天然气用奥氏体不锈钢管焊接工艺规程

Weldingprocedurespecificationofausteniticstainlesssteelpipesforliquefiednaturalgas

2023-12-26发布2024-02-01实施

中国焊接协会发布

T/CWAN0099—2023

液化天然气用奥氏体不锈钢管焊接工艺规程

1范围

本文件规定了气体运输船液化天然气用奥氏体不锈钢管焊接的一般要求、工艺要求、检验、返修、

焊后处理、安全防护等内容。

本文件适用于外径≥11mm的、壁厚2.1mm~16mm范围内的气体运输船液化天然气用奥氏体不锈钢

管焊接。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于

本文件。

GB9448焊接与切割安全

GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法

GB/T4842氩

GB/T25774.1焊接材料的检验第1部分：钢、镍及镍合金熔敷金属力学性能试样的制备及检验

GB/T29713不锈钢焊丝和焊带

GB/T32964液化天然气用不锈钢焊接钢管

GB/T38810液化天然气用不锈钢无缝钢管

CB/T3558船舶钢焊缝射线检验工艺和质量分级

CB/T3559船舶钢焊缝超声波检验工艺和质量分级

CB/T3761船体结构钢焊缝修补技术要求

CB/T3802船体焊缝表面质量检验要求

CB/T3958船舶钢焊缝磁粉检测、渗透检测工艺和质量分级

AWSD18.2奥氏体不锈钢管内部焊接变色等级指南（Guidetowelddiscolorationlevelsoninsideof

austeniticstainlesssteeltube）

3一般要求

3.1焊接方法

液化天然气用奥氏体不锈钢管焊接宜选用钨极氩弧焊。

3.2环境要求

3.2.1不锈钢管焊接生产场地应与碳钢管、有色金属管、其他不锈钢管等焊接生产场地分开，避免材料

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及工具混用。

3.2.2施焊环境风速不宜大于2m/s，若施焊环境风速大于2m/s，应采取相应的挡风、防风措施。

3.2.3在雨、雪天气环境下，应避免露天施焊，采取相应的防雨、防雪措施。

3.3焊接设备

3.3.1焊接设备和装置应适合于拟定的用途，并保持在有效的工作状态下。

3.3.2焊接设备的仪器仪表应计量合格，并在检定有效期内。

3.4焊接人员

3.4.1焊接施工人员应具备认定的技能资格，经考核合格后持证上岗。

3.4.2焊接施工人员应熟悉生产现场环境，且经过焊接作业安全培训。

3.4.3焊接施工人员应熟悉焊接设备操作流程，熟悉焊丝使用要求及焊接工艺参数特点。

3.4.4焊接施工人员应熟悉相关的设计图纸、焊接工艺文件等，能够按照设计图纸、焊接工艺文件等要

求进行施工。

3.5焊接材料

3.5.1不锈钢管母材应符合GB/T32964和GB/T38810的要求。

3.5.2焊接材料应与不锈钢管的化学成分相匹配，宜选用表1规定的焊接材料，或选用强度等级、化学

成分相当的其他标准及型号的焊接材料。

表1焊接材料

母材

序号焊丝①

统一数字代号牌号

1S3040806Cr19Ni10

GB/T29713的308L

2S30403022Cr19Ni10

3S3160806Cr17Ni12Mo2

GB/T29713的316L

4S30603022Cr17Ni12Mo2

5S3216806Cr18Ni11Ti

GB/T29713的347L

6S3477806Cr18Ni11Nb

注：①焊接材料熔敷金属应按GB/T229的规定进行夏比V型缺口（KV2）冲击试验，冲击试样尺

寸及取样位置按GB/T25774.1的规定，冲击试验温度为-196℃，测定五个冲击试样的冲击吸收能量

（KV2）。在计算五个冲击吸收能量（KV2）的平均值时，应去掉一个最大值和一个最小值。余下的三

个值中有两个应不小于29J，另一个可小于29J，但不应小于20.3J，三个值的平均值不应小于29J。

3.5.3焊丝表面应无油污、水分等影响焊接质量的杂质。

3.5.4焊接用保护气体氩气应符合GB/T4842规定的纯氩技术指标要求，氩气纯度应不低于99.99％。

4工艺要求

4.1焊前准备

4.1.1不锈钢管焊接坡口宜采用V型坡口，坡口示意见图1。其中坡口角度α控制在60±5°范围内，根

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部间隙b控制在1.5mm~3.5mm范围内。

标引序号说明：

D——管子外径；

t——管子壁厚；

α——坡口角度；

b——根部间隙。

图1焊接坡口示意图

4.1.2焊接坡口加工宜采用机械加工、等离子切割方法。若采用等离子切割方法进行坡口加工时，坡口

加工后宜采用不锈钢专用的机械打磨工具去除坡口面氧化层。

4.1.3管段切割后切口应修整光顺，同时应去除坡口的加工残留毛刺。

4.1.4对焊接坡口面和坡口两侧50mm范围内进行清理，去除锈蚀、油污、水分等影响焊接质量的杂质。

4.1.5焊接前管内应充氩气保护，采用胶带等密封材料封堵所焊不锈钢管接缝两端面及坡口面，一端充

氩气，另一端开小孔进行排气。焊接前不锈钢管内部氧气含量应小于或等于25ppm，保持管内充气流量

为12L/min～18L/min范围内。

4.1.6不锈钢管对接装配时，不锈钢管接口的错边量d应不大于0.5mm，如图2所示。

图2装配错变量示意图

4.1.7不锈钢管对接装配可采用定位焊固定方法或码板固定方法。

4.1.8若采用定位焊固定方法进行装配时，宜在坡口根部做定位固定，定位焊数量和长度见表2。

表2定位焊数量和长度

单位为毫米

定位焊数量

管子外径定位焊长度

D个

D≤100≥2

100＜D≤200≥46~10

D＞200≥6

4.2焊接

4.2.1打底焊接时，先撕开坡口面上一定长度的密封材料，焊完一段后，再撕开下一段的密封材料，

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逐段焊接。

4.2.2采用直流正接的电流极性，待焊母材接电源正极，焊炬接电源负极。

4.2.3不锈钢钢管的焊接通常以低热输入、短电弧的方法进行焊接。焊接时，应使电弧稳定而快速地

直线运动，避免两边摆动。

4.2.4焊接参数宜按表3的要求进行选定。

表3推荐焊接工艺参数

管子壁厚焊丝直径焊接电流电弧电压焊接气体流量

t焊层

mmmmAVL/min

打底层2.070~909~1115~18

2.1≤t≤3

盖面层2.075~959~1115~18

打底层2.075~9510~1215~18

3＜t≤8填充层2.080~10010~1215~18

盖面层2.080~10010~1215~18

打底层2.480~10010~1215~18

8＜t≤16填充层2.4100~12010~1215~18

盖面层2.4100~12010~1215~18

4.2.5焊接引弧应在坡口内进行。

4.2.6当焊接熄弧后重新引弧时，应采用不锈钢专用打磨工具将弧坑打磨成圆弧过渡状态，剪掉焊丝端

部被氧化部分，再在弧坑后面重叠焊缝5mm~10mm处引弧。电弧引燃后，保持焊接电弧在引弧处停留，

直至重叠焊缝完全熔化，再沿着焊接方向继续焊接。

4.2.7焊接过程中应控制道间温度不超过150℃。

4.2.8对于壁厚≤6mm的不锈钢管焊接，焊接全过程应保持管内充氩气保护，焊接结束停留数分钟后，

再停止管内充气保护。

4.2.9对于壁厚＞6mm的不锈钢管焊接，焊缝厚度焊接至6mm以上时，方可停止管内充气保护。

4.2.10焊接结束时，应逐渐减小焊接电流，使熔池逐渐变小。熄弧后，氩气在收弧处延时保护，直至熔

池冷却，焊炬方可移开。

5检验

5.1.1不锈钢管内部焊接变色程度应符合或优于AWSD18.2规定中2号试样的焊接变色程度。

5.1.2对焊缝表面进行目视检测，焊缝质量应符合CB/T3802的要求。

5.1.3焊缝表面的无损检测宜采用渗透检测方法。渗透检测应符合CB/T3958的要求，除特殊要求外，

其质量等级不应低于II级。

5.1.4焊缝内部的无损检测可采用射线检测或超声波检测方法。射线检测应符合CB/T3558的要求，除

特殊要求外，其质量等级不应低于