合金鋼管道焊接熱處理

1、-作者xxxx-日期xxxx合金鋼管道焊接熱處理【精品文檔】焊接作業(yè)指導(dǎo)書（含焊接熱處理工藝） 合金鋼管道（15CrMoG） 編制人： 審核人： 批準人： 建設(shè)機械分公司技術(shù)質(zhì)量部目 錄一、適用范圍33二、編制依據(jù)3三、工程一覽4四、對焊工及熱處理工的要求4五、焊接材料的選擇4六、焊接設(shè)備、材料及焊接環(huán)境的要求5七、主要施工機具5八、焊接施工668.2 焊接工藝及流程6九、焊接熱處理8889109.5 質(zhì)量檢查與技術(shù)文件15十、質(zhì)量檢驗16十一、安全技術(shù)措施18一、適用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于鞍鋼股份能源管控中心1#4#干熄焦余熱發(fā)電項目工程的管道安裝施工。1.1總則1、為了保證鍋爐焊接熱處理質(zhì)

2、量，指導(dǎo)焊接熱處理作業(yè)，特制定本工藝。2、本工藝適用于鍋爐、壓力容器、壓力管道及在受壓元件上焊接非受壓元件的安裝檢修焊焊前預(yù)熱、后熱和焊后熱處理工作。3、焊接熱處理的安全技術(shù)、勞動保護應(yīng)執(zhí)行國家現(xiàn)行的方針、政策、法律和法規(guī)有關(guān)規(guī)定。4、焊接熱處理除執(zhí)行本工藝的規(guī)定外，還應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準規(guī)范的規(guī)定以及設(shè)計圖紙的技術(shù)要求。二、編制依據(jù) 1、施工藍圖； 2、DL/T5031-94電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范 管道篇; 3、DL/T 821-2002 鋼制承壓管道對接焊接接頭射線檢驗技術(shù)規(guī)程； 4、DL/T869-2004火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程； 5、壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道TSGD0001

3、-2009 6、GB/T173941998金屬里氏硬度試驗方法 7、DL/T8192002火力發(fā)電廠焊接熱處理技術(shù)規(guī)程 8、GB/T164002003絕熱用硅酸鋁棉及其制品三、工程一覽名稱規(guī) 格材 質(zhì)管道類別管道長度無縫鋼管D3771315CrMoGGD1無縫鋼管D273915CrMoGGD1四、對焊工及熱處理工的要求1、參加本工程焊接的焊工必須有焊工合格證，并有相應(yīng)的合金鋼氬弧焊合格項目，凡無此合格項目的焊工不得超項焊接。2、焊工應(yīng)良好的工藝作風(fēng)，嚴格按照給定的焊接工藝和焊接技術(shù)措施進行施焊，并認真進行質(zhì)量自檢。3、焊工在施焊前應(yīng)認真熟悉作業(yè)指導(dǎo)書，凡達不到作業(yè)指導(dǎo)書要求時，焊工應(yīng)拒絕施焊。

4、當(dāng)出現(xiàn)重大質(zhì)量問題時，報告有關(guān)人員，不得自行處理。4、合格焊工中斷受監(jiān)部件焊接六個月以上者再次擔(dān)任受監(jiān)部件焊接工作時，必須重新考核。5、嚴格按設(shè)計圖紙施工，不得漏焊或焊縫焊口尺寸達不到設(shè)計要求。6、焊工對本人施焊的焊口打上自己鋼印號，并進行自檢，確認合格后方可離開，否則應(yīng)進行整改。7、焊接班組成員應(yīng)對小組成員焊工的焊口進行互檢，質(zhì)檢員進入現(xiàn)場對焊縫進行隨機抽檢。8、焊接熱處理工必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并考核取得資格證書。9、焊接熱處理工應(yīng)遵守規(guī)范及焊接作業(yè)指導(dǎo)書中有關(guān)熱處理部分的規(guī)定，做到操作無誤、記錄準確。10、焊接熱處理工熱處理后必須進行自檢，并積累和整理熱處理資料。五、焊接材料的選擇管道的焊接規(guī)

5、 格材 質(zhì)焊 接 方 法焊 接 材 料D3771315CrMoG手工鎢極氬弧焊打底手工電弧焊蓋面H08CrMoAR307（E5515-B2）D273915CrMoG手工鎢極氬弧焊打底手工電弧焊蓋面H08CrMoAR307（E5515-B2）六、焊接設(shè)備、材料及焊接環(huán)境的要求1、工程中所用的焊接設(shè)備應(yīng)能滿足工藝要求，焊機應(yīng)調(diào)節(jié)靈敏、參數(shù)指示正確，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時應(yīng)及時報有關(guān)人員進行維修或更換，不得帶病作業(yè)。2、鎢極氬弧焊電極應(yīng)采用鈰鎢極，氬氣純度不得低于99.95%。3、本工程中所用的焊接材料必須具有產(chǎn)品質(zhì)量合格證，且經(jīng)復(fù)檢合格。4、焊條在使用前應(yīng)進行烘焙，堿性焊條：350380,烘焙1小時，焊條從

6、烘干箱中取出后必須放進保溫桶內(nèi)使焊條能保持恒溫，做到隨取隨用，焊條冷卻就不能使用，必須重新烘烤，注意烘烤次數(shù)不能超過兩次，兩次后不能使用，焊條發(fā)放需做好書面記錄。5、焊絲使用前應(yīng)清除銹垢和油污，直至露出金屬光澤。工程施工前應(yīng)看清牌號，所用的焊接材料嚴禁混用、亂用。6、焊條、焊絲應(yīng)存放于干燥、通風(fēng)良好、溫度大于5，且相對空氣濕度小于60%的庫房內(nèi)。7、發(fā)現(xiàn)焊接材料存在質(zhì)量問題時應(yīng)停止使用。8、在焊接合金鋼管道時，允許的最低環(huán)境溫度為10，當(dāng)環(huán)境溫度低于以上溫度時不得進行焊接施工。9、在焊接施工中應(yīng)有防風(fēng)、防雨、防雪等措施。七、主要施工機具1、直流逆變焊機、手工電弧焊工具、手工氬弧焊工具、遠紅外焊

7、條烘干機、自動測溫儀；2、直向磨光機、角向磨光機、鋼絲刷；3、焊條保溫筒；4、防風(fēng)、防雨棚；5、熱處理控制箱、履帶式加熱器、熱電偶；6、保溫石棉板。八、焊接施工對到貨的15CrMoG管道及管件，除欲對質(zhì)量證明文件和外觀進行驗收外，還應(yīng)進行100%光譜及硬度檢測，確認材質(zhì)無誤和其熱處理狀態(tài)為符合退火供貨狀態(tài)要求，其硬度187HB。8.2 焊接工藝及流程1、本工程焊接采用手工鎢極氬弧焊打底、手工電弧焊蓋面。2、焊前預(yù)熱：預(yù)熱的目的是為減少焊縫與焊件的溫度梯度，降低焊接接頭冷卻速度，降低溫差所產(chǎn)生的淬硬組織與應(yīng)力，預(yù)熱是防止冷裂紋產(chǎn)生的有效措施之一。a、蒸汽管道管道材質(zhì)為15CrMoG，焊前應(yīng)對其進

8、行預(yù)熱，預(yù)熱及層間溫度應(yīng)達到150200，預(yù)熱范圍不小于100mm，加熱區(qū)以外的100mm范圍內(nèi)予以保溫。b、點固焊時也應(yīng)預(yù)熱到要求的溫度，采用電加熱法，預(yù)熱應(yīng)使焊口兩側(cè)及內(nèi)外壁溫度均勻，防止局部過熱，邊加熱邊用紅外測溫儀控制其預(yù)熱溫度，如焊縫返修其預(yù)熱溫度應(yīng)比原來高。3、坡口形式按設(shè)計文件要求，如設(shè)計文件無規(guī)定時，蒸汽管道管道焊口應(yīng)采用“V”型坡口，應(yīng)用坡口機加工，坡口尺寸如右圖所示： 為壁厚；角3035；間隙13mm；鈍邊12mm；焊件對口時一般應(yīng)做到內(nèi)壁齊平，如有錯口，其組對錯邊量應(yīng)小于管壁厚的10%且不大于1mm。 “V”型4、有關(guān)焊接工藝參數(shù)氬弧焊工藝參數(shù)焊層/焊道母材焊接方法焊絲牌

9、號(mm)焊絲直徑(mm)極性焊接電流(A)電壓（V）焊接速度Cm/min115CrMoGGTAWH08CrMoA直流正接150-18014-168-12手工電弧焊工藝參數(shù)焊層/焊道母材焊接方法焊絲牌號(mm)焊絲直徑(mm)極性焊接電流(A)電壓（V）焊接速度Cm/min215CrMoGSMAWR307(E5515-B2)直流反接90-11022-241012315CrMoGSMAWR307(E5515-B2)直流反接90-11022-2410125、由于氬弧焊時對雜質(zhì)較為敏感，因此焊件在組裝前應(yīng)將焊口表面及附近20mm母材內(nèi)、外壁的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤。6、焊口的局部

10、間隙過大時，應(yīng)設(shè)法休整到規(guī)定的尺寸，嚴禁在間隙內(nèi)加填塞物。7、除設(shè)計規(guī)定的冷拉口外，其余焊口應(yīng)禁止用強力對口更不允許利用熱膨脹法對口，以妨引起附加應(yīng)力。8、焊接施工過程中包括對口裝配、施焊、熱處理和檢驗等四道工序，本道符合要求后方可進行下道工序，否則禁止下道工序的施工。9、蒸汽管道組對焊接時由于管徑較大，因此定位焊縫應(yīng)具有一定的長度（1520mm）和厚度(22.5mm)，然后進行打底焊。再進行填充蓋面，施焊順序同打底焊，其間應(yīng)注意層間清理及質(zhì)量檢查。10、為防止裂紋的產(chǎn)生，打底焊縫應(yīng)具有足夠的厚度（22.5mm），打底焊后要及時填充蓋面，當(dāng)天焊完。打底焊、蓋面焊最好由兩名焊工對稱焊接完成。11

11、、焊口焊完之后把熔渣、飛濺物清理干凈，經(jīng)外觀自檢合格后施焊焊工在焊縫附近打上自己的鋼印代號。12、施工過程中嚴禁在管子上隨便引弧、焊接支架、吊耳等。13、管子焊接時，管內(nèi)不得有穿堂風(fēng)。14、因為15CrMoG耐熱鋼裂紋傾向較大，所以焊接時應(yīng)設(shè)法減小焊縫的拘束度，盡量在自由狀態(tài)下焊接，以免因剛性過大而引起過大內(nèi)應(yīng)力而導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生裂紋。為此，除了要求班組在施工時嚴格按照焊接工藝指導(dǎo)書的焊接順序與方向施焊外，還要注意不要對焊件進行強制固定。所以施工時應(yīng)先將管道在自由狀態(tài)下對接好，并且坡口達到要求及焊縫預(yù)熱溫度（150200），符合要求后方可施焊。第一層為鎢極氬弧焊打底，第二、三層位手工電弧焊蓋面。焊

12、接過程中層間溫度不應(yīng)低于預(yù)熱溫度，這樣才能保證焊接接頭不致產(chǎn)生淬硬甚至裂紋。但也不能過高，以免過燒使晶粒粗大，降低性能。（保持層間溫度有和預(yù)熱溫度同樣的作用，如果只注意預(yù)熱而不保持層間溫度，預(yù)熱也就失去意義。因為預(yù)熱只能保證第一層焊縫的施焊溫度，在以后各層施焊時，層間溫度就是其預(yù)熱溫度。）每焊完一次必須用砂輪機清根以防止夾渣。焊縫最好一次成型，如有斷續(xù)焊縫，必須重新預(yù)熱。在氬弧焊時，應(yīng)做好防風(fēng)措施以防止焊縫產(chǎn)生氣孔。每焊完一道焊縫必須用保溫材料將焊縫包裹好，以防止焊縫冷卻太快產(chǎn)生裂紋。九、焊接熱處理 為降低焊接接頭的殘余應(yīng)力，改善焊縫的組織與性能，多數(shù)合金鋼管需要進行焊接熱處理作業(yè)。但是，凡采

13、用氬弧焊或低氫型焊條，焊前預(yù)熱和焊后適當(dāng)緩冷的下列部件可免做焊后熱處理。 壁厚小于或等于10mm，管徑小于或等于108mm的15CrMoG管子。 主要勞動力計劃; 熱處理工2人，電工1人，配合人員2人。 熱處理人員要求: 焊接熱處理人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并取得資格證書，做到持證上崗且具備良好的安全意識和質(zhì)量意識。 熱處理人員應(yīng)按照火力發(fā)電廠焊接熱處理技術(shù)規(guī)程DL/T819的有關(guān)規(guī)定履行相應(yīng)的職責(zé)。 填寫熱處理施工工藝卡并經(jīng)過專業(yè)負責(zé)人簽字，方可熱處理焊口。 應(yīng)嚴格執(zhí)行熱處理施工技術(shù)措施及工藝卡進行操作，做到操作無誤，記錄準確。 主要施工機具設(shè)備：序號名稱型號/規(guī)格單位數(shù)量備注1熱處理控制柜臺12

14、電加熱帶273、377件23電加熱繩SCDm64電源電纜16m305熱電偶根36補償導(dǎo)線根27硅酸鋁針刺毯6000*600*25件48鋼絲鉗把19鐵絲4#2 施工所用的防護用品質(zhì)量合格，數(shù)量能保證連續(xù)性施工； 施工所需消耗性材料全部到位，施工中注意節(jié)約。作業(yè)條件 使用的機械設(shè)備及工器具處于正常狀態(tài)。 施工道路應(yīng)暢通無阻、照明滿足要求 防風(fēng)、雨、滑等設(shè)施齊全； 高空作業(yè)平臺架板牢固可靠； 防火器具齊全； 各類作業(yè)記錄表格滿足作業(yè)質(zhì)量記錄要求； 防火器具齊全； 進行施工技術(shù)（安全）交底，員工熟知工藝流程、安全措施、質(zhì)量要求等各項內(nèi)容。熱處理作業(yè)程序熱處理控制柜溫度調(diào)節(jié)加熱帶及保溫被綁縛 熱處理前準

15、備 降溫 保溫 升溫加熱1） 管道材質(zhì)為15CrMoG，規(guī)格為D37713、D2739，熱處理溫度按下表執(zhí)行。材質(zhì)溫度（）厚度（mm）厚度（mm）25恒溫時間（h）恒溫時間（h）15CrMoG6707001/21焊后立即進行局部高溫回火處理，升溫、降溫速度，6250/（單位為/h，為焊件厚度）且不大于300/h。降溫時，300以下可不控制。具體看熱處理卡。（1-1）15CrMoG焊接熱處理卡片（1-1）焊接方法GTAW+SMAW焊接材料焊條R307焊絲H08CrMoA焊條烘干溫度*時間*shiijan間(350-400)*2h坡口加工方法機械加工坡口角度605 坡口鈍邊焊前預(yù)熱溫度（）150-

16、200焊前預(yù)熱方法電加熱管內(nèi)保護充Ar規(guī)范參數(shù)線能量適當(dāng)增大，一個焊口應(yīng)連續(xù)焊完層間溫度（）150-200后熱立即300-350,恒溫30min,保溫緩冷焊后熱處理熱處理溫度（）670-700恒溫時間377x131h273x9加熱速度(/h)（20010）/h冷卻速度(/h) 300以上：（20010）/h ，300以下 :空冷2） 具體采用電加熱器包繞焊縫，用硅酸鋁棉層保溫，保溫層厚度50mm，溫度控制采用電加熱器自動控溫儀控制。3) 對主管道與接管的焊接（如管座），應(yīng)按主管的壁厚計算焊接熱處理的升、降溫速度。4)對返修焊件的恒溫時間按焊件的名義厚度計算，名義厚度如表1。表1 焊件名義厚度的

17、計算焊縫高度或返修焊厚度h/mm焊件的名義厚度/mmh5mm3h5h5mm10mm2h10h10mmh205） 熱處理的加熱寬度，從焊縫中心算起，每側(cè)不小于管子壁厚的3倍，且不小于60 mm。對于特殊位置的焊口如三通、閥門及焊口邊緣有障礙物時候，可用履帶型加熱帶和繩型加熱帶結(jié)合使用。6）熱處理的保溫寬度，從焊縫中心算起，每側(cè)不小于管子壁厚的5倍，且每側(cè)應(yīng)比加熱器的安裝寬度增加不少于100mm,以減少溫度梯度。保溫厚度以40-60mm為宜，所用儀表、熱電及附件，應(yīng)根據(jù)計量要求進行標(biāo)定或校驗。7）熱處理方法：熱處理的加熱方法采用遠控履帶式電阻加熱方法，具體使用方法如下:（1）把熱電偶固定在焊縫上，

18、熱電偶探頭與焊縫接觸好，然后把加熱帶包在焊縫上，用保溫材料包扎好，接通電源進行處理。（2）熱處理時，管道的臨時支撐應(yīng)在熱處理完畢后及時拆除，管道的冷拉焊口臨時固定應(yīng)在熱處理完畢后拆除，承重部位的焊縫在處理前應(yīng)加臨時支撐，以防在處理過程中產(chǎn)生變形。立管的加熱帶應(yīng)防止其下落。恒溫時，在加熱范圍內(nèi)任意兩點間溫差應(yīng)低于50。（3）焊接接頭熱處理后，應(yīng)做好記錄和標(biāo)記，并打上熱處理工的鋼印代號或永久標(biāo)記，并經(jīng)業(yè)主與監(jiān)理人員共同驗收簽字認可。（4）本工程中需要焊后進行熱處理焊口為：序號規(guī)格材質(zhì)熱處理溫度（.）保溫時間（h） 1D3771315CrMoG67070012D273915CrMoG6707001/

19、2（5）有冷裂紋傾向的焊件，當(dāng)焊接工作停止后，若不能立即進行焊后熱處理，應(yīng)進行后熱。后熱恒溫度為300400，保溫時間為2h4h，使焊縫緩慢冷卻。（6）進行熱處理時，測溫點應(yīng)對稱布置在焊縫中心兩側(cè)，且不得小于兩點。焊接接頭熱處理時應(yīng)同步做好記錄，熱處理完畢后應(yīng)做好標(biāo)識。8）常用鋼的預(yù)熱溫度為：表2 常用鋼的預(yù)熱溫度鋼種管材板材厚度/mm預(yù)熱溫度/厚度/mm預(yù)熱溫度/含碳量0.35%的碳素鋼及其鑄件261002003028100150C-Mn（16Mn、16MnR）15150200Mn-V（15MnV、15MnVNR、18MnMoNbR）0.5Cr0.5Mo（12CrMo）151502001Cr

20、0.5Mo（15CrMo ZG20 CrMo）101502501.5Mn-0.5Mo-V(14MnMoV 18MnMonbg)2003001.5CrMo-V（15 CrlMolV）2Cr0.5Mo-VW（12Cr2MoWVB）2.25Cr-1Mo(12Cr2Mo 10CrMo910)3Cr-1Mo-Vti(12Cr3MoVSiTiB)62503509Cr-1Mo-V25030012Cr-1Mo,9C-1Mo3504001Cr5Mo250ZG15Cr1Mo1V60100（冷焊時）、100150（熱焊時）ZG15Cr2Mo160100（冷焊時）、150200（熱焊時）ZG20CrMoV250300

21、（熱焊時）注1：（1）表中的溫度為根據(jù)壁厚確定的最低預(yù)熱溫度。當(dāng)采用鎢極氬弧焊打底時，可按下限溫度降低50預(yù)熱。（2）壁厚大于或等于6mm的合金鋼管子或，大板件在負溫下焊接時，應(yīng)比最低的預(yù)熱溫度高2050。壁厚小于6mm的低合金鋼管子及壁厚大于15mm的碳素鋼管子，在負溫下焊接，也應(yīng)適當(dāng)預(yù)熱。（3）承壓件與非承壓件焊接時，應(yīng)按承壓件進行預(yù)熱。接管座與主管焊接進，應(yīng)按主管進行預(yù)熱。注2：對外徑小于60mm，壁厚小于6mm的管子，采用氬弧焊時，預(yù)熱溫度為501009） 工藝質(zhì)量要求（1） 焊接熱處理的工藝參數(shù)在控制范圍內(nèi)，并有自動記錄曲線。（2）熱電偶應(yīng)無損害和位移。（3）焊件表面無裂紋，無異常。

22、（4） 熱處理后的焊縫需要進行硬度測試。熱處理后的焊縫硬度一般不超過母材布氏硬度的125%，熱影響區(qū)硬度值不大于母材硬度，檢驗數(shù)量不少于熱處理焊口總數(shù)的10%。如果用硬度儀測得哪條焊縫及熱影響區(qū)的硬度值不符合要求，則應(yīng)及時進行重新熱處理。（5） 經(jīng)焊接工藝評定，且具有與作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定相符的熱處理自動記錄曲線圖的焊接接頭，可免去硬度測定，需要時硬度檢查。9.5 質(zhì)量檢查與技術(shù)文件（1）質(zhì)量檢查焊接熱處理升溫前應(yīng)進行下列檢查：a）加熱及測溫設(shè)備、器具是否符合工藝要求；b）加熱裝置的布置、溫度控制分區(qū)是否合理；c）加熱范圍是否符合標(biāo)準及規(guī)范要求，保溫層的寬度、厚度是否合適；d）溫度測點的安裝方法、位

23、置和數(shù)量是否符合工藝要求；e）設(shè)定的加熱溫度、恒溫時間、升、降溫速度等是否符合工藝要求；f）是否符合現(xiàn)場安全要求。（2）焊接熱處理后自檢要求是：a）工藝參數(shù)在控制范圍以內(nèi)，并有自動記錄曲線；b)熱電偶無損壞、無位移；c)焊接熱處理記錄曲線與工藝卡吻合；d)焊件表面無裂紋、無異常。（3）硬度檢驗應(yīng)符合下列規(guī)定： a）當(dāng)熱處理自動記錄曲線與工藝卡不符或無自動記錄曲線時，應(yīng)做硬度檢查，硬度檢查結(jié)果應(yīng)符合DL5007-1992中8.06條和DL/T 752-2001中8.5條或其他規(guī)程、工藝文件的要求。b）應(yīng)對焊接接頭的焊縫和母材進行硬度檢驗。當(dāng)管道直徑大于或等于273mm時，檢驗部位不少于兩處，各檢

24、驗部位應(yīng)周向均勻分布。若采用里氏硬度計檢驗，其檢驗方法和表示方法應(yīng)符合GB/T 17394-19981的要求。c）硬度檢查結(jié)果超過規(guī)范規(guī)定范圍時，應(yīng)找原因，采取措施。如果重新熱處理，則應(yīng)在熱處理后重新檢驗硬度。（4）技術(shù)文件（1） 焊接熱處理自動記錄曲線。（2） 焊接熱處理記錄。（3） 硬度檢驗報告。（5）計量器具測量記錄（1）測量用的設(shè)備應(yīng)按規(guī)范要求進行檢定，有檢定報告，確保測量準確，并在有效期內(nèi)；（2）測量過程要嚴格控制，按試驗控制程序執(zhí)行。現(xiàn)場焊接熱處理曲線圖如下：(6) 以上工序均完成后，盡心試壓、保溫、試車工作。十、質(zhì)量檢驗1、 無損檢測焊口部位探傷方法探傷比率執(zhí)行標(biāo)準合格等級蒸汽管道管道射線探傷查圖紙DL/T821-20042、質(zhì)量檢驗標(biāo)準序號驗評項目檢驗指標(biāo)及要求性質(zhì)部件規(guī)格質(zhì)量標(biāo)準檢查方法及器具檢驗指標(biāo)檢驗要求A-1A-2A-3A-4A-5項目指標(biāo)合格優(yōu)良1焊接接頭表面質(zhì)量焊縫成型有有有有有焊縫過渡圓滑，接頭良好焊縫過渡圓滑、勻直、接頭良好目測焊縫余高有有有有有1002目測，焊縫檢測尺1003焊縫寬窄差有有有有有10321043咬邊有有有有有主要h0.5，I0.1L，且40無錯口有有有有有外壁，且4外壁，且1 目測，直尺彎折有有有有有D1001/100D1003/200裂紋有有有有有主要無35倍放大鏡目測弧坑有有有有有無氣孔有有有