鈦焊接作業(yè)指導(dǎo)書1

1、西安天力金屬?gòu)?fù)合材料有限公司鈦/鋼(TA2/Q235B)復(fù)合板焊接作業(yè)指導(dǎo)書 鈦鋼板焊接作業(yè)指導(dǎo)書 共 12 頁(yè)第 10 頁(yè) 目 錄1 主題內(nèi)容及適用范圍 1.1 主題內(nèi)容1.2 適用范圍2 書引用文件3 材料 3.1 鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板 3.2 鈦(TA2)蓋條3.3 焊接材料4 焊工5 焊接方法與設(shè)備6 焊接工藝評(píng)定7 焊前準(zhǔn)備 7.1 下料7.2 坡口制備7.3 焊前清理、準(zhǔn)備8 焊接 8.1 焊接工藝參數(shù) 8.2 技術(shù)要求9 質(zhì)量檢驗(yàn)9.1 檢驗(yàn)人員9.2 檢驗(yàn)項(xiàng)目10 焊接缺陷返修11 焊接環(huán)境12 安全防護(hù)1 主題內(nèi)容及適用范圍1.1 主題內(nèi)容本焊接施工指導(dǎo)書規(guī)定了

2、電廠用TA2/Q235B復(fù)合板焊接時(shí)，對(duì)材料、焊工、焊前準(zhǔn)備、焊接工藝、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)以及焊接過(guò)程中焊接缺陷返修等的技術(shù)條件，作為鈦/鋼(TA2/Q235B)復(fù)合板現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)指導(dǎo)書。1.2 適用范圍適用于電廠煙囪用鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板，即以鈦（TA2）為復(fù)層，以低碳結(jié)構(gòu)鋼（Q235B）為基層的鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板的焊接。凡本指導(dǎo)書涉及的內(nèi)容，如與設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)協(xié)議不相符合處，均應(yīng)首先滿足設(shè)計(jì)要求；凡本書未涉及的內(nèi)容，則以相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)說(shuō)明為準(zhǔn)。 2 書引用文件鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-2001鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)

3、GB11345-1989涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)GB8923-88鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程JGJ81-2002電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)定規(guī)程（土建工程）DL/T5210.1-2005鈦及鈦合金復(fù)合鋼板焊接技術(shù)要求GB/T13149-91鈦制焊接容器JB/T4745-2002鈦-鋼復(fù)合板GB8547-20063 材料本指導(dǎo)書中所有材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)施工圖、技術(shù)要求的規(guī)定，且都必須有合法有效的材料質(zhì)量證明書。 3.1 鈦-鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板鈦-鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板應(yīng)符合GB/T8547-2006鈦-鋼復(fù)合板的規(guī)定及訂貨合同中技術(shù)協(xié)議的要求，其尺寸規(guī)格、坡口形式及刨邊尺寸以設(shè)計(jì)圖

4、紙、技術(shù)要求和訂貨合同為準(zhǔn)。3.2 鈦蓋條鈦蓋條施工應(yīng)符合GB/T1314991的要求。3.3 焊接材料3.3.1 鈦焊絲復(fù)層鈦板（TA2）用焊絲應(yīng)符合GB/T36232007的規(guī)定，采用JB/T4745-2002鈦制焊接容器附錄D中相應(yīng)的焊絲STA2R。 3.3.2 氬氣焊接用的氬氣純度不應(yīng)低于99.99，且符合規(guī)范要求，當(dāng)瓶裝氬氣的壓力低于2MPa時(shí)不得使用。氬氣純度低于標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，過(guò)量的氧、氫、氮會(huì)被熔化的焊縫金屬吸收，致使焊縫變脆；過(guò)量的氣體會(huì)使焊縫產(chǎn)生氣孔；另外，氬氣中雜質(zhì)會(huì)降低焊縫拉斷長(zhǎng)度。3.3.3 鎢電極非熔化極氬弧焊（TIG）采用鈰鎢電極，其質(zhì)量應(yīng)符合GB/T4191惰性氣體

5、保護(hù)焊和等離子焊接、切割用鈰鎢電極的規(guī)定。4 焊工 鈦和鋼熔焊的焊縫會(huì)產(chǎn)生脆裂，脆裂是由于焊縫中產(chǎn)生脆性化合物以及鈦與鋼的熱物理特性的差異造成的。由于焊工焊接操作中的操作偏差導(dǎo)致鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板煙囪的焊接出現(xiàn)任何缺陷，都是極具危害性的。4.1 焊工必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格，取得合格證后方可上崗。4.2 由于鈦材（TA2）為稀有金屬，焊接有其特殊性，特別是鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板的焊接，由于鈦和鋼不具有異種金屬的可焊性，兩者互熔所產(chǎn)生的中間化合物是脆性組織，所以對(duì)焊接操作人員提出嚴(yán)格要求。4.3 在鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板煙囪施焊過(guò)程中，焊工必須嚴(yán)格遵守施

6、工指導(dǎo)書。5 焊接方法與設(shè)備5.1 復(fù)層鈦（TA2）的焊接采用鎢極氬弧焊，選用相應(yīng)的焊接設(shè)備。為了使焊接能得以連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)選用具備水冷卻系統(tǒng)的氬弧設(shè)備。鎢極氬弧焊的特點(diǎn)是焊縫質(zhì)量高，氬弧燃燒穩(wěn)定，熱源集中，而且氬弧焊是明弧焊，焊縫質(zhì)量易于控制，比焊條電弧焊和埋弧焊更易于實(shí)現(xiàn)全位置焊接。5.2 所選焊機(jī)的引弧、穩(wěn)弧性能要好，焊接過(guò)程中書參數(shù)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)方便，冷卻水、保護(hù)氣體供應(yīng)系統(tǒng)安全可靠。復(fù)層鈦的焊接保護(hù)要好，輸送氬氣的管道應(yīng)采用不易吸潮材料的塑料管，每次開機(jī)前對(duì)輸氣管進(jìn)行檢查，開機(jī)后，檢查氬氣的出氣情況，若發(fā)現(xiàn)其中輸氣管不正常，要由專業(yè)人員及時(shí)檢修，待檢修完成后，再次檢查，直到輸氣系統(tǒng)一切正常

7、后，才可進(jìn)行下一步工作。5.3 焊接設(shè)備應(yīng)簡(jiǎn)單、操作方便，可進(jìn)行全位置焊接，適應(yīng)性強(qiáng)、成本低，保護(hù)嚴(yán)格。6 焊接工藝評(píng)定6.1 煙囪用鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板在第一次工程焊接前或焊接評(píng)定的重要因素發(fā)生重大改變時(shí)，應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。7 焊前準(zhǔn)備由于鈦-鋼復(fù)合板由兩種金屬材料復(fù)合組成，其性能具有其獨(dú)特之處，焊前準(zhǔn)備必須引起高度重視，制定切實(shí)可行措施。7.1 下料廠家所提供的鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及電廠煙囪施工設(shè)計(jì)圖要求，可以直接進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)卷制、焊接。若遇特殊情況需要下料時(shí)，盡量采用機(jī)械方法，從復(fù)層鈦材表面一側(cè)開始切割，以避免復(fù)層鈦材（TA2）的剝離。若采用火焰切

8、割時(shí)，要求鈦復(fù)層背向火焰，復(fù)合板離地面的高度應(yīng)不小于300mm，切口的氧化層在焊接前必須清除。7.2 坡口制備7.2.1 焊縫形式鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板主要焊縫形式如下：圖 1說(shuō)明：1、以下各圖中角焊縫未注釋焊腳高度的均為滿焊縫，未注單位均為。 2、對(duì)接焊鈍邊2，寬度方向坡口單角度邊30°。3、鈦/鋼復(fù)合板縱縫和環(huán)縫復(fù)層用鈦蓋板厚度為1.6mm，寬度為50mm。7.2.2 坡口加工坡口加工采用機(jī)械方法或其它有效方法進(jìn)行。加工鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板坡口時(shí)，不能采用油質(zhì)潤(rùn)滑。如采用氣割、等離子切割等火焰加工，應(yīng)將鈦板氧化區(qū)用機(jī)械方法清除，加工后的坡口表面應(yīng)平整、光

9、滑，不得有裂紋、分層、夾雜、毛刺和氧化色，坡口表面應(yīng)呈銀白金屬光澤。7.3 焊前清理、準(zhǔn)備鈦（TA2）復(fù)層的焊前清理是一項(xiàng)非常重要的工作，由于其清理的不細(xì)致導(dǎo)致污染的鈦材、鈦焊絲被使用，其危害是致命的。7.3.1 焊前應(yīng)對(duì)鈦焊絲進(jìn)行化學(xué)清洗，酸溶液用HNO3、HF、H2O混合配制，清洗后必須用清水沖凈，然后烘干，即可使用，若暫時(shí)不用的應(yīng)妥善保管，以免造成新的污染。配制方式及清洗制度見下表1：表1溶液成分配一升所需量%酸洗溫度酸洗時(shí)間minHNO330%40%室溫1020HF2%5%H2O余量7.3.2 鈦蓋條裝配時(shí)不能用鐵器敲打焊件，應(yīng)采用銅錘或鋁錘敲擊焊件，避免產(chǎn)生鐵污染。7.3.3 鈦（T

10、A2）復(fù)層施焊前，采用清洗或機(jī)械方法（如刮刀、不銹鋼絲刷）清理坡口區(qū)及附近的污物然后再用潔凈白布蘸丙酮擦洗，清理范圍距離焊邊至少40mm，焊件清理后要盡快施焊。7.3.4 清理干凈的焊絲和焊件應(yīng)妥善保護(hù)，不應(yīng)用裸手觸摸，避免再次污染，否則應(yīng)重新清理。7.3.5 鈦蓋條裝焊時(shí)所用的工具都應(yīng)用丙酮或酒精清除灰塵、油脂等污物，且這些工具不能與鋼結(jié)構(gòu)焊接所用的工具混用。7.3.6 焊工和裝配鉗工應(yīng)戴潔凈的白手套，穿潔凈的工作服。8 焊接8.1 焊接工藝參數(shù) 鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板焊接工藝參數(shù)經(jīng)焊接工藝試驗(yàn)及焊接工藝評(píng)定確定，其原則應(yīng)保證復(fù)層鈦（TA2）不被氧化，但又不能熔到鋼面，盡量采用較

11、小的焊接線能量，基層鋼板（Q235B）的焊接不應(yīng)過(guò)熱，否則會(huì)導(dǎo)致復(fù)層鈦板（TA2）的氧化。焊接工藝參數(shù)如下（其中鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板復(fù)層鈦（TA2）縱焊縫及橫焊縫對(duì)接工藝參數(shù)見表2、鈦/鋼復(fù)合板（TA2/Q235B）復(fù)層鈦（TA2）角焊縫焊接工藝參數(shù)見表3）：表2鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板復(fù)層鈦（TA2）縱焊縫及橫焊縫對(duì)接工藝參數(shù)焊縫焊縫層焊接方法焊接材料焊接書（cm/min）牌號(hào)規(guī)格（mm）電流（A）電壓（V）焊接速度（cm/min）對(duì)接焊縫鈦（TA2）蓋條對(duì)接GTAWSTA2Rf1.64060101016表3鈦/鋼復(fù)合板（TA2/Q235B）復(fù)層鈦（TA2）角焊縫焊接

12、工藝參數(shù)焊縫焊縫層焊接方法焊接材料焊接書（cm/min）牌號(hào)規(guī)格（mm）電流（A）電壓（V）焊接速度（cm/min）角焊縫鈦（TA2）蓋條與復(fù)層鈦（TA2）角接GTAWSTA2Rf1.6851051010168.1.1 若需調(diào)整焊接工藝參數(shù)時(shí)，必須征得項(xiàng)目部主管領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)可后，方可進(jìn)行調(diào)整，但其調(diào)整幅度不得超過(guò)原焊接工藝評(píng)定時(shí)所制定的相關(guān)層工藝參數(shù)的10%，并經(jīng)試驗(yàn)焊接后，才能進(jìn)行焊接施工，并在焊接施工記錄中注明。8.1.2 如果出現(xiàn)焊接工藝參數(shù)調(diào)整超過(guò)原工藝參數(shù)的10%時(shí)，經(jīng)試焊接仍不能滿足焊接要求時(shí)，則應(yīng)認(rèn)真核對(duì)外界條件是否變化、焊材、焊接設(shè)備及保護(hù)氣體的情況等，待問(wèn)題解決后再進(jìn)行焊接工作，并

13、在焊接施工記錄中注明。8.2 技術(shù)要求由于鈦、鋼不能互熔，鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板中鈦（TA2）復(fù)層與鋼（Q235B）只能各自焊接，本技術(shù)要求中規(guī)定了復(fù)層鈦（TA2）的焊接要求。由于鈦（TA2）的熔點(diǎn)高、熱容大、導(dǎo)熱性差及具有高的化學(xué)活性，使鈦材的焊接遠(yuǎn)不及鋼材普及，操作保護(hù)措施、工藝書和操作要求比鋼焊接難度大、技術(shù)措施嚴(yán)格。8.2.1 鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板內(nèi)筒縱橫焊縫錯(cuò)距要求見下圖：圖6 焊縫錯(cuò)距要求8.2.2 鈦/鋼（TA2/Q235B）復(fù)合板裝配時(shí)以復(fù)層鈦（TA2）表面為基準(zhǔn)，基層鋼（Q235B）焊接時(shí)書不宜過(guò)大，以免造成基層鋼（Q235B）與復(fù)層鈦（TA2）脫層

14、或復(fù)層鈦（TA2）氧化。鋼面焊完后檢查焊透程度，未焊透的應(yīng)在復(fù)層鈦（TA2）一側(cè)進(jìn)行補(bǔ)焊，并將背面余高磨平，鋼焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行復(fù)層鈦（TA2）的焊接。8.2.3 鈦（TA2）焊件組對(duì)時(shí)的定位焊點(diǎn)間距為50mm80mm，焊點(diǎn)尺寸約5mm，鈦蓋條左右兩條縫定位焊點(diǎn)相互錯(cuò)開，定位焊一般不加焊絲，定位焊采用與正式焊接相同的焊接材料及焊接工藝。若對(duì)焊件、焊絲的潔凈程度有質(zhì)疑時(shí)，可用潔凈的白布蘸丙酮對(duì)其進(jìn)行再次凈化處理。8.2.4 鈦（TA2）定位焊縫不應(yīng)有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，否則應(yīng)清除重焊，重焊應(yīng)在附近區(qū)域進(jìn)行。將會(huì)熔入永久焊縫的定位焊縫應(yīng)清除其表面的氧化層等，焊縫顏色應(yīng)為銀白色、淡黃色或

15、金黃色，并使焊縫兩端平滑過(guò)渡以便于接弧，否則要加以修整。8.2.5 鈦（TA2）焊接時(shí)盡量采用引弧板和熄弧板，禁止在坡口外工件表面上打弧。引弧板和熄弧板采用TA2板。8.2.6 鈦（TA2）施焊時(shí)要采取措施（如加拖罩），確保正面及背面的氬氣保護(hù)，以保證復(fù)層鈦（TA2）焊縫及其熱影響區(qū)的質(zhì)量，復(fù)層鈦（TA2）焊接接頭保護(hù)好壞可以根據(jù)其表面顏色來(lái)確定，該區(qū)的顏色應(yīng)為銀白色、淡黃色或金黃色，否則為不合格，則要視情況應(yīng)予修整。8.2.8 鈦復(fù)層與鈦蓋板的角接縫，應(yīng)根部焊透，焊縫表面呈微凹形。8.2.9焊縫金屬和高溫?zé)嵊绊憛^(qū)的晶粒長(zhǎng)大是鈦（TA2）焊接接頭塑性下降的重要因素，所以復(fù)層鈦（TA2）焊接時(shí)，

16、要求采用較小的焊接線能量和較快的冷卻速度，壓低電弧，并且將電弧偏向基體，以達(dá)到減小高溫停留時(shí)間，減小晶粒長(zhǎng)大程度和縮小高溫?zé)嵊绊憛^(qū)的目的。8.2.10 鈦（TA2）焊接過(guò)程中特別防止鐵離子污染焊縫區(qū)。若出現(xiàn)熔深過(guò)大，可能產(chǎn)生鈦（TA2）焊縫與鋼（Q235B）的互熔時(shí)，應(yīng)立即停止焊接，查明原因，并及時(shí)采取措施將互熔區(qū)予以清除。8.2.11 鈦（TA2）焊接過(guò)程中定位焊點(diǎn)開裂，造成板邊錯(cuò)位或間隙變化，應(yīng)立即停止焊接，經(jīng)修復(fù)后方可繼續(xù)施焊。8.2.12 若發(fā)生觸鎢時(shí)，應(yīng)立即停止焊接作業(yè)，去除觸鎢區(qū)，更換鎢極后再進(jìn)行焊接作業(yè)。8.2.13 鈦（TA2）蓋條間的對(duì)接焊操作時(shí)最好采用斷弧焊接，以避免焊接接

17、頭氧化。8.2.14 鈦（TA2）焊縫成形應(yīng)光滑、均勻，不得有氣孔、凹坑、氧化等缺陷，焊接完成后應(yīng)進(jìn)行自檢，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修補(bǔ)處理。8.2.15 鈦（TA2）焊后仔細(xì)清理焊件表面的焊渣、焊瘤、飛濺物以及其它污物，必要時(shí)應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行局部修整。9 質(zhì)量檢驗(yàn)9.1 檢驗(yàn)人員焊接質(zhì)量檢驗(yàn)人員應(yīng)經(jīng)必要的技術(shù)培訓(xùn)，能正確掌握焊縫質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。 9.2 檢驗(yàn)項(xiàng)目9.2.1 外觀檢查9.2.1.1 焊后用肉眼或5倍放大鏡對(duì)焊縫外形尺寸及表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，不得有裂紋、氣孔、氧化、未熔合以及超過(guò)規(guī)定的咬邊等缺陷。焊縫成形應(yīng)均勻、致密、平滑地向母材過(guò)渡。焊縫外觀檢查率為100。9.2.1.2 鈦（TA2）焊縫表面不允

18、許存在深度大于或等于0.5mm的劃傷。如有大于0.5mm的劃傷應(yīng)清除，清除后的焊縫表面不得低于母材表面，否則要進(jìn)行補(bǔ)焊處理。9.2.1.3 鈦（TA2）焊縫和熱影響區(qū)表面的顏色為銀白色、淡黃色和金黃色為合格。若焊縫區(qū)或熱影響區(qū)出現(xiàn)其它顏色，則要視情況進(jìn)行修整。如焊縫區(qū)或熱影響區(qū)呈灰色或白色粉狀物，必須清除氧化部分進(jìn)行返修。9.2.2 無(wú)損探傷焊縫外觀檢驗(yàn)，按鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2001進(jìn)行，其焊縫按二級(jí)焊縫質(zhì)量要求進(jìn)行檢驗(yàn)，具體要求如下：鋼焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)，超聲波探傷比例為20%；鈦板搭接焊縫按JB/T4730.5規(guī)定的方法進(jìn)行滲透檢測(cè)。其內(nèi)部缺陷分級(jí)

19、及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋼焊縫手工超聲波探傷方法及探傷結(jié)果分級(jí)法GB1134的規(guī)定。焊縫成型良好，焊縫過(guò)渡圓滑，焊波均勻，焊縫寬度勻直，鈦板焊縫顏色一致。焊工對(duì)所焊焊縫及時(shí)清理藥皮后100%自檢，專職質(zhì)檢員做25%抽查，并認(rèn)真做好記錄。無(wú)損探傷檢驗(yàn)不合格時(shí)，應(yīng)在缺陷兩端的延伸部位增加檢測(cè)長(zhǎng)度，增加的檢驗(yàn)長(zhǎng)度應(yīng)為該焊縫總長(zhǎng)的10%且不小于250mm，若不合格，檢測(cè)焊縫應(yīng)為100%。焊縫的返修按原工藝執(zhí)行。質(zhì)量記錄的填寫內(nèi)容及書寫要求：質(zhì)量驗(yàn)收及作業(yè)過(guò)程中的施工記錄由項(xiàng)目部專業(yè)質(zhì)檢員整理，要求資料真實(shí)，字跡清楚，內(nèi)容全面。10 焊接缺陷返修10.1 當(dāng)復(fù)層鈦（TA2）焊縫上發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷，經(jīng)清除后需返修時(shí)返修措施應(yīng)得到焊接技術(shù)人員的同意，按評(píng)定合格的焊接工藝進(jìn)行返修。10.2 復(fù)層鈦（TA2）焊接缺陷的清除和修整，采用砂輪（機(jī)械）修磨的方法進(jìn)行處理。修磨時(shí)特別注意不要傷及其他無(wú)缺陷或不需修理的部位，以免造成加大焊縫區(qū)域的傾向。返修前將缺陷清除干凈，必要時(shí)可采用表面探傷檢驗(yàn)確認(rèn)。用砂輪修磨后，再用白布蘸丙