合金鋼管道焊接熱處理講課講稿

1、合金鋼管道焊接熱處焊接作業(yè)指導書（含焊接熱處理工藝）合金鋼管道（15CrMoG編制人：審核人：批準人：建設機械分公司技術質量部目錄一、適用范圍41.1總貝U 4二、編制依據4三、工程一覽5四、對焊工及熱處理工的要求 5五、焊接材料的選擇 5六、焊接設備、材料及焊接環(huán)境的要求 6七、主要施工機具6八、焊接施工78.1材料驗收78.2焊接工藝及流程7九、焊接熱處理109.1作業(yè)項目概述109.2作業(yè)準備109.3作業(yè)條件119.4熱處理作業(yè)程序119.5質量檢查與技術文件 16十、質量檢驗 18十一、安全技術措施 19一、適用范圍本作業(yè)指導書適用于 鞍鋼股份能源管控中心1#4#干熄焦余熱發(fā)電項目工

2、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量，指導焊接熱處理作業(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 安裝檢修焊焊前預熱、后熱和焊后熱處理工作。3、焊接熱處理的安全技術、勞動保護應執(zhí)行國家現(xiàn)行的方針、政策、法律和法 規(guī)有關規(guī)定。4、焊接熱處理除執(zhí)行本工藝的規(guī)定外，還應符合國家有關標準規(guī)范的規(guī)定以及設計圖紙的技術要求。二、編制依據1、施工藍圖；2、 DL/T5031-94電力建設施工及驗收技術規(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規(guī)程；4、DL/T869-2004火力發(fā)電廠焊接技術規(guī)程；5、

3、壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程-工業(yè)管道TSGD0001-20096、GB/T17394-1998金屬里氏硬度試驗方法7、DL/T819-2002火力發(fā)電廠焊接熱處理技術規(guī)程8、GB/T16400-2003絕熱用硅酸鋁棉及其制品三、工程一覽名稱規(guī)格材質管道類別管道長度無縫鋼管D377X 1315CrMoGGD1無縫鋼管D273X 915CrMoGGD1四、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、焊工應良好的工藝作風，嚴格按照給定的焊接工藝和焊接技術措施進行施 焊，并認真進行質量自檢。3、焊工在施焊前應認真

4、熟悉作業(yè)指導書，凡達不到作業(yè)指導書要求時，焊工應 拒絕施焊。當出現(xiàn)重大質量問題時，報告有關人員，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任受監(jiān)部件焊接工作時，必 須重新考核。5、嚴格按設計圖紙施工，不得漏焊或焊縫焊口尺寸達不到設計要求。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，否則應進行整改。7、焊接班組成員應對小組成員焊工的焊口進行互檢，質檢員進入現(xiàn)場對焊縫進 行隨機抽檢。8、焊接熱處理工必須經過專業(yè)培訓并考核取得資格證書。9、焊接熱處理工應遵守規(guī)范及焊接作業(yè)指導書中有關熱處理部分的規(guī)定，做到 操作無誤、記錄準確。10、焊接熱處理工熱處理后必

5、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)格材質焊接方法焊接材料D377X 1315CrMoG手工鎢極氬弧焊打底手工電弧焊蓋面H08CrMoAR307 (E5515-B2)D273X 915CrMoG手工鎢極氬弧焊打底手工電弧焊蓋面H08CrMoAR307 (E5515-B2)六、焊接設備、材料及焊接環(huán)境的要求1、工程中所用的焊接設備應能滿足工藝要求，焊機應調節(jié)靈敏、參數指示正確，當發(fā)現(xiàn)異常時應及時報有關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品質量合格證，且經復檢合格。4、

6、焊條在使用前應進行烘焙，堿性焊條：350C380E ,烘焙1小時，焊條從 烘干箱中取出后必須放進保溫桶內使焊條能保持恒溫，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、焊絲使用前應清除銹垢和油污，直至露出金屬光澤。工程施工前應看清牌號，所用的焊接材料嚴禁混用、亂用。6焊條、焊絲應存放于干燥、通風良好、溫度大于 5 C,且相對空氣濕度小于 60%勺庫房內。7、發(fā)現(xiàn)焊接材料存在質量問題時應停止使用。8、 在焊接合金鋼管道時，允許的最低環(huán)境溫度為-10C，當環(huán)境溫度低于以上 溫度時不得進行焊接施工。9、在焊接施工中應有防風、防

7、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、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8.1材料驗收對到貨的15CrMoG管道及管件，除欲對質量證明文件和外觀進行驗收外， 還應進行100%t譜及硬度檢測，確認材質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w 187HB8.2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、焊前預熱：預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

8、產生的淬硬組織與應力，預熱是防止冷裂紋產生的有效措施 之一。a、蒸汽管道管道材質為15CrMoG焊前應對其進行預熱，預熱及層間溫度應達 到150C200C，預熱范圍不小于100mm加熱區(qū)以外的100mn范圍內予以保 溫。b、點固焊時也應預熱到要求的溫度，采用電加熱法，預熱應使焊口兩側及 內外壁溫度均勻，防止局部過熱，邊加熱邊用紅外測溫儀控制其預熱溫度，如 焊縫返修其預熱溫度應比原來高。3、坡口形式按設計文件要求，如設計文件無規(guī)定時，蒸汽管道管道焊口應采用“ V'型坡口，應用坡口機加工，坡口尺寸如右圖所示：為壁厚；角3035 ;間隙13mm鈍邊12mm焊件對口時一般應做到內壁齊平，ab

9、p如有錯口，其組對錯邊量應小于管壁厚的 10%且不大于1mm“V型4、有關焊接工藝參數氬弧焊工藝參數焊層/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/min115CrMoGGTAWH08CrMoA© 2.5直流正接150-18014-168-12手工電弧焊工藝參數焊層/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)3.2直流反接90-11022-2410 12315CrMoGSMAWR307(E5515-B2)3.2直流反接90-1102

10、2-2410 125、由于氬弧焊時對雜質較為敏感，因此焊件在組裝前應將焊口表面及附近 20mm母材內、外壁的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發(fā)出金屬光澤。6焊口的局部間隙過大時，應設法休整到規(guī)定的尺寸，嚴禁在間隙內加填塞 物。7、除設計規(guī)定的冷拉口外，其余焊口應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，因此定位焊縫應具有一定的長度（15 20mm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

11、應注意層間清理及質量檢查。10、 為防止裂紋的產生，打底焊縫應具有足夠的厚度（22.5mm，打底焊后 要及時填充蓋面，當天焊完。打底焊、蓋面焊最好由兩名焊工對稱焊接完成。11、焊口焊完之后把熔渣、飛濺物清理干凈，經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，管內不得有穿堂風。14、因為15CrMoG耐熱鋼裂紋傾向較大，所以焊接時應設法減小焊縫的拘束 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應力而導致焊縫產 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書的焊接順序與 方向施焊外，還要注意不要

12、對焊件進行強制固定。所以施工時應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熱溫度（150200C），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 接過程中層間溫度不應低于預熱溫度，這樣才能保證焊接接頭不致產生淬硬甚 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 和預熱溫度同樣的作用，如果只注意預熱而不保持層間溫度，預熱也就失去意 義。因為預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，必須重新預熱。在氬弧焊時，應做好防風措施以防

13、止焊 縫產生氣孔。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 太快產生裂紋。九、焊接熱處理9.1作業(yè)項目概述為降低焊接接頭的殘余應力，改善焊縫的組織與性能，多數合金鋼管需要 進行焊接熱處理作業(yè)。但是，凡采用氬弧焊或低氫型焊條，焊前預熱和焊后適 當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108mn的15CrMoG管子。9.2作業(yè)準備 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過專業(yè)培訓并取得資格證書，做到持證上崗且具備 良好的安全意識和質量意識。 熱處理人員應按照火力發(fā)電廠焊接熱處理技術規(guī)程DL/T81

14、9的有關規(guī)定履行相應的職責。 填寫熱處理施工工藝卡并經過專業(yè)負責人簽字，方可熱處理焊口。 應嚴格執(zhí)行熱處理施工技術措施及工藝卡進行操作，做到操作無誤，記錄準 確。 主要施工機具設備：序號名稱型號/規(guī)格單位數量備注1熱處理控制柜臺12電加熱帶273、377件23電加熱繩SCDm64電源電纜16 mm2m305熱電偶根36補償導線根27硅酸鋁針刺毯6000*600*25件48鋼絲鉗把19鐵絲4#kg2 施工所用的防護用品質量合格，數量能保證連續(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。9.3作業(yè)條件 使用的機械設備及工器具處于正常狀態(tài)。 施工道路應暢通無阻、照明滿足要求 防風、雨、滑等

15、設施齊全； 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)質量記錄要求； 防火器具齊全； 進行施工技術（安全）交底，員工熟知工藝流程、安全措施、質量要求等各項內容。9.4熱處理作業(yè)程序熱處理前準備熱處理控制柜溫加熱帶及保溫被1降溫保溫1I升溫加熱1）管道材質為15CrMoG規(guī)格為D377X13、D273X 9,熱處理溫度按下表執(zhí) 行。材質溫度C）厚度（mm厚度（mm< 12.5>12.5 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/ 3（單位為C /h ,3為焊件厚度）且不大于30

16、0C /h。降溫時，300C以下可不控制。具體看熱處理 卡。（1-1 ）15CrMoG旱接熱處理卡片（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*CrTf(350-400)*2h坡口加工入 shtijan間機械加工坡口角度60± 5°坡口鈍邊1.5 ± 0.5焊前預熱溫度（C ）150-200焊前預熱方法電加熱管內保護充Ar規(guī)范參數線能量適當增大，一個焊口應連續(xù)焊完層間溫度（C）> 150-200后熱立即300- 350C,恒溫30min,保溫緩冷焊熱處理溫度（C ）670-700恒溫時間377x131h后

17、熱 處 理 273x90.5h加熱速度C /h）(200 ± 10)C /h冷卻速度（C /h）300 以上：（200 ± 10）C /h ，300 C 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焊件名義厚度的計算焊縫高度或返修焊厚度h/mm焊件的名義厚度S /mmhv 5mm3h+ 5h = 5mm10mm2h+ 10h> 10mmh + 205）

18、 熱處理的加熱寬度，從焊縫中心算起，每側不小于管子壁厚的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合使用。6） 熱處理的保溫寬度，從焊縫中心算起，每側不小于管子壁厚的5倍，且每側 應比加熱器的安裝寬度增加不少于 100m m以減少溫度梯度。保溫厚度以 40- 60mn為宜，所用儀表、熱電及附件，應根據計量要求進行標定或校驗。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，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

19、理時，管道的臨時支撐應在熱處理完畢后及時拆除，管道的冷拉焊口 臨時固定應在熱處理完畢后拆除，承重部位的焊縫在處理前應加臨時支撐，以 防在處理過程中產生變形。立管的加熱帶應防止其下落。恒溫時，在加熱范圍 內任意兩點間溫差應低于50C。(3) 焊接接頭熱處理后，應做好記錄和標記，并打上熱處理工的鋼印代號或永 久標記，并經業(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)格材質熱處理溫度C)保溫時間(h)1D377X 1315CrMoG67070012D273X 915CrMoG6707001/2(5) 有冷裂紋傾向的焊件，當焊接工作停止后，若不能立即進行焊后熱處理， 應

20、進行后熱。后熱恒溫度為300C 400C，保溫時間為2h4h,使焊縫緩慢冷 卻。(6) 進行熱處理時，測溫點應對稱布置在焊縫中心兩側，且不得小于兩點。焊 接接頭熱處理時應同步做好記錄，熱處理完畢后應做好標識。8）常用鋼的預熱溫度為:表2常用鋼的預熱溫度鋼種管材板材厚度/mm預熱溫度/ C厚度/mm預熱溫度/ C含碳量w 0.35%的碳素鋼及其鑄件> 26100200> 30100150C-Mn( 16Mn 16MnR> 15150200> 28Mn-V( 15MnV 15MnVNR 18MnMoNb)0.5Cr0.5Mo (12CrMo)一一> 151502001

21、Cr0.5Mo (15CrMo ZG20 CrMo )> 101502501.5M n-0.5Mo-V(14 MnMoV 18MnMon bg)一一1Cr0.5Mo-V一200300一一1.5CrMo-V (15 CrlMolV )> 62503502Cr0.5Mo-VW (12Cr2MoWVB2.25Cr-1Mo(12Cr2Mo 10CrMo910)3Cr-1Mo-Vti(12Cr3MoVSiTiB)9Cr-1Mo-V一25030012Cr-1Mo,9C-1Mo3504001Cr5Mo一250 CZG15Cr1Mo1V60 C 100 C （冷焊時）、100C 150 C （熱焊

22、時）ZG15Cr2Mo160 C 100 C （冷焊時）、150C 200 C （熱焊時）ZG20CrMoV250 C 300C（熱焊時）注1 :(1) 表中的溫度為根據壁厚確定的最低預熱溫度。當采用鎢極氬弧焊打底時，可按下限溫度降低50 C預熱。(2) 壁厚大于或等于6mm勺合金鋼管子或，大板件在負溫下焊接時，應比最低的預熱溫度高20 C50C。壁厚小于6mm勺 低合金鋼管子及壁厚大于 15mn勺勺碳素鋼管子，在負溫下焊接，也應適當預熱。(3) 承壓件與非承壓件焊接時，應按承壓件進行預熱。接管座與主管焊接進，應按主管進行預熱。注2:對外徑小于60mm壁厚小于6mm勺管子，采用氬弧焊時，預熱溫

23、度為50C100'C9) 工藝質量要求(1) 焊接熱處理的工藝參數在控制范圍內，并有自動記錄曲線。(2) 熱電偶應無損害和位移。(3) 焊件表面無裂紋，無異常。(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，檢驗數量不少于熱處理焊 口總數的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， 則應及時進行重新熱處理。(5) 經焊接工藝評定，且具有與作業(yè)指導書規(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質量檢查與技術文件(1) 質量檢查焊接熱處理升溫前應進行下列檢查:a

24、）加熱及測溫設備、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、位置和數量是否符合工藝要求；e）設定的加熱溫度、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）工藝參數在控制范圍以內，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）硬度檢驗應符合下列規(guī)定：a ）當熱處理自動記錄曲線與工藝卡不符或無自動記錄曲線時，應做硬度檢查，硬度檢查結果應符合 DL5007-1992中8

25、.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） 應對焊接接頭的焊縫和母材進行硬度檢驗。當管道直徑大于或等于273mm 時，檢驗部位不少于兩處，各檢驗部位應周向均勻分布。若采用里氏硬度計檢驗，其檢驗方法和表示方法應符合 GB/T 17394-19981的要求。c）硬度檢查結果超過規(guī)范規(guī)定范圍時，應找原因，采取措施。如果重新熱處理，則應在熱處理后重新檢驗硬度。（4）技術文件（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）測量用的設備應按規(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；（2）測量過程要嚴格控

26、制，按試驗控制程序執(zhí)行?，F(xiàn)場焊接熱處理曲線圖如下:溫度*C)十、質量檢驗1、無損檢測焊口部位探傷方法探傷比率執(zhí)行標準合格等級蒸汽管道管道射線探傷查圖紙DL/T821-2004n2、質量檢驗標準序號驗評項目檢驗指標及要求性質部件規(guī)格質量標準檢查方法及器具檢驗指標檢驗要求A-1A-2A-3A-4A-5項目指標合格優(yōu)良i焊 接 接 頭 表焊縫成型有有有有有一一一焊縫過渡圓 滑，接頭良好焊縫過渡 圓滑、勻 直、接頭良好目測焊縫有有有有有一一3W 1000.2502目測，焊縫面質量余高3> 100302.5檢測尺焊縫寬窄差有有有有有一一3W 10< 3w 23> 10< 4w 3咬邊有有有有有一主要一h < 0.5，刀I <0.1L，且w40無錯口有有有有有一一一外壁W 0.13，且w 4外壁w 0.13，且w 1目測，直尺彎折有有有有有一一Dv 100w 1/100D&