工藝管道焊接工藝要求

1、一、管道焊接施工要求1、管道切口質量應符合下列規(guī)定： 切口表面應平整、無裂紋、重皮、毛刺、凹凸、縮口、熔渣、氧化物、鐵屑等； 切口端面傾斜偏差不應大于管子外徑的1%,且不得超過3 mm； 有坡口加工要求的，坡口加工形式按焊接方案規(guī)定進行。2、管道預制時應按單線圖規(guī)定的數(shù)量、規(guī)格、材質等選配管道組成件，并按單線圖標明 管道的系統(tǒng)號和按預制順序標明各組成件的順序號。3、管道預制時，自由管段和封閉管段的選擇應合理，封閉段必須按現(xiàn)場實測尺寸加工， 預制完畢應檢查內部潔凈度，封閉管口，并按順序合理堆放。4、管道對接焊縫位置應符合下列規(guī)定：管道位置距離彎管的彎曲起點不得小于管子外徑或不小于100mm；管子

2、兩個對接焊縫間的距離不大于5mm.支吊架管部位置不得與管子對接焊縫重合，焊縫距離支吊架邊緣不得小于50mm；管子接口應避開疏放水、放空及儀表管的開孔位置，距開孔邊緣不應小于50mm，且不 應小于孔徑。5、管道支架的形式、材質、加工尺寸及精度應嚴格按照相關圖集進行制作，滑動支架的 工作面應平滑靈活，無卡澀現(xiàn)象。6、制作合格的支吊架應進行防腐處理，并妥善分類保管。支架生根結構上的孔應采用機 械鉆孔。二、管道安裝1、管道安裝前應具備下列條件：與管道有關工程經檢驗合格，滿足安裝要求；管子、管件、管道附件等已檢驗合格，具有相關證件；管道組成件及預制件已按設計核對無誤，內部已清理干凈無雜物。2、管道安裝應

3、按單線圖所示，按管道系統(tǒng)號和預制順序號安裝。安裝組合件時，組合件 應具備足夠剛性，吊裝后不應產生永久變形，臨時固定應牢固可靠。3、管道水平段的坡度方向以便于疏放水和排放空氣為原則確定。4、管道連接時，不得用強力對口，加熱管子，加偏墊或多層墊等方法來消除接口端面的空隙、偏斜、錯口或不同心等缺陷。5、管子或管件的坡口及內外壁10-15mm范圍內的油漆、垢、銹等，在對口前應清除干凈， 顯示出金屬光澤。管子對口一段應平直，焊接角變形在距離接口中心2 00mm處測量，當管子 公稱通徑DNV100mm時，折口的允許偏差a1001000V20立管鉛垂度 2/1000 且 75210041）引弧及起焊：在圖6

4、-22所示A點坡口面上引弧至間隙內，使焊條在兩鈍邊作微小橫向 擺動，當鈍邊熔化鐵液與焊條熔滴連在一起時，焊條上送，此時焊條端部都到達坡口底邊，整 個電弧的2/3將在管內燃燒，并形成第一個熔孔。在仰焊至斜仰焊位置運條時，必須保證半打 穿狀態(tài)；至斜立焊及平焊位置，可運用頂弧焊接，其運條角度變化過程及位置如圖6-22所示。為了在仰焊部位消除和減少內凹現(xiàn)象，除了合理選擇坡口角度和焊接電流以外，斷弧動作 要果斷，引弧動作要準確和穩(wěn)當，在坡口兩側停留時間不宜過多，焊接電弧要短，并借助電弧 的吹力使熔池金屬推向背面。2）仰焊及下爬坡部位的焊接：應壓住電弧做橫向擺動運條，運條幅度要小，速度要快， 焊條與管子切

5、線傾角為80-85左右。隨著焊接向上進行，焊條角度變大，焊條深度慢慢變淺。在7點位置時，焊條端部離坡口 底邊約1mm，焊條角度為100-105，這時約有1/2電弧在管內燃燒，橫向擺動幅度增大，在 坡口兩端稍作停頓。到達立焊時，焊條與管子切線的傾角為90。3）上爬坡和平焊部位的焊接，焊條接線向外帶出，焊條端部離坡口底邊約2mm，這時1/3 電弧在管內燃燒。上爬坡的焊條角度與管切線夾角為85-90，平焊交接為80左右，并在圖 6-22aB點收弧。4）若采用斷弧焊手法時，接弧位置要準確。每次接弧時，焊條要對準熔池前部的1/3左 右處，是每個熔池覆蓋前一個熔池2/3左右。滅弧動作要干凈利落，不要拉長弧

6、。滅弧與接弧的時間間隔要短，滅弧頻率大體為仰焊和 平焊區(qū)段每分鐘35-40次，立焊區(qū)段每分鐘40-50次。5）焊接過程中，要使熔池的形狀和大小基本保持一致，熔池鐵液清晰明亮，熔孔始終深 入每側母材。6）在前半圈起焊區(qū)（即A點-6點區(qū)）5-10mm范圍，焊接時焊縫應由薄變厚，使形成一 斜坡；而在平焊位置收弧區(qū)（即12點-B點區(qū)）5-10mm范圍，則焊縫應由薄變厚，使形成一 斜坡，以利于與后半圈接頭。（2）接頭方法 仰焊、平焊的接頭，是整個固定管道焊口的關鍵，在接頭處最易產生內 凹、焊瘤、夾渣、未焊透、氣孔等缺陷。為了便于接頭，在焊前半圈時，仰焊的起焊處和平焊 的收尾處都應超過管道垂直中心線5-1

7、0mm。1）仰焊接頭方法：由于起焊處容易產生氣孔、未焊透等缺陷，故接頭時應把起焊處的原焊縫用電弧割去一部分（約10mm長），這樣既割除了可能有缺陷的焊縫，而形成緩坡形割槽， 也便于接頭。其操作方法如下：首先用長弧烤熱接頭部分，稍微壓短電弧，此時弧長約等于兩 倍焊條直徑。從超越接頭中心約10mm的焊波上開始焊接。此時電弧不宜壓短，也不作橫向擺 動，一旦運條至接頭中心時，立即拉平焊條壓出熔化鐵液向后推送，未凝固的鐵液即被割除而 形成一條緩坡形的割槽。焊條隨即回到原始位置（約30），從割槽的后端開始焊接。運條至 接頭中心時切勿滅弧，必須將焊條向上頂一下，以打穿未熔化的根部，使接頭完全熔合（圖 6-2

8、3）.對于重要管道或使用低氫型焊條焊接時，可用銼等手工加工方式修理接頭處，把仰焊接頭 處修理為緩坡形，然后再施焊。2）平焊接頭方法：先修理接頭處，是形成一緩坡形；選用適中的電流值，當運條至斜立 焊（立平焊）位置時，焊條前傾，保持頂弧焊，并稍作橫向擺動（圖6-24），當距接頭處尚有 3-5mm間隙，即將封閉時，決不可滅弧。接頭封閉的時候，需把焊條向里稍微壓一下，此時， 可聽到電弧打穿根部而產生的“噼啪”聲，并且在接頭處來回擺動以延長停留時間，從而保證 充分的熔合。熄弧之前，必須填滿熔池，而后將電弧引致坡口一側熄滅。3）與定位焊縫接頭：當運條至定位焊點時，將焊條向下壓一下，如聽到“噗噗”聲后，快速

9、向前施焊，到定位焊縫另一端時，焊條在接頭處稍停，將焊條向下壓一下，若聽到“噗噗” 聲后，表面根部已熔透，恢復原來的操作手法。4）換焊條時接頭：有熱接和冷接兩種接法。熱接：在收弧處尚保持紅熱狀態(tài)，立即從熔池前面引弧，迅速把電弧拉到收弧處，見圖6-25所示。冷接：即熔池已經凝固冷卻，必須將收弧處打磨成斜坡，并在其附近引弧，再拉到打磨處 稍作停頓，待先焊焊縫充分熔化，方可向前正常焊接。管道施工中焊接缺陷的產生及預防根據工程施工過程中的具體情況，結合多年的施工管理經驗，如何防止焊接缺陷的產生， 以便為提高管道焊接工程質量，焊接施工時，焊條、焊絲的選擇、使用方法、焊接條件和施工 管理等任何一個方面的失誤

10、，都可導致“焊接缺陷”的產生。而一項不當?shù)暮附庸に嚰安贿m當 的焊接參數(shù)的選擇更是造成焊接缺陷的主要原因。焊接缺陷大致可分為內部缺陷和外部缺陷兩 類。內部缺陷主要指氣孔、未焊透，裂縫，未熔合及夾渣等。外部缺陷是指表面裂紋，表面氣 孔，凹坑，焊瘤和咬邊等形狀缺陷，以及熱變形，錯邊或角焊縫的焊腳尺寸不足等尺寸上的缺 陷。一、 夾渣夾渣分單個的與條狀的兩類。有的外形不規(guī)則，也有的呈球狀。他們都是焊縫金屬中殘留 的外來固體物質。用藥芯焊絲焊接時會產生一層溶渣覆蓋于焊縫表面，當溶渣在熔融的焊縫金 屬中來不及浮出表面而停留在金屬內時，就形成夾渣。這些夾渣削弱了焊縫，并且可能成為一 種裂紋源。他們可由下列因素

11、造成：前層的焊道清渣不干凈；不穩(wěn)定的運條速度；不適當?shù)暮附z角度，使熔渣流到電孤前面；擺動幅度太寬；運條速度太慢，使熔池處在電孤前面；電流控制得太低采用下面措施可以避免：仔細清理前一焊道的熔渣，特別是沿焊道的兩側；采用均勻的運條速度；增加焊炬的傾斜角，避免熔渣流到電孤前面；使用較窄的擺幅；提高運條速度，以便使電孤位于熔池的前面；提高電流設定值。二、氣孔氣孔是在焊縫金屬中的一種充滿氣體(H2, N2, CO)的空穴。氣孔一般呈圓形或橢圓形，內 壁潔凈光滑。他們可以密集的分布在焊縫的某一部位，也可以沿著焊縫的全長分布。氣孔減小 了焊縫橫截面，使其受到削弱。氣孔可以在焊縫內部，也可以穿透到焊縫表面，或

12、者兩種都有。 也有的表現(xiàn)為焊縫表面的凹坑或長條狀氣溝。當從凹坑部分釋放出來的氣體，受到半熔融熔渣 的抑制，被封閉與熔渣與熔融金屬間，造成熔融金屬的下凹，當金屬凝固時，即成氣溝。如圖 2-1氣孔可由下列一個或多個因素造成：氣孔圖2-1氣孔，凹坑，氣溝一例1、用于保護電孤及熔池的保護氣體流量不夠；2、保護氣體流量過大，將空氣卷入，或風速大造成保護氣體的覆蓋偏轉，導致保護不良；3、保護氣體混有雜質或受潮；4、焊接電流過大，或電孤電壓過太高；5、焊絲干伸長度過長；6、過快的運條速度，導致氣體還沒逸出之前，焊接熔池以凝固；7、母材或焊絲表面有銹，油脂，濕氣或臟物；8、母材中的雜質，如鋼中的S含量過高，根

13、據上列原因，可采用下列相應措施,以消除氣孔的產生.增加保護氣體流量，在無風時,流量為20-25L/Min；采取防風措施，防止穿堂風.在室外焊接，氣體保護焊時當風速超過2m/s時，要設置防風措施;增加去除氣體中濕氣的裝置，及保證氣體純度；調整至合適的焊接電流或電孤電壓，或調整送絲速度；縮短干身長度或調整焊炬角度，清理噴嘴內附著的飛濺物，改善氣體保護；減慢運條速度；清理母材或焊絲表面；裂紋對焊接接頭質量影響最大的是裂紋，裂紋的產生可以由不適當?shù)暮附庸に?、焊工技術或材 料所致。按照裂紋發(fā)生的時間可劃分為冷裂紋與熱裂紋兩種，這些裂紋可以垂直或平行于焊縫。 橫向裂紋垂直于焊縫軸線，是縱向收縮應力作用所引

14、起的；縱向裂紋常常發(fā)生于高的接頭拘束 及高的冷卻速度條件下，預熱往往可以減少這些裂紋的發(fā)生。1.熱裂紋熱裂紋又稱“結晶裂紋”，當焊縫金屬凝固時，如果在枝晶間存在富集雜質元素的低熔點相薄 膜，在焊接應力的作用下就會產生熱裂紋。硫和磷是最易形成低熔點相的元素，它們的作用也 會因含炭量的增加而提高。按熱裂紋的形態(tài)，可分為“縱向裂紋”、“橫向裂紋”、“弧坑裂紋”，“熱影響區(qū)（HAZ）液 化裂紋”等。熱裂紋發(fā)生在凝固溫度至Ar3以上溫度，其微觀特征為沿晶界分布。這類裂紋常常因為母 材中含S、P含量過高，也可能因為不適當?shù)氖栈》椒ㄋ?。熱裂紋也常常發(fā)生在熔深較深的 焊縫中（即焊道的深寬比超過），這在“梨形

15、”焊縫中多有發(fā)現(xiàn)。熱裂紋可由下列措施加以避 免或減少到最少程度。（1）采取預熱，以降低收縮應力；（2）使用清潔的或未被污染的保護氣體；（3）增加焊道的橫截面；（4）調節(jié)焊接規(guī)范，更改焊道的外形輪廓，即控制焊道的深寬比不超過；（5）采用雜質元素含量很低的母材；（6）使用含Mn量高的焊絲，提高焊絲的Mn/S之比?；】恿鸭y是深度很淺的熱裂紋，他們往往是因不適當?shù)氖栈》椒ㄋ稹榱吮苊饣】恿鸭y， 可以采取返回移動焊絲，或在斷弧前停止運條，將電弧間斷停止幾次，使弧坑填滿。2、冷裂紋冷裂紋形成于Ar3溫度以下，通常在馬氏體轉變溫度區(qū)間（約200300C以下）有的焊后 立即出現(xiàn)，有的經幾小時乃至幾天后才出

16、現(xiàn)，故亦稱延遲裂紋。其微觀特征是穿晶斷裂，繼續(xù) 延伸。促成冷裂紋的主要因素有三個方面，即鋼種的淬硬傾向、氫的作用和焊接接頭的拘束應 力。焊前預熱，使用干燥的、高純的保護氣體及適當?shù)那謇砉ば蚨加兄诜乐惯@類缺陷的產生。 使用藥芯焊絲通常比實芯焊絲產生冷裂紋要少，這是因為藥芯焊絲氣保護焊的線能量高，提供 了更多的預熱效應，也有助于減少因過快的冷卻速度而產生淬硬組織等。冷裂紋可產生在焊縫、 熱影響區(qū)，也可能擴展到母材之中。焊縫中的冷裂紋可以由下述一個或多個因素造成：（1）相比于母材的厚度，焊道的橫截面太??；（2）不良的裝配，如間隙過大，錯邊等；（3）高的接頭拘束；（4）弧坑裂紋的延伸。避免焊縫中冷裂

17、紋的最好方法是：（1）要選用合適的焊接線能量，增加焊道的橫截面尺寸；（2）降低間隙寬度；（3）預熱，必要時可采用后熱或緩冷措施，以降低冷卻速度；（4）填滿弧坑；（5）選用擴散氫含量少的焊絲及按焊條說明書要求烘干焊條；（6）避免強力組對焊口四、未熔合和未焊透未熔合發(fā)生在焊道之間或焊道與母材之間，通常是因為被焊部位未能完全熔化結合或液態(tài) 金屬流動不充分所造成的。這種缺陷的另一種形式是根據未熔合，即未焊透，其起因可與未熔 合相同，也可能是由于電流太小或焊接熱輸入不夠所導致。坡口設計不當，焊接工藝或操作不 當?shù)纫材軐е挛春竿?。圖4-1藥芯焊絲的熔深比實芯焊絲稍淺，且焊絲熔融量大，熔融金屬容易流淌到電弧

18、前面，因此，當 操作不當時，藥芯焊絲容易形成未熔合或未焊透缺陷。當采用擺動焊接工藝時，若兩側停留時 間不足，容易產生未熔合。在多層焊時，也常常容易出現(xiàn)未熔合，尤其是當上一道焊道過分突 起時。因此，如果上一道焊道過分突起，則必須用砂輪打磨或在突起外減慢焊速，適當增加在 焊道兩側的停留時間，以便充分熔化。產生未熔合的原因，可能有下面幾種：1、焊接規(guī)范不合適，電流太小或電弧電壓太高，使電弧吹力過小，熔深不夠。2、運條速度不當，過快則易使熔融金屬跟不上，過慢則易使熔融金屬往前淌，減小熔深；3、焊炬角度不合適，焊絲未對準，不能保證充分熔透；4、坡口寬，擺動弧度過大，兩側停留時間不夠；5、坡口角度狹小，不

19、能充分熔透；6、坡口內焊道突起過高，尤其是坡口底部的焊道。圖4-1未熔合和未焊透一例相應的防止方法是：1、選擇合適的電流、電壓及焊接速度，以保證有足夠的熔深；2、焊炬要盡量垂直坡口面，焊絲要對準前層焊道的縫邊；3、不要擺動過寬，在兩側要充分停留；4、調整坡口角度，鈍邊大小、根部間隙；5、用砂輪等工具打磨掉焊道過高凸起部分。五、咬邊和焊瘤當焊接條件選擇不當，或操作手法不合適，就可能造成咬邊或焊瘤。一般講，焊接速度過 快，容易產生咬邊。當焊接速度過慢，容易產生焊瘤。圖5-1這種缺陷的防止，要調整焊接電流和焊接速度，在平角焊時，噴嘴角度及焊絲對準的位置很重要。咬邊和焊瘤的產生原因及防止方法分別示于表

20、5-1、5-2。圖5-1咬邊和焊瘤示意圖表5-1咬邊產生的原因和防止方法產生原因防止方法平角焊和橫焊1）電流過大，焊速過快，電弧電壓過高1）減小電流、放慢速度、電壓適當調低2）焊炬角度、焊絲對準位置不當2）調整焊炬角度、焊絲對準位置至合適局部位置1）送絲不穩(wěn)定1）適當增加送絲滾輪的壓力，使送絲暢2）運條不規(guī)則通3)接頭處間隙有變化2）降低焊接速度，適當擺動4）因磁偏吹而使電弧不穩(wěn)3）變更地線位置表5-2焊瘤產生的原因和防止方法產生原因防止方法平角焊1）電流過大，焊速過快，電弧電壓過低2）焊炬角度、焊絲對準位置不當3）鋼板表面有厚的銹層1）減小電流、放慢速度、適當提高電壓2）焊絲對準位置至合適3）用砂輪等將焊接部位附近清