鈦及鈦合金焊接施工工藝標(biāo)準(zhǔn)修改稿

鈦及鈦合金焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)QB-CNCECJ22105-20061適用范圍本施工工藝標(biāo)準(zhǔn)適用于鈦及鈦合金的手工鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊和惰性氣體保護(hù)等離子焊接。2施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備2.1.1施工技術(shù)資料2.1.1.1設(shè)計(jì)文件(施工圖、材料表、標(biāo)準(zhǔn)圖、設(shè)計(jì)說明及技術(shù)規(guī)定等)及焊接工藝評(píng)定。2.1.2現(xiàn)行施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范JB/T4745《鈦制焊接容器》 GB/T2965《鈦及鈦合金棒材》 SH3502《鈦管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GB/T3620.1《鈦及鈦合金牌號(hào)和化學(xué)成分》 GB/T3621《鈦及鈦合金板材》 GB/T3623《鈦及鈦合金焊絲》 GB/T3624《鈦及鈦合金管》 GB/T3625《換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金》 GB/T4842《純氬》 《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》2.1.3施工方案2.1.3.1焊接施工方案、焊接工藝評(píng)定報(bào)告、焊接工藝指導(dǎo)書鈦及鈦合金材料的焊接工藝評(píng)定應(yīng)當(dāng)按GB50236《現(xiàn)場設(shè)備、工藝管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求進(jìn)行，或者按設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定；依據(jù)評(píng)定合格的焊接工藝編制焊接工藝指導(dǎo)書。2.1.4技術(shù)及安全交底工號(hào)技術(shù)員應(yīng)按要求向所有焊接人員進(jìn)行技術(shù)及安全交底。2.1.5焊工培訓(xùn)考試2.1.5.1從事鈦及鈦合金材料焊接的焊工應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)和考試，考試包括基本知識(shí)和焊接操作技能兩部分，基本知識(shí)考試合格后才能參加操作技能的考試，考試內(nèi)容應(yīng)與焊工所從事的工作范圍相適應(yīng)。2.1.5.2鈦及鈦合金焊接的焊工考試依據(jù)設(shè)計(jì)文件要求進(jìn)行，如設(shè)計(jì)沒有明確規(guī)定可以按《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》和GB50236《現(xiàn)場設(shè)備、工藝管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》要求進(jìn)行。2.2作業(yè)人員表2.2主要作業(yè)人員序號(hào)工種持證上崗要求備注1電焊工焊工合格證合格證中的項(xiàng)目應(yīng)與施焊項(xiàng)目相符，不得超項(xiàng)施焊2等離子切割工持證企業(yè)技能資格證3熱處理工持證企業(yè)技能資格證4探傷檢測人員持證應(yīng)持有國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局簽發(fā)的無損檢測操作合格證2.3材料的驗(yàn)收與保管2.3.1.1工程材料的驗(yàn)收⑴應(yīng)由具有材料知識(shí)、識(shí)別能力、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及熟悉規(guī)章制度的人員管理參與驗(yàn)收。⑵材料入庫時(shí)，業(yè)主、監(jiān)理、施工單位三方共同進(jìn)行驗(yàn)收，應(yīng)檢查下列項(xiàng)目符合要求方可驗(yàn)收：制造廠合格證及質(zhì)量證明書核對(duì)材質(zhì)、規(guī)格型號(hào)、數(shù)量外觀檢查按規(guī)定要求做好檢查記錄2.3.1.2工程材料的保管⑴經(jīng)檢驗(yàn)合格的鈦材，應(yīng)按規(guī)定尺寸分別放置在墊木上，單獨(dú)堆放，嚴(yán)禁與鋼材混堆和直接接觸或碰傷，防止污染和腐蝕。⑵一定條件下鈦在發(fā)煙硝酸、干氯氣、甲醇、三氯乙烯、液態(tài)的四氧化碳、熔融金屬鹽、四氯化碳、尿吡啶、氫氣等介質(zhì)中可能產(chǎn)生燃燒、爆炸或應(yīng)力腐蝕開裂等，鈦對(duì)這些介質(zhì)環(huán)境應(yīng)回避或慎用。⑶做好標(biāo)識(shí)。⑷如露天堆放應(yīng)做好防風(fēng)、雨、雪等特殊防護(hù)措施。2.3.1.3管材質(zhì)量要求⑴管道用鈦及鈦合金材料應(yīng)當(dāng)具有良好的耐蝕性能、力學(xué)性能、成形性能及其他工藝性能和物理性能，能滿足管道的使用、制造與檢驗(yàn)要求，并考慮經(jīng)濟(jì)合理性。⑵鈦及鈦合金管材應(yīng)符合GB/T3624《鈦及鈦合金管》的要求。⑶技術(shù)要求應(yīng)注明所購鈦管類別（無縫管、焊接管或焊接—軋制管）⑷外徑超過60mm且設(shè)計(jì)壓力超過10Mpa的鈦管應(yīng)進(jìn)行超聲或渦流檢測，任何外徑的管材的無損檢測方法，如需在超聲和渦流檢測兩者之中選定一種應(yīng)注明。⑸鈦材的表面應(yīng)光滑、清潔，無針孔、裂紋、折疊和過腐蝕等缺陷。⑹鈦材表面的局部缺陷應(yīng)予清除，清除后厚度不得超出規(guī)定的負(fù)偏差。2.3.1.4焊材選用原則及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)⑴所選焊絲焊后狀態(tài)下的焊縫抗拉強(qiáng)度不低于母材退火狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)下限值，塑性和耐蝕性能不低于退火狀態(tài)下的母材或與母材相當(dāng)，焊接性能良好，能滿足使用條件的要求。⑵選用的焊絲應(yīng)有出廠合格證和質(zhì)量證明書，焊絲表面應(yīng)潔凈，無氧化色，不應(yīng)有裂紋、光玻、斑疤和夾渣等缺陷。⑶焊絲中的氮、氧、碳、氬、鐵等雜質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)含量上限值應(yīng)低于母材中雜質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)含量上限值，不得從所焊母材上裁條充當(dāng)焊絲。⑷一般情況下應(yīng)選用GB/T3623《鈦及鈦合金絲》和JB/T4745《鈦制焊接容器》附錄D中與母材相對(duì)應(yīng)的焊絲牌號(hào)，但應(yīng)通過焊接工藝評(píng)定合格。⑸不同牌號(hào)的鈦材相焊時(shí)，按耐蝕性能較好和強(qiáng)度級(jí)別較低的母材選擇焊絲材料，當(dāng)焊件要求較高塑性時(shí)，應(yīng)采用純度比母材高的焊絲或按圖樣規(guī)定。⑹保護(hù)用氬氣純度應(yīng)高于99.99％，露點(diǎn)不高于－50℃，含水量不大于50毫克/米3⑺氬氣輸送管應(yīng)采用塑性軟管，不宜用橡膠軟管或其它吸濕性材料。2.3.1.5母材推薦焊絲牌號(hào)焊絲牌號(hào)與推薦所焊母材牌號(hào)見下表2.3.1.5所示表2.3.1.5母材推薦焊絲牌號(hào)焊絲牌號(hào)STA0RSTA1RSTA2RSTA3RSTA9RSTA10R母材牌號(hào)TA0、TA1-ATA1TA2TA3TA9TA102.4主要施工機(jī)具2.4.1直流氬弧焊機(jī)、熔化極氬弧焊機(jī)、等離子切割機(jī)、焊條烘烤保溫箱、坡口機(jī)、無損檢測設(shè)備等。2.4.2角向砂輪機(jī)、細(xì)銼、不銹鋼絲刷、銑刀、焊接面罩、焊條保溫筒、刮刀、電鉆等。2.5測量及計(jì)量器具焊接檢驗(yàn)尺、干濕溫度計(jì)、電流表、電壓表、秒表、風(fēng)速計(jì)、測溫儀等。2.6作業(yè)條件2.6.1施工場所已具備施工條件，所需的圖紙資料和技術(shù)文件齊備，圖紙會(huì)審已進(jìn)行，施工方案已經(jīng)編制好且審核批準(zhǔn)，并進(jìn)行技術(shù)交底。2.6.2建立焊接質(zhì)量保證體系，包括焊接技術(shù)人員、焊接質(zhì)檢人員和無損檢測人員等。2.6.3焊接工裝設(shè)備、檢測、試驗(yàn)手段應(yīng)滿足鈦及鈦合金的焊接技術(shù)要求。2.6.4在焊工考試和施焊前，具有相應(yīng)的焊接工藝評(píng)定。2.6.5焊接場所保持清潔，并有防風(fēng)、防雨雪措施，風(fēng)速≤2m/s，相對(duì)濕度一般不大于80%，環(huán)境溫度不低于5℃2.6.6焊前應(yīng)根據(jù)焊件與焊縫型式予先制作好惰性氣體保護(hù)罩，其尺寸應(yīng)足以使焊縫與熱影響區(qū)在焊后冷卻過程中溫度高于4003施工工藝健全的質(zhì)量保證體系焊接工藝評(píng)定健全的質(zhì)量保證體系焊接工藝評(píng)定焊接工藝指導(dǎo)書焊工培訓(xùn)與考試材料入庫與檢驗(yàn)施工前準(zhǔn)備無損探傷嚴(yán)格執(zhí)行工藝紀(jì)律及過程控制焊后外觀檢查焊縫組對(duì)施焊3.2工藝操作過程3.2.13.2.1.13.2.1.2坡口及兩側(cè)各25mm以內(nèi)的內(nèi)外表面清除污垢后，應(yīng)用細(xì)3.2.1.33.2.1.4鈦管道的焊口組對(duì)時(shí)：當(dāng)壁厚相同時(shí)應(yīng)做到內(nèi)壁平齊，對(duì)口錯(cuò)邊量不應(yīng)超過壁厚的10%，且不大于1mm；不同壁厚的焊口組對(duì)時(shí)應(yīng)按下圖3.2.1.4δδ2LLδ1δ1δ20.5~21~1.50.5~21~1.5L≥4（δ2-δ1）圖3.2.1.4坡口形式3.2.23.2.2.1選擇焊接工藝參數(shù)應(yīng)保證足夠的熔透深度，保證保護(hù)良好，避免產(chǎn)生缺陷，并盡量采用熱輸入較小的焊接規(guī)范，層間溫度不高于3.2.2.2鎢極氬弧焊時(shí)推薦采用鈰鎢電極，電極直徑應(yīng)根據(jù)使用的焊接電流大小選擇，電極端部應(yīng)為圓錐形，其端部尺寸和形狀可參照下圖3.2.2.2R球R球≈d3-4d圖3.2.2.23.2.2.3鈰鎢電極允許焊接電流見下表3.2.2.3表3.2.2.3鈰鎢鈰鎢電極直徑（mm）11.523焊接電流（A）15～2040～120100～220200～3003.2.2.4釷鎢電極允許焊接電流見下表3.2.2.4所示：表3.2.2.4釷鎢極直徑（mm）0.51.01.62.43.24.04.86.4允許直流正接電流（A）5～2015～8070～150150～250250～400400～500500～800800～11003.2.2.5手工鎢極氬弧焊工藝參數(shù)參照下表3.2.2.表3.2.2.壁厚(mm)焊層鎢極直徑(mm)焊絲直徑(mm)噴嘴直徑(mm)層內(nèi)溫度(℃)焊接熱輸入氬氣流量(L/min)焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接速度(cm/min)噴嘴保護(hù)罩背面≤211.62.012～16≤20040～7010～127.5～158～1216～256～103-422.02.016～20≤20080～11012～1412～1525～308～155-732.4316～20≤200100～14012～1412～1525～308～15≥8多層3316～20≤200120～18012～1612～1525～308～153.2.2.6自動(dòng)鎢極氬弧焊工藝參數(shù)參照下表3.2.2.6所示：表3.2.2.板厚mm坡口形式焊接電流A電弧電壓V鎢極直徑mm焊絲直徑mm噴嘴氬氣流量L/min拖罩氬氣流量L/min層次焊接速度m/h0.8對(duì)接40～6012～151.0～1.50.8～2.08～12-118～221.0對(duì)接60～8012～151.51.0～2.06～78～10122～251.5對(duì)接80～12014～161.51.0～2.07～88～10122～232.0對(duì)接130～15014～162.02.0～2.58～98～10120～222.5對(duì)接180～20014～162.52.5～3.010～1210～12120～223.0對(duì)接220～24014～163.02.5～3.010～1212～14119～214.0對(duì)接260～28014～183.03.512～1420～25119～214.0V形60°120～13014～162.02.5～3.012～14-210～116.0V形60°300～33014～183.53.012～1430～35118～2210.0V形60°180～24014～182.5～3.03.514～16-29～1213.0X形60°220～24014～183.03.59～1018～20420～253.2.2.7熔化極自動(dòng)氬弧焊工藝參數(shù)參照下表3.2.2.7所示：3.2.3焊縫返修3.2.3.1焊縫和熱影響區(qū)的氧化變色或表面缺陷經(jīng)打磨后，若母材厚度仍能滿足設(shè)計(jì)要求，可不必補(bǔ)焊。3.2.3.2缺陷深度較深應(yīng)修磨后補(bǔ)焊，修磨范圍內(nèi)的斜度至少為1∶3，返修工藝符合正常焊接工藝要求。表3.2.2.7焊接電流（A）電弧電壓（V）焊接速度（m/h）氬氣流量（L/min）噴嘴拖罩墊板650～700323235～4030～4030～35760～78036363.2.3.33.2.3.4焊縫同一部位的返修次數(shù)不得超過兩次，需要進(jìn)行第三次返修時(shí)應(yīng)對(duì)不合格焊縫進(jìn)行質(zhì)量分析，制定返修措施，經(jīng)質(zhì)保工程師3.3焊接過程中應(yīng)注意的問題3.3.1應(yīng)采用合理的焊接順序、施焊方法3.3.2鎢極氬弧焊焊接過程中，3.3.33.3.43.3.53.3.5.1焊炬噴嘴直徑宜選用φ12-3.3.53.3.53.3.5.43.3.5.5焊接過程中填充焊絲的加熱端應(yīng)始終處在氬氣的保護(hù)之下，熄弧后焊絲不得立即暴露在大氣中，應(yīng)在焊縫脫離保護(hù)時(shí)取出，焊絲如被污染，3.3.5.63.4季節(jié)性施工技術(shù)措施3.4.1冬季室外作業(yè)應(yīng)設(shè)防風(fēng)保溫棚3.4.2雨季室外作業(yè)應(yīng)設(shè)防雨棚；當(dāng)焊縫處潮濕時(shí)應(yīng)用氧-4質(zhì)量檢驗(yàn)4.1質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及方法4.1.1焊接質(zhì)量檢驗(yàn)按照GB50236《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。4.1.24.1.2.1⑴焊材必須符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)方法：檢查出廠合格證或質(zhì)量證明書、復(fù)驗(yàn)報(bào)告⑵管道焊接前必須做焊接工藝評(píng)定，且應(yīng)符合焊接工藝評(píng)定規(guī)范要求。檢驗(yàn)方法：檢查焊接工藝評(píng)定報(bào)告⑶管道焊縫無損檢測必須符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定。檢驗(yàn)方法：檢查無損檢測記錄和報(bào)告⑷焊接人員必須經(jīng)過考試并有合格證書。檢驗(yàn)方法：檢查施焊人員合格證書4.1.2.2⑴焊縫表面無裂紋、氣孔、夾渣、凹陷、飛濺、藥皮、焊疤等缺陷。檢驗(yàn)方法：觀察檢查，按系統(tǒng)抽查10%，不少于3處⑵單線圖上必須標(biāo)注有焊工號(hào)。檢驗(yàn)方法：觀察檢查，按系統(tǒng)抽查10%，不少于3處4.1.2.3表4.1.2.3焊縫允許偏差項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法序號(hào)項(xiàng)目規(guī)定值允許偏差（mm）檢查數(shù)量檢驗(yàn)方法1咬邊深度≤0.5按系統(tǒng)抽查10%，且不少于3道焊口用焊接檢驗(yàn)尺檢查長度連續(xù)長度≤50兩邊總長度＜10%L2余高≤1+0.1C3焊后錯(cuò)邊量不宜超過壁厚的10%，且不大于14焊角尺寸δ±15焊縫寬度不帶坡口0.9（1.5δ+3）～1.1（1.5δ+3）帶坡口每邊超出坡口1～２注：L——焊縫長度；C——焊縫寬度；δ——管壁厚度。4.1.2.4鈦及鈦合金焊縫表面色澤檢查標(biāo)準(zhǔn)見下表4.1.2.4所示：表4.1.2.4鈦及鈦合金焊縫表面色澤檢查標(biāo)準(zhǔn)焊道顏色保護(hù)效果質(zhì)量銀白色（金屬光澤）優(yōu)合格金黃色（金屬光澤）良合格紫色（金屬光澤）[注]藍(lán)色（金屬光澤）低溫氧化，表面污染合格高溫氧化，污染嚴(yán)重，焊縫性能下降不合格灰色（金屬光澤）保護(hù)不好，污染嚴(yán)重不合格暗灰色灰白色黃白色注：區(qū)別低溫氧化和高溫氧化的方法宜采用酸洗法，經(jīng)酸洗能除去紫色、藍(lán)色者為低溫氧化，除不掉者為高溫氧化。4.2質(zhì)量控制點(diǎn)表4.2質(zhì)量控制點(diǎn)序號(hào)質(zhì)量控制點(diǎn)控制等級(jí)（A、B、C）主要控制方法1焊接施工方案B編制焊接方案，進(jìn)行工藝技術(shù)交底和安全技術(shù)交底2焊工資質(zhì)B及時(shí)進(jìn)行焊工取證，嚴(yán)格焊工持證上崗3焊接工藝評(píng)定CR嚴(yán)格遵循JB4708規(guī)定進(jìn)行，工藝評(píng)定覆蓋率100%4焊接工藝指導(dǎo)書C嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、工藝評(píng)定編制5焊材管理C控制焊材采購、驗(yàn)收（或復(fù)驗(yàn)）、保管、烘干、發(fā)放環(huán)節(jié)，鍋爐、壓力容器、壓力管道焊材做到有可追溯性6焊縫對(duì)口質(zhì)量檢查C焊縫對(duì)口間隙、鈍邊、坡口角度，坡口兩側(cè)清理應(yīng)符合工藝指導(dǎo)書7焊接環(huán)境C焊接環(huán)境的風(fēng)速、溫度、濕度應(yīng)符合工藝指導(dǎo)書。設(shè)防風(fēng)雨棚，或進(jìn)行預(yù)熱9焊接過程C焊接施工的工藝參數(shù)應(yīng)符合工藝指導(dǎo)書的規(guī)定，質(zhì)檢員及時(shí)進(jìn)行抽查。10外觀檢查C焊縫完成后焊工應(yīng)進(jìn)行自檢，質(zhì)檢員進(jìn)行專檢，合格標(biāo)準(zhǔn)按有關(guān)規(guī)范和工藝指導(dǎo)書的要求。11無損檢驗(yàn)BR編制無損檢測工藝；按委托單及規(guī)范和工藝進(jìn)行檢測；12焊縫返修CR焊縫返修應(yīng)核準(zhǔn)缺陷的位置，及時(shí)按原工藝進(jìn)行，超次返修應(yīng)編制返修工藝，經(jīng)焊接工程師審核，項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)，并記錄存檔。4.3質(zhì)量記錄母材及焊材產(chǎn)品質(zhì)量證明書。焊材發(fā)放、烘烤記錄。焊工合格項(xiàng)目登記表。焊接施工記錄；焊縫探傷布片圖；焊縫磁粉、滲透檢測位置圖；焊工代號(hào)布置圖。焊縫返修記錄焊縫無損檢測報(bào)告5成果保護(hù)5.1焊縫完成后嚴(yán)禁敲打、碰砸焊縫及熱影響區(qū)，對(duì)裝有儀表、調(diào)節(jié)閥等區(qū)域應(yīng)遮擋保護(hù)。5.2嚴(yán)禁在近縫區(qū)點(diǎn)焊臨時(shí)支架。5.3凡在管道附近應(yīng)進(jìn)行切割作業(yè)時(shí)應(yīng)及時(shí)擋護(hù)，杜絕切割殘?jiān)?、氧化物傷及管道和焊縫。