鍋爐受熱面管及承壓管道的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)

鍋爐受熱面管及承壓管道的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)1焊前準(zhǔn)備焊口位置應(yīng)避開應(yīng)力集中區(qū),且便于施焊及熱處理,一般應(yīng)符合下列要求：1.1鍋爐受熱面管子焊口,其中心線距管子彎曲起點(diǎn)或汽包,聯(lián)箱外壁及支吊架邊緣至少70m/m,兩個(gè)對接焊口間距離不得小于150m/m。1.2管道對口焊接,其中心線距離管子彎曲起點(diǎn),不小于管子外徑,且不小于100m/m,距支吊架邊緣至少50m/m,兩個(gè)對接焊口間距離不得小于管子直徑,且小得少于150m/m。1.3管接頭和儀表插座一般不設(shè)置在焊縫和熱影響區(qū)內(nèi)。1.4帶有縱向焊縫的筒體和封頭,相鄰兩縱向焊縫的距離,應(yīng)大于壁厚的2倍,且不小于100m/m。1.5焊接管的管孔應(yīng)盡量避免開設(shè)在焊縫上,并避免管孔焊縫與相鄰焊縫的熱影響區(qū)相重合,如必須在焊縫上及附近開孔時(shí),應(yīng)滿足以下條件：a)管孔兩側(cè)大于孔徑且不少于60m/m范圍內(nèi)的焊縫應(yīng)按規(guī)定無損探傷檢驗(yàn)合格。b)孔邊不在焊縫缺陷上。c)管接頭需經(jīng)焊后熱處理消除應(yīng)力。1.6管子、管道、壓力容器的坡口形式應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定加工,如無規(guī)定時(shí),坡口的形式和尺寸應(yīng)按能保證焊接質(zhì)量,填充金屬少改善勞動(dòng)條件,便于操作,減少焊接應(yīng)力和變形,適應(yīng)焊接要求的原則選用。1.7焊件下料與坡口按下列要求進(jìn)行：a)焊件下料采用機(jī)械方法為宜,對淬硬傾向較大的合金鋼材,公稱直徑<100的管子和直徑>100mm,工作壓力>2.3Mpa的汽水管道,尤應(yīng)以機(jī)械加工.。b)如用熱加工法(如氣割)下料,切口部分應(yīng)留有加工余量,以除去淬硬層及過熱金屬。c)對淬硬傾向較大的合金鋼材,用熱加工法下料后,切口部分應(yīng)先進(jìn)行退火處理再進(jìn)行加工.。d)坡口制備以機(jī)械加工方法進(jìn)行,如用火焰切割切制坡口,則應(yīng)將割口表面的氧化物,熔渣及飛濺物按焊接要求的范圍進(jìn)行清理干凈,并將不平整處修理平整。1.8焊件經(jīng)下料及坡口加工后按下列要求進(jìn)行檢查,合格后方可進(jìn)行組對。a)淬硬性較大的鋼材如使用火焰切割下料坡口,加工后要經(jīng)表面探傷檢驗(yàn)合格。b)坡口處母材無裂紋,重皮,坡口損傷及毛刺等缺陷。c)坡口加工尺寸符合圖樣要求。d)在清理范圍內(nèi)無裂紋,夾層等缺陷。1.9焊件組裝前應(yīng)將焊口表面及符邊母材內(nèi),外壁的油,污垢,銹等清理干凈,直至發(fā)出金屬光澤,清理范圍規(guī)定如下：a)手工電弧焊對接焊口,每側(cè)10～15mm.。b)角接接頭焊口,焊角值K+10mm.。c)手工鎢極氬弧焊,15～20mm.。1.10對接管口端面應(yīng)與管子中心線垂直,其偏斜度不得超過下表的規(guī)定：管子端面與管中心線的偏斜度要求：（表5）管子外徑（mm）＞f（mm）≤600.5＞60～1591＞159～2191.5＞21921.11焊件對口時(shí)一般應(yīng)做到內(nèi)外壁齊平,如有錯(cuò)口,其錯(cuò)口值應(yīng)符合下列要求：a)對接單面焊的局部值不超壁厚10%且不大于1mm.。b)對接雙面層焊的局部錯(cuò)口值不應(yīng)超過焊件厚度的10%且不大于3mm.。1.12不同厚度焊件對口時(shí),其厚度差可按下列方法處理：a)內(nèi)壁尺寸不相等而外壁齊平時(shí),可加工成圖(a)的形式。b)外壁尺寸不相等而內(nèi)壁齊平時(shí),可加工成圖(b)的形式。c)內(nèi)外壁尺寸不相等時(shí),可加工成圖(c)。d)內(nèi)壁尺寸不相等,厚度差≤5mm時(shí),在不影響焊件強(qiáng)度條件下可加工成圖(d)表(7)1.13焊口的局部間隙過大時(shí),應(yīng)設(shè)法修理到規(guī)定尺寸,嚴(yán)禁在間隙內(nèi)加填塞物。1.14焊條使用前應(yīng)按其說明書要求進(jìn)行烘焙,重復(fù)烘焙不得超過兩次,焊絲使用前應(yīng)清除銹垢和油污,至露出金屬光澤,存放一年以上的焊條用于重要部件焊接時(shí),如對其質(zhì)量發(fā)生懷疑,應(yīng)重新做出鑒定,符合要求后方準(zhǔn)使用。1.15除設(shè)計(jì)規(guī)定的冷拉口外,其余焊口應(yīng)禁止用強(qiáng)力對口,更不允許利用熱膨脹法對口,以防引起附加應(yīng)力。1.16焊接施工過程包括對口裝配,施焊,熱處理和檢驗(yàn)等四個(gè)重要工序,本道工序符合要求后方準(zhǔn)進(jìn)行下道工序,否則禁止下道工序施工。1.17焊接場所應(yīng)采取防風(fēng),防雨,防雪,防寒等措施。1.18格焊工在施焊鍋爐受熱面管子前,應(yīng)進(jìn)行與實(shí)際條件相適應(yīng)的模擬練習(xí),并經(jīng)折斷面檢查符合要求后方可正式焊接。4.2.2焊接工藝。2.1焊接時(shí)允許的最低環(huán)境溫度如下:碳素鋼-20度,低合金鋼,普通低合金鋼-10度,中高合金鋼0度。2.2各種鋼材施焊前應(yīng)根據(jù)其要求進(jìn)行預(yù)熱,并有下列規(guī)定.(a)根據(jù)工藝評定提出預(yù)熱要求.(b)壁厚≥6mm的合金鋼管子,管件(如彎頭,三通等)和大厚件板在負(fù)溫下焊接時(shí),預(yù)熱溫度可按表的規(guī)定值提高20~50度.焊前預(yù)熱溫度表(8)鋼種(鋼號)管材板材壁厚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≥26100～200≥34100～150C—Mn(16Mn)≥15150～200≥30Mn—V(15MnV)≥281/2Cr—1/2Mo(12CrMo)--------≥15150～2001Cr—1/2Mo(15CrMo,ZGCrMo)≥10150～25014MnMoV,18MnMoNb----12Cr1MoV,ZG20CrMo----200～30015Cr1Mo1V,ZG15Cr1Mo112Cr1MoWV12Cr2Mo12Cr1MoVSiTiB9Cr—1Mo12Cr—1Mo-V----300～400--------注(1)當(dāng)采用鎢極氬弧焊打底時(shí),可按下限溫度低50度.(2)當(dāng)管子外徑大于219mm或壁厚大于20mm(含20mm)時(shí),應(yīng)采用電加熱法預(yù)熱。2.3壁厚≥6mm的合金鋼管子及壁厚>15mm的碳素鋼管在負(fù)溫下焊接時(shí)應(yīng)適當(dāng)預(yù)熱.(d)異種鋼焊接時(shí),預(yù)熱溫度應(yīng)按焊接性能較差或合金成份較高的一側(cè)選擇.(e)按管座與主管焊接時(shí)應(yīng)從主管規(guī)定的預(yù)熱溫度為準(zhǔn).(f)承壓件與非承壓件焊接時(shí),預(yù)熱溫度應(yīng)按承壓件選擇。2.4預(yù)熱寬度從對口中心開始,每側(cè)不少于焊件厚度的三倍,厚度大于35mm的焊接接頭預(yù)熱時(shí)的升溫速度按公式：250×25/壁厚℃/t計(jì)算,且不大于300℃/t。降溫過程中,溫度在300度以下可不控制。2.5施焊過程中,層間溫度應(yīng)不低于規(guī)定的預(yù)熱溫度下限,且不高于400度。2.6承壓管道焊接時(shí),為保證管道(或管子)內(nèi)壁清潔和焊縫根部質(zhì)量,所用的焊接方法應(yīng)遵照表的規(guī)定：承壓管道焊接方法的規(guī)定表(9)部件名稱根部焊道其它焊道P≥10Mpa,δ≤6mm的鍋爐受熱面管子T1GT1G/SMAWP>10Mpa,δ>6mm的管子及管件T1GSMAWP≥4Mpa,t≥450度的管道T1GSMAW再熱蒸汽冷熱管道及旁路T1GSMAW汽輪機(jī),發(fā)電機(jī),潤滑油系統(tǒng)及燃油管道T1GT1G/SMAWP<10Mpa,δ≤6mm的中低壓鍋爐受熱面管T1GT1G/SMAW其它管道T1GSMAW注:為非強(qiáng)制要求,T1G---氬弧焊,SMAW---手工電弧焊2.7中高合金鋼(含Cr≥3%或合金含量5%)管子和管道焊口,為防止根層氧化或過燒,焊接時(shí)內(nèi)壁應(yīng)充氬氣或混合氣體保護(hù)。2.8嚴(yán)禁在被焊工件表面引燃電弧,試驗(yàn)電流或隨意焊接臨時(shí)支撐物,高合金鋼材料表面不得焊接對口用卡具。2.9管子焊接時(shí)管內(nèi)不得有穿堂風(fēng)。2.10點(diǎn)固焊時(shí),除其焊接材料,焊接工藝,焊工和預(yù)熱溫度等與正式施焊相同外,還應(yīng)滿足下列要求：a)對口根部點(diǎn)焊做為焊縫的一部分,點(diǎn)固焊后檢修各個(gè)焊點(diǎn)質(zhì)量,如有缺陷應(yīng)立即消除,重新進(jìn)行點(diǎn)焊。b)厚壁大徑管若采用填加物方法占固,當(dāng)除去臨點(diǎn)固物時(shí),不應(yīng)損傷母材,并將其殘留焊疤清除干凈,打磨修整.2.11采用鎢極氬弧焊打底的根層焊縫檢查后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行其它層次焊縫的焊接,直至完成。2.12厚壁大徑管的焊接應(yīng)采用多道焊,當(dāng)壁厚大于35mm時(shí),應(yīng)符合下列規(guī)定：a)氬弧焊打底層厚度不小于3mm.。b)其它焊道的單層厚度不大于所焊條直徑加2mm。c)單面焊雙面成形的焊道,焊條結(jié)晶寬度不大于所用焊條直徑的5倍,厚壁大徑管多道排列。2.13為減少焊接變形和接頭缺陷,直徑大于194mm的管子和鍋爐密集排管(管子間距≤30mm)的對接焊口要采用二人對稱焊接。2.14施焊中,應(yīng)特別注意接頭和收弧的質(zhì)量,收弧時(shí)應(yīng)將熔池填滿,多層多道的焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開。2.15施焊過程除工藝和檢驗(yàn)上要求分次焊接外,應(yīng)連續(xù)完成,若被迫中斷時(shí),應(yīng)采取防止裂紋產(chǎn)生的措施,(如后墊,緩冷,保溫等)再焊時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查并確認(rèn)無裂紋后,方可按照工藝要求繼續(xù)施焊。2.16公稱直徑大于或等于1000mm的管道或容器的對接焊口,應(yīng)采取雙面焊接,并應(yīng)采取清根措施,以保證封底焊質(zhì)量.2.17對需做檢驗(yàn)的隱蔽焊縫,應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后,方可進(jìn)行其它工序。2.18焊口在焊接完后,應(yīng)進(jìn)行清理,經(jīng)自檢合格后在焊縫附近打上焊工本人的鋼號或做永久性標(biāo)記。2.19對易產(chǎn)生延遲裂紋的鋼材,焊后應(yīng)立即進(jìn)行熱處理,否則應(yīng)作后熱處理,其溫度以300~350度為宜,恒溫時(shí)間不少于2小時(shí),后熱處理的加熱范圍與熱處理要求相同。2.20焊接接頭有超標(biāo)缺陷時(shí),可采取挖補(bǔ)方式返修,但同一位置上的挖外次數(shù)一般不超過三次,中高合金鋼不得超過二次,并應(yīng)遵守下列規(guī)定：a)徹底清除缺陷.b)補(bǔ)焊時(shí)應(yīng)制定具體的補(bǔ)焊措施,并遵照工藝要求進(jìn)行。c)需進(jìn)行熱處理的焊接接頭,返修后應(yīng)重做熱處理。2.21安裝管道冷拉口使用的加載工具,需待整個(gè)對口焊接和熱處理完畢后方可卸載。2.22不得對焊接接頭進(jìn)行加熱校正。2.23焊后熱處理,熱處理是為了降低焊接接頭的殘余應(yīng)力,改善焊縫金屬的組織性能,熱處理過程應(yīng)嚴(yán)格按照本規(guī)范及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。2.24下列焊接接頭應(yīng)進(jìn)行熱處理：a)壁厚>30mm的碳素鋼管子和管件。b)壁厚>28mm的碳素鋼容器。c)耐熱鋼管子和管件。d)經(jīng)焊接工藝評定需做熱處理的焊件。2.25凡采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作熱處理：a)壁厚小于或等于10mm,管徑小于或等于108mm的15CrMo、12Cr2Mo鋼管子。b)壁厚小于或等于8mm,管徑小于或等于108mm的12Cr1Mo鋼管子。c)壁厚小于或等于6mm,管徑小于或等于637mm的12CrMoWVB的鋼管子。2.26焊后熱處理一般為高溫回火.常用鋼材的熱處理與恒溫時(shí)間見表(10)鋼種(鋼號)溫度(℃)厚度(mm)≤12.5＞12.5~25＞25~37.5＞37.5~50＞50~75＞75~100＞100~125恒溫時(shí)間(h)c≤0.35(20ZG25)c—Mn(16Mn)600～650______1.522.52.531/2Cr—1/2Mo(12CrMo)650～7001/211.522.52.531Cr—1/2Mo(15CrMoZG20CrMo)670～7001/211.522.52.531Cr-1/2Mo-V(12Cr1MoVZG20CrMoV)Cr-Mo-V(ZG15Cr1Mo1V)Cr-1/2Mo1V720～7501/211.523442Cr-1/2Mo-VW(12CrMoMVB)3Cr-1Mo-VTi(12CrMoVSiTiB)750～7803/422.53459Cr-1Mo12Cr-1Mo1/21.523452.27熱處理過程中,升溫、降溫速度規(guī)定如下：a)升溫,降溫速度一般可按：250×25/壁厚℃/t計(jì)算,且不大于300℃/t.b)降溫過程中,溫度在300度以下可不控制。2.28異種鋼焊接接頭的焊后熱處理,應(yīng)按兩側(cè)鋼材及所用焊條,焊絲綜后考慮,熱處理溫度一般不超過合金物成份低側(cè)鋼材的下臨界點(diǎn)AC1,可參見表(8)。2.29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,以減少溫差梯度。2.30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60mm.。2.31熱處理的加熱方法,應(yīng)力求外壁和焊縫兩側(cè)溫度均勻,恒溫時(shí)的加熱范圍內(nèi)任意一點(diǎn)的溫度溫差應(yīng)低于50度,厚度大于10mm時(shí)應(yīng)采用感應(yīng)加熱或電阻加熱。2.32熱處理的測溫必須準(zhǔn)確可靠,應(yīng)采用自動(dòng)溫度記錄,所有儀表,熱電偶及其附件,應(yīng)根據(jù)計(jì)量要求進(jìn)行標(biāo)定和校驗(yàn)。2.33進(jìn)行熱處理時(shí),測溫點(diǎn)應(yīng)對稱布置在焊縫中心兩側(cè),且不少于兩點(diǎn),水平管道的測點(diǎn)應(yīng)上下對稱布置。2.34焊接接頭熱處理后,做好記錄和標(biāo)記,并打上熱處理工的鋼印,代號或永久性標(biāo)記。3質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)3.1焊縫外觀檢查質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：a)焊縫邊緣應(yīng)圓滑過渡到母材,焊縫外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,其允許尺寸見表(12)。b)焊縫表面缺陷應(yīng)符合表(13)要求。c)管子管道的外壁錯(cuò)口值不得超過以下規(guī)定:鍋爐受熱面管子≤10%δ+1mm;其它管道≤10%δ且≤4mm.3.2焊接接頭折斷面和金相宏觀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表(14)的規(guī)定。3.3金相微觀檢查合格標(biāo)準(zhǔn)如下。a)沒有裂紋。b)沒有過燒組織。c)非馬氏體鋼中,沒有淬硬的馬氏體組織。3.4熱處理后的焊縫硬度,一般超過母材布氏硬度HB加100且不超過下列規(guī)定：a)合金總含量:<3%,HB≤270。b)合金總含量:3%--10%,HB≤300。c)合金總含量:>10%,HB≤350。3.5焊接角變形應(yīng)符合表(15)規(guī)定。3.6各類焊縫的質(zhì)量級別見表(16)焊縫外形允許尺寸表（12）焊接類別接頭型式位置ⅠⅡⅢ對接頭焊縫余高平焊0～20～30～4其它位置≯3≯4≤5焊縫余高差平焊≤2≤2≤3其它位置≤2＜3＜4焊縫寬度比坡口增寬＜4≤4≤5每側(cè)增寬＜2≤2≤3貼角焊焊腳δ+（2～3）δ+（2～4）δ+（3～5）焊腳尺寸差＜2≤2≤3角接接頭坡口角焊焊腳δ≤20δ±1.5δ±2δ±2.5δ＞20δ±2δ±2.5δ±3焊腳尺寸差δ≤20＜2≤2≤3δ＞20＜3＜3＜4注：(1)焊縫表面不允許有深度大于1mm的尖銳凹槽,且不允許低于母材表面。(2)搭接角焊縫的焊腳與部件厚度相同。焊縫表面缺陷允許范圍表(13)焊縫類別缺陷名稱質(zhì)量要求ⅠⅡⅢ內(nèi)凹裂紋、未熔合不允許根部未焊透不允許深度≯0.5mm,焊縫兩側(cè)總長度,管件≯焊縫全長的20%,板件≯焊縫全長的15%.深度≯15%δ且≯2mm,總長度≯焊縫全長的15%.氣孔、夾渣不允許咬邊不要求修磨焊縫深度≯0.5mm,焊縫兩側(cè)總長度,管件≯焊縫全長的10%,且≯40mm,板件不大于焊縫全長的10%.深度≯0.5mm,焊縫兩總長度,管件≯焊縫全長的20%,板件≯焊縫全長的15%.深度0.5mm焊縫兩側(cè)總長度,管件≯焊縫全長的20%,板件≯焊縫作長的20%.要求修磨的焊縫不允許根部凸出≯2mm板件和直徑≥108mm的管件,≯3mm管件直徑＜108mm時(shí),以通球?yàn)闇?zhǔn),要求是:管徑≥32mm時(shí),為管內(nèi)徑的85%,管徑＜32mm時(shí),為管內(nèi)徑的75%.焊縫斷面和金相宏觀檢驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn):表(14)焊縫類別厚度(mm)缺陷名稱ⅠⅡⅢ≤6＞6≤6＞6≤6＞6裂紋、未熔合不允許根部未焊透雙面焊、加襯墊單面