核工程用大厚度P91鋼管焊條電弧焊焊接工藝規(guī)范

核工程用大厚度P91鋼管焊條電弧焊焊接工藝規(guī)范1范圍本文件規(guī)定了核工程用P91鋼管焊條電弧焊焊接的一般要求和工藝過程要求。本文件適用于壁厚為38mm~64mm的P91鋼管焊條電弧焊焊接。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款，其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T985.1氣焊、焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和高能束焊的推薦坡口GB/T3375焊接術(shù)語GB/T4842氬GB/T5310高壓鍋爐用無縫鋼管GB/T25778焊接材料采購指南NB/T20002.3壓水堆核電廠核島機(jī)械設(shè)備焊接規(guī)范第3部分：焊接工藝評定JB/T3223焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程T/CWAN0009焊接術(shù)語熔化焊T/CWAN0002焊接車間煙塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)TSGZ6002特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則ASMEBPVCIII1NC鍋爐及壓力容器規(guī)范第III卷NC篇核設(shè)施部件建造規(guī)則第1冊NC分卷2級部件（RulesforConstructionofNuclearPowerPlantComponents,Division1,SubsectionNC:Class2Components）ASMEBPVCIIC鍋爐及壓力容器規(guī)范第II卷C篇焊條、焊絲及填充金屬SpecificationforWeldingRods,Electrodes,andFillerMetals）ASMESA-335/SA-335M高溫用無縫鐵素體合金鋼公稱管ASTMA-335/A-335M高溫用無縫鐵素體合金鋼公稱管（StandardSpecificationforSeamlessFerriticAlloy-SteelPipeforHigh-TemperatureService）3術(shù)語和定義GB/T3375和T/CWAN0009規(guī)定的術(shù)語適用于本文件。2T/DASIV0X-20244一般要求4.1人員4.1.1焊接人員應(yīng)經(jīng)過系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，取得相應(yīng)的焊接操作資格證書。4.1.2熱處理人員應(yīng)通過施工單位組織的培訓(xùn)考核。4.1.3宜設(shè)置焊接材料管理員，負(fù)責(zé)焊接材料的領(lǐng)用、保管、烘干、發(fā)放及回收，保證焊材使用的可追溯性。4.2設(shè)備4.2.1焊接、熱處理設(shè)備滿足焊接要求且檢定合格。熱處理設(shè)備控制精度在±2℃內(nèi)。4.2.2計(jì)量器具如：電流表、電壓表、熱電偶、測溫儀、氬氣流量計(jì)、焊接檢驗(yàn)尺等應(yīng)標(biāo)定合格，并在有效期內(nèi)使用。4.2.3烘干、保溫設(shè)施應(yīng)有可靠的溫度控制、時(shí)間控制及顯示設(shè)置。4.3材料4.3.1焊接的母材應(yīng)符合GB/T5310或ASTMA-335/A-335M或ASMESA-335/A-335M的相關(guān)規(guī)定，具備材料質(zhì)量合格證明文件。4.3.2焊接材料應(yīng)符合ASMEBPVCIIC的相關(guān)規(guī)定，焊接材料供應(yīng)商應(yīng)按GB/T25778的規(guī)定提供焊接材料的質(zhì)量證明，并保證其符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和/或供貨協(xié)議的要求，焊接材料使用前應(yīng)通過復(fù)驗(yàn)試驗(yàn)。4.3.3焊接材料的存放、管理應(yīng)符合JB/T3223的規(guī)定。4.3.4焊接材料在使用前應(yīng)確認(rèn)無銹、垢、油污等。4.3.5氬氣應(yīng)符合GB/T4842的要求，其純度為99.99%的氬氣進(jìn)行氣體保護(hù)，當(dāng)瓶裝保護(hù)氣的壓力低于0.49MPa時(shí)應(yīng)停止使用。4.4施焊環(huán)境4.4.1焊接現(xiàn)場應(yīng)具有防潮、防雨、防雪、煙塵等設(shè)施。4.4.2焊接時(shí)，應(yīng)采取措施防止管道內(nèi)穿堂風(fēng)。4.4.3焊接過程中相對濕度不大于60%，通風(fēng)性良好，焊接煙塵最高濃度依據(jù)T/CWAN0002規(guī)定不得高于4mg/m3。以施焊部位為中心的1m為半徑范圍內(nèi)的溫度不得小于5℃。焊接區(qū)域應(yīng)采取防風(fēng)措施，焊接環(huán)境風(fēng)速應(yīng)符合以下規(guī)定：鎢極惰性氣體保護(hù)焊，環(huán)境風(fēng)速應(yīng)不大于2m/s；焊條電弧焊，環(huán)境風(fēng)速應(yīng)不大于8m/s。4.5焊接工藝文件4.5.1焊接工藝指導(dǎo)書宜參考本文件附錄A要求編制。4.5.2焊接記錄表宜參考本文件附錄B要求編制。3T/DASIV0X-20245焊接工藝要求5.1坡口加工5.1.1焊接坡口加工形式應(yīng)滿足GB/T985.1的要求，宜采用機(jī)械方法加工，坡口角度加工精5.1.2焊接坡口面和邊緣的鄰近區(qū)域（內(nèi)外表面20mm）均應(yīng)仔細(xì)打磨清理，清除氧化皮、鐵銹、油脂和其他有害物質(zhì)。5.1.3坡口表面進(jìn)行滲透檢測或磁粉檢測。5.2焊接材料烘干5.2.1焊接材料的烘干應(yīng)按照產(chǎn)品說明書的規(guī)定執(zhí)行。烘干焊條時(shí)應(yīng)注意防止驟冷驟熱而導(dǎo)致藥皮開裂或脫落。5.2.2焊條烘干次數(shù)不得超過2次。5.3焊接組對5.3.1禁止進(jìn)行強(qiáng)行組對，管道表面不得使用焊接卡具，組對過程中，內(nèi)外錯邊均勻分配到各個方向，內(nèi)壁錯邊量不超過2.5mm。5.3.2坡口內(nèi)進(jìn)行定位焊時(shí)，定位焊使用的臨時(shí)焊件采用機(jī)械方式去除并打磨修整。5.4焊前預(yù)熱5.4.1預(yù)熱時(shí)，不得把污染物帶入被焊件的坡口或部件的表面，保溫層不得妨礙焊接操作。5.4.2鎢極惰性氣體保護(hù)焊預(yù)熱溫度150~200℃,層間溫度為200~250℃。焊條電弧焊預(yù)熱溫度為200~250℃,層間溫度為200~300℃。5.4.3預(yù)熱采用連續(xù)加熱方式，并能形成連續(xù)記錄。5.4.4整個焊接過程中道間溫度不得低于預(yù)熱溫度。5.4.5控溫?zé)犭娕紤?yīng)布置在加熱區(qū)內(nèi)，監(jiān)測熱電偶應(yīng)盡可能靠近待焊坡口，應(yīng)使用測溫儀檢測待焊坡口處的溫度，每側(cè)加熱寬度不少于焊件厚度的4倍。推薦的鋼管預(yù)熱加熱示意圖參圖1預(yù)熱加熱示意圖4T/DASIV0X-20245.5焊接5.5.1根部焊道采用鎢極惰性氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接，內(nèi)壁或焊縫背面應(yīng)該充氬氣進(jìn)行保護(hù)，并檢查確認(rèn)保護(hù)有效。打底焊道應(yīng)不少于2層。5.5.2焊接過程中應(yīng)控制焊縫的熱輸入，保持穩(wěn)定的熱輸入值，除打底及蓋面層外，保證熱輸入偏差不超過10%。熱輸入應(yīng)不超過3.5kJ/mm。熱輸入計(jì)算公式參考NB/T20002.3。5.5.3采用焊條電弧焊進(jìn)行填充和蓋面時(shí)，焊縫的單道層厚應(yīng)不超過焊條直徑，每條焊道的寬度應(yīng)不超過焊條直徑的3倍。5.5.4多層多道焊縫焊接時(shí)，應(yīng)逐層進(jìn)行焊縫渣殼清理，經(jīng)自檢合格后方可焊接次層焊縫。多層多道焊的接頭應(yīng)錯開。5.5.5每一道焊縫應(yīng)盡可能一次焊接完成。若被迫中斷時(shí)，應(yīng)采取防止裂紋產(chǎn)生的措施（如后熱、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。5.5.6采用后熱時(shí)，宜在焊接后冷卻至80-100℃保溫兩小時(shí)后進(jìn)行。5.6焊后熱處理5.6.1焊接完成后宜將焊件冷卻至80℃~100℃,保溫1~2h，隨后立即進(jìn)行焊后熱處理。5.6.2焊后熱處理推薦采用中頻感應(yīng)加熱，升溫速率、降溫速率不大于115℃/h，300℃以下可不控制升溫、降溫速率，在保溫層內(nèi)冷卻至室溫。5.6.3加熱寬度從焊縫中心算起，每側(cè)不小于200mm。保溫寬度從焊縫坡口邊緣算起，每側(cè)不得少于300mm，且比加熱器的安裝寬度每側(cè)增加不小于100mm，保溫厚度以40-60mm為宜。推薦焊后熱處理熱電偶布置圖如圖2所示。圖2焊后熱處理熱電偶布置圖5.6.4焊后熱處理保溫溫度760±10℃,保溫時(shí)間4~7h。5.6.5在預(yù)熱、后熱和焊后熱處理工作中應(yīng)做好操作記錄，并在完成后進(jìn)行自檢（a.工藝參數(shù)在控制范圍以內(nèi)，對于焊后熱處理應(yīng)記錄溫度曲線。b.熱電偶無損壞、無位移。c.熱處理記錄曲線與工藝卡吻合）。5T/DASIV0X-2024附錄A（資料性）焊接工藝指導(dǎo)書焊接工藝指導(dǎo)書編號：第頁共頁焊接方法焊接位置接頭形式根部間隙加工方法組對方式焊前坡口簡圖焊道分布簡圖母材：名稱鋼號標(biāo)準(zhǔn)號爐批號試件形式規(guī)格（mm）母材1母材2焊接材料：名稱標(biāo)準(zhǔn)型號、牌號直徑批號填充金屬制品形式最大焊道厚度焊接電流焊接電壓預(yù)熱：焊件溫度：℃道間溫度：℃預(yù)熱溫度：℃加熱方式：℃焊后熱處理：升溫速率：℃/h降溫速率：℃/h保溫溫度：℃保溫時(shí)間：℃加熱方式：其他：后熱：加熱方式：℃氣體：正面保護(hù)氣：混合比：流量：背面保護(hù)氣：混合比：流量：電特性：電流種類：編制：其他：6T/DASIV0X-2024附錄B（資料性）焊接記錄表記錄編號焊接記錄第頁共頁試件編號焊道分布圖母材1鋼號、規(guī)格爐批號母材2