T-DASIV 005-2024 大厚度奧氏體不銹鋼管全位置窄間隙激光焊接技術(shù)規(guī)范

1ICS號25.160.10CCS號C341SpecificationsforAll-PositionLaserNarrow-GapWeldingofThick長三角鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會發(fā)布2T/DASIV005-2024前言 3 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14一般要求 24.1人員 24.2設(shè)備 34.3材料 34.4環(huán)境 34.5焊接工藝文件 45焊接工藝 45.1坡口加工 45.2組對 45.3焊接 55.4焊接檢驗 55.5返修 65.6防污染 6附錄A 8 9 3T/DASIV0001-2024本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件的附錄A、附錄B和附錄C為資料性附錄。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由長三角鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會提出并歸口。本文件由長三角鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會標準化專業(yè)委員會歸口。由長三角鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會負責具體內(nèi)容的解釋。請各使用單位在執(zhí)行本標準過程中，注意總結(jié)經(jīng)驗，積累資料，隨時將有關(guān)意見和建議反饋至長三角鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會標準化專業(yè)委員會（電子郵箱：dasiv2020@163.com)主編單位：中國核工業(yè)二三建設(shè)有限公司副主編單位：核工業(yè)工程研究設(shè)計有限公司航天晨光股份有限公司中核武漢核電運行技術(shù)股份有限公司武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司中國礦業(yè)大學南京航空航天大學廣州大學參編單位：山東奧太電氣有限公司江蘇大學中國核工業(yè)建設(shè)股份有限公司江蘇維特高科焊業(yè)有限公司常熟天地煤機裝備有限公司主編委員：范凱閆大鵬周政馮英超閆燦燦副主編委員：李竹淵王建峰吳高強樊宇崔建福徐忠根陳婷婷劉城李志勇劉金平編委成員：李洪亮李朋喬海林張建軍郝慶軍楊曉寧胡玉孫秋陽王世培劉奮成徐劍秋劉坤張維官T/DASIV0001-2024大厚度奧氏體不銹鋼管全位置窄間隙激光焊接技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了大厚度奧氏體不銹鋼全位置窄間隙激光焊接技術(shù)規(guī)范。本文件適用于厚度范圍30mm~94mm的奧氏體不銹鋼管全位置窄間隙激光焊接。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/T985.1-2008氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口GB/T3375焊接術(shù)語GB/T4842氬GB/T150-2011壓力容器GB/T5310-2017高壓鍋爐用無縫鋼管GB/T713-2014鍋爐和壓力容器用鋼板GB/T25778焊接材料采購指南GB/T39255焊接與切割用保護氣GB/T50235-2019工業(yè)金屬管道施工及驗收規(guī)范GB/T50236-2019現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范NB/T20007-2019壓水堆核電廠用不銹鋼GB/T16702-2019壓水堆核電廠核島機械設(shè)備設(shè)計規(guī)范NB/T20001-2013壓水堆核電廠核島機械設(shè)備制造規(guī)范NB/T20002壓水堆核電廠核島機械設(shè)備焊接規(guī)范GB/T985.1-2008氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口NB/T20003核電廠核島機械設(shè)備無損檢測T/CWAN0009-2018焊接術(shù)語熔化焊T/CWAN0002焊接車間煙塵衛(wèi)生標準3術(shù)語和定義GB/T3375和T/CWAN0009-2018規(guī)定的術(shù)語及下列術(shù)語適用于本文件。擺動激光焊接（oscillatinglaserwelding）2T/DASIV005-2024激光束通過可編程聚焦鏡組實現(xiàn)以一定運動方式、運動速度、運動幅度的振蕩激光焊接技術(shù)窄間隙（narrowgap）板厚30mm以內(nèi)，根部間隙<3mm，坡口角度<6°板厚30-70mm，根部間隙<4mm，坡口角度<8°板厚70mm以上，根部間隙<4.5mm，坡口角度<9°窄間隙焊（narrow-gapwelding）厚板對接接頭，焊前不加工坡口或只加工小角度坡口，并留有窄而深的間隙。一般通過單道多層或多道多層焊完成整條焊縫的高效率焊接方法。光絲間距（laser-wiredistance）焊絲端頭與焊件上表面相交于點A，激光光斑中心與焊件上表面交點為B，A與B兩點之間的距離DL為光絲間距，如圖所示。送送激光能量密度（laserenergydensity）焊接區(qū)域的激光輸入功率與激光束作用在此區(qū)域面積的比值。激光入射角度（laserincidenceangle）激光束與焊件平面法線的夾角α為激光入射角度。激光填絲焊（laserweldingwithfillerwire）利用激光束作為熱源將送進的焊絲及母材熔化形成焊縫的焊接方法。4一般要求4.1人員4.1.1焊接操作人員和焊接檢驗人員應(yīng)經(jīng)過系統(tǒng)的理論學習和培訓，具備足夠的焊接專業(yè)知識和技能，并取得相應(yīng)的資格證書。4.1.2從事核電廠管道焊接活動的焊接操作工應(yīng)持有下列資質(zhì)：T/DASIV0001-2024（1）按《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓考核管理規(guī)定》（安監(jiān)總局令第80號）取得特種作業(yè)操作證；（2）按《民用核安全設(shè)備焊接人員資格管理規(guī)定》（生態(tài)環(huán)境部令第5號）取得相應(yīng)的資格，按《民用核安全設(shè)備焊接人員操作考試技術(shù)要求（試行）》（國核安發(fā)[2019]238號）、《民用核安全設(shè)備焊工焊接操作工技能評定》（NNSA-HAJ-0002-2019）取得相應(yīng)的資格，并在有效期內(nèi)，熟悉機械化焊機的性能及操作方法，熟知工藝步驟及施焊要求。4.1.3非核電焊接操作工應(yīng)持有符合施工單位組織的大厚度奧氏體不銹鋼管激光焊接操作資質(zhì)。4.2設(shè)備及儀器儀表4.2.1激光器、激光頭、送絲設(shè)備等應(yīng)經(jīng)過檢查或檢修合格，張貼標簽后方可使用。4.2.2氣體減壓器等安全設(shè)備應(yīng)經(jīng)相關(guān)機構(gòu)鑒定合格并在有效期內(nèi)。4.2.3檢測儀器儀表等應(yīng)通過第三方檢定合格并在有效期內(nèi)。4.3材料4.3.1焊接材料應(yīng)符合GB/T25778、NB/T20007-2019等標準和供貨協(xié)議的相關(guān)規(guī)定。4.3.2焊接母材應(yīng)符合GB/T5310-2017、GB/T713-2014、NB/T20007-2019等標準和供貨協(xié)議的相關(guān)規(guī)定。4.3.3焊接材料的存儲、保管和發(fā)放應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）焊接材料的儲存溫度≥5℃,相對濕度（RH）≤60%；（2）采用防潮劑或除濕機等防潮措施；（3）焊接材料儲存時距離地面和墻壁≥300mm；（4）焊接材料的發(fā)放遵循先入先出的原則，保證在有效期內(nèi)；（5）焊接材料的原始包裝不得隨意拆除，宜現(xiàn)用現(xiàn)拆，拆除包裝時應(yīng)確保標識完整清（6）避免焊接材料接觸油、水、銹等污染。4.3.4焊接材料在焊接前、使用過程中需要清除銹、垢、油污。4.3.5保護氣體應(yīng)符合GB/T39255相關(guān)規(guī)定，焊接時保護氣體應(yīng)對熔池形成有效保護。正面保護氣體宜采用氮氣，單獨使用時應(yīng)滿足純度≥99.99%；背保氣體宜采用氬氣，單獨使用時應(yīng)滿足純度≥99.99%。當瓶裝氣體的壓力＜0.5MPa時，應(yīng)停止使用。4.4焊接現(xiàn)場環(huán)境4.4.1焊接現(xiàn)場應(yīng)具有防潮、防雨、防雪等設(shè)施。4.4.2焊接過程中相對濕度≤60%，通風性良好，焊接煙塵最高濃度依據(jù)T/CWAN0002規(guī)定≤4mg/m3。以施焊部位為中心的1m為半徑范圍內(nèi)的溫度≥5℃。4.4.3焊接時，應(yīng)采取措施防止管道內(nèi)穿堂風。4T/DASIV005-20244.5焊接工藝文件4.5.1焊接工藝指導書可參考本標準附錄A要求編制，應(yīng)包括但不限于以下焊接參數(shù)：（3）焊接位置、方法、接頭形式；（6）保護氣體類型、流量。4.5.2焊接記錄表可參考本標準附錄B編制。5焊接工藝5.1坡口加工5.1.1宜采用機械方法進行加工。5.1.2采用單面焊接，焊接坡口加工形式應(yīng)滿足GB/T985.1所要求。5.1.3坡口角度應(yīng)≤3.5°。5.1.4焊接坡口面和邊緣的鄰近區(qū)域（內(nèi)外表面20mm）均需要仔細打磨清理，去除坡口面的氧化皮、鐵銹、油脂和其他有害物質(zhì)，坡口表面粗糙度應(yīng)≤6.3μm。坡口精度見表1。表1坡口精度項目標準范圍示圖鈍邊長度a±0.2mm鈍邊厚度b±0.1mm倒角R±0.2mm5.1.5坡口加工后應(yīng)進行外觀檢查，坡口表面不得有裂紋、分層等缺陷。5.1.6定位焊時，焊工資質(zhì)、焊接材料、預熱溫度和焊接工藝等應(yīng)與正式施焊時相同，在坡口內(nèi)進行定位焊，管道表面不應(yīng)焊接卡具，定位焊使用的臨時焊件采用機械方式去除并打磨修整后，不再對打磨部位進行磁粉檢驗或滲透檢驗。5.2組對5.2.1在組對過程中應(yīng)保護坡口防止發(fā)生機械損傷。5.2.2組對間隙應(yīng)為0~1mm。5.2.3組對前及焊接前，應(yīng)將坡口及內(nèi)外側(cè)表面≥25mm范圍內(nèi)的雜質(zhì)、污物、毛刺清理干凈，并不得有裂紋、夾層等缺陷。5.2.4坡口組對內(nèi)錯邊量宜≤2mm，具體要求按設(shè)計文件執(zhí)行。T/DASIV0001-20245.2.5禁止進行強行組對，組對過程中，組對間隙符合工藝規(guī)程要求，組對時應(yīng)將錯邊量均勻分布在圓周各方向上。5.2.6焊接定位焊縫時，應(yīng)采用與正式焊接要求相同的焊接材料，并應(yīng)由符合4.1要求資質(zhì)的焊工進行施焊。5.2.7如采用點固塊進行定位，點固塊材料應(yīng)與母材材料相同，去除后目視無可見缺陷。5.3焊接5.3.1定位焊宜采用手工氬弧焊，定位焊長度2~5mm，間距控制在50~150mm之間。5.3.2打底焊接時采用激光自熔的方式，為了防止底部焊道氧化，內(nèi)壁或焊縫背面應(yīng)該充氬氣進行保護，并檢查確認保護有效，及時進行填充層焊縫的焊接。打底焊接需單道焊透雙面成形，如發(fā)現(xiàn)表面成形不良或熔深不足應(yīng)進行焊縫修正或返修重新焊接。5.3.4在每道焊接之前應(yīng)去除窄間隙焊縫內(nèi)待焊區(qū)域氧化物，確認清理干凈后方可進行下道焊接操作。5.3.5奧氏體不銹鋼管窄間隙焊接過程應(yīng)根據(jù)坡口間隙變化，適時調(diào)整工藝參數(shù)實現(xiàn)單道多層填充而完成整條焊縫的焊接。5.3.6多層單道焊縫焊接時，應(yīng)逐層檢查，層道間焊縫清理干凈，經(jīng)自檢合格后方可焊接次層焊縫。多層單道焊的每道起始焊接位置應(yīng)錯開。焊接過程中應(yīng)做好相關(guān)記錄，包括每層每道焊接參數(shù)。焊接記錄表可參考附錄B。5.3.7填充焊宜采用激光擺動填絲焊，焊絲直徑選取1.2~1.6mm，送絲角度選取20°~70°。5.3.8激光入射方向宜與工件表面法向呈5°~30°夾角。5.3.9焊接過程可單獨采用拖罩、或拖罩與排管結(jié)合的方式對焊接熔池和高溫區(qū)域進行保護，特殊情況下可在惰性氣體保護艙或真空環(huán)境焊接。5.3.10焊接過程中至少提前5s送氣，焊后至少延時5s停氣，以保證高溫區(qū)域始終獲得惰性氣體保護；若在惰性氣體保護艙內(nèi)焊接時，保護艙內(nèi)氧氣含量應(yīng)≤220mg/m3；若在真空艙內(nèi)焊接時，真空艙內(nèi)環(huán)境壓力應(yīng)＜5Pa。5.3.11每一道焊縫應(yīng)盡可能一次焊接完成。若被迫中斷時，應(yīng)采取防止裂紋產(chǎn)生的措施（如緩冷、保溫等）。再焊時，應(yīng)仔細檢查并確認無裂紋后，方可按照工藝要求繼續(xù)施焊。5.3.12焊縫正面、背面余高過高或向母材急劇過渡時，可采用角磨機對余高進行修整至圓滑過渡。5.4焊接檢驗5.4.1外觀及無損檢驗可通過肉眼或放大鏡對焊縫外形尺寸及表面質(zhì)量進行檢查，焊縫表面成形應(yīng)均勻、致密、平滑向母材過渡，無裂紋、咬邊及表面氣孔等缺陷。焊接過程中應(yīng)對每道焊縫及熱影響區(qū)域的表面顏色進行觀察，焊縫幾何尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求。焊接接頭應(yīng)采用滲透檢驗、射線、超聲波等方法，按照標準進行檢測及驗收。5.4.2接頭性能及組織檢驗6T/DASIV005-2024應(yīng)按工藝評定標準分別進行拉伸性能檢驗、沖擊性能檢驗、宏觀金相檢驗、彎曲檢驗、晶間腐蝕檢驗及化學分析等破壞性試驗。5.5返修5.5.1無損檢測（目視檢驗、液體滲透檢驗、射線照相檢驗和超聲波檢驗）檢測出超過合格標準的缺陷時，應(yīng)開啟不符合項報告，按照不符合項報告中經(jīng)批準的處理措施進行處理。焊縫的補焊應(yīng)符合設(shè)計文件要求。5.5.2返修采用鎢極惰性氣體保護焊，宜采用?3.2mm或?4.0mm的鈰鎢極。5.5.3焊縫同一部位的返修次數(shù)不應(yīng)超過兩次。5.5.4焊縫返修應(yīng)做好焊縫返修記錄，記錄至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：缺陷性質(zhì)、返修工藝、返修方法、返修次數(shù)、返修時間等，焊縫返修記錄可參照附錄C。5.6防污染5.6.1應(yīng)設(shè)置專用的場地和專用組焊工裝，不得與碳鋼、低合金鋼類產(chǎn)品混雜。不銹鋼焊接工作場所應(yīng)保持潔凈、干燥、無污染。5.6.2焊接過程中應(yīng)滿足下列要求：（1）切割和打磨應(yīng)使用專用砂輪片；（2）所使用的鋼絲刷應(yīng)為不銹鋼材質(zhì)；（3）焊接充氬的氬氣室不得使用可能造成不銹鋼滲碳的材料制作；（4）使用的膠帶（用于標識、包裝、封堵、保溫、充氬保護、射線照相膠片使用的）及可剝落防護漆應(yīng)滿足下列要求：1）含鹵素或含硫量應(yīng)符合設(shè)計文件及相關(guān)標準的規(guī)定；2）通過浸濾所釋放的氯化物的含量＜15ppm；3）通過浸濾所釋放的氟化物的含量＜10ppm。5.6.3清潔和防護要求工作人員應(yīng)穿潔凈工作服、工作靴，戴上工作帽、工作手套等。隨身攜帶的器械及照明器具不得擦傷管道內(nèi)表面。嚴防任何異物殘留在管道內(nèi)污染管道。5.7.4清潔度檢查所有現(xiàn)場組裝焊縫施焊結(jié)束后，應(yīng)仔細清理焊縫及兩側(cè)管道表面飛濺物，清除表面污染物、污痕及焊縫鄰近母材保護層。管內(nèi)作業(yè)后，應(yīng)立即檢查管內(nèi)清潔度。如不符合設(shè)計要求，應(yīng)進行局部清洗，恢復至滿足要求的清潔度。在安裝、焊接、焊縫修磨、無損檢驗及內(nèi)部清洗后，即可把各管段原有外包裝去除。對管道外表面做全面清理，不應(yīng)存在銹跡、油污、紙片及擦布纖維等污染物。T/DASIV0001-2024附錄A（資料性附錄）焊接工藝指導書焊接工藝指導書焊接方法焊接位置接頭形式根部間隙設(shè)備型號組對方式焊前坡口簡圖焊道分布簡圖母材：名稱牌號規(guī)格（mm）爐批號試件形式母材1母材2焊材：名稱牌號規(guī)格（mm）爐批號填充金屬制品形式最大焊道厚度預熱：焊件溫度：℃最大層間溫度：℃預熱保持方式：℃焊后熱處理：升溫速率：℃/h降溫速率：℃/h保溫溫度：℃保溫時間：℃加熱方式：其他：氣體：正面保護氣：流量：背面保護氣：流量：