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焊接工艺细则
目录
一、大口径管道焊接施工工艺示范 -------------------------------------------------------- 1
二、钢结构焊接施工工艺示范 ------------------------------------------------------------ 13
三、锅炉受热面管焊接施工工艺示范 --------------------------------------------------- 25
一、大口径管道焊接施工工艺示范
1 适用范围
本工艺适用于火力发电厂主蒸汽管道、高温再热汽管道、低温再热蒸汽管道、高压给水管道、高低压旁路管路以及锅炉本体范围内各种钢材大口径管道的焊接。适用于手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊焊接方法。
其他中、大口径管道的焊接可参照此工艺执行。 2 施工流程图
在施焊到20mm 左右, 3 3.1 3.1.1 焊接接头形式和坡口尺寸应符合设计和DL/T869《火力发电厂焊接技术规程》的要求。下料与坡口制备宜采用机械加工方法;若坡口加工采用等离子或火焰切割,则应除去淬硬层及过热金属,将飞溅物清理干净,并将不平处修理平整。 3.1.2 管道管口端面应与管中心线垂直,其偏斜度允许范围如表1规定
表1 管子端面与管中心线的偏斜度要求
缺陷,坡口表面以及内外壁两侧15~20mm范围内应将油、漆、垢、锈、氧化皮等杂物清理干净,直至露出金属光泽。如图1—图3所示。
图1 坡口表面及外壁清理
图2 坡口内壁清理
图3 露出金属光泽的管道坡口
3.2 焊口组对
3.2.1 焊口组对时,对口间隙应符合规程和工艺文件要求,若局部间隙过大,应设法修整到规定尺寸,严禁在间隙内加填塞物。
3.2.2 焊口组对时应将管道垫置牢固,除设计规定冷拉焊口外,严禁强力对口,更不允许利用热膨胀法对口。安装管道冷拉焊口所使用的加载工具,需待整个对口焊接和热处理完毕后方可卸载。
3.2.3 焊件对口时应做到内壁齐平,如有错口,对接单面焊则局部错口值不超过壁厚的10%,且不大于1mm;对接双面焊局部错口不得超过壁厚的10%,且不大于3mm。
3.2.4 不同厚度焊件对口时,厚度差应按照DL/T869《火力发电厂焊接技术规程》规定的方法进行处理。焊口组对符合要求后,才能对焊口进行定位焊。大口径管焊口组对如图4所示。
图4 大口径管焊口组对
3.3 焊接材料
3.3.1 焊接材料根据母材的化学成分和力学性能、使用工况条件和焊接工艺评定的结果选用。焊接材料应有制造厂质量证明文件,质量应符合国家标准。无质量合格证不得使用。进口焊接材料应符合设计要求和工艺提供方提交的技术文件的要求。
3.3.2 焊条在使用前应按说明书要求进行烘焙,重复烘焙不得超过两次,使用时应装入保温温度为80~110℃的专用保温筒内,随用随取。
3.3.3 焊丝使用前应清除表面锈、垢、油污。
3.3.4 钨极氩弧焊用的电极宜采用铈钨棒,保护气体氩气纯度必须≥99.95%。
3.4 定位焊
3.4.1定位焊所用焊接材料、焊接工艺和对焊工技术条件的要求应与正式焊接时相
同。要求预热的焊口,在定位焊之前必须进行预热。
3.4.2 在对口根部定位焊时,焊缝起头和收尾处不能过陡,应斜坡过渡,必要时可进行修磨。定位焊后应立即检查定位焊缝的质量和对口平直度,如有缺陷立即消除,重新进行定位焊。
3.4.3 大口径厚壁管定位焊采用“定位块”法点固在坡口内,定位焊不少于3点。所用“定位块”应选用管道同种材料或含碳量小0.25%的钢材为宜。施焊中焊至“定位块”时,除掉“定位块”不应损伤母材,残留焊疤应打磨干净,并检查确认无裂纹等缺陷后方可继续施焊。“定位块”法定位焊如图5所示。
3.4.4 严禁在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物,高合金钢材料表面不得焊接对口用卡具。
3.5 预热
3.5.1 大口径管道焊接,焊前须按DL/T869《火力发电厂焊接技术规程》及焊接工艺评定要求进行预热。预热采用远红外电阻加热装置,加热宽度从对口中心开始,每侧不少于焊件厚度的3倍,且不小于100mm。如图5所示。
图5 预热及“定位块”法定位焊
3.5.2 大口径管道常用钢材焊前预热温度参见表2。异种钢焊接时,预热温度应根据合金成分高的一侧或焊接性差的一侧选择。
表2 大口径管道常用钢材焊前预热温度
3.6.1 焊接现场应搭设防护棚,做好防风、防雨、防雪、防潮准备,禁止露天作业。允许焊接的最低环境温度因钢材不同分别为:A-Ⅰ类为-10℃;A-Ⅱ、A-Ⅲ、B-Ⅰ类
为0℃;B-Ⅱ、B-Ⅲ为5℃;C类不作规定。
3.6.2 对于含铬量≥3%或合金含量>5%的耐热钢管道焊接,为防止根层焊缝金属氧化,氩弧焊打底及填充焊第一层焊道时,管子内壁应充氩或充混合气体保护,并应确认保护有效。专用充氩保护装置如图6所示。
图6 大口径管内壁充气保护
图7 氩弧焊打底焊接
3.6.3氩弧焊打底焊层厚度不小于3mm,对于P91、P92钢打底层厚度应控制在2.8-3.2mm。氩弧焊打底应在打底焊道封闭前检查焊缝根部透度、熔合情况,打底层焊缝检查合格后,才能进行次层焊缝的焊接。氩弧焊打底焊缝根部如图8所示。
图8 氩弧焊打底焊缝根部
3.7 焊条电弧焊填充、盖面焊接
3.7.1 大口径管道焊接采用多层多道焊。对于高合金钢焊接,防止根层焊缝内凹及烧穿,第二层焊缝焊接宜采用氩弧焊,管道内壁继续充气保护。
3.7.2 焊条电弧焊填充和盖面焊时焊接规范参数应严格执行工艺文件的要求,特别是焊接中、高合金钢时,须严格控制焊接线能量,必要时对焊接过程进行旁站监督。
3.7.3 对于含铬量≥5%或合金总含量≥10%的耐热钢焊缝,其单层焊道厚度不宜大于焊条的直径,单焊道宽度不大于所用焊条直径的4倍;对于其他材料单层焊道的厚度不能超过焊条直径加2mm,单焊道宽度不能超过所用焊条直径的5倍。
3.7.4 大口径管道焊接宜两名焊工对称焊。施焊中,应注意接头与收弧的质量,收弧时应将熔池填满,多层多道焊的接头要错开。
3.7.5 每层每道焊缝焊完,应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅等杂物清理干净(尤其中间接头和坡口边缘),经自检合格后方可焊接次层。
3.7.6 施焊过程中,应保持层间温度不低于规定的预热温度下限,且不高于400℃。P91钢不高于300℃,P92钢不高于250℃。
3.7.7 施焊过程除工艺和检验上要求分次焊接外,应连续完成。若被迫中断时,应采取防止裂纹产生的措施(如后热、缓冷、保温等)。再焊时,应仔细检查并确认无裂纹后,方可按照工艺要求继续施焊。
3.7.8 焊缝整体焊接完毕,应将焊缝表面焊渣、飞溅清理干净,焊工自检合格后在焊缝附近打上焊工钢印代号,或焊上钢印代号牌,或以焊接记录图形式做出永久性标识。施焊完毕的大口径管道焊口如图9所示。