堆焊工艺规程

堆焊工艺规程
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堆焊工艺规程
文件编号： ROCWI7.5.5-05版本:A/1
1、目的：
为了更好的指导堆焊生产，使现场生产人员能够规范操作, 检验员对堆焊产品进行有效检验, 特制定本堆焊焊接工艺规程。

2、适用范围
本规范适用于本公司对钢管、法兰、管件、压力容器元件、阀门部件、采油树部件、热交换器部件及其他需要堆焊的产品进行耐腐蚀合金堆焊，以及平焊、横焊、相贯线、锥形等复杂异形焊接服务。

3、引用标准
API SPEC 5LD-2009
API SPEC 5L-2007
ASME V
ASME IX
ASTM A370
ASTM A388
ASTM A751
ASTM E10
ASTM E165
4、职责
4.1 、质检部
a)制定产品检验测试计划（ ITP ），
b)审查并保存焊材和母材的材质证明，并对焊材进行成分复检，对母材进行成分和性能复验；
c)对焊接过程进行定期抽查以确保焊工按照正确的WPS和 WI 进行工作。

d)对成品进行外观，化学成分，物理性能，耐腐蚀性能进行检验。

4.2 、技术部
a)负责编制焊接工艺指导书（ WPS）;
b)绘制加工图纸（客户确认后） ;
c)根据实际生产产品特点针对性的做好工艺细则（WI） ;
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d) 根据 WPS安排制造试件并见证或邀请第三方（如 DNV, BV, Moody等）共同见证工艺评定报告（ PQR）。

4.3 、生产部
a)根据焊接工艺指导书制定焊接工艺卡、
b)编制生产计划单，合理安排进行焊接生产加工。

5、内容
5.1 、母材
进入现场的管子、法兰、管件、压力容器元件、阀门部件等母材应符合相应标准和设计文件规定要
求，并具有材料质量证明书或材质复验报告。

5.2 、焊接材料（以下简称焊材）
进入现场的焊材应符合相应标准和技术文件规定要求，并具有焊材质量证明书。

施工现场的焊材二
级库已建立并正常运行。

焊材的管理按《焊接材料管理规范》规定要求执行。

5.3 、主要设备及其工具
5.3.1 、堆焊工作站
DHJ001-- 法兰堆焊工作站- 单头单丝；
DHJ002-- 阀门堆焊工作站- 单头单丝；
DHJ003--6.5 米有效堆焊长度，可调头焊 12.2 米钢管堆焊工作站 - 双头双丝
DHJ006--12.2 米有效堆焊长度钢管堆焊工作站 - 双头四丝
5.3.2、氩气瓶
氩气瓶额定压力 15公斤，使用压力应该保证焊接时保护气体流量12~15L/m，确保气体保护效
果。

氩气含量至少为99.99%。

采用法国液化空气（ Air Liquid）品牌氩气。

5.3.3、工具
焊工按《锅炉压力容器焊工考试规则》或ASME IX 规定要求，经考核具有相应的持证项目。

焊接工艺评定按相应规程、标准规定的要求已完成。

焊接工艺卡已编制。

角向磨光机、钢丝刷、凿子等堆焊合金层清理与修磨工具配备齐全。

5.3.4 、焊接环境
施焊环境应符合下列要求：
施焊允许的最低环境温度为-5 ℃；
风速：气体保护焊小于2m/s；
焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%。

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焊件表面潮湿、覆盖有冰雪，或在下雨、下雪、刮风期间，必须采取挡风、防雨、防雪、防寒
和预加热等有效措施。

无保护措施，不得进行焊接。

5.4 、焊接工艺规程
5.4.1、焊接前的预处理
在焊接工件前要对工件表面进行清理，热丝TIG 对污染极为敏感，因此焊前应该对焊件、焊丝、包括需使用的工艺衬垫等进行清理。

需清除的污染物有油脂、油漆、涂层、加工时用的润滑剂、
尘土和氧化膜等。

一般的清理方法是两种，一种是化学清理，一种是机械清理。

化学清理一般
使用酒精、丙酮等清洁剂清理表面的有机物质，如：油漆，油污等，机械清理就是喷砂、打磨
等方法去除表面的锈迹及化学清理不能清楚的杂质。

5.4.2、焊接过程
先检查设备的水、气、电路是否正常，焊件的装配位置及质量和焊前清理是否达到了要求，钨
极选择是否正确，头部修理是否妥当，焊接工艺参数是否调节合适。

焊接开始时设置好程序并
按下控制屏幕上的开关，先提前送气引弧，需要预热的工件应在预热工序做好之后开始焊接。

焊工应该全程跟踪焊接过程，随时调节焊接工艺参数，保证焊接电弧的稳定和堆焊合金层外观
质量，焊完一层后根据实际层间温度确定是否立即堆焊第二层，应该保证其层间温度低于规定
数值，以免影响焊接质量，在焊接第二层堆焊合金层的时候应该注意与第一层的堆焊合金层错
开位置，一般取两道堆焊合金层相邻的的中间位置进行第二道焊接。

停止焊接时为了防止出现
弧坑和过早失去保护，终焊处应多添加填充金属，填满后再停止送丝。

而且电弧熄灭后不能立
即停止送气，保证堆焊合金层中不熔入有害元素。

5.4.3、焊后热处理
对于需要进行热处理的工件，焊后表面检验合格后应立即进行焊后回火热处理。

用以消除焊接
残余应力，提高工件的塑性和机加工性能。

整个焊接过程应该严格按照焊接工艺评定合格后的
焊接工艺指导书进行操作。

5.4.4、焊接质量检验
5.4.4.1、焊接检验
按设计文件或相应标准规定的要求执行。

堆焊合金层外观不合格的，不允许进行其它项
目的检查，或进行焊接热处理。

堆焊合金层表面成型良好，堆焊合金层边缘应圆滑过渡
到母材，堆焊合金层表面不允许有裂纹、气孔、未熔合等缺陷。

堆焊合金层外形尺寸和
表面缺陷应符合设计文件或相应标准规定的要求。

5.4.4.2、堆焊合金层的无损检验
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堆焊合金层的无损检验按设计文件，相应标准规定的要求和ITP 严格执行。

5.4.5 、焊接生产过程需要的相关文件
需要进行焊接作业的时候生产技术部应该下发生产任务通知书。

母材和焊材在进入施工现场时要有质检部提供材料质量证明书及需要做材料复检的复检证明。

焊工在焊接前要有技术部制作的经焊接工艺评定合格后的焊接工艺指导书，及客户确认过的焊
接加工图纸。

焊工在施焊过程中应该做好《施焊记录表》或存档系统采集并存储的焊接参数以作为存档资料。

6、对于 API 5LD冶金复合管的检验，应严格按API 5LD 标准规范进行，
6.1 、化学成分分析
6.1.1、在对于基体钢管进行内堆焊前，应对于同一熔炼炉号100 支及以下批量内任取两个试样进行复
检，确保钢管符合规定要求，方可进行堆焊。

与化学分析有关的操作按ASTM A751进行，检验
具有可追溯性。

其他产品按炉号每个炉号抽检一组化学成分进行复检。

6.1.2、焊丝化学成分复检
对于每个批号的焊丝进行 1 组 PMI 或化学法测试来复检化学成分。

6.1.3、堆焊层化学成分复检
对于同一批号的焊丝堆焊的钢管，每 100 支及以下批量取 2 组，其他产品每一批号的焊丝去一组，
从堆焊层表面向下 2mm处进行化学成分检验。

6.2 、力学性能和试验
所有钢级的基体钢管应满足API 5L：2004 中的拉伸试验要求，腐蚀合金层的力学性能由购方和制造厂协商予以达成。

6.3 、压扁试验
对于无缝钢管和无填充金属焊接内覆应进行压扁试验，应将长度不小于63.5mm的管段放置在两平行板之间分 2 步进行冷压扁试验，试验应保留耐腐蚀合金层。

第一步，延性试验，在两板之间距离小于 H 之前，压扁样的内表面、外表面或边缘无裂纹断裂出现。

H 按以下公式计算
H=1.09t/(0.09+t/D)公式中：
H----两压扁板间距离，mm（ in）
t----规定壁厚，mm（ in）
D----规定或计算（根据内径和壁厚）的外径，mm（ in）
在第一步的压扁试验中，除衬里复合管外，不得出现耐腐蚀合金层和基体管的剥离现象。

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6.4、晶间腐蚀试验
奥氏体钢和镍基合金腐蚀合金层应API 5LD 8.2 规定作晶间腐蚀试验，本试验的目的是确保奥氏体
钢（ LC1812）和镍基合金（ LC2242）有适当的制造工艺。

6.5、粘结力试验
内覆复合管应进行特殊的粘结力剪切强度试验，典型的粘结力试验按ASTM A264 和 JISC G3620，粘结力剪切强度的最低标准、试验方法和试验频次由购方和制造厂协商确定。

我公司用压扁试验代
替粘结力强度试验。

不能出现内覆层分离或开裂。

6.6、静水压试验
每根钢管在堆焊或衬里和热处理后都应进行静水压试验，试验压力按API 5LD 9.3规定的最低压力，且钢管不得有渗漏现象。

对所有尺寸的无缝钢管试验时稳压时间不少于10S，静水压试验用的水中漂白粉（氯化物）含量应小于50mg/L。

通常采用全堆焊方法进行冶金复合的钢管不再进行水压实验，通过PQR可以得知堆焊后不改变基管
强度，在基管达到 API 5L 要求的情况下，可以经过与客户协商不再进行水压实验。

6.7、尺寸、外观检测
所有钢管应按购方订货合同规定外径、壁厚、长度、重量等尺寸和外观检验，满足API 5LD 10 的要求，无缺陷。

6.8、无损检测
采用超声方法对无缝管整体长度进行检测，以辨别堆焊区域内的缺陷。

使用横波和纵波同时对管道
径向壁厚与轴向方向检测。

母材标准参照API SPEC 5L Section E8 ；熔合线标准参照ASTM A578 Level C。

扫描区域自距离管件端部中心25.4mm 位置开始至整个管道长度止。

无损检测需要在所有拉伸工
序以及热处理工序完成后进行，但须在落料、倒角以及最终工序之前完成。

采用超声波方法对管道壁及堆焊厚度进行检测，检测结果包括尺寸和公差需符合API SPEC 5LD 中表 6 所列数值。

检测的频率、位置、以及在何道工序流程完成时进行检测由锐迈提交客户确认为准。

7、产品标识
标识应清晰、正确
标识内容及顺序
例： RM 355.6 9.3/3.2 81.08 X70M S/LC 1812 20.7MPa
3.2mm；每米重量81.08Kg
说明：生产商Roc-Master；无缝钢管外径355.6mm；壁厚9.3mm；CRA层厚
度
J 要钢管材料等级X70M，堆焊层等级LC 1812；水压试验压力20.7MPa；以上要求同样满足API 5L附录G
和
求。

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8、质量证明书
制造厂应向买方提供产品质量证明书，质量证明书应注明:
材质书执行标准;
生产标准 , 材质标准 , 尺寸标准 ;
项目名称 , 客户名称 ;
母材的化学成分PMI，机械性能；
堆焊材料的化学成分PMI；
耐腐蚀层的化学成分PMI；
耐腐蚀层的晶间腐蚀报告( 如果适用 );
压扁试验数据 ;
堆焊层的厚度报告；
母材及堆焊层的硬度报告；
NDT 报告 ;
水压试验报告 ;
产品的生产、取样、试验及检验均按本标准进行并满足本标准的要求。

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