铝制压力容器焊接工艺规程

铝制压力容器焊接工艺规程

1适用范围

本工艺标准适用于铝及铝合金压力容器的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接;

2准备

2.1铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外,还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定;下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准

《铝及铝合金轧制板材》

《铝及铝合金热挤压管》第一部分：无缝圆管

《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》

《铝及铝合金焊丝》

《铝及铝合金焊接管》

《铝制焊接容器》

2.2材料

2.2.1一般规定

工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告,并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝,母材和焊丝应妥善保管,防止损伤、污染和腐蚀;当选用国外材料时,其使用范围应符合相应标准的规定,并应有该材料的质量证明书;

2.2.2母材

2.2.2.1工程选用的母材应符合现行的国家标准规定;

2.2.2.2当对母材有特殊要求时,应在设计图样或相应的技术条件上标明;

2.2.2.3施工单位对设备、容器和管道的材料的代用,必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件,并对改动部位作详细记载;

2.2.2.4损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用;

2.2.3焊接材料

2.2.

3.1母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定;

2.2.

3.2选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素,并应符合下列规定;

（1）焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝;

（2）焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝;

（3）焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝;

（4）异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝

2.2.

3.3焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定;

2.2.

3.4手工钨极氩弧焊电极应选用铈钨极,也可选用钍钨极,施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径;

2.3作业人员

2.3.1铝及铝合金施工应具有符合国家质量技术监督或国家压力容器、压力管道监察机构有关法规要求的质量管理体系;

2.3.2主要作业人员：焊工,管道工,无损探伤工

2.3.3从事铝及铝合金焊接的焊工必须持有国家质量技术监督检验检疫总局颁发的锅炉压力容器压力管道特殊作业操作资格证,及按有关标准要求考试合格的焊工担任;

2.3.4铝及铝合金的无损探伤检测应由持有国家有关部门颁发的无损检测人员资格证书的人员担任;

2.4主要工机具

2.4.1手工钨极氩弧焊采用交流氩弧焊机;

2.4.2熔化极氩弧焊机采用半自动熔化极氩弧焊机;

2.4.3角向磨光机及配套的铣刀片、不锈钢丝刷、锉刀、刮刀等机械工具;

2.4.4水冷式氩弧焊枪;

3焊接工艺

3.1焊接工艺评定

铝及铝合金材料的焊接工艺评定应当按JB/T4734-《铝制焊接容器》附录B的要求评定,或者按设计要求的标准进行评定;

3.2焊工培训及考试

3.2.1从事铝及铝合金材料焊接的焊工应进行培训和考试,考试包括基本知识和焊接操作技能两部分,基本知识考试合格后才能参加操作技能的考试,考试内容应与焊工所从事的工作范围相适应;

3.2.2铝及铝合金焊接的焊工考试可以按JB/T4734-2000《铝制焊接容器》附录A铝容器焊工考试规则的要求进行;

衬铝容器的焊工考试分别按铝及钢各自的考试规则进行,即铝的焊工考试按JB/T4734附录A 进行,钢的焊工考试按国家质量监督检验检疫总局颁发的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行;

3.3焊接工艺流程

3.4制造过程

3.4.1施工单位在焊接施工前应根据焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程（或焊接工艺指导书、焊接工艺卡）;

3.4.2焊接场所应保持清洁,并有防风防雨雪措施,相对湿度一般不应大于80%,环境温度应不低于5℃;

3.4.3使用的氩弧焊机必须有适合焊接的电特性和足够的电流容量,且具有参数稳定,调节灵活和安全可靠的使用性能;

3.4.4铝材可采用机械或等离子弧切割下料,坡口加工应采用机械方法,加工后的坡口表面应平整且无毛刺和飞边,坡口型式和尺寸应根据接头型式、母材厚度、焊接位置、焊接方法、有无垫板及使用条件等,并参照焊接工艺评定结果确定;

3.4.5施工中可根据结构形式、焊接位置及施工条件,在焊接背面加临时垫板,若焊缝背面加永久性保留垫板,应征得原设计单位同意;垫板可使用不锈钢、碳钢或铜等对焊缝质量无不良影响的材料;

3.4.6施焊前应将焊丝、焊件坡口及其附近表面的油污和氧化膜清除（若使用垫板其表面亦按同样要求清除）,清除顺序及方法如下;

3.4.6.1用丙酮或四氯化碳等有机溶剂除去表面油污,坡口两侧的清除范围应不小于50mm;

3.4.6.2清除油污后,焊丝应采用化学法,坡口宜采用机械法（也可采用化学法）清除表面氧化膜;机械法：坡口及其附近表面可用铣刀铣、锉削、刮削或直接用直径为0.2mm左右的不锈钢丝刷清除至露出金属光泽,两侧的清除范围距坡口边缘应不小于30mm,使用的不锈钢丝刷应定期进行脱脂处理;

化学法：用约70℃,5%～10%的NaOH溶液浸泡30～60分钟后,接着用约15%的HNO3（常温）浸泡2min左右后,用温水洗净,再进行100℃左右的烘干,使其完全干燥;

3.4.6.3清理好的焊件和焊丝在焊前严禁沾污,并在8h内施焊,否则应重新进行清理;

3.4.7焊丝选用

3.4.7.1焊丝（包括填充丝）应使用焊接接头的抗拉强度不低于母材标准下限值或规定值,耐蚀性能和塑性不低于母材或与母材相当,能满足使用要求而且具有良好的焊接工艺性能;

焊丝一般采用GB/T10858中的相应牌号,也可采用与母材牌号相当的铝线材作焊丝,线材可按GB/T3197《焊条用铝及铝合金线材》;

3.4.7.2在施焊母材（容器、管道）要求耐蚀性的情况下,当母材为同牌号纯铝时,焊丝纯度不得低于母材,当母材为同牌号铝合金时,焊丝所含镁、锰等耐蚀合金元素的含量范围不得低于母材;当异种牌号的铝材焊接时应按耐蚀性能高的母材选用焊丝;

3.4.7.3不宜将SalMg-2、SalMg-3、SalMg-5以及含镁量高于3%的焊丝用于接触65℃以上腐蚀介质的铝制容器和管道;

3.4.7.4铝及铝合金焊丝选用见下表