压力钢管焊接工艺实验方案

压力钢管焊接方案

1、工程概况

本标段为河南省南水北调受水区焦作供水配套工程施工4标，为26号输水管线，设计流量1 m3/s，管径DN1400，管材PCCP，管线桩号WZ14+500～WZ22+190，全长7.69km。管道全程单管供水，直埋方式敷设。其主要工作内容有管沟开挖、管道安装、管道回填、阀井和镇墩的砼浇筑、硅芯管埋设等。

本标段需焊接部位为阀井、镇墩处已形成掩口的管件、

接缝对口焊接等，焊缝为环缝，为Ⅰ类焊缝。

2、编制依据

（1）河南省南水北调受水区焦作供水配套工程施工4标招标文件、合同文件、图纸

（2）《水利水电工程压力钢管制造、安装及验收规范》（SL432-2008）（3）《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》GB985-1988

（4）《钢结构超声波探伤及质量分级法》（JG/T203-2007）

（5）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-1989）（6）《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110-2008 （7）《碳钢焊条》GB/T5117-1995

3、焊接

3.1施工准备

3.1.1材料、人员、设备配臵

（1）材料：

a、焊条的性能与焊机的型号相匹配。CO2气体保护焊机采用H08Mn2SiA焊丝，电弧焊采用H08Mn焊条，焊剂HJ431。

焊接材料须是有质量保证的生产厂家生产的合格产品，附有出厂材质证明书和质量保证书。焊材进库前，应按相应的标准检查验收。对材.0质有怀疑时，应进行复验，合格后方可使用。焊接材料仓库管理严格按有关制度规定执行。

b、钢材切割采用气体割刀，切割用的氧气和乙炔要求纯度≥

99.5%。

（2）人员：详见人员配臵表

人员配臵表

参加钢管环缝焊接施工的焊工必须具有相应的理论知识和实际操作技能。并取得了相应的合格证书。所有参加施焊的焊工都必须接受焊前施工技术交底和安全技术交底，并应认真学习和掌握工艺方案所要求的各项技术要求。焊接时采用2名焊工对称施焊。

（3）设备配臵：详见设备配臵表

设备配臵表

在焊接前，要进行材料、人员、设备报验，经报验合格后方可允许进行现场操作。

3.2焊条烘干、钢板坡口开设及打磨

（1）经报验合格的焊条在焊接前需进行烘干，烘干后的焊条保存在100～150℃恒温箱内，药皮应无脱落和明显的裂痕，施焊时，待用的电焊条应放在具有电源的焊条保温筒内，随取随用。

（2）焊接前采用割枪对钢板开坡口，按已标识好的坡口线进行切割。

按GB985-88标准中的要求以及考虑管件焊接环境，我部方案将环缝钢管开成Y形坡口，具体形状详见坡口形状示意图。

（3）用手提式砂轮机将坡口表面的熔渣、毛刺等打磨掉，以使坡口表面平整。

（4）焊接前将坡口及其两侧10～20mm范围内的表面清除干净。

坡口形状示意图

b

说明：α=40-60° p=1-4mm b=1-3mm

坡口质量控制：切割造成的坡口沟槽深度不大于0.5mm，否则应进行修磨。当坡口沟槽深度大于2mm时应进行焊补并修磨至规定要求，补焊区域及其周边20mm内应进行滋粉检测，缺陷显示的验收等级为2级。

坡口经验收合格后，方可进行下道工序的施工。

3.3焊接过程

焊接参数：

焊缝采用CO2气体保护焊及手工电弧焊两种方法进行焊接：在V 形坡口底部处采用CO2气体保护焊焊接，焊丝φ1.2，一层焊道厚约3mm，电流100-250A，气体流量20-25L/min；以上的焊缝采用手工电弧焊焊接，焊丝φ3.2，电流100-120A，分三层焊满，每层焊道厚约4mm。整个焊缝共4层焊满。

3.3.1焊接

在坡口上引弧、熄弧，严禁在母材上引弧、熄弧，熄弧时弧坑应饱满，表面呈微弧状。

（1）定位焊要求

拼装定位焊应采用与正规焊缝相同的焊接工艺参数，其焊接长度为50～80mm，厚度为6～8mm。定位焊之间间距约为400mm。定位焊应焊在背缝上。

焊接应进行预热，环缝为120～150℃。

（2）CO2气体保护焊引弧、焊接、收弧方法：

CO2气体保护焊采用碰撞引弧，引弧时不必抬起焊枪，只要保证

焊枪与工作距离。

a、引弧前先按遥控盒上的点动开关或焊枪上的控制开关将焊丝送出枪嘴，保持伸出长度10～15mm。

b、将焊枪按要求放在引弧处，此时焊丝端部与工件未接触，枪嘴高度由焊接电流决定。

c、按下焊枪上控制开关，焊机自动提前送气，延时接通电源，保持高电压、慢送丝，当焊丝碰撞工件短路后自然引燃电弧。短路时，焊枪有自动顶起的倾向，故引弧时要稍用力下压焊枪，防止因焊枪抬

起太高，电弧太长而熄灭。

焊接：引燃电弧后，通常采用左焊法。焊接过程中要保持焊枪适当的倾斜和枪嘴高度，使焊接尽可能地匀速移动。当坡口较宽时为保证二侧熔合好，焊枪作横向摆动。焊接时，必须根据焊接实际效果判断焊接工艺参数是否合适。看清熔池情况、电弧稳定性、飞溅大小及焊缝成形的好坏来修正焊接工艺参数，直至满意为止。

收弧：焊接结束前必须收弧。若收弧不当容易产生弧坑并出现裂纹、气孔等缺陷。

焊机有收弧坑控制电路。焊枪在收弧处停止前进，同时接通此电路，焊接电流电弧电压自动减小，待熔池填满。若焊机没有弧坑控制电路或因电流小没有使用弧坑控制电路，在收弧处焊枪停止前进，并在熔池未凝固时反复断弧、引弧几次，直至填满弧坑为止。操作要快，若熔池已凝固才引弧，则可能产生未熔合和气孔等缺陷。

在整个焊接过程中，气保焊丝焊接参数依照下表执行。

气保焊丝焊接参数表

CO2气体保护焊焊接要求：

a、气体纯度不低于99.5%。

b、当气瓶压力低于0.1Mpa时,应停止使用。

（3）手工电弧焊引弧、焊接、收弧方法：

a、手工电弧焊采用接触法引弧，具体又可分为划擦法和敲击法两种，由于划擦法容易损坏焊件表面，故焊接试验时采用敲击法引弧。

b、中间层焊波较宽，一般采用月牙形或锯齿形运条进行连续焊接，在坡口两侧应稍作停留，焊角角度也要相应有所变化。

c、外层焊缝要有焊缝增高量，焊缝外表要均匀美观。采用月牙运条法，摆动要慢而稳，坡口两侧要有足够的停留时间，当坡口较宽时，可采用多道焊，应先焊坡口两侧，后焊中间。

d、盖面焊接又称加强面焊接。盖面时，可采用月牙运条，摆动要慢而稳，使焊波均匀美观。一般每边宽度要比坡口增宽1.5mm左右。余高一般为0.5—2.5mm，余高过高或不足，以及过度陡急等均不允许。

e、收弧：采用划圈收弧法进行收弧。

f、运条注意事项：