焊接工艺守则

1、内容与适用范围

1.1 本守则适用于碳素钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等金属材料焊条电弧焊、钨极氩弧焊，换热管管束焊接，管板自动焊，等离子弧自动焊，复合钢板的焊接，气体保护焊和埋弧自动焊，以及返修的要求和规程。

1.2 如设计文件和专用工艺文件另有特殊要求时，则应按上述文件规定执行。

1.3 各类容器制作和金属构件焊接工艺评定必须按照NB/T 47014-2011《承压设备焊接工艺评定》和NB/T 47016-2011 《承压设备产品焊接试件的力学性能检验》、NB/T 47015-2011标准要求。

2、焊工

2.1 压力容器和承压管道上所有受压元件、与受压元件相焊、溶入永久焊缝内的定位焊、受压元件母材表面耐蚀堆焊的焊接工作，必须由相应位置考试合格的焊工担任。

2.2 参加新钢种、新焊接材料或新工艺焊接的焊工，焊前应进行培训，并经考试合格方能焊接产品。

2.3 施焊前，焊工必须了解所焊产品的钢种、焊接材料、焊接工艺要点，严格执行有关技术要求和工艺文件。

2.4 领用焊接材料时要严格核对焊接工艺，填写《焊条领用单》，严防用错。同时焊工必须对焊接设备进行检查，应根据焊接要求选用相应焊机，并注意直流焊机的极性连接，确定完好后方能施焊。

3、焊接材料

3.1 焊接材料选用原则按GB 150.2-2011和NB/T 47015-2011标准执行；焊接材料包括焊条、焊丝、钢带、焊剂、气体、电极、衬垫等。

3.2 凡用于压力容器的焊接材料，必须具有质量合格证明书，如证明书内容不全，应进行复检，如无质量合格证明书，均不得用于压力容器制造。

3.3 首次使用的焊接材料应经焊接工艺评定，其评定指标满足要求后，方能进行焊接生产。

3.4 焊接材料代用，必须履行相应的材料代用手续。

3.5 焊接材料的验收、存放、保管、烘干发放等必须符合《焊接材料管理制度》和《焊接材料烘干和发放制度》规定。

4、焊前准备

4.1 焊接设备

4.1.1 应根据焊接施工时需用的焊接电流和实际负载持续率，选用焊机。

4.1.2 每台焊接设备都应有接地装置，并可靠接地。

4.1.3 焊接设备应处于正常工作状态，安全可靠，仪表应检定合格。

4.2 装配定位焊

4.2.1 装配的零部件必须检验合格，焊件装配间隙必须均匀，并符合有关规定，工件不得强行组对。

4.2.2 定位焊（包括拉筋、卡具等的焊接）用焊条牌号与正式焊接时相同，并应遵守相应的焊接工艺规定。

4.2.3 定位焊焊缝有裂纹时应清除。

4.2.4 筒体纵缝必须带有引弧板和引出板，严禁在产品上引弧和收弧。引弧板、引出板的材质厚度、坡口型式应与产品相同。

4.2.5 检查调整焊接设备是否正常，对直流焊机应按工艺正确选择极性，准备好焊接工具和防护用品。

4.2.6 焊材二级库，应严格按照烘干制度所规定的要求进行烘干，并控制烘干时间，焊工领用焊条应按焊接工艺、图样所示焊缝，向二级库说明所焊部件名称、产品编号及焊缝编号，由二级库做好发放记录。焊工应将所烘干焊条放入保温筒内，以备现场焊接使用。

4.2.7 焊前预热应根据母材的化学成分、焊接方法及环境情况由工艺确定具体预热温度，当施焊环境出现以下任一情况时应采取防护措施，否则严禁施焊：

a、手工焊风速大于10m/s；

b、气体保护焊时风速大于2m/s；

c、相对湿度大于90%；

d、雨雪环境；

e、当焊接温度低于0℃时应在施焊处100mm范围内预热到15℃。

4.2.8 埋弧自动焊焊前，除遵守以上有关规定外，还应注意正确选用焊丝牌号，焊丝表面应进行清理、除锈，然后绕入焊丝盘，缠绕时要避免折弯，或中途折断，焊剂应进行烘干，对使用过的焊接应经过筛处理，清除熔渣、杂物和粉尘。

4.2.9 对自动焊机进行焊前检查，注意电源部分、电缆及接头是否接触良好，检查各控制部分是否失灵，运转是否正常，焊接地线与工件连接应可靠，以保证焊接过程连续性和稳定性。

5、焊接

5.1. 正式施焊前应检查焊接装配是否符合规定。图纸及工艺文件要求工件预热时，应对工件进行预热。预热温度由工艺评定确定或参照NB/T 47015-2011执行。预热在坡口两侧均匀进行。一般宽度每侧不得小于100mm，严防局部过热。

5.2 焊条电弧焊焊接

5.2.1 焊工应在施焊前调整焊接规范，严禁在产品上打弧、试焊。焊接规范应遵守焊接工艺文件规定。

5.2.2 压力容器零部件间的点焊应使用与产品焊接相同牌号的焊条进行焊接，点焊的长度和间距，应根据工件的具体情况确定，起头和收尾处应圆滑，不应存在裂纹、未焊透等缺陷。

5.2.3 压力容器主体上的A（纵缝）、B（环缝）类焊接接头应优先采用双面焊。正面焊完后，背面用碳弧气刨焊清根，焊根砂轮磨出金属光泽后再进行焊接。如采用氩弧焊打底，应保证背面全焊透，有缺陷时允许进行补焊。

5.2.4 受压角焊缝应保证根部焊透，接弧处应焊透，并熔合。

5.2.5 多层焊接的层数可根据焊接工艺决定，在保证焊接质量的情况下，应适当控制焊接电流大小。

5.2.6 多层焊接时，每层焊缝焊完后，应仔细清除焊渣和杂物。如发现缺陷修磨掉，再进行下一层焊接。多层焊时，各层间接头要相互错开，以提高焊缝的致密性。

5.2.7 焊接过程中，凡加工表面不允许搭接地线，或直接过电，以防加工表面补电弧咬边。

5.2.8 应采用合理的焊接顺序及措施，尽量减少焊接应力和变形。

5.2.9 严禁在非焊缝部位引弧，引弧的部位在焊接时应重新熔焊一次，避免产生引弧气孔。

5.2.10 焊接过程中，弧长要保持稳定，一般弧长为0.5~1.1d（d为焊条直径），对于碱性低氢型焊条应采用短弧焊。

5.2.11 各焊道要连续焊完，各层间焊接接头应错开。

5.2.12 多层焊时，每焊完一层焊道，应将已焊层焊渣清理干净，焊接过程中如发现缺陷应及时清除后才能继续焊接。

5.2.13 双面焊时，应清除焊根到确认无缺陷后方可焊接。

5.3 埋弧自动焊焊接

5.3.1 焊前检查自动焊设备各组成部分的电气及机械部件是否正常。

5.3.2 焊前应在试板上（不得在产品上试焊）调整好焊接规范，焊接规范按工艺文件要求。

5.3.3 焊剂覆盖层厚度在25~40mm范围，焊丝伸出长度控制在40mm左右。

5.3.4 焊接时应随时注意电流、电压表读数，当不符合时，应及时调整，并随时注意和调整机头位置，保证焊丝和焊缝对中。

5.3.5 焊接筒体内外环缝时，应使焊丝向逆转方向偏离筒体最高点一定距离（一般为50~80mm）。

5.3.6 当焊缝出现烧穿，大量气孔、裂纹及成型不良时，应立即停止焊接，分析原因，进行处理后返修。

5.3.7 双面焊接时，对未焊透部分必须清根。

5.3.8 焊接过程中应保持焊接工艺规范的稳定，焊接电流的波动应不超过 A，电压差值在2~3V，焊丝伸长波动范围一般不超过5~10mm，焊剂覆盖厚度应保持在25~40mm，焊丝伸出长度应控制在30~40mm。

5.3.9 焊接时应随时观察焊接电压及电流变化，并及时进行调整，操作者要注意观察熔池背面热成形及颜色，以判断熔透情况，防止未焊透和焊穿。

5.3.10 焊接过程中应注意焊丝与焊缝对中，发现偏移时调整。

5.3.11 当焊缝出现焊穿、气孔、裂纹和成形不良时，应中断焊接分析原因，并对出现的缺陷进行修补，

焊接中途停顿，重新焊接时，重叠焊长度应在400mm以上。

焊条直径选择表：

手弧焊接电流选择表：

5.3.12 多层焊时，每焊完一层，应彻底清除熔渣，若发现缺陷时应清除干净，修补完毕后，方可继续施焊，层间焊接接头应错开40mm以上。

5.3.13 筒体纵向焊接接头的焊接一般内外纵缝尽量采用埋弧自动焊，先焊内后焊外。

5.3.14 筒体的环焊缝，一般可采用双面自动焊先内后外，由于结构原因不能采用双面自动焊时，允许内部焊缝采用手工封底，外部焊缝采用自动焊，为保证焊缝熔透，外焊缝可用电弧气刨清根，清除缺陷，然后进行焊接，具体方法见焊接方法规定附件

5.3.15 环缝焊接时，一般机头不动，焊件匀速转动，为减少焊缝曲面对溶敷金属及熔渣流动不利影响，保证焊缝成形良好和熔透，焊丝均应逆筒体旋转方向，相对筒体弧顶中心必有一个偏移量。偏移量根据工件直径大小和焊速进行调整，一般为20~40mm。

5.3.16 收集残存焊剂，筛除焊剂中的熔渣、粉末及其他杂物，以备回用。焊接结束后清理场地、关闭电源，填好焊接记录并签名和日期。

5.4 不锈钢材料焊接

5.4.1 不锈钢焊接可用焊条电弧焊，钨极氩弧焊，等离子弧自动焊和埋弧自动焊，焊接时必须遵照各焊接方法规定附件或焊接工艺规程规定。

5.4.2 焊接不锈钢，为了避免产生晶间腐蚀和热裂纹，一般采用直流反接，在保证焊透的情况下，并采用小的线能量，小电流、低电压，快速及窄焊道，并尽量采用多层多道焊。

5.4.3 焊接时无需作横向摆动，运条要稳，一次焊成的焊缝不宜过宽，一般不超过焊条直径的三倍。

5.4.4 多层焊时，要逐层清除焊渣，发现缺陷应清除重焊，层间温度宜控制在100℃以内，允许用水强制冷却，容器与腐蚀介质接触的焊缝应最后焊接。

5.4.5 施焊、碳弧气刨前应涂防飞溅剂（石灰水），每条焊缝施焊完毕，焊工应彻底清除焊缝上的熔渣、焊瘤和焊缝两侧的飞溅物，并自检焊缝表面质量，不允许存在表面裂纹、表面气孔，弧坑、咬边、未焊满等缺陷。

5.4.6 对于要求耐腐蚀性的材料，不得随意打上钢印，可按工艺卡规定作特殊标记，焊接后的不锈钢容器，应按相关标准、图纸或制作工艺规定进行酸洗钝化。

5.4.7 不准在工件上任意引弧。

5.4.8 对焊后状态无耐腐蚀要求的焊缝，可采用碳弧气刨清根。

5.5 手工钨极氩弧焊

5.5.1 工件坡口加工应严格按图纸规定要求，用机械加工方法加工，表面粗糙度达到25，不得有毛刺、飞边。

5.5.2 要严格清除坡口表面和坡口两侧（每侧不小于30mm）以及焊丝表面的油污、脏物、氧化膜。

5.5.3 清理后的焊丝必须保持清洁，妥善保管，并放置于干燥箱内随用随取，工件坡口清理工作应在焊前4小时以内进行。

5.5.4 进行装配点焊时，应采用与正式焊接相同牌号的焊丝和相同的焊接规范。

5.5.5 当采用接触焊起弧时，应在准备好的引弧板上起弧，以免引弧处焊缝夹钨。

5.5.6 单面焊时要注意焊接组对质量。组对时不得有明显错边，管子组焊应在胎具上进行。

5.5.7 为保证产品质量，应尽量减少焊接变形，使用胎卡具时，待工件冷却后再进行拆除。

5.5.8 在预热焊或多层焊时，焊前或层间应将焊口氧化膜清除。根据要求和工艺需要，可在焊缝背面衬以可拆垫板。

5.5.9 双面焊时，背面用砂轮清焊根。清根深度能保证焊透即可，清根底部应为光滑圆弧，不能为尖角。

5.5.10 管子对接尽可能采用管子转动，焊枪保持水平位置。特殊情况可采用固定焊或半固定焊。

5.5.11 施焊中间焊道时不得将打底焊道焊穿。

5.5.12 不锈钢和铬钼钢焊接时，焊缝背面必须充氩保护。

5.6 换热管与管板自动焊焊接

5.6.1 异种钢焊接时，宜选用与合金含量较低一侧的材料相匹配的焊接材料，并要保证力学性能，其接头抗拉强度不低于两种母材标准规定值的较低者。

5.6.2 考虑到管板坡口形式与换热管伸出长度对焊接质量的影响，换热管与管板的焊接工艺评定，选择比较合理的管板坡口形式与换热管伸出长度。

5.6.3 焊接生产中装配

a．装配要求换热管伸出长度应严格控制在要求尺寸范围内，端面焊为1~2mm，角焊为4~6mm。

b．采用手工氩弧焊点固焊固定换热管与管板一端，另一端用管板平口机去除多余管口。

c．胀管要均匀一致，避免有贴胀不紧的情况。

5.6.4 清理要求

a．穿管前应严格清理管孔及管口内油污及水分。

b．胀完管后，确保焊接区域无油污，以免焊接时产生气孔。

5.6.5 焊接工艺

a．提前预送气时间，滞后停气时间，根据不同材质而定。

b．予熔时间根据管板厚度及换热管直径和壁厚决定，管板厚、换热管直径和管壁厚越大，予熔时间越长反之则短。

c．第一层焊速比第二层快一些，避免烧穿管头。

5.6.6 焊接接头表面成形均匀，美观光滑，焊缝高度和宽度均匀，并带有均匀的鱼鳞纹，经酸洗钝化后焊缝呈银白色。

5.7 CO2气体保护焊

5.7.1 焊前检查工作，包括焊接电流、送丝系统、焊枪、供气系统、施焊环境等

5.7.2 施焊过程中灵活掌握焊接速度，防止未焊透、气孔、咬边等缺陷。

5.7.3 熄弧时禁止突然切断电源，在弧坑出必须稍作停留待填满弧坑后收弧防止裂纹和气孔。

5.7.4 对T型接头平角焊，应使电弧偏向厚板一侧，正确调整焊枪角度以防止咬边、未焊透、焊缝下垂并保持焊角尺寸。

5.7.5 焊后关闭设备电源，用钢丝刷清理焊缝表面，检查焊缝表面是否有气孔、裂纹、咬边等缺陷。

5.7.6 焊接操作结束后，按下列过程关闭焊机：

a．关闭气瓶总开关

b．将气体保护开关拨到检查位置，流量计压力指示到“0”位置。调整流量计的流量旋钮，向左旋到关闭位置。

c．关闭焊机电源开关。

d．断开焊机外接的电源开关。

5.7.7 焊缝缺陷的产生原因：

a．气孔：焊丝和工作有过量的油、锈和水；CO2气体保护不良。

b．裂纹：焊丝和工作有过量的油、锈和水；电流和电压配合不当；溶深过大，母材焊缝含碳量过高；多层焊第一道焊缝过小，焊接顺序不当，气体的含水量过多。

c．咬边：弧长太小，焊速过快；焊枪位置不合适，焊接电流过下，垫板凹槽太深。

d．夹渣：前层焊缝的熔渣去除不干净；小电流低速度时溶敷量过多，在坡口内进行左焊法、焊接熔渣流到前面去，焊接摆动过大。

e．焊接电流和电压配合不当；焊丝和工件清理不良；导电嘴孔径过大或过小，焊丝伸出过长。

5.8等离子弧自动焊

5.9 复合钢板的焊接

5.9.1 焊接材料的选用原则：在焊接材料的选择上，基体与覆层可分别选用各自的焊接材料来焊接，而基体与覆层之间的过渡部分，则必须考虑到基体的稀释作用，选用Cr、Ni含量足够的奥氏体填充金属来焊接，以免出现脆硬组织。异种钢焊接时，往往在交界面出现碳迁移现象。即碳原子由低合金一侧向高合金一侧迁移，从而在两侧形成脱碳层和增碳层，总称为碳迁移过渡层，并由此形成硬度突变现象，危害焊接接头的工作性能。

5.9.2 复合钢板的焊接方法

a．焊接方法应根据复合钢板材质、接头厚度、坡口尺寸及施焊条件等确定。焊接复合钢板复层、过渡层常用焊条电弧焊，或者氩弧焊，基层焊接常用氩弧焊、焊条电弧焊、埋弧自动焊。

b．为了保证复合钢板不失去原有的综合性能，基层和复层必须分别进行焊接。基层与复层交界处的焊接是属于异种金属焊接。

c．焊接坡口的形式，一般尽可能采用V形或X形坡口双面焊。先焊基层，然后焊过渡层，最后焊复层。这样的焊接顺序是为了保证复合钢焊接接头具有良好的耐腐蚀性能。同时考虑过渡层的焊接特点，尽量减少复层一侧的焊接工作量。当因焊接位置限制只可采用单面焊时，可采用V型坡口单面焊，先焊复层，再焊过渡层，最后焊基层。焊接时尽量使复层中少溶入基层成分。

5.10钛板(TA2)的焊接：

5.10.1 焊前准备：焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学性能有很大的影响，因此必须严格清理。

5.10.2 焊接设备的选择：钛及钛合金钨极氩弧焊应选用具有下降外特性，高频引弧的直流氩弧焊机，且延迟递气时间不少于15秒，避免遭受到氧化、污染。

5.10.3 焊接材料的选择：氩气纯度应不低于99.99%，露点在-40℃以下，杂质总的质量分数＜0.001%。当氩气瓶中的压力降至0.981MPa时，应停止使用，以防止影响焊接接头质量。原则上应选择与基本金属成分相同的钛丝，有时为了提高焊缝金属塑性，也可选用强度比基本金属稍低的焊丝。

5.10.4 坡口形式选择：原则上尽量减少焊接层数和焊接金属。随着焊接层数的增多，焊缝累计吸气增加，以至影响焊接接头性能，又由于钛及钛合金焊接时焊接熔池尺寸较大，因此试件开单V型70~80°坡口。

5.10.5 焊接参数选择：钛及钛合金焊接时，都有晶粒粗大倾向，直接影响到焊接接头的力学性能。因此焊接工艺参数的选择不仅要考虑到焊缝金属氧化及形成气孔，还应考虑晶粒粗化因素，所以应尽量采用较小的焊接输入。

5.10.6 气体流量的选择以达到良好的保护效果为准，过大的流量不易形成稳定的层流，并增大焊缝的冷却速度，使焊缝表面层出现较多的α相，以至引起微裂纹。拖罩中的氩气流量不足时，焊缝呈现出不同的氧化色泽；而流量过大时，将对主喷嘴的气流产生干扰作用。焊缝背面的氩气流量也不能太大，否则会影响到正面第一层焊缝的气体保护效果。

5.10.7 钛及钛合金手工钨极氩弧焊操作要领：（1）手工氩弧焊时，焊丝与焊件间应尽量保持最小的夹角（10~15°）。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池，不得将焊丝端部移出氩气保护区。（2）焊接时，焊枪基本不作横向摆动，当需要摆动时，频率要低，摆动幅度也不宜过大，以防止影响氩气保护。（3）断弧及焊缝收尾时，要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到350℃以下时方可移开焊枪。

5.11镍基合金钢(C-276)的焊接：

5.11.1 焊接人员及辅助工具：C-276材料的焊接人员，必须取得同类项目的焊工合格证件，并通过该材料考核合格后，方可上岗施焊。在焊接中使用的主要工器具是：角磨机、焊条保温筒、凹形槽铜垫、不锈钢丝刷、焊缝检验尺等。

5.11.2 焊前准备：施焊前坡口边缘20mm以内用角磨机打磨干净，露出金属光泽，磨削钝边尺寸0.5~1mm，然后用丙酮将坡口及两侧20mm左右擦干净。若清理不干净，表面氧化皮会形成夹渣或细小的不连续氧化物。S、P等能与Ni形成低熔点共晶物，增加热裂纹倾向。安装中使用的工夹具均应由同类钢或不锈钢制作。安装吊具凡与C-276材料直接接触的由同类钢或不锈钢制作，不允许钢丝绳吊装。所使用的砂轮片只

能专用于磨C-276材料，所用钢丝刷与清渣工具，均应采用同类钢或不锈钢制作。

5.11.3 线膨胀系数大，焊后焊缝收缩严重。若坡口角度和间隙过小，打底焊道最后焊接的部分将出现没有间隙的情况，导致无法完成该焊缝焊接。选择坡口角度为65~70°，组对间隙为2.5~3mm。在装配后的试板在坡口两侧距端头20mm处进行定位焊，定位焊缝厚度1~2mm，试板预留反变形5~6°。

5.11.4 打底焊：选用手工钨极氩弧焊，氩气保护，其纯度为99.99%，喷嘴直径为φ12。焊接过程中背部用凹形槽的铜垫，并通过保护气，保护焊缝背面，防止氧化。为保护与根部熔合良好，打底焊时焊缝不能太厚。收弧时要成缓坡形，熄弧时填满弧坑，如出现收弧缩孔或弧坑裂纹，应用角磨机磨掉重焊。具体

手工钨极氩弧焊的关键问题是背面保护问题，倘若背面保护有一点不到位，就会导致背面成形不良，并形成渣状的过烧组织。经试验，采用左焊法时，背面熔敷金属沿母材两侧呈分开趋势，无法收拢；而采用右焊法，可避免这一现象，取得很好的背面成形。

5.11.5 其他层：选用焊条电弧焊，镍基合金的焊接工艺与获得高质量的不锈钢焊缝的焊接工艺相似，层间温度控制在150℃以下。由于液态镍基合金的熔深更浅及液态焊缝金属流动性差，在焊接中必须严格控制焊接参数变化。一般要求焊接中要适当的摆动焊条，摆幅不超过焊条直径的3倍，尽量采用平焊位置，且须短弧焊，断弧时要稍微降低电弧高度并增大焊速以减小熔池尺寸，这样可减小火口裂纹。具体参数如下表：

5.11.6 外观检验：外观检验无气孔、焊瘤、凹陷及咬边等缺陷，焊接接头成形良好，焊缝表面光滑。

5.13 焊缝返修规定

5.13.1 焊缝返修前，应分析焊缝缺陷的原因，提出改进措施，按评定合格的焊接工艺由焊接技术人员编制焊接返修工艺，并由焊接责任人在焊接返修工艺和返修通知单上签字同意以后，在质检员的监督下返修。

5.13.2 焊缝返修工作应由相应项目考试合格的焊工担任。

5.13.3 完全彻底清除原焊接缺陷，必要时采用表面探伤检验确认。

5.13.4 焊缝及其毗邻区域的表面缺陷，包括咬边、裂纹等，应采用砂轮打磨清除，清除后的剩余截面厚度如不小于计算厚度和包括腐蚀余量在内的必要余量之和，允许不作补焊，但应打磨平整，与周围焊肉或母材光滑过渡。

5.13.5 对于缺陷应根据具体情况开出宽度均匀、表面平整、便于施焊的凹槽，且两端有一定的坡度，凹坑的形状应适宜于焊接。

5.13.6 焊缝返修次数一般不得超过两次。

5.14 补焊

5.14.1 补焊时，焊接层数不小于两层。

5.14.2 补焊焊缝余高一般凸出钢材表面1.5~2mm，然后打磨平整，并与原焊缝或母材圆滑过渡。

5.14.3 如焊缝返修两次仍不合格，必须立即停止施行，按以下程序处理：

a．分析缺陷产生的原因，如属焊接工艺不合格则必须编制返修焊接工艺，新返修焊接工艺必须有合格焊接工艺评定支持，否则需要重新编制焊接工艺评定。

b．如属焊工技术原因，则更换焊工。

c．报请公司技术总负责人批准执行，同时对相应责任人按奖惩制度处理。