工业纯钛焊接施工工艺标准

钛及钛合金焊接工艺标准

1 适用范围

本工艺标准适用于钛及钛合金的手工钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊和惰性气体保护等离子焊接。

2 施工准备

2.1 规范性引用文件

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。

《钛制焊接容器》JB/T4745

《钛及钛合金棒材》GB/T2965

《钛管道施工及验收规范》SH3502

钛及钛合金牌号和化学成分GB/T3620.1

钛及钛合金板材GB/T3621

钛及钛合金焊丝GB/T3623

钛及钛合金管GB/T3624

换热器及冷凝器用钛及钛合金GB/T3625

纯氩GB/T4842

《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》

2.2 材料

2.2.1 母材

2.2.1.1 容器及管道用钛及钛合金材料应当具有良好的耐蚀性能、力学性能、成形性能及其他工艺性能和物理性能，能满足容器和管道的使用、制造与检验要求，并考虑经济合理性。

2.2.1.2 容器及管道用钛及钛合金材料必须有制造厂的出厂合格证和质量证明书（包括原牌号、炉号、规格、化学成分、力学性能及供货状态等），施工单位应按质量证明书对钛材进行验收，必要时还应进行复验，当从非材料生产单位获得钛材时，应同时取得材料质量证明书或加盖供材单位检验公章和经办人章的有效证件。

2.2.1.3 钛及钛合金板材应符合GB/T3621的要求（TA1—A除外），TA1—A板应符合GB/T14845的要求。

2.2.1.4 供货状态应为退火状态（M）

2.2.1.5 当钛板厚度超过20mm，且用于壳体等承压件时，应要求逐张超声检测，试验方法按GB/T5193，A级合格。

2.2.1.6 钛及钛合金管材应符合GB/T3624的要求。

2.2.1.7 技术要求应注明所购钛管类别（无缝管、焊接管或焊接—轧制管）

2.2.1.8 室温规定残余伸长应力σ0.2下限值应为必保值。

2.2.1.9 应进行水压试验，水压试验的压力如不按GB/53624中的规定确定时应注明，当用户要求试验压力超过17.2Mpa（对外径不大于76mm）或19.3Mpa（对于外径大于76mm）时，试验压力应由双方协商。

2.2.1.10 根据制造和安装工艺的需要，如要求进行压扁试验等应注明。

2.2.1.11 外径超过60mm且设计压力超过10Mpa的钛管应进行超声或涡流检测，并符合GB/T12969的规定，任何外径的管材的无损检测方法，如需在超声和涡流检测两者之中选定一种应注明。

2.2.1.12 在钛材运输和施工过程中必须采用有效措施，防止氢、氧、氮、碳及铁质污染，试压及清洗应采用洁净水。

2.2.1.13 钛材的表面应光滑、清洁无针孔、裂纹、折叠和过腐蚀等缺陷。

2.2.1.14 钛材表面的局部缺陷应予清除，清除后厚度不得超出规定的负偏差。

2.2.1.15 经检验合格的钛材，应按规定尺寸分别放置在垫木上，严禁与钢材混堆和直接接触或碰伤。

2.2.1.16 钛在一定条件的发烟硝酸、干氯气、甲醇、三氯乙烯、液态的四氧化碳、熔融金属盐、四氯化碳、尿吡啶、氢气、涅蒸汽等介质中可能产生燃烧、爆炸或应力腐蚀开裂等，钛对这些介质环境应回避或慎用。

2.2.2 焊材

2.2.2.1 焊丝（包括填充丝）应使正常焊接工艺下的焊缝焊后状态下的抗柱强度不低于母材退火状态下的标准下限值，焊缝焊后状态的塑性和耐蚀性能不低于退火状态下的母材或与母材相当，焊接性能良好，能满足使用条件的要求。

2.2.2.2 选用的焊丝应有出厂合格证和质量证明书，焊丝表面应洁净，无氧化色，不应有裂纹、光玻、斑疤和夹渣等缺陷。

2.2.2.3 焊丝中的氮、氧、碳、氩、铁等杂质元素的标准含量上限值应低于母材中杂质元素的标准含量上限值，不得从所焊母材上裁条充当焊丝。

2.2.2.4 一般情况下应选用GB/T3623《钛及钛合金丝》和GB/T4745附录D中与母材相对应的焊丝牌号，但应通过焊接工艺评定合格。

2.2.2.5 不同牌号的钛材相焊时，按耐蚀性能较好和强度级别较低的母材选择焊丝材料，当焊件要求较高塑性时，应采用纯度比母材高的焊丝或按图样规定。

2.2.2.6 保护用氩气纯度应高于99.99％，露点不高于－50℃，含水量不大于50毫克/米3，并符合GB/T4842的规定，也可用氦气。

2.2.2.7 钨极氩弧焊时推荐采用铈钨电极，也可采用其它钨电极。

2.2.2.8 氩气输送管应采用塑性软管，不宜用橡胶软管或其它吸湿性材料。

2.3 作业人员（焊工、管道工、探伤工）

2.3.1 钛材的焊接施工单位应具有符合国家压力容器、压力管道安全监察机构有关法规要求的质量体系或质量保证体系。

2.3.2 钛容器、钛管道的焊接应由持有压力容器、压力管道安全监察机构颁发的相应类别的焊工合格证书的人员担任。焊工考试按JB/T4745附录A“钛容器焊工考试规则”或设计图样规定的有关国家标准进行。

2.3.3 钛容器、钛管道的无损检测应由持有压力容器、压力管道安全监察机构颁发的相应方法无损检测人员资格证书的人员担任。

2.4 焊接设备及工具

2.4.1 焊接设备根据工程需要可分别采用手工钨极氩弧焊机、熔化极氩弧焊机等。

2.4.2 焊接设备应采用使用性能稳定的直流氩弧焊机，正接法，且应附有高频引弧和电流衰减装置及满足工艺要求的其它设施。

2.4.3 角向砂轮机、细锉、奥氏体、不锈钢丝刷、铣刀等。

2.4.4 焊前应根据焊件与焊缝型式予先制作好惰性气体保护罩，其尺寸应足以使焊缝与热影响区在焊