铜及铜合金焊接施工工艺标准

铜及铜合金焊接施工工艺标准

1 适用范围

本工艺标准适用于紫铜钨极氩弧焊、黄铜的氧乙炔焰焊以及紫铜、黄铜的氧乙炔焰钎焊。

2 施工准备

2.1 规范性引用文件

下列标准适合的条款通过本标准引用则构成本标准的条文，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

《铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》HGJ223

《铜及铜合金焊条》GB/T3670

《铜及铜合金焊丝》GB9460

《铜基钎料》GB6418

《银基钎料》GB10046

《纯铜板》GB2024

《黄铜板和带》GB2041

《拄制铜管》GB1527

《挤制铜管》GB1528

《拄制黄铜管》GB1529

《挤制黄铜管》GB1530

2.2 材料

2.2.1 工程中应优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊接材料

2.2.2 工程中选用的母材和焊接材料必须具有质量证明书或合格证，无质量证明书的材料不得使用，对质量证明书或合格证中的数据有怀疑时应进行必要的检验。

2.2.3 用于压力容器受压元件的铜及铜合金应为退火状态。

2.2.4 母材和焊接材料应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。

2.2.5 施工中应按设计要求或国家现行的标准、规范中的规定选用焊丝、钎料、焊剂、钎剂。

2.2.6 如果选用未列入国家标准的母材或焊接材料，应对该材料按国家有关标准进行复验，并提出满足设计要求的焊接工艺试验资料。

2.2.7 手工钨极氩弧焊使用的氩气纯度不应低于96.96%，并符合GB4842《氩气》的规定，焊接或钎焊使用的乙炔气纯度不应低于96.5%，氧气纯度不应低于99.2%。

2.2.8 焊丝、焊剂、钎料、钎剂选用参考表

2.3 作业人员：焊工、管道工

2.4 焊接设备及工具

2.4.1 手工钨极氩弧焊应采用直流正接并选用性能稳定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。

2.4.2 氧乙炔焰焊接和钎焊时应根据工件状况选用合适型号及咀头的焊枪。

2.4.3 根据工件及焊丝清洁度的要求配备角向砂轮机，不锈钢丝刷及砂布等。

2.5 施焊环境

焊接场所应保持清洁，当焊接、钎焊区域出现下列情况之一，且无有效防护措施时应停止焊接、钎焊作业：

①气温低于5℃

②钨极氩弧焊时风速＞2m/s

③雾、雨、雪环境

3 施工工艺流程

3.1 工艺操作过程

3.1.1 编制焊接工艺评定

3.1.1.1 施工单位应根据设计文件要求进行焊接工艺评定，如设计文件没有明确规定评定所要执行的标准时，焊接工艺评定可按HGJ223《铜及铜焊接及钎焊技术规程》的要求进行。

3.1.1.2 依据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺指导书并下发至施工焊接人员。

3.1.2 焊工考试

焊工考试依据设计文件要求的标准执行，如设计文件没有明确规定可以依据《锅炉压力容器压力管道焊工考试规则》或HGJ223《铜及铜合金焊接及钎焊技术规程》焊工考试章节要求执行。

3.1.3 组对与定位焊接

3.1.3.1 焊接坡口形式的选用及尺寸应符合设计及相关标准的要求。

3.1.3.2 坡口加工应采用机械方法或等离子切割，若使用等离子切割，切割后的母材表面应打磨平整、无凹槽。

3.1.3.3 焊接坡口及边缘两侧20mm范围内及所用的焊接材料应用丙酮或四氯化碳等有机溶剂清除油污、氧化膜及其他赃物，经过清理后的母材和焊接材料放置时间不得超过24小时。并应妥善存放和保管，防止被重新氧化和污染。

3.1.4 表面清理

3.1.

4.1 机械法：用砂布、不锈钢丝刷、角向砂轮机等进行清理直至露出金属光泽。

3.1.

4.2 化学法：可用30%硝酸水溶液浸蚀2-3分钟，然后用水冲净，擦干，也可使用盐酸、硫酸等水溶液或混合液清洗，经酸洗后的焊件或焊丝要用清水或热水反复冲洗干净，并使其完全干燥后方可使用。

3.1.

4.3 清理后的钎焊表面不得太光滑或太粗糙，以保证钎焊表面良好结合和钎料的顺畅流通。

3.2 焊接方法及参数的选择

3.2.1 铜管的焊接应尽可能的采用转动焊，铜板的焊接应尽量采用平焊位置。

3.2.2 手工钨极氩弧焊的工艺要求

3.2.2.1 钨极氩弧焊应采用直流正接；

3.2.2.2 焊前将铜焊剂用无水酒精调成糊状，涂敷在坡口或焊丝表面，并及时焊接；

3.2.2.3 当焊接壁厚大于3mm的焊件时，焊前应对坡口两侧50～150mm范围内进行均匀予热，予热温度为350～550℃，壁厚小于3mm时，可根据环境温度、焊件尺寸等综合因素决定是否予热；

3.2.2.4 应使用与母材同材质的引弧板和熄弧板；

3.2.2.5 焊接过程中如发生夹钨现象或产生焊接变形引起错边时，应及时停止焊接，经修整后再进行焊接；

3.2.2.6 进行予热或多层焊接时，焊前及层间应将焊接部件氧化层清除干净后再进行焊接。

3.2.2.7 钨极氩弧焊推荐工艺参数（紫铜）

3.2.3 黄铜氧乙炔焰焊接工艺要求

3.2.3.1 黄铜氧乙炔焰焊接时应采用轻微氧化焰并采用左焊法。

3.2.3.2 予热温度应视环境温度、焊件大小、焊件厚度等情况决定，当焊件厚度小于5mm时可不予热，焊件厚度为5—15mm时予热400—500℃；焊件厚度大于15mm时应予热550℃，随着焊件厚度的增加，焊接过程中也要考虑对焊件进行予热。

3.2.3.3 焊接前应将一定长度的焊丝加热，并将加热的焊丝放入铜焊粉中蘸上一层然后进行焊接。3.2.3.4 焊接时不应使焊缝过热、焰心尖端与焊件距离为3—5mm为宜，厚壁焊件应两边摆动加热，使基本金属表面轻微的完全熔化，熔深不宜超过1.5mm。

3.2.3.5每条焊缝应一次连续焊完，尽可能不间断，在保证质量的前提下尽量提高焊接速度。多层焊接时应采用多层单道焊，底层应选用细焊丝，其它各层应选用粗焊丝以减少焊接层数，各层接头应错开。

3.2.3.6 异种或不等厚度黄铜焊接时，火焰应偏向熔点较高或较厚一侧，以保证两侧熔合良好。

3.2.3.7 焊缝应按设计规定进行焊后热处理，热处理加热范围应以焊缝中心线为基准，每侧应不小于