不锈钢管道焊接施工工法1

不锈钢管道焊接施工工法

一、前言

不锈钢不仅具有耐腐蚀性、抗氧化性、耐热性、而且还具有良好的加工性能和机械性能。因此，在石油化工、原子能工业等部门都得到了广泛的应用，由于不锈钢有其特殊的焊接性能，所以在早期，不锈钢的焊接出现了一些问题。但是近几年来，我公司在不锈钢管道焊接施工中已经积累了十分丰富的经验，并且已建立起了较完善的施工质量管理体系，本工法就是通过对不锈钢的焊接特性分析，总结出行之有效的现场不锈钢管道焊接工艺。

二、本工法适用范围

本工法适用于石油化工行业奥氏体不锈钢管道的焊接施工。

三、奥氏体不锈钢的焊接特性

1、奥氏体不锈钢从高温到常温为无相变的奥氏体组织，无淬硬性。

2、奥氏体不锈钢在500℃~800℃之间长时间加热并缓慢冷却时，将在晶界上析出铬的碳化物，从而容易产生晶间腐蚀，降低耐蚀性。因此，在不锈钢焊接过程中，应避免层间温度过高，必要时用水冷却。

3、奥氏体不锈钢导热系数小，线膨胀系数大，分别为碳素钢的1/3和1/2倍。因此，自由状态焊接时，容易产生较大的焊接形。为此，宜选用焊接能量集中的地方。

4、奥氏体不锈钢的电阻率比碳素钢的电阻率要大得多，约为5倍。因此，在手工电弧焊时，规定的焊接电流比碳素钢低得多，若使用大电流，会引起焊条发红。

四、焊接施工

㈠、管道焊接施工工序如下：

施工准备 管道除油污 下料 坡口加工 坡口表面打磨、清理 焊缝组对

焊接 焊缝检验

焊缝返修及检验 ㈡、焊前准备

1焊接工艺评定及焊工考试

施工前，应按照JB4708—92《钢制压力容器焊接工艺评定》的有关规定进行焊接工艺评定，编制不锈钢管道的焊接工艺说明书。焊工须按《锅炉及压力容器焊工考试规则》进行考核，合格者方可上岗施焊。对由外方进行监理的引进工程，则应按工程指定的国际标准分别进行工评和焊工考试，合格后方可以从事焊接施工。

2坡口加工、清理及焊缝组对

关子的切割应采用无齿锯或是等离子弧，避免火焰切割。坡口加工应采用车床或专用管道坡口加工机，避免用碳弧加工坡口，坡口形式、尺寸及组对要

求见图一：

组对前，应将坡口及坡口两侧

2mm 范围内的氧化膜清理干净。 焊缝组对，应严格执行焊接工艺卡的要求，点焊不应少于三处，当管径较大时，应相应增加点焊部位和点焊长度。

T = 3 ~ 20 mm V 型

T ≥ 3 ~ 20 mm U 型

图一，不锈钢管道焊接坡口型式简图（当T＜3mm时，不开坡口，直边对接即可，组对间隙同上）。

㈢、焊接工艺

1、焊接方法的选用

不锈钢管道的焊接通常采用两种焊接方法，即手工电弧焊和氩弧焊，当壁厚＜5mm或公称直径D N≤50 mm时，采用氩弧焊；当壁厚≥5mm且公称直径

D N＞50 mm时，采用氩弧焊封底，电弧焊盖面。

2、焊接材料选择

典型奥氏体不锈钢管道焊接焊材选用见表一。

表一典型A不锈钢管道焊材选用表

3、规范参数选择

采用较小的焊接电流，在保证焊透及熔合良好的前提下，配以较快的的焊接速度进行施焊，规范参数的选择见表二、表三。

表二TIG 焊规范参数表

表三手工电弧焊参数表

无论是纯氩弧焊，还是氩弧焊封底，管子的内表面均应进行充氩保护，Ar纯度不低于99.99%，气流量为8~151/min对不锈钢薄壁管，充Ar保护应保持到第二层焊接完毕。充Ar保护按固定口、转动口，又分为两种情况：当管径≥650mm时，内壁采用局部保护；当管径＜650mm时，保护方法见图二。

图二转动口管内壁充Ar保护简图（D N＜65mm）

4、焊接注意事项

⑴手工电弧焊应尽可能保持短弧焊接，电弧过长，焊条芯和药皮中的合金元素氧化烧损大。另外电弧过长，空气中的N2容易侵入，这将使焊缝金属中的铁素体减少而可能产生热裂纹。

⑵手工电弧焊运条尽量采用向前拉的直线运条法，过分的横向摆动容易造成热裂纹和保护不良。

⑶不锈钢焊条使用前应严格按照焊材说明书或规范要求进行烘烤。

5、焊接施工环境条件

⑴环境温度不低于－5℃，否则应按规范要求进行予热。

⑵相对湿度在90%以下。

⑶焊接区域应设置适当的防护设施，使其不受风、雨、雪的影响。

五、质量安全控制措施

㈠质量保证措施

1、技术措施

⑴严格按公司制定的管道安装质保体系控制图进行管理和施工。

⑵焊接技术员在施工前应编制焊接施工方案和焊接工艺说明书，并负责解决施工中出现的焊接技术和质量问题。

⑶不锈钢管在堆放、下料时严禁与碳素钢混在一起，避免铁污染。

⑷应特别注意焊件、焊丝表面的清理质量及焊缝组对质量，施焊前应仔细检查。

⑸及时进行焊缝检验，并迅速反馈焊缝质量验评结果，对返修焊缝中所出现的缺陷认真查找原因，提出预防措施。

2、焊缝检验

⑴外观检查

焊缝表面应成形良好，不允许存在裂纹、未熔合、过烧、飞溅及气孔等缺陷，焊缝余高、咬边、错边量应控制在规范要求所允范围内。

⑵X射线检查

射线探伤在外观质量检查合格后进行。

射线探伤按GB3323—87标准执行。

3、本工法检查执行标准

⑴GB 50236—1999《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

⑵SH 3501—97《石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范》

⑶JB 4708—92《钢制压力容器焊接工艺评定》

⑷GB3323—87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》

4、焊缝返修管理

焊缝返修两次及以上应编制返修措施或返修工艺卡。

㈡安全保证措施

1、严格执行SH 3505—1999《炼油、化工施工安全规程》的有关规定。

2、焊工施焊前应戴好面罩，以防飞溅烫伤。

3、进入现场应戴好安全帽，高空施焊应挂好安全带。

4、射线探伤时，一定要安排好探伤时间，探伤期间应设立醒目的警界标志。

六、劳动组织

1、施工现场由焊接技术员、工艺技术员、管工、焊工、探伤工、质检员等组成，主要工种、人数、岗位见表四（以5Km左右管线，工期为90天计算）。

2、各工序工作分工明确，落实到人。

3、合理安排进度和焊接工作量，合理解决焊接质量与施工进度之间的关系。

表四主要工种、人数、岗位职责表