镍及镍合金焊接施工工艺标准

镍及镍合金焊接施工工艺标准

1 适用范围

本工艺标准适用于设计温度高于-20℃镍及镍合金的管道及工业炉管的手工电弧焊和惰性气体保护焊。

2 施工准备

2.1 规范性引用文件

下列相关标准包含的条文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。

《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523 《钢制压力容器》GB150

《压力管道安全管理与监察规定》

《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》

《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236 《石油化工剧毒可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501

《压力容器无损检测》JB4730

《镍及镍合金焊条》GB/T13814 《镍及镍合金焊丝》GB/T15620 进口材料应符合合同规定的材料标准和技术条件，焊接参照本标准执行。

2.2 材料

2.2.1 管子与管件

2.2.1.1 管子与管件必须具有质量证明书或合格证，无质量证明书及合格证的材料不得使用，对质量证明书或合格证中特性数据有异议或对材质有疑问时，应进行必要的检验。管子与管件的材质质量证明书及合格证中，至少应有化学成分和常温力学性能的数据。

2.2.1.2 管子与管件经检查验收合格后，应做好标识并按不同材质、规格分别放置保管。

2.2.1.3 高温中镍及镍管件标识宜采用以醇酸树脂为基本成分的钛氧化物染料。

2.2.1.4 管子与管件在使用前应按设计要求核实其材质、规格、型号。

2.2.1.5 管子与管件的外观应符合以下要求

（1）无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷。

（2）表面凹陷不应超过相应产品标准允许的厚度偏差。

2.2.1.6 管子与管件的耐腐蚀试验、无损检测复检应符合设计文件的要求。

2.2.2 焊接材料

2.2.2.1 镍管道焊接所用的焊接材料应有出厂质量证明书，其检验项目应符合GB/T13814《镍及镍合金焊条》、GB/T15620《镍及镍合金焊丝》的规定，氩气应符合GB4842《纯氩》的规定，其他国内或国外焊接材料应符合合同规定的技术标准。

2.2.2.2 焊接材料入库储存前应进行验收，验收合格后作好标识方能入库。

2.2.2.3 如果对焊接材料质量证明书中特性数据有异议，或对其质量有疑问时，应按相应的技术标准

进行必要的复验。

2.2.2.4 焊接材料的储存、保管应符合JB/T3223-96《焊接材料质量管理规程》及相关标准的要求。

2.2.2.5 钨极氩弧焊宜采用铈钨极，并符合GB4191《惰性气体保护电弧焊和等离子焊接切割用铈钨电极》的规定。也可以使用钍钨极，但应符合相应的标准规定。

2.2.2.6 焊接镍及镍合金使用的氩气纯度不应低于99.96%。

2.2.2.7 焊接时用氩气输送管宜采用塑料软管，不宜用橡胶软管或其它吸湿性材料的软管。

2.2.2.8 焊接材料的选择应根据焊件的化学成分、力学性能、使用条件和施焊条件综合考虑。

2.2.2.9 同种铁镍合金、镍合金的焊接宜选用和母材合金系统相同的焊接材料，若无耐腐蚀性能要求也可选用与母材合金系统不同的焊接材料，但应保证接头具备设计要求的性能。

2.2.2.10 异种铁镍合金、镍合金及其与铬镍奥氏体钢组成的异种焊接接头的焊接材料，选用应考虑下列因素

（1）焊缝的强度（包括高温持久强度）耐蚀性。

（2）线膨胀系数的差异，高温下长时间工作后，可能产生的体积永久性改变。

（3）焊接裂纹、气孔的敏感性

2.2.2.11 焊条的使用应符合下列规定

（1）焊条使用前应按焊条产品说明书或质量证明书中的要求进行烘干，若无规定要求时按下列要求烘干

（2）烘干后的焊条应贮存在120℃的恒温箱内，焊工领用应使用保温筒，如领出时间超过4h，应重新烘烤，但重复烘烤次数不得超过两次。

2.2.2.12 常用镍铁合金、镍合金焊材选用参考表

2.3 作业人员

焊工、管道工、探伤工 2.4 焊接设备及工具

2.4.1 焊接设备应采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。

2.4.2 角向磨光机、奥氏体不锈钢丝刷、锉刀、铣刀等 2.5 施焊环境

镍及镍合金焊接施工的环境条件个达到以下要求 2.5.1 环境温度不低于0℃。

2.5.2 手弧焊时风速不大于8m/s ，氩弧焊时风速不大于2m/s 。 2.5.3 相对湿度不大于90%。 2.5.4 非雨雪天气

2.5.5 当环境条件不符合以上要求时，应采取有效防护措施后方可施焊。 3 施工工艺流程

3.1 焊接工艺流程图

3.2 焊接施工

3.2.1 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、焊接工艺评定可按GB50236《现场设备 工业管道焊接工程施工及验收规范》的要求进行。 3.2.2 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。

3.2.3 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按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》或GB50236标准的焊工考试章节的要求执行。 3.3 组对与定位焊接

3.3.1 管子及管件组对前应用手工或机械方法清理其内外表面，在坡口边缘20mm 范围内不得有油漆、毛刺、铸造垢皮及其它对焊接有害的物质，并采用有机溶剂清洗，待溶剂挥发方可进行组对和定位焊。 3.3.2 管及管件组对应符合下列要求

3.3.2.1 当壁厚相同时，其内壁应平齐，内壁错边量不得大于0.5mm 。 3.3.2.2 壁厚不同，内壁差0.5mm 或外壁差大于2mm 时，按下图的要求加工。

L ≥4（S 1-S 2）

图3.3.2.2（1） 不同壁厚管子的加工要求

图3.3.2.2（2） 不同壁厚管子和管件的加工要求

3.3.3 定位焊焊接工艺应与正式焊接工艺相同，当定位焊缝做为正式焊缝的组成部分时应符合下列规定：

3.3.3.1 若用实芯焊丝钨极氩弧焊进行定位焊接，焊缝背面应进行充氮或充氩保护。 3.3.3.2 定位焊缝的长度宜为10～15mm ，且不宜超过壁厚的2/3。

3.3.3.3 定位焊缝应对称均匀分布不宜于3点，正式焊接前应将定位焊缝两端磨削成便于引弧的斜坡。正式焊接推荐按下图方法引弧。

转动焊

转动方向

图3.3.3.3（1） 转动焊 图3.3.3.3（2） 水平固定焊