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合金钢管焊接工艺规范

[ 关键词:合金钢管焊接工艺规范 发表日期:2020-05-08 09:13:55 ]

一、适用范围

  本合金钢管焊接工艺规范适用于管子与管子、管子与附件之间的对接和角接接头,焊接时,可采用纯 CO2 气体或 CO2+Ar 混合气体的 CO2 半自动或自动焊接,也可采用钨极氩弧焊。焊接位置为管子水平转动位置和管子水平固定位置。同时规定了 CO2气体保护焊和钨极氩弧焊用于管子焊接的焊接前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。

引用文件:Q/SWS 42-010-2003 焊缝返修通用工艺规范

二、焊接前准备

1、CO2 半自动或自动焊焊丝选用,见表1。

表1 CO2 半自动或自动焊焊丝选用

母材材质 焊丝牌号 规格(mm)
 
碳钢管   H08Mn2SiA、 DW-100
TWE-711、 YJ502
KFX-712C
φ 0.8
φ 1.0
φ 1.2
不锈钢管 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti φ 1.0
φ 1.2
316L 316L(实芯)
316L(药芯)
317L 317L(实芯)
317L(药芯)

2、钨极氩弧焊焊丝的选用,见表2。

表2 钨极氩弧焊焊丝的选用

母材材质 焊丝牌号 规格(mm)
碳钢管 J50 φ 1.6
φ 2.4
不锈钢管 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti(棒状)
316L 316L (棒状)
317L 317L (棒状)

3、保护气体

  无论是 CO2 半自动或自动焊所用的 CO2 气体、CO2+Ar 混合气体,还是钨极氩弧焊所用的纯 Ar 气体,均应符合气体质量使用标准,其纯度达 99.9 %。

4、焊接设备

  使用的焊机应严格进行定期检测维修,确保良好的操作性能。

5、焊接坡口

合金钢管焊接坡口的选择

5.1 壁厚 t ≤ 2mm时,管子对接拼缝均不开坡口焊接,见图1。

5。2 壁厚 t > 2mm的管子对接拼缝,均应开坡口,见图2。

6、焊前清洁

6.1 焊工必须对焊缝坡口面和坡口两侧各宽 20mm范围内(角接焊缝在焊接面两侧各宽 20mm范围内)作清理,并去除油、锈等污物。

6.2 对于碳钢管的锈蚀,应用钢刷打磨除锈。不锈钢管应用丙酮进行清理。

6.3 坡口加工残留毛刺应除去,并应重新清理。

7、人员准备

  凡从事该工艺焊接的焊工,必须经过船级社资格认可考试,考试合格并经船级社认可后,方能参与相应等级项目的焊接。

三、工艺要求

1、装配要求

1.1 装配工在安装管子对接时,首先要检查管子接口同心度,防止安装错边。

1。2 管子对接定位可选用定位“马”固定,或在焊缝内作定位焊固定。

1.3 装配间隙,见表3。

表3 装配间隙

管子规格
(管子直径 φ ,壁厚 t)
坡口型式 间隙(mm)
t ≤ 2( φ 无限制) I型 1.6~2
φ ≤ 90 或 2< t ≤4 V型 2~2.4
φ ≥90 或 t > 4 V型 2.4~3

2、对于要求单面焊双面成型的管子拼缝,焊前,有色金属管内应充氩气保护,并采用钨极氩弧焊( TIG 焊)打底。

3、船上安装要求单面焊双面成型的管子拼缝,因无法进行充气保护,焊接中应仔细观察熔池,以确保背面焊缝质量。对于不锈钢管,焊后,管内要作钝化处理。

4、焊接参数

  为确保管子的焊接质量,焊接时应参照表4 的焊接参数进行。

表4 焊接参数

焊接
方法
管子规格
(mm)
(直径 φ
壁厚 t)

焊丝
直径
(mm)
钨棒
直径
(mm)
焊接
电流
(A)
电弧
电压
(V)
气体流量 (L/MIN)
焊接
气流量
保护
气流量
CO2






t≤ 2
(Φ 不限
制)
1 0.8
1.0
70~130 16~21 15~20
Φ ≤ 90

2< t< 4
2
90-150 18~22
Φ > 90

t≥4
1 1.0
1.2
70-130 16~21
2 90-150 18~22
3 100〜160 18~24




t≤ 2
( Φ 不限
制)
1 1.6 2.4 45 11 12 4
Φ ≤ 90

2< t< 4
1 50~55 13~14 15 5
2 45~50 12~13
3 2.4 55~60 13~14
Φ > 90

t≥4
1 1.6 50~60 16 6
2 60~70 14~15
3 2.4

四、工艺过程

1、焊前充气

  焊前先用铝铂胶带对所焊管子接缝两端面及坡口面封住 (对于较长管子可采用海绵、泡沫、可溶纸等工具做成堵板,设置于距焊缝 150mm~200mm的两侧,造成一个气室),管子一端充氩气,管子另一端开一个约 5mm的小孔排气,等管子内空气排尽并被氩气充满后,方可开始焊接。

2、焊接过程

  焊接时,先撕开坡口面上的铝铂胶带,长约( 30~40) mm,焊一段后,再撕开一段。不得将坡口面上的铝铂胶带全部撕完后再焊。焊接过程中,必须始终对管内充氩保护。

3、滞后充气

  焊接结束停留数分钟后,再停止充气保护。对于多层焊的中间层和盖面层,无论采用何种方法焊接,必须全过程处于管内充气保护,持续至整个接头焊接结束。

4、对于要求为深熔焊不作射线探伤要求的管子拼缝,如:二级管的拼缝焊接打底层可直接选用 CO2 气体保护焊。而要求射线探伤的管子拼缝,打底层必须采用钨极氩弧焊,中间层及盖面层可采用 CO2 气体保护焊或钨极氩弧焊焊接。

5、操作要领

5.1 CO2气体保护焊操作要领

5.1.1 焊接中,焊枪角度后仰 15°~ 20°,焊丝伸出长度为(10~15) mm。

5.1.2 当采用横向摆动运条方法时,摆动幅度稍大于根部间隙或前一层焊缝两趾端,并略作停顿,以保证根部及两趾间熔透。

5.1.3 中途熄弧时,必须用砂轮将弧坑打磨成圆滑过渡,再引弧继续焊接。当焊缝与定位焊相接时,必须将定位焊去除,然后再引弧焊接。

5。2 钨极氩弧焊操作要领

5.2.1 对于水平转动管子对接的焊接,引弧可选在垂直位置与焊接方向相反10°~ 20°区域内引弧(即 1~2 点钟位置)。

5.2.2 对于水平固定管子对接的焊接,引弧应选在仰脸部偏左或偏右 10mm 处引弧(顺时针焊接,引弧点在约 5 点钟位置。逆时针焊接,引弧点在约 7 点钟位置) 。

5.2.3 引弧必须引在坡口内,不得在坡口处管壁表面随意引弧。

5.2.4 对于每个点的位置,在施焊过程中 ,始终沿圆周方向进行变化着。焊接采用半击穿法。加以焊丝,以滴状形式使焊丝溶化的熔滴熔于熔孔中形成熔池,填充焊丝端点始终在熔池内,焊炬要匀速移动。

5。2。5 当焊接熄弧后重新引弧时,引弧点应在弧坑后面重叠焊缝( 5~ 10) mm处引弧,电弧引然后,焊炬在引弧处停留( 5~10)秒,以获得与焊缝同宽明亮、湿润的焊缝,随后向焊接方向运弧,直至移动至弧坑根部出现熔孔时,方可填充焊丝。

5.2.6 焊接结束后,应借助焊机上的电流衰减装置,逐渐减小焊接电流,从而使熔池逐渐变小,熄弧后,氩气在收弧处延时保护,直至熔池冷凝,焊炬方可移开。

五、检验

1、焊接结束后,焊工必须对自己所焊部位的焊缝表面敲清飞溅,并仔细检查所焊的焊缝表面是否存在焊接缺陷,如有缺陷存在,需采用砂轮剔除缺陷,修补完整后方可提交验收。

2、管子表面焊缝的外观检查,应按该船对管子焊接表面质量验收要求执行。

3、管子焊缝的内在质量,应按不同管系工艺要求进行一定比例 X 光拍片检查,评片标准按该船对管子焊接拍片评片标准执行。

4、当焊缝内部经 X 光探伤后有超标准的缺陷存在时,必须进行修复。返修工艺按 Q/SWS 42-010-2003《焊缝返修通用工艺规范》执行。

5、焊接缺陷修复,应选用砂轮或机械的方法将缺陷部位剔除,重新进行焊接,并再进行 X 光探伤检查。当焊接缺陷有延伸可能时,检查员在原拍片部位两端有权加片检查。

6、当管子焊接结束后须进行密性试验检查的焊缝如有渗漏,则必须停止密性试验,找出渗漏部位,用砂轮或机械的方法,剔除渗漏处的焊缝,重新焊接,并再次进行密性试验检查,直至渗漏消失。

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