22107低温钢焊接施工工艺标准

中国化学工程集团公司安装工程施工工艺标准 QB-CNCEC J22107-2006

2.6 作业条件

2.6.1 施工场所已具备施工条件，所需的图纸资料和技术文件齐备，图纸会审已进行，施工方案已经编制好且审核批准，并进行技术交底。

2.6.2 焊接工艺评定覆盖率、焊工持证率应达到100%

2.6.3 焊接环境应符合下列规定，否则应采取有效的预热和防护措施。

? 环境温度＞0℃

? 手工焊条电弧焊、埋弧焊时风速＜8m/s、； ? 氩弧焊、二氧化碳气体保护焊时风速＜2m/s。 ? 相对湿度＜90% ? 无雨、雪天气

3 施工工艺 3.1 工艺流程

焊 接 准 备 焊材管理 焊工培训考试 焊接设备 编制焊接方案 焊接工艺评定 焊缝组对定位与检查 焊 前 坡口两侧 清 理 无损 检测 试件理化检验 焊缝酸洗钝化处理 焊接交工资料 焊缝焊接（件焊接） 外观检查

3.2 工艺操作过程

3.2.1 焊缝坡口形式、尺寸、加工方法及组对要求

3.2.1.1 焊缝坡口形式、尺寸应符合设计文件和焊接工艺指道书的规定。

3.2.1.2 坡口面加工宜采用机械方法，当采用火焰切割时，应清除过热层和氧化层，并将表面凹凸不平处打磨平整，火焰切割时环境温度应＞0℃，否则应进行预热。 3.2.1.3 坡口表面应无裂纹、夹渣、分层等缺陷。

3.2.1.4 焊缝组对不得采用锤击等强制手段进行组装，不得在受压元件上刻划或敲打材料标记和焊工钢印。

3.2.1.5 壁厚相同的管子、管件组对时，应使内壁平齐，其错边量应≤管壁厚度的10%，且≤0.5mm 3.2.1.6 容器筒体组对时A、B类焊接接头对口错边量b（见下图3.2.1.6）应符合下表3.2.1.6规定。

b δn b δn

图3.2.1.6 对口错边量

δn

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表3.2.1.6 设备、容器筒体组对时A、B类焊接接头对口错边量b的选择 对口处的名义厚度δn ≤12 12＜δn≤20 20＜δn≤40 40＜δn≤50 ＞50 按焊缝类别划分的对口错边量b A ≤1/4δn ≤3 ≤3 ≤3 ≤1/6δn，且≯10 B ≤1/4δn ≤1/4δn ≤5 ≤1/8δn ≤1/8δn，且≯20 注：球形封头与圆筒连接的环向接头以及嵌入式接管与圆筒或封头对接连接的A类接头，按B类焊接接头的错边量

要求。

3.2.1.7 不同壁厚的管子或设备组对时，当管道对口内壁错边量超过（本标准3.2.1.5条），或设备错边量超过（本标准3.2.1.6条）时，应按下图规定削薄厚件边缘。

15° δ2 δ1 δ2

δ1 15°

外壁尺寸不等

图3.2.1.7

内壁尺寸不等

3.2.1.8 组装时卡具、临时支架、定位焊的工艺均应和正式焊接相同。 3.2.1.9 手工电弧焊定位焊缝的尺寸见下表3.2.1.9所示：

表3.2.1.9 手工电弧焊定位焊缝的尺寸 工件厚度（mm） ≤4 5～20 ＞20 焊缝高度（mm） ＜4 ≤0.7δn且≤6 ＜8 焊缝长度（mm） ＞5 ＞10 ＞50 焊缝间距（mm） 50～100 100～300 250～250 3.2.2 焊接工艺参数 3.2.2.1 焊接线能量的控制：

⑴ 焊接线能量公式为：Q=IU/V×60

式中：Q—焊接线能量（J/cm）；

I—焊接电流（A）； U—电弧电压（V）； V—焊接速度（cm/min）。

⑵ 低温钢焊接线能量控制范围应根据焊接工艺评定确定，一般推荐焊接铝镇静钢时线能量控制在20～40KJ/cm范围，焊接含镍钢时线能量控制在15～35KJ/cm范围。 3.2.2.2 工艺参数

⑴ 推荐手工电弧焊的焊接工艺参数见表3.2.2.2（1）所示：

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表3.2.2.2（1） 手工电弧焊焊接工艺参数表 焊缝金属类型 铁素体/珠光体 铁素体/珠光体 焊条直径（mm） 3.2 4.0 焊接电流（A） 90～120 120～160 焊接电压（V） 23～24 24～26 电源极性 DC- DC- ⑵ 推荐埋弧自动焊的焊接工艺参数见表3.2.2.2（2）所示：

表3.2.2.2（2） 埋弧自动焊焊接工艺参数表 温 度级 别 -40℃ -70℃ 09MnTiCuR MoV 钢 种 16MnD 09Mn2V 焊丝牌号 H10Mn2A H10Mn2A H08Mn2 3.0 HJ250 320～450 32～38 焊丝直径 2.0 5.0 焊 剂 YD504A YD504A 焊接电流 （A） 260～400 750～820 焊接电压（V） 36～42 36～43 ⑶ 推荐手工钨极氩弧焊的焊接工艺参数见表3.2.2.2（3）所示：

表3.2.2.2（3） 手工钨极氩弧焊焊接工艺参数表 钨极直径（mm） 2.0 2.5 焊接电流（A） 焊接电压（V） 电源极性 喷嘴直径（mm） 钨极伸出长度（mm） 氩气流量L/min 60～100 70～110 18～20 18～22 CD+ CD+ 8～16 8～16 3～8 3～8 5～20 5～20 3.2.3 施工过程重要环节 3.2.3.1 预热

⑴ 焊前预热温度应按设计要求或设计指定的施工验收规范及编制的焊接作业指导书规定进行。 ⑵ H3525《石油化工低温钢焊接规程》推荐预热温度见下表3.2.3.1所示：

表3.2.3.1 推荐预热温度表 钢号和公称成分 16MnD、09MnNiD、16MnDR、15MnNiDR、09MnNiDR 20MnMoD、08MnNiGrMoVD、10Ni3MoVD 3.5Ni 厚度（mm） ≥30 任意厚度 任意厚度 16-30 07MnNiGrMoVDR ＞30-40 ＞40-50 5Ni、8Ni、9Ni 任意厚度 预热温度（℃） ≥50 ≥100 ≥100 ≥60 ≥80 ≥100 ≥10 ⑶ 预热方法宜采用电加热法，预热时应保证坡口两侧均匀受热。

⑷ 预热范围应以对口中心为基准，两侧各不小于三倍焊件壁厚，且不小于100mm范围。 ⑸ 低温钢焊前预热温度一般不宜过高。

⑹ 不同钢号相焊时，预热温度按预热温度要求较高的钢号选取。

⑺ 当焊件温度低于0℃时，所有未要求预热钢材的焊缝也应在始焊处100mm范围内预热15℃以上。 3.2.3.2 焊后热处理

⑴ 焊后热处理应按设计要求或设计指定的施工验收规范及编制的焊接作业指导书规定进行。

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⑵ 焊后热处理具体操作工艺要求见QB-CNCEC J22301、J22302、J22303《焊缝热处理施工工艺标准》。

3.2.3.3 压力容器产品焊接试板

⑴ 低温压力容器每台至少应做产品焊接试板一块，试板的制备、数量、位置按GB150《钢制压力容器》附录C《低温压力容器》第C4.5条款执行。

⑵ 产品试板的钢号、批号、规格、焊接及热处理工艺均应与容器壳板相同，试板应由施焊容器的焊工，在与容器焊接相同的条件下焊接（一般点固在容器筒体纵焊缝延线上焊接）。

⑶ 试板焊缝检验项目应和容器相同，容器有热处理要求的试板应与容器热处理条件相同。 ⑷ 试板的尺寸、截取、试验方法及合格指标应符合JB4744-2000《钢制压力容器焊接试板的力学性能检验》的有关规定。 3.2.3.4 焊缝内部缺陷的返修

⑴ 经射线或超声波检查的焊缝，发现超标缺陷时，应按检测结果分析缺陷性质、产生原因，并确定位缺陷所在部位（必要时可用超声复测），确定修补侧。

⑵ 内部缺陷的清除采用砂轮磨削或碳弧气刨的方法进行，当采用气刨清除时应用砂轮磨去渗碳层，修整刨槽至便于焊接形状，并经渗透探伤，确认缺陷完全清除后再进行补焊。

⑶ 压力容器返修清除缺陷的深度不得超过容器厚度的2/3；如达到2/3缺陷仍未完全清除时，应停止清除并进行补焊，然后从另一侧再次清除和补焊；修补焊缝的长度不得小于50mm，且返修后应按原探伤方法进行检验。

⑷ 同一部位的焊缝修补不宜超过两次，对经过两次修补仍不合格的焊缝，应编制返修工艺，采取可靠的技术措施，经质保工程师批准后方可实施修补。 ⑸ 焊接修补的部位、次数和检测结果应作好记录。 3.3 施工过程应注意的问题

3.3.1 焊前应将坡口及两侧20mm范围内的油污、铁锈、污物清理干净。

3.3.2 接地线应与焊件接触牢固，焊接时在坡口内引弧，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。

3.3.3 焊接时应严格控制接线能量，在保证焊透及溶合良好的条件下，应选用小工艺规范，即小电流、短电弧、较快焊接速度和多层多道焊，层间温度不应过高。

3.3.4 每道焊缝要尽量一次焊完，如因故中断应按工艺要求进行缓冷措施，重新焊接时应进行检查，确认无缺陷后方可按原工艺焊接。

3.3.5 焊接收弧时应将弧坑填满，并用砂轮磨去弧坑缺陷；多层焊时层间接头应错开30～50mm；必要时焊缝完成后，宜对焊缝进行表面焊道退火处理。

3.3.6 焊接时选用焊条直径不宜过大，焊接初层焊道焊条直径一般不超过3.2mm，填充和盖面直径一般不超过4mm。

3.3.7 卡具、临时支架与母材接触部分材质应和母材相同或相近，夹具拆除应用砂轮磨除，严禁敲打。 3.3.8 薄壁小直径低温钢管道宜采用钨极氩弧焊接，厚壁低温钢管道采用钨极氩弧焊打底；当母材为含镍钢时宜在管内充氩保护或采用其它背面保护措施。

3.3.9 根据钢材种类和焊接工艺规程需要进行后热处理的钢，焊缝完成后应立即后热，后热温度一般为200℃～350℃，保温时间与壁厚有关，一般不低于0.5小时。 3.3.10 杜绝焊缝咬边现象。