实用工艺管道焊接实用工艺的要求.doc

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1、5.6 工艺管道焊接工艺要求一、管道焊接施工要求1、管道切口质量应符合如下规定：1 切口外表应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等；2 切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的，且不得超过mm；3 有坡口加工要求的，坡口加工形式按焊接方案规定进展。2、管道预制时应按单线图规定的数量、规格、材质等选配管道组成件，并按单线图标明管道的系统号和按预制顺序标明各组成件的顺序号。3、管道预制时，自由管段和封闭管段的选择应合理，封闭段必须按现场实测尺寸加工，预制完毕应检查内部洁净度，封闭管口，并按顺序合理堆放。4、管道对接焊缝位置应符合如下规定：管道位置距离弯管的弯曲起点不得小于管子外径或

2、不小于100mm；管子两个对接焊缝间的距离不大于5mm.支吊架管部位置不得与管子对接焊缝重合，焊缝距离支吊架边缘不得小于50mm；管子接口应避开疏放水、放空与仪表管的开孔位置，距开孔边缘不应小于50mm，且不应小于孔径。5、管道支架的形式、材质、加工尺寸与精度应严格按照相关图集进展制作，滑动支架的工作面应平滑灵活，无卡涩现象。6、制作合格的支吊架应进展防腐处理，并妥善分类保管。支架生根结构上的孔应采用机械钻孔。二、管道安装1、管道安装前应具备如下条件：与管道有关工程经检验合格，满足安装要求；管子、管件、管道附件等已检验合格，具有相关证件；管道组成件与预制件已按设计核对无误，内部已清理干净无杂物

3、。2、管道安装应按单线图所示，按管道系统号和预制顺序号安装。安装组合件时，组合件应具备足够刚性，吊装后不应产生永久变形，临时固定应结实可靠。3、管道水平段的坡度方向以便于疏放水和排放空气为原如此确定。4、管道连接时，不得用强力对口，加热管子，加偏垫或多层垫等方法来消除接口端面的空隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。5、管子或管件的坡口与内外壁10-15mmX围内的油漆、垢、锈等，在对口前应去除干净，显示出金属光泽。管子对口一段应平直，焊接角变形在距离接口中心00m处测量，当管子公称通径100mm时，折口的允许偏差；当100mm时，允许偏差。6、管道对口一般应做到内壁齐平，如有错口时，对接单面焊的局部

4、错口值不应超过壁厚的10，且不大于1mm，对接双面焊的局部错口值不应超过焊件厚度的10%，且不大于。对口符合要求后，应垫置结实，防止焊接过程中管子移动。7、管道安装应根据现场实际条件进展组织，原如此为先大管后小管，安装工作有连续时，应与时封闭管口，管道安装的允许偏差为：项目允许偏差标高架空室外15水平管弯曲度1001/1000且2020立管铅垂度 2/1000 且15交叉管间距偏差1011、法兰与紧固件安装法兰安装前，应对法兰密封面与密封垫片进展外观检查，不得有影响密封性能的缺陷。法兰连接时应保持法兰间的平行，其偏差不应大于法兰外径的1.5/1000，且不得大于2，不得用强紧螺栓的方法消除歪斜

5、。法兰平面应与管子轴线相垂直，平焊法兰内侧角焊缝不得漏焊，焊后应去除氧化物等杂质。垫片的内径应比法兰内径大。垫片应为整圆。连接用的紧固件的材质、规格、形式应符合设计规定。法兰应使用同一规格，螺栓安装方向一致，紧固螺栓应对称均匀，松紧适度。螺栓应露出螺母个螺距。12、盲板安装1、盲板厚度应选10mm，材质与原管材质一样。 2、盲板的添加位置应正确无误，并按要求进展加强。13、支架安装支架安装工作应和管道安装同步进展，支架的位置、形式尽可能符合设计规定。支架安装前应清理根底，和根底固定好，安装时与时进展支架的固定和调整工作，支架安装应平整、结实、与管子接触良好。滑动支架的滑动面应洁净平整，以保证管

6、道能自由膨胀。滑动支架的滑动局部应裸露，不应被水泥与保温层敷盖。在有热位移的管道上安装支架时，其支点的偏移方向与尺寸按设计图纸要求正确装设。有热位移的管道，在受热膨胀时，应进展检查与调整，检查活动支架的位移方向、位移量与导向性能是否符合设计要求，管托有无脱落现象，固定支架是否结实可靠。支架间的间距按设计正确安装，安装过程中使用的临时支架应有明显标志，并不得与正式支架位置冲突，管道安装完毕后与时拆除。管道安装完毕后，应按设计文件逐个核对支架的形式、材质和位置，以免错装、漏装。14、管道安装完毕自检合格后，进展“三查四定收尾工作，进展吹扫，清洗。三、管道焊接、焊条、焊丝应根据母材的化学成分、机械性

7、能合理选用在使用前必需检查其质量合格证明书和产品是否相符。、焊条、焊丝焊条存放地点应符合焊材对温度、湿度的要求，按时填写保存环境记录。如果焊条受潮，焊材使用前应按其使用说明进展烘干。3、焊接人员必须有上岗证，而且在规定的X围内。4、本次施工的管道为低压焊接收道，且管道厚度不大于10mm。5、管道焊接前用气焊打坡口，打完坡后对管口处出现的焊渣等物应用绞磨机进展清理，使坡口面出现金属光泽。6、此次管道坡口全部采用V型坡口坡口角度为5565，钝边为03mm，管道间隙为13mm。7、由于管道要吊装作业，此次焊接采用定位焊，对于一般的管子，应在正面焊一小点，侧面焊二大点。具体定位点个数见下表管径焊接点个

8、数75210041引弧与起焊：在图6-22所示A点坡口面上引弧至间隙内，使焊条在两钝边作微小横向摆动，当钝边熔化铁液与焊条熔滴连在一起时，焊条上送，此时焊条端部都到达坡口底边，整个电弧的2/3将在管内燃烧，并形成第一个熔孔。在仰焊至斜仰焊位置运条时，必须保证半打穿状态；至斜立焊与平焊位置，可运用顶弧焊接，其运条角度变化过程与位置如图6-22所示。为了在仰焊部位消除和减少内凹现象，除了合理选择坡口角度和焊接电流以外，断弧动作要果断，引弧动作要准确和稳当，在坡口两侧停留时间不宜过多，焊接电弧要短，并借助电弧的吹力使熔池金属推向背面。2仰焊与下爬坡部位的焊接：应压住电弧做横向摆动运条，运条幅度要小，

9、速度要快，焊条与管子切线倾角为80-85左右。随着焊接向上进展，焊条角度变大，焊条深度慢慢变浅。在7点位置时，焊条端部离坡口底边约1mm，焊条角度为100-105，这时约有1/2电弧在管内燃烧，横向摆动幅度增大，在坡口两端稍作停顿。到达立焊时，焊条与管子切线的倾角为90。3上爬坡和平焊部位的焊接，焊条接线向外带出，焊条端部离坡口底边约2mm，这时1/3电弧在管内燃烧。上爬坡的焊条角度与管切线夹角为85-90，平焊交接为80左右，并在图6-22aB点收弧。4假如采用断弧焊手法时，接弧位置要准确。每次接弧时，焊条要对准熔池前部的1/3左右处，是每个熔池覆盖前一个熔池2/3左右。灭弧动作要干净利落，

10、不要拉长弧。灭弧与接弧的时间间隔要短，灭弧频率大体为仰焊和平焊区段每分钟35-40次，立焊区段每分钟40-50次。5焊接过程中，要使熔池的形状和大小根本保持一致，熔池铁液清晰明亮，熔孔始终深入每侧母材0.5-1mm。6在前半圈起焊区即A点-6点区5-10mmX围，焊接时焊缝应由薄变厚，使形成一斜坡；而在平焊位置收弧区即12点-B点区5-10mmX围，如此焊缝应由薄变厚，使形成一斜坡，以利于与后半圈接头。2接头方法 仰焊、平焊的接头，是整个固定管道焊口的关键，在接头处最易产生内凹、焊瘤、夹渣、未焊透、气孔等缺陷。为了便于接头，在焊前半圈时，仰焊的起焊处和平焊的收尾处都应超过管道垂直中心线5-10

11、mm。1仰焊接头方法：由于起焊处容易产生气孔、未焊透等缺陷，故接头时应把起焊处的原焊缝用电弧割去一局部约10mm长，这样既割除了可能有缺陷的焊缝，而形成缓坡形割槽，也便于接头。其操作方法如下：首先用长弧烤热接头局部，稍微压短电弧，此时弧长约等于两倍焊条直径。从超越接头中心约10mm的焊波上开始焊接。此时电弧不宜压短，也不作横向摆动，一旦运条至接头中心时，立即拉平焊条压出熔化铁液向后推送，未凝固的铁液即被割除而形成一条缓坡形的割槽。焊条随即回到原始位置约30，从割槽的后端开始焊接。运条至接头中心时切勿灭弧，必须将焊条向上顶一下，以打穿未熔化的根部，使接头完全熔合图6-23.对于重要管道或使用低氢

12、型焊条焊接时，可用銼等手工加工方式修理接头处，把仰焊接头处修理为缓坡形，然后再施焊。2平焊接头方法：先修理接头处，是形成一缓坡形；选用适中的电流值，当运条至斜立焊立平焊位置时，焊条前倾，保持顶弧焊，并稍作横向摆动图6-24，当距接头处尚有3-5mm间隙，即将封闭时，决不可灭弧。接头封闭的时候，需把焊条向里稍微压一下，此时，可听到电弧打穿根部而产生的“噼啪声，并且在接头处来回摆动以延长停留时间，从而保证充分的熔合。熄弧之前，必须填满熔池，而后将电弧引致坡口一侧熄灭。3与定位焊缝接头：当运条至定位焊点时，将焊条向下压一下，如听到“噗噗声后，快速向前施焊，到定位焊缝另一端时，焊条在接头处稍停，将焊条

13、向下压一下，假如听到“噗噗声后，外表根部已熔透，恢复原来的操作手法。4换焊条时接头：有热接和冷接两种接法。热接：在收弧处尚保持红热状态，立即从熔池前面引弧，迅速把电弧拉到收弧处，见图6-25所示。冷接：即熔池已经凝固冷却，必须将收弧处打磨成斜坡，并在其附近引弧，再拉到打磨处稍作停顿，待先焊焊缝充分熔化，方可向前正常焊接。管道施工中焊接缺陷的产生与预防 根据工程施工过程中的具体情况，结合多年的施工管理经验，如何防止焊接缺陷的产生，以便为提高管道焊接工程质量，焊接施工时，焊条、焊丝的选择、使用方法、焊接条件和施工管理等任何一个方面的失误，都可导致“焊接缺陷的产生。而一项不当的焊接工艺与不适当的焊接

14、参数的选择更是造成焊接缺陷的主要原因。焊接缺陷大致可分为内部缺陷和外部缺陷两类。内部缺陷主要指气孔、未焊透，裂缝，未熔合与夹渣等。外部缺陷是指外表裂纹，外表气孔，凹坑，焊瘤和咬边等形状缺陷，以与热变形，错边或角焊缝的焊脚尺寸不足等尺寸上的缺陷。一、 夹渣夹渣分单个的与条状的两类。有的外形不规如此，也有的呈球状。他们都是焊缝金属中残留的外来固体物质。用药芯焊丝焊接时会产生一层溶渣覆盖于焊缝外表，当溶渣在熔融的焊缝金属中来不与浮出外表而停留在金属内时，就形成夹渣。这些夹渣削弱了焊缝，并且可能成为一种裂纹源。他们可由如下因素造成：1 前层的焊道清渣不干净；2 不稳定的运条速度；3 不适当的焊丝角度，

15、使熔渣流到电弧前面；4 摆动幅度太宽；5 运条速度太慢，使熔池处在电弧前面；6 电流控制得太低采用下面措施可以防止：1 仔细清理前一焊道的熔渣，特别是沿焊道的两侧；2 采用均匀的运条速度；3 增加焊炬的倾斜角，防止熔渣流到电弧前面；4 使用较窄的摆幅；5 提高运条速度，以便使电弧位于熔池的前面；6 提高电流设定值。二、气孔气孔是在焊缝金属中的一种充满气体H2，N2，CO的空穴。气孔一般呈圆形或椭圆形，内壁洁净光滑。他们可以密集的分布在焊缝的某一部位，也可以沿着焊缝的全长分布。气孔减小了焊缝横截面，使其受到削弱。气孔可以在焊缝内部，也可以穿透到焊缝外表，或者两种都有。也有的表现为焊缝外表的凹坑或

16、长条状气沟。当从凹坑局部释放出来的气体，受到半熔融熔渣的抑制，被封闭与熔渣与熔融金属间，造成熔融金属的下凹，当金属凝固时，即成气沟。如图2-1气孔可由如下一个或多个因素造成： abc 图2-1气孔，凹坑，气沟一例1、 用于保护电弧与熔池的保护气体流量不够；2、 保护气体流量过大,将空气卷入,或风速大造成保护气体的覆盖偏转,导致保护不良;3、 保护气体混有杂质或受潮;4、 焊接电流过大,或电弧电压过太高;5、 焊丝干伸长度过长;6、 过快的运条速度,导致气体还没逸出之前,焊接熔池以凝固;7、 母材或焊丝外表有锈,油脂,湿气或脏物;8、 母材中的杂质,如钢中的S含量过高, 根据上列原因,可采用如下

17、相应措施,以消除气孔的产生.1. 增加保护气体流量,在无风时,流量为20-25L/Min;2. 采取防风措施,防止穿堂风.在室外焊接,气体保护焊时当风速超过2m/s 时,要设置防风措施；3. 增加去除气体中湿气的装置，与保证气体纯度；4. 调整至适宜的焊接电流或电弧电压,或调整送丝速度;5. 缩短干身长度或调整焊炬角度,清理喷嘴内附着的飞溅物,改善气体保护;6. 减慢运条速度;7. 清理母材或焊丝外表;对焊接接头质量影响最大的是裂纹,裂纹的产生可以由不适当的焊接工艺、焊工技术或材料所致。按照裂纹发生的时间可划分为冷裂纹与热裂纹两种，这些裂纹可以垂直或平行于焊缝。横向裂纹垂直于焊缝轴线，是纵向收

18、缩应力作用所引起的；纵向裂纹常常发生于高的接头拘束与高的冷却速度条件下，预热往往可以减少这些裂纹的发生。1. 热裂纹热裂纹又称“结晶裂纹，当焊缝金属凝固时，如果在枝晶间存在富集杂质元素的低熔点相薄膜，在焊接应力的作用下就会产生热裂纹。硫和磷是最易形成低熔点相的元素，它们的作用也会因含炭量的增加而提高。按热裂纹的形态，可分为“纵向裂纹、“横向裂纹、“弧坑裂纹，“热影响区HAZ液化裂纹等。热裂纹发生在凝固温度至Ar3以上温度，其微观特征为沿晶界分布。这类裂纹常常因为母材中含S、P含量过高，也可能因为不适当的收弧方法所致。热裂纹也常常发生在熔深较深的焊缝中即焊道的深宽比超过1.2，这在“梨形焊缝中多

19、有发现。热裂纹可由如下措施加以防止或减少到最少程度。（1） 采取预热，以降低收缩应力；（2） 使用清洁的或未被污染的保护气体；（3） 增加焊道的横截面；（4） 调节焊接规X，更改焊道的外形轮廓，即控制焊道的深宽比不超过1.2；（5） 采用杂质元素含量很低的母材；（6） 使用含Mn量高的焊丝，提高焊丝的Mn/S之比。弧坑裂纹是深度很浅的热裂纹，他们往往是因不适当的收弧方法所引起。为了防止弧坑裂纹，可以采取返回移动焊丝，或在断弧前停止运条，将电弧连续停止几次，使弧坑填满。2、冷裂纹 冷裂纹形成于Ar3温度以下，通常在马氏体转变温度区间约200300以下有的焊后立即出现，有的经几小时乃至几天后才出现

20、，故亦称延迟裂纹。其微观特征是穿晶断裂，继续延伸。促成冷裂纹的主要因素有三个方面，即钢种的淬硬倾向、氢的作用和焊接接头的拘束应力。焊前预热，使用枯燥的、高纯的保护气体与适当的清理工序都有助于防止这类缺陷的产生。使用药芯焊丝通常比实芯焊丝产生冷裂纹要少，这是因为药芯焊丝气保护焊的线能量高，提供了更多的预热效应，也有助于减少因过快的冷却速度而产生淬硬组织等。冷裂纹可产生在焊缝、热影响区，也可能扩展到母材之中。焊缝中的冷裂纹可以由下述一个或多个因素造成：（1） 相比于母材的厚度，焊道的横截面太小；（2） 不良的装配，如间隙过大，错边等；（3） 高的接头拘束；（4） 弧坑裂纹的延伸。防止焊缝中冷裂纹的

21、最好方法是：（1） 要选用适宜的焊接线能量，增加焊道的横截面尺寸；（2） 降低间隙宽度；（3） 预热，必要时可采用后热或缓冷措施，以降低冷却速度；（4） 填满弧坑；（5） 选用扩散氢含量少的焊丝与按焊条说明书要求烘干焊条；（6） 防止强力组对焊口四、未熔合和未焊透未熔合发生在焊道之间或焊道与母材之间，通常是因为被焊部位未能完全熔化结合或液态金属流动不充分所造成的。这种缺陷的另一种形式是根据未熔合，即未焊透，其起因可与未熔合一样，也可能是由于电流太小或焊接热输入不够所导致。坡口设计不当，焊接工艺或操作不当等也能导致未焊透。图4-1药芯焊丝的熔深比实芯焊丝稍浅，且焊丝熔融量大，熔融金属容易流淌到电

22、弧前面，因此，当操作不当时，药芯焊丝容易形成未熔合或未焊透缺陷。当采用摆动焊接工艺时，假如两侧停留时间不足，容易产生未熔合。在多层焊时，也常常容易出现未熔合，尤其是当上一道焊道过分突起时。因此，如果上一道焊道过分突起，如此必须用砂轮打磨或在突起外减慢焊速，适当增加在焊道两侧的停留时间，以便充分熔化。产生未熔合的原因，可能有下面几种：1、 焊接规X不适宜，电流太小或电弧电压太高，使电弧吹力过小，熔深不够。2、 运条速度不当，过快如此易使熔融金属跟不上，过慢如此易使熔融金属往前淌，减小熔深；3、 焊炬角度不适宜，焊丝未对准，不能保证充分熔透；4、 坡口宽，摆动弧度过大，两侧停留时间不够；5、 坡口

23、角度狭小，不能充分熔透；6、 坡口内焊道突起过高，尤其是坡口底部的焊道。 图4-1未熔合和未焊透一例相应的防止方法是：1、 选择适宜的电流、电压与焊接速度，以保证有足够的熔深；2、 焊炬要尽量垂直坡口面，焊丝要对准前层焊道的缝边；3、 不要摆动过宽，在两侧要充分停留；4.、调整坡口角度，钝边大小、根部间隙；5、用砂轮等工具打磨掉焊道过高凸起局部。五、咬边和焊瘤当焊接条件选择不当，或操作手法不适宜，就可能造成咬边或焊瘤。一般讲，焊接速度过快，容易产生咬边。当焊接速度过慢，容易产生焊瘤。图5-1这种缺陷的防止，要调整焊接电流和焊接速度，在平角焊时，喷嘴角度与焊丝对准的位置很重要。咬边和焊瘤的产生原

24、因与防止方法分别示于表5-1、5-2。 图5-1 咬边和焊瘤示意图表5-1咬边产生的原因和防止方法产生原因防止方法平角焊和横焊1电流过大，焊速过快，电弧电压过高2焊炬角度、焊丝对准位置不当1减小电流、放慢速度、电压适当调低2调整焊炬角度、焊丝对准位置至适宜局部位置1送丝不稳定2运条不规如此3接头处间隙有变化4因磁偏吹而使电弧不稳1适当增加送丝滚轮的压力，使送丝畅通2降低焊接速度，适当摆动3变更地线位置表5-2焊瘤产生的原因和防止方法产生原因防止方法平角焊1电流过大，焊速过快，电弧电压过低2焊炬角度、焊丝对准位置不当3钢板外表有厚的锈层1减小电流、放慢速度、适当提高电压2焊丝对准位置至适宜3用砂

25、轮等将焊接部位附近清理干净单面焊双面成形焊道1背面焊道成形不好2钢板、衬垫材料的沟部形状不好，不够致密，中心偏移1检查焊丝对准位置与接头装配质量2钢板、衬垫材料的沟部形状改好3适当调整钢板、衬垫材料的中心位置其他1变更保护气体组成减少CO2%，增加Ar%2使用药芯焊丝六、钨极氩弧焊焊接缺陷与预防措施钨极氩弧焊产生的工艺缺陷如；咬边、烧穿，未焊透、外表成型不好等，同一般电弧焊方法相似，产生的原因大体一样。而特有的工艺缺陷与其产生的原因和防止措施见下表：表6-1特有的工艺缺陷与其产生的原因和防止措施缺陷产生原因防止方法夹钨1接触引弧2钨电极熔化1采用高频振荡器或高压脉冲发生器引弧2减小焊接电流或加

26、大钨电极直径，旋紧钨电极夹头和减小钨电极伸出长度。3调换有裂纹或撕裂的钨电极气保护效果差氢、氮、空气、水气等有害气体污染1采用纯度为99.99%的氩气2有足够的提前送气和滞后停气时间3正确连接气管和水管，不可混淆4做好焊前清理工作5正确选择保护气流量、喷嘴尺寸、电极伸出长度等电弧不稳1焊件上方有油污2接头坡口太窄3钨电极有污染4钨电极直径过大5弧长过长1做好焊前清理工作2加宽坡口，缩短弧长3去除污染局部4使用正确尺寸的钨电极与夹头5压低喷嘴距离钨极损耗过剧1气保护不好，钨电极氧化2反极性连接3夹头过热4钨电极直径过小5停焊时钨电极被氧化1清理喷嘴，缩短喷嘴距离，适当增加氩气流量2增大钨电极直径或改为正接法3磨光钨电极，调换夹头4调大直径5增加滞后停气时间，不小于1s/10A