铬钼耐热钢焊接工艺标准.docx
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铬钼耐热钢焊接工艺标准
铬钼耐热钢焊接工艺标准
1适用范围
本工艺标准适用于铬钼耐热钢手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊的焊接施工。
2施工准备
2.1技术准备（施工标准、规范）
2.1.1《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235
2.1.2《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB5023&
2.1.3《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501
2.1.4《石油化工工程铬钼耐热钢管道焊接技术规程》SH3520
2.1.5《石油化工管式炉碳钢和铬钼钢炉管焊接技术条件》SH3085
2.1.6《焊条质量管理规程》JB3223
2.1.7《钢制压力容器》GB150
2.1.8《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708
2.1.9《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709
2.1.10《压力容器无损检测》JB4730
2.2作业人员
表2.2主要作业人员
序号
工种
技术鉴定证
安全操作证
其它资质
1
电焊工
中、高级
持证
焊工合格证
2
管工
中、高级
持证
/
3
铆工
中、高级
持证
/
4
气割工
中、高级
持证
/
5
热处理工
中、高级
持证
/
6
探伤检测人员
/
持证
操作持I持证，评定持n级证
注：
焊工合格证考核按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规侧》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规
范》GB50236第5条进行考试
2.3材料检查验收
2.3.1工程材料
2.3.1.1焊接工程所采用的材料，应符合设计文件的规定。
2.3.1.2材料应具有出厂合格证和质量证明书。
其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。
2.3.1.3材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。
并按相应国家标准或行业标准进行检查和验收
2.3.1.4国外材料应符合合同规定的材料标准，并按相应材料标准进行复验。
2.3.1.5施工前应对所用材料进行外观检查，其表面不得有裂纹、气泡、缩孔、重皮、折叠等缺陷，否则应进行消除，消除深度不应超过材料的负偏差。
2.3.1.6合金钢管道、管件、阀门应按规定进行光谱检验
232焊接材料
2.3.2.1焊条应符合国家现行的《低合金钢焊条》GB5118标准，《不锈钢焊条》GB983标准。
2.322焊丝应符合国家现行的《焊接用钢丝》GB130Q焊剂应符合国家现行规范标准。
2.323国外焊材应符合生产国相应的技术标准的要求。
2.324焊接材料入库时，应核查质量证明书，包装外观不得有破损、受潮、锈蚀等现象。
并按《焊条质量管理规程》JB3223的规定建立保管、烘干、发放回收制度。
2.3.2.5钨极气体保护焊所用的氩气应符合国家现行的标准《氩气》GB4842的规定，且纯度不应低于
99.96%。
2.3.2.6二氧化碳气体保护焊采用的二氧化碳气体纯度，不低于99.5%，含水量不应超过0.005%。
2.4主要工机具
2.4.1设备
表2.4.1设备一览表
序号
机具名称
型号
备
注
1
焊接电源
ZX5-（400-630）
可控硅式焊接或碳弧气刨用
2
焊接电源
ZX7-（250-400）
逆变式
焊接使用
3
焊接电源
WS-（165-315）
可控硅式氩弧焊机
4
焊接电源
NBC-（400-500）
半自动CO2保护焊
5
焊接电源
MZ-（500-1000）
埋弧焊用
6
焊材烘烤箱
ZYHC-（60-150）
烘烤和储藏焊条使用
7
空气等离子切割机
PS-99
切割厚度1〜40mm
8
氧-乙炔自动切割机
CG1-30
切割厚度5〜100mm
2.4.1.1各种设备性能应完好，电流、电压等仪表应在检测周期内。
焊接电源宜安放在通风的集装箱内。
2.4.1.2工具：
焊接面罩、焊条保温筒、清渣锤、钢丝刷、气割工具、角向磨光机
2.5测量及计'量器具
表2.5计量器具一览表
序号
器具名称
型号
备注
1
电流表
DM6056A
检测焊接电流、电压
2
温湿度表
JWS-A4
测量焊条仓库及焊接区温湿度
3
秒表
1/100sec
测量焊接时间、速度用
4
风速计
AVM-01/03
测量焊接区域风速0〜40m/s
5
红外测温仪
-
测量预热、层间、后热温度0〜1000C
6
焊接检验尺
-
检测对口尺寸、焊缝外观尺寸
2.6作业条件
2.6.1焊接工艺评定覆盖率、焊工持证率应达到100%
262焊接环境应符合下列规定，否则应采取有效的防护措施。
262.1手工焊条电弧焊管道焊接时风速v8m/s、容器焊接焊接时风速v10m/s、气体保护焊时风速v
2m/s
262.2相对湿度v90%
262.3无雨、雪天气
262.4焊接环境温度〉0C
3施工工艺
3.1
焊接施工工艺流程图
3.2工艺操作过程
3.2.1焊接工艺评定
3.2.1.1
r~r
焊
接
工
—►
焊接性能分
厂
fr
编
焊
接
工
-艺^
—►
FF
工
评
疋
试
评
析
指
板
疋
试
导
焊
验
书
接
t
3.2.1.2压力容器、
JB4708。
锅炉按《蒸
《钢制压力容器焊接工艺评定》
焊接工艺评定流程图
汽锅炉安全技术监察规程》进行，其余的也可执行《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50236
3.2.1.3《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50236中未包括的钢材，应按钢号分别进行评定。
321.4
322
3.2.2.1
焊工考核取证
焊工培训考核取证流程图
国外引进项目的焊接工艺评定按设计文件规定的办法进行。
3.2.2.2从事压力容器、压力管道焊接的焊工，应按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理细则》进
行考试。
从事其它焊接的焊工也可按《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236第五条
进行考试。
3.2.2.3焊工合格证的项目应覆盖该焊工参加焊接的工作内容。
且该焊工施焊工作必须在合格项目有效
期内。
3.2.3焊材管理
3.2.3.1焊材管理流程图
■
r1
f、
F3
f
ri
r
材
有规定时
-二二
发
质
进行复验
-一-
—►
级
放
领
焊
证
级
库
回
取
■
材
*
及
r*
库
►
焊
F
收
■
使
米
外
保
材
并
用
必要时进
购
观
检
—►
行试焊
*
管
烘
干
记
录
验
L__
L__J
LJ
LJ
不合格未用完焊条受潮二次烘干
3.2.3.2焊接材料入库时，应核查其质量证明书，同时检查包装状况，不得有破损、受潮、锈蚀等现象。
3.2.3.3焊材库应具备防潮、通风、保暖性能，并设温湿度计实施监控。
室内温度应在5C以上，相
对湿度不超过60%。
3.2.3.4焊材需分规格、型号及批号分列排放在搁架上，做出标识。
焊材存放必须离地离墙300mm
3.2.3.5规范有要求的焊材应进行复验，首次使用某厂或某牌号焊条宜进行焊接性能试焊，以鉴定焊材的工艺性能和探伤质量。
3.2.3.6焊材烘干设专职烘烤管理员
3.2.3.7焊接材料在烘干及保温时应严格按要求执行。
烘干焊条时应注意防止焊条因骤冷骤热而导致
药皮开裂或脱落。
不同类型的焊接材料原则上应分别烘干，但烘干规范相同的不同类型焊接材料如同炉
烘干时，必须间隔且有明显的标记。
323.8焊接材料的烘干规范可参照焊接材料说明书和工艺要求确定。
焊前要求烘干的焊接材料如烘
干后在常温下搁置4h以上，在使用时应再次烘干。
累计的烘干次数一般不宜超过2次。
323.9烘干后的焊接材料应存放在规定要求恒温温度的恒温箱内，并按不同型号、不同牌号、不同规格分别摆放，并设置明显标记。
3.2.3.10焊材烘烤管理员对焊接材料的烘干、保温、发放及回收应作详细记录。
类另y
牌号
温度「C）
时间（h）
钼和铬钼钢焊条
R207
350
1
R307
350
1
R307H
400
1
R317
350
1
R407
350
1
R507
350
1
A307
200~250
1
熔炼焊剂
HJ431
250
2
HJ350,HJ260
300~400
2
HJ250
300~350
2
烧结焊剂
SJ101
300~350
2
SJ102
300~350
2
3.2.4焊材选用原则
3.2.4.1同种钢号相焊
（1）一般选用与被焊母材化学成分相当的焊接材料。
（2）焊缝金属的强度值不低于母材标准值的下限。
（3）对铬钼钢管焊接若因施工条件限制难以进行焊后热处理，且温度低于425C时，经设计同可选高铬镍（25%-13%A上）焊接材料，焊前仍按规定预热，焊后可不做热处理。
3.2.4.2不同钢号相焊
（1）铬钼钢与碳素钢或不同钢号的铬钼钢之间组成的焊接接头，可按合金含量较低的一侧钢材选用焊材。
（2）铬钼钢与奥氏体钢组成的焊接接头，且工作温度低于425C时，应选用25%Gr-13Ni以上的奥氏体
焊接材料，当工作温度高于425C时应选用镍基焊接材料。
3.2.4.3常用铬钼钢推荐选用的焊接材料
表3.2.4.3常用铬钼钢推荐选用的焊接材料
钢号
手工电弧焊
埋弧焊
氩弧焊
焊条型号
焊条牌号
焊丝牌号
焊剂型
号
焊丝牌号
16Mo
E5015A1
R107
H12Mo
HJ350
TGR50M
12GrMo
E5515-B1
R207
H13GrMoA
HJ350
TGR55CM（ER55-B2）
15GrMo
E5515-B2
R307
H13GrMoA
HJ350
15GeMoR
E5515-B2
R307
H13GrMoA
HJ350
14Gr1MoR
E5515-B2
R307H
12Gr1MoV
E5515-B2-V
R317
H08GrMoVA
HJ350
TGR55V
（ER55B2MnV）
12Gr2Mo
E6015-B3
R407
H08Gr2Mo1（ER62-B3）
12Gr2Mo1R
E6015-B3
R407
12Gr3MoVSiTiB
E5515-B3-VNb
R417
H08Gr3MoVNbTiRE
1Gr5Mo
E5MoV-15
R507
H1Gr5Mo
Q235A、20、20R与15GrMO、
12GRMoV、12Gr2Mo、12Gr2Mo1R
E4315
J427
H08MnA
HJ431
H10MnSi
Q235A、20、20R与1Gr5MO
E4315
J427
H08MnA
HJ431
H10MnSi
16Mn、15MnV、20MnMo与
15GrMO、12GRMoV、12Gr2Mo、
E5015
J507
18MnMoNb、20MnMoNb与
12GRMoV、12Gr2Mo、12Gr2Mo1R
E5015
J507
3.3施工艺参数
3.3.1焊缝坡口形式、尺寸、加工方法及组对要求。
3.3.1.1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。
3.3.1.2坡口面加工宜采用机械方法。
3.3.1.3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，同时火焰切割时
为防止边缘开裂，当铬钼含量在1.5Gr-0.5Mo以上的钢材切割前应预热100-150C
3.3.1.4坡口表面应无裂纹、夹渣、分层等缺陷，若设计要求对坡口表面无损探伤时，探伤范围为坡口及两侧各20mm。
3.3.1.5定位焊缝应保证焊透，熔合良好，无焊瘤，发现裂纹等缺陷应及时消除。
焊前需要预热的材质，定位焊也应预热，且取预热温度的上限。
331.7焊缝组对不得采用强制手段进行组装。
3.3.1.8壁厚相同的管子、管件组对时，应使内壁平齐，其内壁错边量应w管壁厚度的10%且w1mm
3.3.1.10焊缝组对定位焊的工艺应和正式焊接相同。
3.3.1.11手工电弧焊定位焊缝的尺寸见下表
表3.3.1.11手工电弧焊定位焊缝的尺寸
工件厚度（mm）
焊缝高度（mm）
焊缝长度（mm）
焊缝间距（mm）
w4
v4
>6
50~100
5~20
w0.75n且w6
>15
100~300
>20
v8
>60
250〜400
3.3.2焊接线能量的计算：
焊接线能量公式为：
Q=IU/VX60
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）
3.3.3工艺参数
焊接工艺参数应根据焊接评定编制。
3.3.3.1铬钼钢手工电弧焊推荐工艺参数
表3.3.3.1铬钼钢手工电弧焊推荐工艺参数
焊缝空间位置
坡口形式
厚度（mm）
第一层焊缝
其它各层焊缝
焊条直径（
mm）
焊接电流（A）
焊条直径mm
焊接电流（A）
1.5〜8
2.5
60~90
3.2
100〜125
8〜26
3.2
85〜110
3.2
100~125
垂直固定
V形
4.0
125〜160
（横）
4.0
120〜160
>30
3.2
90〜110
4.0
120〜160
5.0
220〜250
1.5〜8
2.5
60~90
3.2
90〜110
8〜26
3.2
80〜100
3.2
90〜110
水平固定
V形
4.0
110〜140
>30
3.2
80〜110
4.0
110〜140
4.0
100〜140
5.0
180〜220
3.3.3.2
铬钼钢手工钨极氩弧焊推荐工艺参数
（mm）
（mm）
（A）
（V）
（mm）
（mm）
（L/min）
2.0
2.0
60〜120
12〜18
8~16
3~8
5~10
2.5~3
2.0~2.5
80~135
12〜18
8~16
3~8
10~15
3.3.3.3铬钼钢埋弧焊推荐工艺参数
表3.3.3.3铬钼钢埋焊推荐工艺参数
坡口型式
焊件厚度
（mm
焊丝直径
（mm
焊接电流
（A）
焊接电压
（v）
焊接速度
（mm/min）
备注
V形
6-12
3
350-400
32-34
手工封底焊
14-25
4
500-550
32-34
5
600-700
34-38
X形
20-30
5
550-700
34-38
正面第一道
5
650-800
36-40
背面第一道
5
600-650
34-38
中间多道焊
5
650-700
36-40
盖面焊
3.4施工过程应注意的问题
3.4.1焊接一般规定
341.1焊前应将坡口及两侧20mm范围内的油污、铁锈、污物清理干净。
341.2地线应于焊件接触牢固，焊接时在坡口内引弧，
3.4.1.3焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷，多层焊第一道焊缝需用小直径焊条。
3.4.1.4每道焊缝要尽量一次焊完，如因故中断应按工艺要求采取缓冷措施，重新焊接时应进行检查，
确认无缺陷后方可按原工艺进行焊接。
3.4.1.5有预热要求的钢材焊接层间温度不低于预热温度。
3.4.1.6焊接收弧时应将弧坑填满，多层焊时层间接头应错开30-50mm
3.4.1.7管道底层焊缝宜采用钨极氩弧焊打底，当母材含Gr量超过3%或合金总量超过5%寸焊缝背面
应通氩气保护。
3.4.1.8淬硬倾相明显的钢或需要进行焊后热处理的钢，焊缝完成后不能立即进行热处理时应进行后
热，后热温度一般200C-350C,保温时间于壁厚有关，一般不低于0.5小时。
3.5施工环节及重要工序
3.5.1压力容器产品焊接试板及锅炉炉管的代样（试管）
3.5.1.1压力容器每台至少应做产品焊接试板一块，试板的备制、数量、位置按GB150-98执行。
锅炉
炉管的代样（试管）按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》进行
3.5.1.2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）；
3.5.1.3试板焊缝检验项目应与容器相同，容器有热处理要求的试板应与一起进行热处理。
3.5.1.4试样的尺寸、截取、试验方法及合格指标应符合《钢制压力容器焊接试板的力学性能检验》JB4744-2000的有关规定执行。
3.5.2焊缝内部缺陷的返修
3.521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（必要时可再用超声复测）确定修补侧；
3.5.2.2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，并确认缺陷完全清除后再进行焊补，
3.5.2.3压力容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
停止清除并进行焊补，然后从另一侧再次清除和焊补；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。
3.5.2.4同一部位（焊缝内、外侧各作为一个部位）的修补不宜超过两次，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，经单位技术负责人批准后方可实施修补；
3.5.2.4焊接修补的部位、次数和检测结果应作好记录。
3.5.3焊前预热及焊后热处理
3.5.3.1预热
（1）焊前预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。
（2）要求焊前预热的焊件，其层间温度应不低于热温度。
（3）预热时应保证坡口两侧均匀受热，预热范围应以对口中心为基准，两侧各不小三倍焊件壁厚，且不小于100mm范围。
（4）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。
（5）当焊件温度低于0C时，预热温度取上限，且所有未要求预热钢材的焊缝也应在始焊出100mm范
围内预热15C以上。
（6）当采用氩弧焊打底时，焊前预热温度可比表中规定的下限温度降低50C。
3.5.3.2焊后热处理
（1）焊后热处理应按设计要求或设计指定的施工验收规范及焊接作业指导书规定进行。
（2）热处理加热范围应以焊缝中心为基准，两侧各不小三倍焊件壁厚，且不小于25mm加热区以外的100mm范围应于保温。
（3）不同铬钼钢之间的焊接接头或铬钼钢与碳素钢的焊接接头其热处理温度应按合金含量高者的下限。
（4）焊缝热处理后应用硬度测定法检查，其它无损探伤检验应按设计要求和规范进行。
（5）热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。
（6）焊后热处理具体操作工艺执行《热处理施工工艺标准》的规定。
3.5.3.3GB50236荐焊常用部分铬钼钢焊前预热和焊后热处理工艺。
（同种材料不同的产品，不同的施
工验收标准，焊前预热和焊后热处理稍有差别，这里只介绍GB50236推荐焊的部分铬钼钢焊前预热和焊后热处理工艺条件）。
表3.5.3.3GB50236推荐焊常用部分铬钼钢焊前预热和焊后热处理工艺
序号
钢号
焊前预热
焊后预热温度「C）
厚度（mm）
温度「C）
厚度（mm）
温度（C）
1
C—0.5MO
>15
150〜200
>20
600~650
2
05Gr—0.5MO
>15
150〜200
>20
650~700
3
1Gr—0.5MO
>10
150〜250
>10
650~700
4
1Gr-05Mo-V
>6
250〜300
>6
700~750
5
1.5Gr-1Mo-V
>6
200〜300
>6
700~750
6
2.25Gr—1Mo
>6
250〜350
>6
700~750
7
2Gr-0.5Mo-WV
>6
250〜350
任意厚度
750〜780
8
5Gr—1Mo
>6
250〜350
任意厚度
750〜780
4质量检验
4.1质量检验标准
质量检验标准按设计要求或设计指定的施工验收规范的标准执行。
一般情况工业管道按《现场设备、
工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236执行。
石油化工管道按《石油化工铬钼耐热钢管道焊接技
术规程》SH3520执行。
压力容器按《钢制压力容器》GB150执行。
4.2焊后检验。
（施焊前检验、焊接过程检验参照《通用部分焊接施工工艺标准》）。
4.2.1焊缝外观
421.1焊缝应与母材圆滑过度，焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣、未焊透、弧坑、等缺陷。
I、n级焊缝，压力容器焊缝表面不允许有咬边现象。
4.2.1.2焊缝余高
（1）管道：
e<1+0.1b,且》3mm见下图
（2）压力容器：
A、B类焊缝余高不得大于焊件厚度10%且不大于3mm
4.2.1.3角焊缝焊脚高度不得低于设计要求。
4.2.1.4焊缝宽度以每侧超过坡口1-2mm为宜。
4.2.2硬度检验
4.2.2.1焊缝热处理后硬度检验的数量、合格标准应符合设计或设计指定规范标准的要求。
4.2.2.2焊缝每处硬度测定时应检查焊缝、热影响区、母材3个点。
4.2.2.3一般情况下焊缝硬度不超过母材布氏硬度HB+100,当含铬量》2%寸，HB<300。
4.2.3无损探伤
4.2.3.1
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