焊接工艺文件.docx

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焊接工艺文件

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1总则

为保证公司能在焊接时贯彻执行国家及行业相关标准，规范公司焊接行为，确保工程制造质量，特制定本规程。

本规程适用于产品的各种的焊接作业。

2引用标准

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单或修订版均不适用于本技术条件，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本技术条件。

GB/T5117《碳钢焊条》

GB/T8110《气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝》

GB/T4842《氩气》

HG/T2537《焊接用二氧化碳》

GB/T985.1《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》

3焊接工艺

3.1一般规定

3.1.1钢材除应符合相关标准规定外，还应符合下列要求：

3.1.1.1清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污；

3.1.1.2夹层缺陷是裂纹时（见图3.1.1）.如裂纹长度（a）和深度（d）均不大于50mm，其修补方法应符合第3.6节的规定；如裂纹深度超过50mm或累计长度超过板宽的20％时，该钢板不宜使用。

图3.1.1夹层缺陷示意

3.1.2焊接材料应符合以下规定：

3.1.2.1基本要求

3.1.2.1.1焊条应符合现行国家标准GB/T5117《碳钢焊条》、GB/T5118《低合金钢焊条》的规定。

3.1.2.1.2焊丝应符合现行国家标准GB/T14957《熔化焊用钢丝》、GB/T8110《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》及GB/T10045《碳钢药芯焊丝》、GB/T17493《低合金钢药芯焊丝》的规定。

3.1.2.1.3气体保护焊使用的氩气应符合国家标准GB/T4842《氩气》的规定，其纯度不应低于99.95％。

3.1.2.1.4气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合标准HG/T2537《焊接用二氧化碳》的规定，二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求，即其二氧化碳含量（V/V）不得低99.9％，水蒸气与乙醇总含量（m/m）不得高于0.005％，并不得检出液态水。

3.1.2.2使用要求

3.1.2.2.1焊条、焊丝、焊剂和熔嘴应储存在于燥、通风良好的地方，由专人保管；

3.1.2.2.2焊条、熔嘴、焊剂和药芯焊丝在使用前，必须按产品说明书及有关工艺文件的规定进行烘干。

3.1.2.2.3低氢型焊条烘干温度：

350～380℃，保温时间：

1.5～2h，烘干后应缓冷放置于110～120℃的保温箱中存放、待用；使用时应置于保温筒中；烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h应重新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过2次；受潮的焊条不得使用；

3.1.2.2.4实芯焊丝及熔嘴导管应无油污、锈蚀，镀铜层应完好无损；

3.1.2.2.5焊条、焊剂烘干装置及保温装置的加热、测温、控温性能应符合使用要求；二氧化碳气体保护电弧焊所用的二氧化碳气瓶必须装有预热干燥器。

3.1.4焊缝坡口表面及组装质量应符合下列要求：

3.1.4.1焊接坡口可用火焰切割或机械方法加工。

当采用火焰切割时，切割面质量应符合国家标准ZBJ-59002.3《热切割、气割质量和尺寸偏差》的相应规定。

缺棱为1～3mm时，应修磨平整；缺棱超过3mm时，应用直径不超过3.2mm的低氢型焊条（J426、J427、J506、J507、J556、J557等，根据钢材、结构特点等合理选用）补焊，并修磨平整。

当采用机械方法加工坡口时，加工表面不应有台阶；

3.1.4.2施焊前，焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。

各种焊接方法焊接坡口组装间隙除有熔透要求外均不得超过3mm。

坡口组装间隙超过允许偏差规定时，可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求，但当坡口组装间隙超过较薄板厚度2倍或大于20mm时，不应用堆焊方法增加构件长度和减小组装间隙；

3.1.4.3搭接接头及T形角接接头组装间隙超过1mm或管材T、K、Y形接头组装间隙超过l.5mm时，施焊的焊脚尺寸至少应为设计焊脚尺寸+间隙（必要时，需考虑因角度变化而引起的焊脚增加量）。

但T形角接接头组装间隙超过5mm时，应事先在板端堆焊并修磨平整或在间隙内堆焊填补后施焊；

3.1.4.4严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。

3.1.5焊接工艺文件应符合下列要求：

3.1.5.1施工前应由焊接技术责任人员根据合格的焊接工艺评定结果编制焊接工艺文件，并向有关操作人员进行技术交底，施工中应严格遵守工艺文件的规定；

3.1.5.2焊接工艺文件应包括下列内容：

3.1.5.2.1焊接方法或焊接方法的组合；

3.1.5.2.2母材的牌号、厚度及其他相关尺寸；

3.1.5.2.3焊接材料型号、规格；

3.1.5.2.4焊接接头形式、坡口形状及尺寸允许偏差

3.1.5.2.5夹具、定位焊、衬垫的要求；

3.1.5.2.6焊接电流、焊接电压、焊接速度、清根要求、焊接顺序等焊接工艺参数规定

3.1.5.2.7其他必要的规定。

3.1.6焊接作业环境应符合以下要求：

3.1.6.1焊接作业区风速当手工电弧焊超过8m/s、气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧焊超过2m/s时，应设防风棚或采取其他防风措施。

制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置；

3.1.6.2焊接作业区的相对湿度不得大于90％；

3.1.6.3当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施；

3.1.6.4焊接作业区环境温度低于0℃时，应将构件焊接区各方向大于或等于两倍钢板厚度且不小于l00mm范围内的母材，加热到20℃以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。

实际加热温度应根据构件构造特点、钢材类别及质量等级和焊接性、焊接材料熔敷金属扩散氢含量，焊接方法和焊接热输入等因素确定，其加热温度应高于常温下的焊接预热温度，并由焊接技术责任人员制订出作业方案经认可后方可实施。

作业方案应保证焊工操作技能不受环境低温的影响，同时对构件采取必要的保温措施；

3.1.6.5焊接作业区环境超出本条第3.1.6.1、3.1.6.4款规定但必须焊接时，应对焊接作业区设置防护棚并由焊接责任工程师制订出具体方案，连同低温焊接工艺参数、措施报监理工程师确认后方可实施。

3.1.7引弧板、引出板、垫板应符合下列要求：

3.1.7.1严禁在承受动荷载且需经疲劳验算构件焊缝以外的母材上打火、引弧或装焊夹具；

3.1.7.2不应在焊缝以外的母材上打火、引弧；

3.1.7.3T形接头、十字形接头、角接接头和对接接头主焊缝两端，必须配置引弧板和引出板，其材质应和被焊母材相同，坡口形式应与被焊焊缝相同，禁止使用其他材质的材料充当引弧板和引出板；

3.1.7.4焊条电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出长度应大于25mm。

其引弧板和引出板宽度应大于50mm，长度宜为板厚的1.5倍且不小于30mm，厚度应不小于6mm；

3.1.7.5焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。

不得用锤击落引弧板和引出板。

3.1.8，所用焊接材料应与正式施焊相同。

定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。

钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，定位焊焊缝长度宜大于40mm，间距宜为500～600mm（视具体情况而定），并应填满弧坑。

定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度。

当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时，必须清除后重焊。

3.1.9多层焊的施焊应符合下列要求：

3.1.9.1厚板多层焊时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊。

在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度，使层间温度的上、下限符合工艺文件要求。

遇有中断施焊的情况，应采取适当的后热、保温措施，再次焊接时重新预热，温度应高于初始预热温度；

3.1.9.2坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时宜使用不大于φ4mm的焊条施焊，底层根部焊道的最小尺寸应适宜，但最大厚度不应超过6mm。

3.2防止层状撕裂的工艺措施

3.2.1T形接头、十字接头、角接接头焊接时，宜采用以下防止板材层状撕裂的焊接工艺措施：

3.2.1.1采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接；

3.2.1.2采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层；

3.2.1.3Ⅱ类及Ⅱ类以上钢材箱形柱角接接头当板厚≥80mm时，板边火焰切割面宜用机械方法去除淬硬层（见图3.3.1.3）；

图3.3.1.3特厚板角接接头防止层状撕裂的工艺措施示意图

3.2.1.4采用低氢型、超低氧型焊条或气体保护电弧焊施焊；

3.2.1.5提高预热温度施焊。

3.3控制焊接变形的工艺措施

3.3.1宜按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形：

3.3.1.1对于对接接头、T形接头和十字接头坡口焊接，在工件放置条件允许或易于翻身的情况下，宜采用双面坡口对称顺序焊接；对于有对称截面的构件，宜采用对称于构件中和轴的顺序焊接；

图3.4.1.1对称坡口的焊接顺序

3.3.1.2对双面非对称坡口焊接，宜采用先焊深坡口侧部分焊缝、后焊浅坡口侧、最后焊完深坡口侧焊缝的顺序；

图3.4.1.2非对称坡口的焊接顺序

3.3.1.3对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用；

图3.4.1.3-1分段退焊法

图3.4.1.3-2分中分段对称退焊法

3.3.1.4宜采用跳焊法，避免工件局部加热集中。

图3.4.1.4-1跳焊法

图3.4.1.4-2交替焊法

3.3.2在节点形式、焊缝布置、焊接顺序确定的情况下，宜采用熔化极气体保护电弧焊

3.3.3宜采用反变形法控制角变形。

3.3.4对一般构件可用定位焊固定同时限制变形；对大型、厚板构件宜用刚性固定法增加结构焊接时的刚性。

3.3.5对于大型结构宜采取分部组装焊接、矫正变形后再进行总装焊接或连接的施工方法。

3.4焊后消除应力处理

3.4.1设计文件对焊后消除应力有要求时，根据构件的尺寸，工厂制作宜采用加热炉整体退火或电加热器局部退火对焊件消除应力，仅为稳定结构尺寸时可采用振动法消除应力；工地安装焊缝宜采用锤击法消除应力。

3.4.2焊后热处理应符合国家标准《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》（GB/T6046）的规定。

当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时，尚应符合下列要求：

3.4.2.1使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控温性能应符合使用要求；

3.4.2.2构件焊缝每侧面加热板（带）的宽度至少为钢板厚度的3倍，且应不小于200mm；

3.4.2.3加热板（带）以外构件两侧尚宜用保温材料适当覆盖。

3.4.3用锤击法消除中间焊层应力时，应使用圆头手锤或小型振动工具进行，不应对根部焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。

3.4.4用振动法消除应力时，应符合国家标准《振动时效工艺参数选择及技术要求》（JB/T-5926）的规定。

3.5熔化焊缝缺陷返修

3.5.1焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时，对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除，必要时应进行焊补；对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行焊补。

3.5.2经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修，返修应符合下列规定：

3.5.2.1返修前应由责任技术人员编写返修方案；

3.5.2.2应根据无损检测确定的缺陷位置、深度，用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷。

缺陷为裂纹时，碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各50mm长的焊缝或母材；

3.5.2.3清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于10°的坡口，并应修整表面、磨除气刨渗碳层，必要时应用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除；

3.5.2.4焊补时应在坡口内引弧，熄弧时应填满弧坑；多层焊的焊层之间接头应错开，焊缝长度应不小于100mm；当焊缝长度超过500mm时，应采用分段退焊法；

3.5.2.5返修部位应连续焊成。

如中断焊接时，应采取后热、保温措施，防止产生裂纹。

再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查，确认无裂纹后方可继续补焊；

3.5.2.6焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高，并应根据工程节点的实际情况确定是否需用采用超低氢型焊条焊接或进行焊后消氢处理；

3.5.2.7焊缝正、反面各作为一个部位，同一部位返修不宜超过两次；

3.5.2.8对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案，经工程技术负责人认可后方可执行；

3.5.2.9返修焊接应填报返修施工记录及返修前、后的无损检测报告，作为工程验收及存档资料。

4焊接质量检查

4.1一般规定

4.1.1质量检查人员应按本规程及施工图纸和技术文件要求，对焊接质量进行监督和检查。

4.1.2质量检查人员的主要职责为：

4.1.2.1对所用钢材及焊接材料的规格、型号、材质以及外观进行检查，均应符合图纸和相关规程、标准的要求；

4.1.2.3监督检查焊工是否严格按焊接工艺技术文件要求及操作规程施焊；

4.1.2.4对焊缝质量按照设计图纸、技术文件及本规程要求进行验收检验。

4.1.3抽样检查时，应符合下列要求：

4.1.3.1可按下列方法确定检查批：

4.1.3.2按焊接部位或接头形式分别组成批；

4.1.3.3抽样检查除设计指定焊缝外应采用随机取样方式取样。

4.1.4抽样检查的焊缝数如不合格率小于2％时，该批验收应定为合格；不合格率大于5％时，该批验收应定为不合格；不合格率为2％～5％时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线增加一处，如在所有抽检焊缝中不合格率不大于3％时，该批验收应定为合格，大于3％时，该批验收应定为不合格。

当批量验收不合格时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。

当检查出一处裂纹缺陷时，应加倍抽查，如在加倍抽检焊缝中未检查出其他裂纹缺陷时，该批验收应定为合格，当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。

4.2外观检验

4.2.l所有焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，Ⅱ、Ⅲ类钢材的焊缝应以焊接完成24h后检查结果作为验收依据，Ⅳ类钢应以焊接完成48h后的检查结果作为验收依据。

4.2.2外观检查一般用目测，裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤，尺寸的测量应用量具、卡规。

4.2.3焊缝外观质量应符合下列规定：

4.2.3.l一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷，一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷；

4.2.3.2二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外，尚应满足表4.2.3的有关规定；

4.2.3.3三级焊缝的外观质量应符合表4.2.3的有关规定。

4.2.3焊缝外观质量允许偏差

表4.2.3焊缝外观质量允许偏差

焊缝

质量

等级

检验

项目

二级

三级

未焊满

≤0.2+0.02t且≤1mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm

≤0.2+0.04t且≤2mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm

根部收缩

≤0.2+0.02t且≤1mm，长度不限

≤0.2+0.04t且≤2mm，长度不限

咬边

≤0.05t且≤1mm，连续长度≤100mm，且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长

≤0.1t且≤1mm，长度不限

裂纹

不允许

允许存在长度≤5mm的弧坑裂纹

电弧擦伤

不允许

允许存在个别电弧擦伤

接头不良

缺口深度≤0.05t且≤0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处

缺口深度≤0.1t且≤1mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处

表面气孔

不允许

每50mm长度焊缝内允许存在直径<0.4t且≤3mm的气孔2个；孔径应≥6倍孔径

表面夹渣

不允许

深≤0.2mm，长≤0.5t且≤20mm

4.2.4焊缝尺寸应符合下列规定：

4.2.4.1焊缝焊脚尺寸应符合表4.2.4.1的规定；

表4.2.4.1焊缝焊脚尺寸允许偏差

序号

项目

示意图

允许偏差（mm）

1

一般全焊透的角接与对接组合焊缝

且≤10

2

需经疲劳验算的全焊透角接与对接组合焊缝

且≤10

3

角焊缝及部分焊透的角接与对接组合焊缝

时，0~1.5

时，0~3.0

4.2.4.2焊缝余高及错边应符合表4.2.4.2的规定。

表4.2.4.2焊缝余高和错边允许偏差

序号

项目

示意图

允许偏差（mm）

一、二级

三级

1

对接焊缝余高（C）

B<20时，

C为0~3；

B≥20时，

C为0~4

B<20时，

C为0~3.5；

B≥20时，

C为0~5

2

对接焊缝错边（d）

d<0.1t

且≤2.0

d<0.15t

且≤3.0

3

角焊缝余高（C）

时，0~1.5

时，0~3.0

4.3无损检测

4.3.1无损检测应在外观检查合格后进行。

4.3.2焊缝无损检测报告签发人员必须持有相应探伤方法的Ⅱ级或Ⅱ级以上资格证书。

4.3.3设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：

4.3.3.1一级焊缝应进行100％的检验，其合格等级应为国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GBll345）B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上；

4.3.3.2二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20％，其合格等级应为国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345）B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上；

4.3.3.3全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。

4.3.4设计文件指定进行射线探伤或超声波探伤不能对缺陷性质作出判断时，可采用射线探伤进行检测、验证。

4.3.5射线探伤应符合国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323）的规定，射线照相的质量等级应符合AB级的要求。

一级焊缝评定合格等级应为《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323）的Ⅱ级及Ⅱ级以上，二级焊缝评定合格等级应为<钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323）的Ⅲ级及Ⅲ级以上。

4.3.6下列情况之一应进行表面检测：

4.3.6.l外观检查发现裂纹时，应对该批中同类焊缝进行100％的表面检n0；

4.3.6.2外观检查怀疑有裂纹时，应对怀疑的部位进行表面探伤；

4.3.6.3设计图纸规定进行表面探伤时；

4.3.6.4检查员认为有必要时。

4.3.7铁磁性材料应采用磁粉探伤进行表面缺陷检测。

确因结构原因或材料原因不能使用磁粉探伤时，方可采用渗透探伤。

4.3.8磁粉探伤应符合国家现行标准《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》（JB/T6061）的规定，渗透探伤应符合国家现行标准《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》（JB/T6062）的规定。

4.3.9磁粉探伤和渗透探伤的合格标准应符合本章中外观检验的有关规定。

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