P91蒸汽管道焊接施工方案Word文档下载推荐.docx

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b）GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》

c）GB50236-97《现场设备，工业管道焊接工程施工及验收规范》

d）SD340-89《火力发电厂焊接工艺评定规程》

e）DL/T679-1999《焊工技术考核规程》

3、手工钨极氩弧焊打底

3.1焊接机具与焊接材料

3.1.1焊接P91钢的焊接设备，应选用焊接特性良好、稳定可靠的整流式焊机。

其容量应能满足焊接规范参数的要求。

3.1.2氩弧焊工机具

3.1.2.1氩弧焊枪选用气冷式。

3.1.2.2氩气减压流量计选用气压稳定，调节灵活的表计，其产品质量和特性应符合国家标准。

3.1.2.3输送氩气的管线应选用质地柔软、耐磨和无裂痕的胶管，且无漏气现象。

3.1.2.4氩弧焊导电线应采用柔软多股铜线，其与夹具应接触良好。

3.1.3焊条电弧焊工机具

3.1.3.1焊机引出电缆线可选用截面为50mm2焊接专用铜芯多股橡皮电缆；

连接焊钳的把线，可选用截面为25mm2焊接专用铜芯多股橡皮电缆。

电缆线外皮绝缘应良好、无破损。

3.1.3.2选用的焊钳应轻巧、接触良好不易发热，且便于焊条的更换。

3.1.3.3测量坡口和焊缝尺寸时，应采用专用的焊口检测器。

3.1.3.4修整接头和清理焊渣、飞溅，宜采用小型轻便的砂轮机。

3.1.4焊接材料

3.1.4.1选用的氩弧焊丝、焊条应与钢材匹配。

选用中应注意化学成分的合理性，以获得优良的焊缝金属成分、组织和力学性能，并要求工艺性能良好。

3.1.4.2氩弧焊丝、焊条。

氩气和钨极等焊接材料的质量，应符合国家标准或有关标准的规定。

如需考察其工艺性能，必要时，可进行焊接材料的工艺性能试验。

3.1.4.3氩弧焊丝使用前应除去表面油、垢等赃物。

焊条除按国家标准规定保管外，于使用前按使用说明书规定，置于专用的烘焙箱内进行烘焙。

推荐的烘焙参数为：

温度350-400℃，时间1-2小时，使用时，应放在80-120℃的便携式保温筒内随取随用。

3.1.4.4氩气使用前应检查瓶体上有无出厂合格证明，以验证其纯度是否符合国家标准规定。

3.1.4.5氩弧焊用的钨极宜选用铈钨极，直径为Φ2.5mm。

钨极于使用前在其端头出磨成适于焊接的尖锥体。

3.2施焊前准备

3.2.1坡口形状和尺寸按设计图纸。

3.2.2坡口加工应采用机械法，坡口修整时，可使用角向砂轮机等轻便工具。

3.2.3坡口及其内外壁两侧15-20mm范围内应将油、漆、垢和氧化皮等杂物清理干净，直至露出金属光泽。

3.2.4为保持管子内壁齐平，遇有管子内壁错口值超过1mm或两侧壁厚不同时，应按DLS007-92规定处理。

3.3焊口组对及定位焊

3.3.1管道坡口截面应平整，应保证两管间隙均匀，对口间隙：

3-5mm;

3.3.2P91钢在不预热条件下，焊接裂纹可达到100%，所以不得在管道上焊接任何临时支撑物，不得强力对口，以减少附加应力。

更不允许利用热膨胀法对口。

坡口钝边厚度不超过2mm，以防止铁水流动性差造成根部未熔合。

3.3.3大管径厚壁管采用定位块进行点固，定位块选用优质低碳钢。

3.3.4点固焊之后应及时进行根层焊接；

根层氩弧焊打底之后不能停滞，必须马上进行焊条电弧焊的填充焊接。

采用定位块点固的焊缝，电弧焊填充到对施焊操作不便处时应以机械方法去除点固块，并打磨干净焊疤，对各焊点处母材进行检查，不得有裂纹、气孔、未熔合等缺陷。

3.4焊前预热

3.4.1采用电阻加热进行预热。

从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的三倍，且不少于100mm，一般采用坡口两侧150mm左右。

3.4.2手工氩弧焊预热220-250℃恒温一定时间，使内外壁温差<

30℃方可焊接。

温度过高不利于焊工操作，易产生夹丝、未焊透缺陷，还会加重根部氧化。

3.5充氩保护

3.5.1为防止P91钢焊缝根部及次根部氧化，氩弧焊打底及电焊填充第一层时，在管内充氩保护。

保护范围以坡口轴向中心为基准，每侧各250-300mm处贴两层可溶纸，以耐高温胶带粘牢固，做成密封气室（可用火柴点火，验证气室密封性）。

或者采用保温棉，利用耐火布包裹做成封堵物，用钢链条联系2个封堵物，在管道中形成气室，热处理结束后，经无损伤探检验合格后，从管管道中取出。

3.5.2采用“气针”或“扁铜管”从探伤工艺孔或坡口间隙或管段尾部充氩。

焊接前预先通入氩气5-15min，，氩气流量20-30L/min，管径小取下限，管径大取上限，以排除管道内空气，排气结果可用打火机测试。

3.5.3施焊过程中流量应保持8-10L/min，流量调接可根据实际情况适当调节。

3.6氩弧焊操作技术

3.6.1打底焊焊接工艺参数

钨极

焊丝牌号

规格

焊接电流

（A）

焊接电压

（V）

焊接速度

（mm/min）

正面保护Ar

Wce-20

TGS-B9

95-115

9-11

60-80

8-10

3.6.2电焊盖面

3.6.2.1选用焊条，Φ2.5一层，Φ3.2三层，其余用Φ4.0。

尽量采用小规格焊条，以便减小焊接线能量，降低晶粒粗化程度。

3.6.2.2电焊焊接工艺参数

焊条规格

Φ2.5

Φ3.2

Φ4.0

焊接电流/A

80-100

110-115

140-180

焊接电压/V

20-22

20-24

20-25

3.6.2.3焊条脱渣性较差，层间注意清渣。

3.6.3氩弧焊打底

推荐采用两层氩弧焊打底。

一、可防止打底焊缝被第一层焊条填充时烧穿；

二、由于氩弧焊焊接线能量较小，会降低根部焊缝背部的氧化程度。

如采用一层氩弧焊打底，则打底焊缝厚度应大于3mm，取3.3-3.5mm为宜，以避免根部产生收缩沟。

3.6.4合理控制管内保护氩气流量

P91钢根部焊缝存在较大的背部氧化问题，必须采用背部充氩保护措施。

一、为了取得良好的保护效果，要合理控制氩气流量，一般控制在8-10L/min为宜；

二、要使管内氩气有流动，以提高管内保护氩气的纯度，并可降低焊接接头的热输入量。

3.6.5多层多道焊

P91钢要求采用小的焊接线能量，采用多层多道焊能够实现。

多层多道焊后层对前层得正火作用能细化晶粒。

注意焊道排列顺序“全位置焊先两侧后中间，横焊交错排列”。

控制焊层厚度一般为焊条直径为宜，焊道宽度一般为焊条直径3倍为宜，最大不超过4倍。

如焊接电流过大、焊层厚度过厚等原因造成焊接热输入量过大，则会引起晶粒粗化，劣化焊接接头性能，用超声波探伤时会出现晶间反射，从而形成一些鳞状波。

3.6.6注意事项

3.6.6.1对口前仔细检查坡口的钝边是否合适，钝边厚度不能超过2mm。

如果钝边过大，由于母材合金含量高、铁水流动性差，容易造成根部未熔。

3.6.6.2在焊口两端管子中250-300mm处贴上两可溶纸，以防充氩时氩气从管道中流失，造成保护不良而产生根部过烧。

3.6.6.3对口间隙最好控制在3-4mm之间，间隙过小容易造成未焊透或间断性根部未熔焊丝；

间隙过大使得焊接操作困难，产生根部焊缝高低不平并伴随未熔焊丝头。

3.6.6.4在施焊的过程中，要把好充氩关。

P91钢由于合金含量高，根部焊缝容易过烧，所以对背部充氩保护要求高。

P91钢打底焊是关键，而打底焊质量好坏的关键是背部充氩保护的质量。

向管内充氩后，要感觉氩气从坡口间隙轻微返出，整个焊口可利用保温棉封堵，拨开一段焊接一段。

3.6.6.5注意打底焊时的操作技术，不能象一般钢材的焊接，送丝一定要均匀，背部焊缝成形，不能靠送焊丝的力量来突出根部，这样根部焊缝容易产生未熔焊丝头。

铁水过渡最好采用自由过渡。

应当采用具有电流衰减特性的焊机，收头时特别注意要把焊接电流衰减下来，填满熔池后再坡口面上甩弧，防止产生弧坑裂纹。

3.6.6.6电焊填充时第一道焊缝应尽能采用小规范焊接，防止打底焊缝烧穿。

每一次都应衰减电流、待填满熔池后再收弧。

防止产生弧坑裂纹。

3.6.6.7层道间需仔细清渣，可用锋钢锯条或角磨机，不可用榔头过重敲击焊缝，以免产生裂纹。

3.6.6.8控制焊接电流使焊接线能量<

25KJ/cm,同时采用多层多道焊以提高焊缝金属韧性。

4、焊条电弧焊填充及盖面

4.1电焊填充及盖面应在氩弧焊打底结束后及时进行，保持一定的层间温度以免裂纹等缺陷。

层间温度控制在200-300℃.采用直流反接法、两人对称焊接。

4.2第一二层电弧焊，采用Φ3.2mm焊条，电流90-130A；

在保证熔化良好的前提下，尽量减少焊接电流，严防烧穿氩弧焊打底焊缝。

4.3中间层和盖面层采用Φ3.2mm焊条，电流90-130A；

各层接头应相互错开。

4.4除第一层外，采用多层多焊道焊接工艺，每层厚度不允许超过焊条直径，焊条的摆动宽度不允许超过4倍的焊条直径，严格控制焊条热输入量。

4.5焊条焊位置时，焊条基本不摆动，有利于减少焊接线能量，保证焊缝良好的机械性能。

焊接中应将每层的焊道的接头错开至少10mm，同时注意尽量焊的平滑，便于清渣和避免出现死角。

4.6焊接过程中必须加强层间清理、检查工作，熔渣、飞溅剔除干净，不得留有层间未熔合、夹渣等缺陷，尤其注意清理接头及焊道两侧。

上层检验合格后及时进行此层焊接。

4.7施焊中，特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满，避免产生弧坑裂纹。

4.8焊接电流大小应适中，不能为追求小的焊接线能量而盲目使用小电流。

若焊接电流降得过低，由于熔池铁水黏度大，流动性差，容易造成未焊透、未熔合。

夹渣等缺陷。

焊接电流控制在保证铁水拉得开，熔池清晰，熔合良好，再次此前提下，提高焊接速度，减少焊层厚度，达到降低焊接线能量的目的。

5、焊后热处理

5.1热处理前必须有一段低温等待时间，100℃左右保持2小时，确保得到100%马氏体组织，并及时进行高温会火处理。

经焊后热处理最终组织为回火马氏体。

5.2P91钢焊后热处理加热温度为750±

10℃；

升降速度≯130℃/h；

温度降至300℃以下可不控制；

5.3P91钢焊接接头焊后热处理恒温时间按壁厚25mm/h计算，壁厚小于30mm时恒温时间最少不得小于3小时；

5.4焊后热处理的加热宽度，从焊缝中心计算，每侧不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm；

5.5热处理的保温宽度，从焊缝中心算起，每侧不小于管道壁厚的5倍，且每侧应比加热器的安装宽度增加不小于100mm，以减小温度梯度；

5.6焊接热处理保温厚度以40-60mm为宜；

5.7热电偶布设于管道外侧采用捆扎式，在焊缝中心按圆周对称位置，且不少于两点；

5.8热处理的测温必须准确可靠，应采用自动温度记录。

所用仪表、热点偶及其附件，已按计量的要求进行标定或校验；

5.9P91管热处理过程曲线如下图所示。

6、P91钢焊接断电应急措施

6.1由于P91钢材焊接工艺的特殊性，为确保施工质量，施焊前在焊口附近预备好大烘把、氧、乙炔皮带和足够了量的瓶装氧气和乙炔气瓶，以防止供电意外中断而引起焊口开裂。

6.2一旦供电意外中断，立即进行脱氧处理：

由火焊工用大烘把对焊口及其热影响区进行加热，大口需要2名火焊工，在焊口两侧各3倍壁厚范围内对称均匀加热，达到300-350℃（便携式红外线温仪检测）后并持续约20min，用保温棉包裹好，保温宽度不小于十倍的壁厚，保温棉应裹紧并固定牢靠。

进行脱氢处理不得对管子做其他施工。

6.3冷却后才能撤出保温棉，打磨清理焊缝及其热影响区，进行PT试验，确认无缺陷，待供电正常后，按照相应焊接工艺要求，进行预热及焊接。