高壓碳鋼低合金鋼管焊接工藝

[ 關鍵詞：合金鋼管　發(fā)表日期：2022-11-08 20:13:42 ]

高壓碳鋼低合金鋼管焊接工藝

1 適用范圍

1.1 本標準介紹了合成氨、尿素、甲醇、石油高壓加氫等裝置的高壓碳鋼、低合金鋼管的 焊接工藝，其公稱壓力為 10～32Mpa，工作溫度為－40～400℃。
1.2 接頭的坡口加工、組對、焊接工藝及焊接檢驗的基本要求應符合本標準的規(guī)定。其它 技術要求應符合 GB50236—98 的規(guī)定。

2 引用標準： 引用標準： GB50235—95 GB50236—98 工業(yè)管道工程施工及驗收規(guī)范 現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工驗收規(guī)范

3 一般規(guī)定

3.1 凡參加高壓管道焊接的焊工應持有中低壓管道相應材料、 相應項位的合格證， 并按 《鍋 爐壓力容器焊工考試規(guī)則》的規(guī)定，進行高壓管道焊工考試，只能從事合格項位的焊接。 5G 合格可以免考 1G。
3.2 取得施焊合格資格的焊工，在施焊的全過程中應按規(guī)定的焊接工藝參數進行焊接，并 真實填寫焊接記錄表（見表 5.7）。 。
3.3 材料的化學成份見表 3.2。 高壓管道材料的化學成份% 材料 20 15MnV 12CrMo 15CrMo Cr5Mo C 0.17～0.22 0.12～0.18 ≤0.15 0.12～0.18 ≤0.15 Si 0.17～0.37 0.20～0.60 0.20～0.40 0.17～0.37 ≤0.50 Mn 0.35～0.65 1.20～1.60 0.40～0.70 0.40～0.70 ≤0.60 0.40～0.70 0.80～1.10 4.00～6.00 0.40～0.55 0.40～0.55 0.50～0.55 Cr ≤0.25 0.03～0.12 Cu≤0.30 Mo 表 3.2 V Ni ≤0.25 其它

4 焊前淮備

4.1 坡口加工應采用機械方法，采用熱切割下料時，應消除切割表面的氧化層或淬硬層。 坡口尺寸見表 4.1。 2 高壓管道焊接坡口尺寸型式 V 簡圖 厚度 H mm α 表 4.1 間隙 C 2～2.5 2.5～3 鈍邊 P 1～1.5 1.5～2 坡口角度 α1 60～70 60～65 α2 R 3～8 9～16 雙V P 1. C α2 15～34 5/3 2.5～3 1.5～2 70～80 30～40 α1 1.5 C P 2± U H α 15～34 2.5～3 1.5～2 20～30 4～6 R P 2± 1.5 C
4.2 高壓管道焊接材料選用見表 4.2，并應具有質量合格證。 3 高壓管道焊接材料選用 母材 型號 E4303（根層） 20 E4315（余層） E4316（余層） 15MnV 12CrMo 15CrMo 1 Cr5Mo 恒溫 1.5～2h。
4.4 高壓管道焊接允許最低環(huán)境溫度及預熱要求見表 4.4。 高壓管道焊接允許最低環(huán)境溫度及預熱要求 母材 允許焊接最低環(huán)境溫度 壁厚 mm <16 20 －10 16～26 >26 <16 15MnV －5 16～24 >24 <16 12CrMo －5 16～24 15 CrMo >24 Cr5Mo <16 5 16～24 >24
4.5 接頭組對時，其錯口應符合下列要求： 壁厚≤15mm 壁厚>15mm 錯口≤0.5mm 錯口≤1mm E5015 E5016 E5515—B1 E5515—B2 E1—5MoV—15 焊條 牌號 J422 J427 J426 J507 J506 R207 R307 R507 表 4.2 焊絲 備注 T1G—J50 （H08MnSiTiRe） 氬氣純 度為 99.98% H08Mn2SiA H08CrMoA H13CrMoA 4.3 焊條使用前應按規(guī)定烘干，酸性焊條在 150～200℃恒溫 1-2h，堿性焊條在 350～400℃ 表 4.4 預熱溫度℃ 不預熱 100～200 150～250 不預熱 150～200 200～250 150～200 200～250 250～300 200～250 250～300 300～350 備注 >10℃不預熱 >10℃不預熱 接頭組對后，兩管的軸線應在一直線上，偏斜錯差不得超過 1/1000。 4.6 為了便于裝配， 封閉段焊口可以酌加永久性與母材同材質/鋼號/牌號/鋼級的襯墊， 其規(guī)格為 3×40mm， 裝配見圖 4.6。 4 55° 30° 圖
4.6 永久封墊裝配圖
4.7 盡量采用坡口外點固焊如圖 4.7 所示，如采用根部坡口內點固焊，點焊縫是正式焊縫 的一部分，必須與正式焊接相同，點焊縫兩端打成緩坡形，以利接頭。 橋形鐵點固 圖 4.7 坡口外點焊 園鋼點固
4.8 管子焊接前應將坡口及其附近 20mm 表面上的臟物、油跡、水份和銹斑等清除干凈。

5 焊接工藝

5.1 高壓管道宜用下列方法焊接 a）小管宜用鎢極氬弧焊，若受條件限制，亦可采用氧乙炔焰焊接，壁厚不應>6mm； b）大管宜用手工電弧焊，為了保證根層質量，可用酸性焊條打底，用堿性焊條填充 蓋面； c）推薦采用氬弧焊打底，手工電弧性填充蓋面的組合焊法，可以充分發(fā)揮兩種焊法 的優(yōu)勢，既能保證質量，又能保證速度； d）高壓管道焊接，宜用轉動平焊。 5.2 氧乙炔焰應用中性焰，中號焊炬。焊后進行正火處理，以消除過熱組織。
5.3 氬弧焊應采用含 2%氧化釷或鈰鎢極，鎢極端部呈圓錐形尖端呈球形，圓錐高度為 3— 4 倍鎢徑，直流正極性聯(lián)接，采用左向焊法，工藝參數見表 5.3。 鎢極氬弧焊工藝參數 管壁厚 mm ≤5 ≤9 >9 焊絲直徑 mm 1.5 2 2.5 鎢極直徑 m 2 2.5 3 平均電流 A 75～85 80～90 85～95 表 5.3 氣體流量正/反 l/min 8/4～6 8/4～6 8/4～6 焊接第一填充層時，管內仍應充氬。
5.4 手工電弧焊除向上立焊外，都采用右向焊法，工藝參數見表 6.4。 5 手工電弧焊工藝參數 管壁厚 mm ≤5 焊條直徑 mm 2.5 3.2 2.5 3.2 2.5 3.2 4.0 層，則焊件報廢，應從頭開始。 表 6.4 平均電流 A 75～95 115～135 75～95 115～135 75～95 115～135 140～160 ≤9 >9
5.5 采用氬弧焊打底手弧焊填充蓋面的組合焊是最科學的焊接方法。焊填充層時若燒穿根 5.6 推薦采用多層多道焊工藝。 擺動幅度不能大于焊材直徑的 4 倍， 焊層的厚度以 2～4mm 為宜，一般不大于焊材直徑（根層除外） 。接頭應互相錯開。
5.7 焊縫焊完后，焊工應打上自己的鋼印，并及時填寫“高壓管道焊接記錄” （見表 5.7） 。 高壓管道焊接工作記錄 工程名稱 線號 焊口編號 規(guī) 格 施工單位 材 質 焊接 方法 焊接 材料 年 環(huán)境 溫度 月 焊前 預熱 日 熱處理 方法 探傷結果 焊工姓名 及編號 及其鋼印 表 5.7 5.8 高壓管道焊后熱處理見表
5.8。 高壓管道焊后熱處理要求 母材 壁厚 焊接方法 mm 20 15MnV 12CrMo 15 CrMo >20 ≤6 >20 ≤6 不限 ≤6 SMAW OFW SMAW OFW SMAW OFW 溫度℃ 850～900 600～650 930～950 680～710 930～950 表 5.8 熱處理條件 每 mm 保溫時間 min 0.5～1 2～2.5 1～1.5 2～2.5 1～1.5 冷卻方式 保溫緩冷 平靜空氣中 緩冷 平靜空氣 緩冷 平靜空氣 150l/h 冷至 600℃再以 較慢的速度 850～870 3～5 冷至室溫 焊后緩冷 6 同材質/鋼號/牌號/鋼級焊材 Cr5Mo 不限 高鉻鎳焊材 注：氣焊件焊后冷至 300℃以下再熱處理。

6 焊接檢驗

6.1 焊縫外觀應滿足以下要求： a）成形良好，無裂紋、氣孔、夾渣和未熔合，轉動焊不允許咬邊，固定焊允許局部 咬邊，深度不大于 0.3mm，累計長度不大于 20%； b）余高，當壁厚小于 10mm 時為 1.5～2mm，當壁厚≥10mm 時為 2～2.5mm； c）寬度以每側蓋過坡口面 1.5～2.5mm。
6.2 焊縫無損檢測應滿足下列要求： a）組合焊打底后 100%X 射線探傷，Ⅱ級合格； b）蓋面后，轉動焊 20%，固定口 100%X 射線探傷，Ⅱ級合格； c）有條件的可以超聲波探傷代替最終的 X 探傷，超聲波為Ⅰ級合格。
6.3 同一部位的返修次數不得多于 2 次。