高压碳钢低合金钢管焊接工艺

高压碳钢低合金钢管焊接工艺 QJ/13J10-03-2002 主编单位:退休办 批 准:胡 克 恭 实施日期:2002.10.01 审 核: 编写人: 中国化学工程第十三建设公司发布 2002.10 河北.沧洲 1 1适用范围 1.1本介绍了合成氨、尿素、甲醇、石油高压加氢等装置的高压碳钢、低合金钢管的 焊接工艺，其公称压力为10,32Mpa，工作温度为,40,400?。 1.2接头的坡口加工、组对、焊接工艺及焊接检验的基本要求应符合本标准的规定。其它 技术要求应符合GB50236—98的规定。 2引用标准: GB50235—95 工业管道工程施工及验收规范 GB50236—98 现场设备、工业管道焊接工程施工验收规范 3一般规定 3.1凡参加高压管道焊接的焊工应持有中低压管道相应材料、相应项位的合格证，并按《锅 炉压力容器焊工考试规则》的规定，进行高压管道焊工考试，只能从事合格项位的焊接。 5G合格可以免考1G。 3.2取得施焊合格资格的焊工，在施焊的全过程中应按规定的焊接工艺参数进行焊接，并 真实填写焊接记录(见表5.7)。。 3.3材料的化学成份见表3.2。 高压管道材料的化学成份% 表3.2 材料 C Si Mn Cr Mo 其它 V Ni 20 0.17,0.22 0.17,0.37 0.35,0.65 ?0.25 ?0.25 15MnV 0.12,0.18 0.20,0.60 1.20,1.60 ,0.12 0.03 12CrMo ?0.15 ,0.200.40 0.40,0.70 0.40,0.70 0.40,0.55 ?0.30C u 15CrMo 0.12,0.18 0.17,0.37 0.,400.70 0.80,1.10 0.40,0.55 Cr5Mo ?0.15 ?0.50 ?0.60 ,4.006.00 0.50,0.55 4焊前淮备 4.1坡口加工应采用机械方法，采用热切割下料时，应消除切割表面的氧化层或淬硬层。 坡口尺寸见表4.1。 2 高压管道焊接坡口尺寸 表4.1 坡口角度 厚度 间隙 钝边 型式 简图 H R mm C P α1 α2 V 3,8 ,2.5 ,1.5 ,70 2160 α 9,16 2.5,3 1.5,2 60,65 11 1 1.C P 1.5- 5- ?0.5 双V ,34 155/3 ,32.5 1.5,2 ,7080 30,40 2.α2 5 α1 1.5C P 2? -2.0.5 U 15,34 ,32.5 1.5,2 ,3020 ,46 5 α 22 H R =1.5C P 2?6 -2. 4.2高压管道焊接材料选用见表4.2，并应具有质量合格证。 0.5 5 3 高压管道焊接材料选用 表4.2 焊条 母材 焊丝 备注 型号 牌号 E4303(根层) J422 T1G—J50 20 E4315(余层) J427 (H08MnSiTiRe) E4316(余层) J426 氩气纯 E5015 J507 度为 15MnV H08Mn2SiA E5016 J506 99.98% 12CrMo E5515—B1 R207 H08CrMoA 15CrMo E5515—B2 R307 H13CrMoA 1 Cr5Mo E1—5MoV—15 R507 4.3焊条使用前应按规定烘干，酸性焊条在150,200?恒温1-2h，碱性焊条在350,400?恒温1.5,2h。 4.4高压管道焊接允许最低环境温度及预热要求见表4.4。 高压管道焊接允许最低环境温度及预热要求 表4.4 母材 允许焊接最低环境温度 壁厚mm 预热温度? 备注 <16 不预热 20 ,10 16,26 100,200 >10?不预热 >26 150,250 <16 不预热 15MnV ,5 16,24 150,200 >10?不预热 >24 200,250 <16 150,200 12CrMo ,5 16,24 200,250 15 CrMo >24 250,300 <16 200,250 Cr5Mo 5 16,24 250,300 >24 300,350 4.5接头组对时，其错口应符合下列要求: 壁厚?15mm 错口?0.5mm 壁厚>15mm 错口?1mm 接头组对后，两管的轴线应在一直线上，偏斜错差不得超过1/1000。 4.6为了便于装配，封闭段焊口可以酌加永久性与母材同材质的衬垫，其规格为3×40mm，装配见图4.6。 4 55? 30? 图4.6永久封垫装配图 4.7尽量采用坡口外点固焊如图4.7所示，如采用根部坡口内点固焊，点焊缝是正式焊缝的一部分，必须与正式焊接相同，点焊缝两端打成缓坡形，以利接头。 桥形铁点固 园钢点固 图4.7坡口外点焊 4.8管子焊接前应将坡口及其附近20mm表面上的脏物、油迹、水份和锈斑等清除干净。 5焊接工艺 5.1高压管道宜用下列方法焊接 a)小管宜用钨极氩弧焊，若受条件限制，亦可采用氧乙炔焰焊接，壁厚不应>6mm; b)大管宜用手工电弧焊，为了保证根层质量，可用酸性焊条打底，用碱性焊条填充盖面; c)推荐采用氩弧焊打底，手工电弧性填充盖面的组合焊法，可以充分发挥两种焊法的优势，既能保证质量，又能保证速度; d)高压管道焊接，宜用转动平焊。 5.2氧乙炔焰应用中性焰，中号焊炬。焊后进行正火处理，以消除过热组织。 5.3氩弧焊应采用含2%氧化钍或铈钨极，钨极端部呈圆锥形尖端呈球形，圆锥高度为3—4倍钨径，直流正极性联接，采用左向焊法，工艺参数见表5.3。 钨极氩弧焊工艺参数 表5.3 管壁厚mm 焊丝直径mm 钨极直径m 平均电流A 气体流量正/反l/min ?5 1.5 2 75,85 8/4,6 ?9 2 2.5 80,90 8/4,6 >9 2.5 3 85,95 8/4,6 焊接第一填充层时，管内仍应充氩。 5.4手工电弧焊除向上立焊外，都采用右向焊法，工艺参数见表6.4。 5 手工电弧焊工艺参数 表6.4 管壁厚mm 焊条直径mm 平均电流A 2.5 75,95 ?5 3.2 115,135 2.5 75,95 ?9 3.2 115,135 2.5 75,95 >9 3.2 115,135 4.0 140,160 5.5采用氩弧焊打底手弧焊填充盖面的组合焊是最科学的焊接方法。焊填充层时若烧穿根层，则焊件报废，应从头开始。 5.6推荐采用多层多道焊工艺。摆动幅度不能大于焊材直径的4倍，焊层的厚度以2,4mm为宜，一般不大于焊材直径(根层除外)。接头应互相错开。 5.7焊缝焊完后，焊工应打上自己的钢印，并及时填写“高压管道焊接记录”(见表5.7)。 高压管道焊接工作记录 表5.7 工程名称 施工单位 年 月 日 规材焊接 焊接 环境 焊前 热处理 探伤结果焊工姓名线号 焊口编号 格 质 方法 材料 温度 预热 方法 及编号 及其钢印 5.8高压管道焊后热处理见表5.8。 高压管道焊后热处理要求 表5.8 热处理条件 壁厚 焊接方法 母材 mm 温度? 每mm保温时间min 冷却方式 >20 SMAW 保温缓冷 20 850,900 0.5,1 ?6 OFW 平静空气中 >20 SMAW 600,650 2,2.5 缓冷 15MnV ?6 OFW 930,950 1,1.5 平静空气 12CrMo 不限 SMAW 680,710 2,2.5 缓冷 15 CrMo ?6 OFW 930,950 1,1.5 平静空气 150l/h冷至600?再以 同材质焊材 较慢的速度 Cr5Mo 不限 850,870 3,5 冷至室温 高铬镍焊材 焊后缓冷 6 注:气焊件焊后冷至300?以下再热处理。 6焊接检验 6.1焊缝外观应满足以下要求: a)成形良好，无裂纹、气孔、夹渣和未熔合，转动焊不允许咬边，固定焊允许局部咬边，深度不大于0.3mm，累计长度不大于20%; b)余高，当壁厚小于10mm时为1.5,2mm，当壁厚?10mm时为2,2.5mm; c)宽度以每侧盖过坡口面1.5,2.5mm。 6.2焊缝无损检测应满足下列要求: a)组合焊打底后100%X射线探伤，?级合格; b)盖面后，转动焊20%，固定口100%X射线探伤，?级合格; c)有条件的可以超声波探伤代替最终的X探伤，超声波为?级合格。 6.3同一部位的返修次数不得多于2次。 7