實用工藝管道焊接實用工藝的要求

1、5.6工藝管道焊接工藝要求一、管道焊接施工要求1、管道切口質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：切口表面應(yīng)平整、無裂紋、重皮、毛刺、凹凸、縮口、熔渣、氧化物、鐵屑等； 切口端面傾斜偏差不應(yīng)大于管子外徑的1%,且不得超過3mm ; 有坡口加工要求的，坡口加工形式按焊接方案規(guī)定進行。2、管道預(yù)制時應(yīng)按單線圖規(guī)定的數(shù)量、規(guī)格、材質(zhì)等選配管道組成件，并 按單線圖標明管道的系統(tǒng)號和按預(yù)制順序標明各組成件的順序號。3、管道預(yù)制時，自由管段和封閉管段的選擇應(yīng)合理，封閉段必須按現(xiàn)場實 測尺寸加工，預(yù)制完畢應(yīng)檢查內(nèi)部潔凈度，封閉管口，并按順序合理堆放。4、管道對接焊縫位置應(yīng)符合下列規(guī)定：管道位置距離彎管的彎曲起點不得小于管子外徑

2、或不小于100mm ；管子兩個對接焊縫間的距離不大于 5mm.支吊架管部位置不得與管子對接焊縫重合， 焊縫距離支吊架邊緣不得小于50mm ;管子接口應(yīng)避開疏放水、放空及儀表管的開孔位置，距開孔邊緣不應(yīng)小于 50mm，且不應(yīng)小于孔徑。5、管道支架的形式、材質(zhì)、加工尺寸及精度應(yīng)嚴格按照相關(guān)圖集進行制作， 滑動支架的工作面應(yīng)平滑靈活，無卡澀現(xiàn)象。6、制作合格的支吊架應(yīng)進行防腐處理，并妥善分類保管。支架生根結(jié)構(gòu)上的孔應(yīng)采用機械鉆孔。二、管道安裝1、管道安裝前應(yīng)具備下列條件：與管道有關(guān)工程經(jīng)檢驗合格，滿足安裝要求；管子、管件、管道附件等已檢驗合格，具有相關(guān)證件；管道組成件及預(yù)制件已按設(shè)計核對無誤，內(nèi)部已

3、清理干凈無雜物。2、管道安裝應(yīng)按單線圖所示，按管道系統(tǒng)號和預(yù)制順序號安裝。安裝組合 件時，組合件應(yīng)具備足夠剛性，吊裝后不應(yīng)產(chǎn)生永久變形，臨時固定應(yīng)牢固可靠。3、管道水平段的坡度方向以便于疏放水和排放空氣為原則確定。4、管道連接時，不得用強力對口，加熱管子，加偏墊或多層墊等方法來消 除接口端面的空隙、偏斜、錯口或不同心等缺陷。5、管子或管件的坡口及內(nèi)外壁10-15mm 范圍內(nèi)的油漆、垢、銹等，在對 口前應(yīng)清除干凈，顯示出金屬光澤。管子對口一段應(yīng)平直，焊接角變形在距離接 口中心2 00m m處測量，當(dāng)管子公稱通徑DNv 100mm 時，折口的允許偏差a 100mm 時，允許偏差 aW3mm。6、管

4、道對口一般應(yīng)做到內(nèi)壁齊平，如有錯口時，對接單面焊的局部錯口值 不應(yīng)超過壁厚的10 %，且不大于1mm，對接雙面焊的局部錯口值不應(yīng)超過焊 件厚度的10%，且不大于3 mm。對口符合要求后，應(yīng)墊置牢固，避免焊接過 程中管子移動。7、管道安裝應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際條件進行組織，原則為先大管后小管，安裝工 作有間斷時，應(yīng)及時封閉管口，管道安裝的允許偏差為：項目允許偏差標咼架空室外V 15水平管彎曲度DNW1001/1000 且 1001.5/1000 20立管鉛垂度 2/1000且 75210041）引弧及起焊：在圖6-22所示A點坡口面上引弧至間隙內(nèi)，使焊條在兩 鈍邊作微小橫向擺動，當(dāng)鈍邊熔化鐵液與焊條熔滴

5、連在一起時，焊條上送，此時焊條端部都到達坡口底邊，整個電弧的 2/3將在管內(nèi)燃燒，并形成第一個熔孔。 在仰焊至斜仰焊位置運條時，必須保證半打穿狀態(tài)；至斜立焊及平焊位置，可運 用頂弧焊接，其運條角度變化過程及位置如圖 6-22所示。穿狀態(tài)；至斜立焊及平焊位置，可運用頂弧焊接口其運條角度變化過程 及位置如圖 22所示。圖d22水平IS定骨于的焊按順序及焊條角度電）焊接順序b）焊條角度sb、*為就株穿透管子背面長與弧柱全氏之比為了在仰焊部位消除和減少內(nèi)凹現(xiàn)象，除了合理選擇坡口角度和焊接電流以 外，斷弧動作要果斷，引弧動作要準確和穩(wěn)當(dāng)，在坡口兩側(cè)停留時間不宜過多， 焊接電弧要短，并借助電弧的吹力使熔池

6、金屬推向背面。2）仰焊及下爬坡部位的焊接：應(yīng)壓住電弧做橫向擺動運條，運條幅度要小， 速度要快，焊條與管子切線傾角為 80-85。左右。隨著焊接向上進行，焊條角度變大，焊條深度慢慢變淺。在7點位置時，焊 條端部離坡口底邊約1mm，焊條角度為100-105。，這時約有1/2電弧在管內(nèi) 燃燒，橫向擺動幅度增大，在坡口兩端稍作停頓。到達立焊時，焊條與管子切線 的傾角為90 。3）上爬坡和平焊部位的焊接，焊條接線向外帶出，焊條端部離坡口底邊約2mm，這時1/3電弧在管內(nèi)燃燒。上爬坡的焊條角度與管切線夾角為85-90 平焊交接為80。左右，并在圖6-22aB點收弧。4）若采用斷弧焊手法時，接弧位置要準確。

7、每次接弧時，焊條要對準熔池 前部的1/3左右處，是每個熔池覆蓋前一個熔池 2/3左右。滅弧動作要干凈利落，不要拉長弧。滅弧與接弧的時間間隔要短，滅弧頻率 大體為仰焊和平焊區(qū)段每分鐘 35-40次，立焊區(qū)段每分鐘40-50次。5）焊接過程中，要使熔池的形狀和大小基本保持一致，熔池鐵液清晰明亮， 熔孔始終深入每側(cè)母材0.5-1mm。6） 在前半圈起焊區(qū)（即A點-6點區(qū)）5-10mm 范圍，焊接時焊縫應(yīng)由薄 變厚，使形成一斜坡；而在平焊位置收弧區(qū)（即12點-B點區(qū)）5-10mm 范圍， 則焊縫應(yīng)由薄變厚，使形成一斜坡，以利于與后半圈接頭。（2 ）接頭方法 仰焊、平焊的接頭，是整個固定管道焊口的關(guān)鍵，

8、在接頭 處最易產(chǎn)生內(nèi)凹、焊瘤、夾渣、未焊透、氣孔等缺陷。為了便于接頭，在焊前半 圈時，仰焊的起焊處和平焊的收尾處都應(yīng)超過管道垂直中心線 5-10mm。1）仰焊接頭方法：由于起焊處容易產(chǎn)生氣孔、未焊透等缺陷，故接頭時應(yīng) 把起焊處的原焊縫用電弧割去一部分 （約10mm長），這樣既割除了可能有缺陷 的焊縫，而形成緩坡形割槽，也便于接頭。其操作方法如下：首先用長弧烤熱接 頭部分，稍微壓短電弧，此時弧長約等于兩倍焊條直徑。從超越接頭中心約 10mm 的焊波上開始焊接。此時電弧不宜壓短，也不作橫向擺動，一旦運條至 接頭中心時，立即拉平焊條壓出熔化鐵液向后推送， 未凝固的鐵液即被割除而形 成一條緩坡形的割槽

9、。焊條隨即回到原始位置（約30 ）從割槽的后端開始焊接。運條至接頭中心時切勿滅弧，必須將焊條向上頂一下，以打穿未熔化的根部， 使接頭完全熔合（圖6-23 ）.對于重要管道或使用低氫型焊條焊接時，可用銼等手工加工方式修理接頭處， 把仰焊接頭處修理為緩坡形，然后再施焊。2 ）平焊接頭方法：先修理接頭處，是形成一緩坡形；選用適中的電流值，當(dāng)運條至斜立焊（立平焊）位置時，焊條前傾，保持頂弧焊，并稍作橫向擺動（圖 6-24），當(dāng)距接頭處尚有3-5mm 間隙，即將封閉時，決不可滅弧。接頭封閉的時候，需把焊條向里稍微壓一下，此時，可聽到電弧打穿根部而產(chǎn)生的“噼啪”聲，并且在接頭處來回擺動以延長停留時間，從而

10、保證充分的熔合。熄弧之前,必須填滿熔池，而后將電弧引致坡口一側(cè)熄滅C）焊條 端起焊接頭用頂弧焊法圖鼻24平焊接頭用頂弧焊法圖6-23柳焊接矢操柞示意圖a）電彈預(yù)熱后開始用燈殂焊接b）扭平焊條髀備割槽）焊條下壓一下，若聽到“噗噗”聲后，表筍根部已熔透，恢復(fù)原來的操作手 悅停留時間，從而保證充分的箱合。熄弧之前，必須填滿熔池，而后將 電弧引至坡口一側(cè)熄滅。3）與宦位焊縫接頭：當(dāng)運條至 定位焊點時，將焊條向下壓一下，如 聽到“噗噗聲后，快速向前施焊， 到定位焊縫另一端時焊條在接頭處 稍停，將焊條向下壓一下，若聽到 疼噗噗“聲后，表明根部已熔透、恢 復(fù)原來的操作手注。4）換焊條時接頭：有熱接和冷接兩種

11、接法熱接：在收弧處尚保持紅熱狀態(tài)，立即從熔池前面引弧，迅速把電弧拉到收 弧處，見圖6-25所示。冷接：即熔池已經(jīng)凝固冷卻，必須將收弧處打磨成斜坡，并在其附近引弧，再拉到打磨處稍作停頓，待先焊焊縫充分熔化，方可向前正常焊接。圖&25紅熱狀態(tài)時的接頭方法4）換焊條時接頭：有熱接和冷接兩種接法。熱接；在收弧處尚保持紅熱狀 態(tài)，立即從熔池前面引弧，迅速把電 弧拉到收弧處，見圖金25所示冷接：即熔池已經(jīng)凝固冷卻必 須將收弧處打磨成斜坡并在其附近引弧，再拉到打磨處稍柞停頓，待 先焊焊縫充分熔化，方可向前正常焊接舟管道施工中焊接缺陷的產(chǎn)生及預(yù)防根據(jù)工程施工過程中的具體情況，結(jié)合多年的施工管理經(jīng)驗，如何防止焊

12、接 缺陷的產(chǎn)生，以便為提高管道焊接工程質(zhì)量，焊接施工時，焊條、焊絲的選擇、 使用方法、焊接條件和施工管理等任何一個方面的失誤，都可導(dǎo)致“焊接缺陷” 的產(chǎn)生。而一項不當(dāng)?shù)暮附庸に嚰安贿m當(dāng)?shù)暮附訁?shù)的選擇更是造成焊接缺陷的 主要原因。焊接缺陷大致可分為內(nèi)部缺陷和外部缺陷兩類。 內(nèi)部缺陷主要指氣孔、 未焊透，裂縫，未熔合及夾渣等。外部缺陷是指表面裂紋，表面氣孔，凹坑，焊 瘤和咬邊等形狀缺陷，以及熱變形，錯邊或角焊縫的焊腳尺寸不足等尺寸上的缺 陷。夾渣夾渣分單個的與條狀的兩類。有的外形不規(guī)則，也有的呈球狀。他們都是焊 縫金屬中殘留的外來固體物質(zhì)。用藥芯焊絲焊接時會產(chǎn)生一層溶渣覆蓋于焊縫表 面，當(dāng)溶渣在

13、熔融的焊縫金屬中來不及浮出表面而停留在金屬內(nèi)時，就形成夾渣。這些夾渣削弱了焊縫，并且可能成為一種裂紋源。他們可由下列因素造成：1. 前層的焊道清渣不干凈；2 .不穩(wěn)定的運條速度；3. 不適當(dāng)?shù)暮附z角度，使熔渣流到電弧前面；4. 擺動幅度太寬；5. 運條速度太慢，使熔池處在電弧前面；6. 電流控制得太低米用下面措施可以避免：1 .仔細清理前一焊道的熔渣，特別是沿焊道的兩側(cè)；2 .采用均勻的運條速度；3. 增加焊炬的傾斜角，避免熔渣流到電弧前面；4. 使用較窄的擺幅；5. 提高運條速度，以便使電弧位于熔池的前面；6 .提高電流設(shè)定值。二、氣孔氣孔是在焊縫金屬中的一種充滿氣體（H2，N2，CO）的空

14、穴。氣孔一般呈圓 形或橢圓形，內(nèi)壁潔凈光滑。他們可以密集的分布在焊縫的某一部位，也可以沿 著焊縫的全長分布。氣孔減小了焊縫橫截面，使其受到削弱。氣孔可以在焊縫內(nèi) 部，也可以穿透到焊縫表面，或者兩種都有。也有的表現(xiàn)為焊縫表面的凹坑或長條狀氣溝。當(dāng)從凹坑部分釋放出來的氣體，受到半熔融熔渣的抑制，被封閉與熔渣與熔融金屬間，造成熔融金屬的下凹，當(dāng)金屬凝固時，即成氣溝。如圖2-1氣孔可由下列一個或多個因素造成：氣孔(a)(b)（c）圖2-1氣孔，凹坑，氣溝一例1、用于保護電弧及熔池的保護氣體流量不夠；2、 保護氣體流量過大，將空氣卷入，或風(fēng)速大造成保護氣體的覆蓋偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致保護不良；3、保護氣體混有雜質(zhì)或

15、受潮；4、焊接電流過大，或電弧電壓過太高；5、焊絲干伸長度過長；6、 過快的運條速度，導(dǎo)致氣體還沒逸出之前，焊接熔池以凝固；7、母材或焊絲表面有銹，油脂,濕氣或臟物；8、母材中的雜質(zhì)，如鋼中的S含量過高,根據(jù)上列原因，可采用下列相應(yīng)措施，以消除氣孔的產(chǎn)生1. 增加保護氣體流量，在無風(fēng)時,流量為20-25L/Min;2. 采取防風(fēng)措施，防止穿堂風(fēng).在室外焊接，氣體保護焊時當(dāng)風(fēng)速超過2m/s時，要 設(shè)置防風(fēng)措施；3. 增加去除氣體中濕氣的裝置，及保證氣體純度；4. 調(diào)整至合適的焊接電流或電弧電壓，或調(diào)整送絲速度；5. 縮短干身長度或調(diào)整焊炬角度，清理噴嘴內(nèi)附著的飛濺物，改善氣體保護；6. 減慢運條

16、速度；7. 清理母材或焊絲表面；三裂紋對焊接接頭質(zhì)量影響最大的是裂紋，裂紋的產(chǎn)生可以由不適當(dāng)?shù)暮附庸に嚒⒑腹ぜ夹g(shù)或材料所致。按照裂紋發(fā)生的時間可劃分為冷裂紋與熱裂紋兩種， 這些 裂紋可以垂直或平行于焊縫。橫向裂紋垂直于焊縫軸線，是縱向收縮應(yīng)力作用所 引起的；縱向裂紋常常發(fā)生于高的接頭拘束及高的冷卻速度條件下， 預(yù)熱往往可 以減少這些裂紋的發(fā)生。1.熱裂紋熱裂紋又稱“結(jié)晶裂紋”，當(dāng)焊縫金屬凝固時，如果在枝晶間存在富集雜質(zhì)元素 的低熔點相薄膜，在焊接應(yīng)力的作用下就會產(chǎn)生熱裂紋。 硫和磷是最易形成低熔 點相的元素，它們的作用也會因含炭量的增加而提高。按熱裂紋的形態(tài)，可分為“縱向裂紋”、“橫向裂紋”、

17、“弧坑裂紋”，“熱影響 區(qū)（HAZ ）液化裂紋”等。熱裂紋發(fā)生在凝固溫度至 Ar3以上溫度，其微觀特征為沿晶界分布。這類 裂紋常常因為母材中含S、P含量過高，也可能因為不適當(dāng)?shù)氖栈》椒ㄋ?。?裂紋也常常發(fā)生在熔深較深的焊縫中 （即焊道的深寬比超過1.2），這在“梨形” 焊縫中多有發(fā)現(xiàn)。熱裂紋可由下列措施加以避免或減少到最少程度。（1）采取預(yù)熱，以降低收縮應(yīng)力；（2）使用清潔的或未被污染的保護氣體；（3）增加焊道的橫截面；（4）調(diào)節(jié)焊接規(guī)范，更改焊道的外形輪廓，即控制焊道的深寬比不超過1.2 ；（5）采用雜質(zhì)元素含量很低的母材；（6）使用含Mn量高的焊絲，提高焊絲的 Mn/S之比?；】恿鸭y是深

18、度很淺的熱裂紋，他們往往是因不適當(dāng)?shù)氖栈》椒ㄋ稹?為了避 免弧坑裂紋，可以采取返回移動焊絲，或在斷弧前停止運條，將電弧間斷停止幾 次，使弧坑填滿。2、冷裂紋冷裂紋形成于Ar3溫度以下，通常在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間（約200300 C以 下）有的焊后立即出現(xiàn)，有的經(jīng)幾小時乃至幾天后才出現(xiàn)，故亦稱延遲裂紋。其 微觀特征是穿晶斷裂，繼續(xù)延伸。促成冷裂紋的主要因素有三個方面， 即鋼種的 淬硬傾向、氫的作用和焊接接頭的拘束應(yīng)力。焊前預(yù)熱，使用干燥的、高純的保 護氣體及適當(dāng)?shù)那謇砉ば蚨加兄诜乐惯@類缺陷的產(chǎn)生。使用藥芯焊絲通常比實 芯焊絲產(chǎn)生冷裂紋要少，這是因為藥芯焊絲氣保護焊的線能量高， 提供了更多的

19、預(yù)熱效應(yīng)，也有助于減少因過快的冷卻速度而產(chǎn)生淬硬組織等。冷裂紋可產(chǎn)生在焊縫、熱影響區(qū)，也可能擴展到母材之中。焊縫中的冷裂紋可以由下述一個或多個因素造成：（1）相比于母材的厚度，焊道的橫截面太??；（2）不良的裝配，如間隙過大，錯邊等；（3）高的接頭拘束；（4）弧坑裂紋的延伸。避免焊縫中冷裂紋的最好方法是：（1）要選用合適的焊接線能量，增加焊道的橫截面尺寸；（2）降低間隙寬度；（3）預(yù)熱，必要時可采用后熱或緩冷措施，以降低冷卻速度；（4）填滿弧坑；（5）選用擴散氫含量少的焊絲及按焊條說明書要求烘干焊條；（6）避免強力組對焊口四、未熔合和未焊透未熔合發(fā)生在焊道之間或焊道與母材之間，通常是因為被焊部位

20、未能完全熔 化結(jié)合或液態(tài)金屬流動不充分所造成的。這種缺陷的另一種形式是根據(jù)未熔合， 即未焊透，其起因可與未熔合相同，也可能是由于電流太小或焊接熱輸入不夠所 導(dǎo)致。坡口設(shè)計不當(dāng)，焊接工藝或操作不當(dāng)?shù)纫材軐?dǎo)致未焊透。圖4-1藥芯焊絲的熔深比實芯焊絲稍淺，且焊絲熔融量大，熔融金屬容易流淌到電弧前 面，因此，當(dāng)操作不當(dāng)時，藥芯焊絲容易形成未熔合或未焊透缺陷。當(dāng)采用擺動 焊接工藝時，若兩側(cè)停留時間不足，容易產(chǎn)生未熔合。在多層焊時，也常常容易 出現(xiàn)未熔合，尤其是當(dāng)上一道焊道過分突起時。因此，如果上一道焊道過分突起， 則必須用砂輪打磨或在突起外減慢焊速， 適當(dāng)增加在焊道兩側(cè)的停留時間，以便 充分熔化。產(chǎn)生未

21、熔合的原因，可能有下面幾種:1、焊接規(guī)范不合適，電流太小或電弧電壓太高，使電弧吹力過小，熔深不夠。2、運條速度不當(dāng)，過快則易使熔融金屬跟不上，過慢則易使熔融金屬往前淌, 減小熔深；3、焊炬角度不合適，焊絲未對準，不能保證充分熔透；4、坡口寬，擺動弧度過大，兩側(cè)停留時間不夠； 5、坡口角度狹小，不能充分熔透;6、坡口內(nèi)焊道突起過高，尤其是坡口底部的焊道。(0)未焰合圖4-1未熔合和未焊透一例相應(yīng)的防止方法是：1、選擇合適的電流、電壓及焊接速度，以保證有足夠的熔深;2、焊炬要盡量垂直坡口面，焊絲要對準前層焊道的縫邊；3、不要擺動過寬，在兩側(cè)要充分停留；4、調(diào)整坡口角度，鈍邊大小、根部間隙；5、用砂

22、輪等工具打磨掉焊道過高凸起部分。五、咬邊和焊瘤當(dāng)焊接條件選擇不當(dāng)，或操作手法不合適，就可能造成咬邊或焊瘤。一般講,焊接速度過快，容易產(chǎn)生咬邊。當(dāng)焊接速度過慢，容易產(chǎn)生焊瘤。圖5-1這種缺陷的防止，要調(diào)整焊接電流和焊接速度，在平角焊時，噴嘴角度及焊絲對準的位置很重要。咬邊和焊瘤的產(chǎn)生原因及防止方法分別示于表 5-1、5-2 .（a）眩邊圖5-1咬邊和焊瘤示意圖表5-1咬邊產(chǎn)生的原因和防止方法產(chǎn)生原因防止方法平角焊和橫焊1 ）電流過大，焊速過快，電弧電壓過高2 ）焊炬角度、焊絲對準位置不當(dāng)1）減小電流、放慢速度、電壓適當(dāng)調(diào)低2）調(diào)整焊炬角度、焊絲對準位置至合適局部位置1 ）送絲不穩(wěn)定1）適當(dāng)增加送絲滾輪的壓力，使送絲暢2）運條不規(guī)則通3 ）接頭處間隙有變化2）降低焊接速度，適當(dāng)擺動4 ）因磁偏吹而使電弧不穩(wěn)3）變更地線位置表5-2焊瘤產(chǎn)生的原因和防止方法產(chǎn)生原因防止方法平角焊1 ）電流過大，焊速過快，電弧電壓過低1）減小電流、放慢速度