T-CANSI 153-2024 690MPa級結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝要求

ICS47.020.10CCSU06中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)Weldingtechnologicalrequirementsf2024-12-26發(fā)布IT/CANSI153—2024前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 24工藝準(zhǔn)備 34.1環(huán)境要求 34.2施工人員 34.3焊接設(shè)備 34.4母材及焊接材料 35焊接坡口 46工藝過程 56.1焊前清理 56.2預(yù)熱 56.3定位焊 56.4焊接 67工藝質(zhì)量 68焊后處理 69檢驗 6 711安全防護(hù) 7附錄A(資料性)焊接坡口 8附錄B（資料性）焊接參數(shù) 14T/CANSI153—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化分會提出。本文件由中國船舶工業(yè)行業(yè)協(xié)會歸口。本文件起草單位：中船黃埔文沖船舶有限公司、中國船舶集團(tuán)有限公司綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院。本文件主要起草人：雷炳育、邵丹丹、張繼軍、梁劍明、劉小林、曾鶴鳴、卓振堅、董啟航、陳立群、王明皓、鄭佳明、張宇。1T/CANSI153—2024690MPa級結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝要求本文件規(guī)定了船舶及海洋工程用厚度不大于250mm的690MPa級結(jié)構(gòu)鋼焊接的工藝準(zhǔn)備、焊接坡口、工藝過程、工藝質(zhì)量、焊后處理、檢驗、返修、安全防護(hù)等。本文件適用于船舶及海洋工程結(jié)構(gòu)用厚度不大于250mm的690MPa級結(jié)構(gòu)鋼的焊接。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T712—2022船舶及海洋工程用結(jié)構(gòu)鋼GB/T3323.1—2019焊縫無損檢測射線檢測第1部分：X和伽瑪射線的膠片技術(shù)GB/T3375焊接術(shù)語GB/T6052—2011工業(yè)液體二氧化碳GB9448焊接與切割安全GB/T11345—2023焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定GB/T18851.1—2012無損檢測滲透檢測第1部分：總則GB/T19418—2003鋼的弧焊接頭缺陷質(zhì)量分級指南GB/T26951—2011焊縫無損檢測磁粉檢測GB/T26952—2011焊縫無損檢測焊縫磁粉檢測驗收等級GB/T26953—2011焊縫無損檢測焊縫滲透檢測驗收等級GB/T29712—2023焊縫無損檢測超聲檢測驗收等級GB/T32259—2015焊縫無損檢測熔焊接頭目視檢測GB/T32533高強(qiáng)鋼焊條GB/T36034埋弧焊用高強(qiáng)鋼實心焊絲、藥芯焊絲和焊絲-焊劑組合分類要求GB/T36233高強(qiáng)鋼藥芯焊絲GB/T37910.1—2019焊縫無損檢測射線檢測驗收等級第1部分：鋼、鎳、鈦及其合金GB/T39281氣體保護(hù)電弧焊用高強(qiáng)鋼實心焊絲GB/T40741焊后熱處理質(zhì)量要求CB/T3761船體結(jié)構(gòu)鋼焊縫修補(bǔ)技術(shù)要求HG/T3728—2004焊接用混合氣氬-二氧化碳2T/CANSI153—2024ISO3452—1:2021無損檢測——滲透檢測——第1部分：總則（Non-destructivetestingofwelds——Penetranttesting——Part1:Generalprinciples）ISO5817:2023焊接——鋼、鎳、鈦及其合金的熔化焊接頭——缺陷質(zhì)量分級（Welding——Fusion-weldedjointsinsteel,nickel,titaniumandtheiralloys(beamweldingexcluded)——Qualitylevelsforimperfections）ISO10675—1:2021焊縫無損檢測——射線檢測驗收等級——第1部分：鋼、鎳、鈦及其合金（Non-destructivetestingofwelds——Acceptancelevelsforradiographictesting——Part1:steel,nickel,titaniumandtheiralloys）ISO11666:2018焊縫無損檢測——超聲檢測——驗收等級（Non-destructivetestingofwelds——Ultrasonictesting——Acceptancelevels）ISO17636—1:2022焊縫無損檢測——射線檢測——第1部分：X和伽瑪射線的膠片技術(shù)（Non-destructivetestingofwelds——Radiographictesting——Part1:X-andgamma-raytechniqueswithfilm）ISO17637:2016焊縫無損檢測——熔焊接頭目視檢測（Non-destructivetestingofwelds——Visualtestingoffusion-weldedjoints）ISO17638:2016焊縫無損檢測——磁粉檢測（Non-destructivetestingofwelds——Magneticparticletesting）ISO17640:2018焊縫無損檢測——超聲檢測——技術(shù)、檢測等級和評定（Non-destructivetestingofwelds——Ultrasonictesting——Techniques,testinglevels,andassessment）ISO23277:2015焊縫無損檢測——滲透檢測——驗收等級（Non-destructivetestingofwelds——Penetranttesting——Acceptancelevels）ISO23278:2015焊縫無損檢測——磁粉檢測——驗收等級（Non-destructivetestingofwelds——Magnetictesting——Acceptancelevels）AWSA5.5焊條電弧焊用低合金鋼焊條規(guī)范（Specificationforlow-alloysteelelectrodesforshieldedmetalarcwelding）AWSA5.23埋弧焊用低合金鋼和高錳鋼焊絲和焊劑規(guī)范（Specificationforlow-alloysteelandhighmanganesesteelelectrodesforsubmergedarcwelding）AWSA5.28氣體保護(hù)電弧焊用低合金鋼焊絲和填充絲規(guī)范（Specificationforlow-alloysteelelectrodesandrodsforgasshieldedarcwelding）AWSA5.29弧焊用低合金鋼藥芯焊絲規(guī)范（Specificationforlow-alloysteelelectrodesforfluxcoredarcwelding）3術(shù)語和定義GB/T712—2022、GB/T3375界定的以及下列術(shù)語和定義適應(yīng)于本文件。3.13T/CANSI153—2024690MPa級結(jié)構(gòu)鋼structuralsteelofgrade690MPa屈服強(qiáng)度不小于690MPa的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。注：例如GB/T712—2022規(guī)定的AH690、DH690、EH6904工藝準(zhǔn)備4.1環(huán)境要求4.1.1對于焊條電弧焊，其焊接作業(yè)區(qū)最大風(fēng)速不宜超過8m/s，如果超出上述范圍，應(yīng)采取有效的防風(fēng)措施，以減少對熔池的影響。4.1.2對于氣體保護(hù)焊，其焊接作業(yè)區(qū)最大風(fēng)速不宜超過2m/s，如果超出上述范圍，應(yīng)采取有效的防風(fēng)措施，以減少對熔池的影響。4.1.3對于埋弧自動焊，其焊接作業(yè)區(qū)風(fēng)速過大而影響焊劑鋪設(shè)時，應(yīng)采取擋板、圍蔽等擋風(fēng)、防風(fēng)措施。4.1.4焊接作業(yè)區(qū)相對濕度不宜高于90％。若焊接作業(yè)區(qū)相對濕度高于90在焊接前應(yīng)對焊接坡口及其周圍100mm范圍內(nèi)的母材進(jìn)行加熱烘干處理。4.1.5遇到雨、雪天氣時，應(yīng)避免露天施焊，采取防雨、雪措施。4.1.6所有焊接工藝執(zhí)行前均應(yīng)進(jìn)行工藝評定，焊接環(huán)境溫度低于-10℃時，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)焊接環(huán)境溫度下的工藝評定試驗，并應(yīng)在評定合格后再進(jìn)行焊接。4.2施工人員4.2.1焊接施工人員應(yīng)具備認(rèn)定的技能資格，經(jīng)考核合格后持證上崗，焊接施工人員所采用的焊接方法、焊接設(shè)備以及施工中涉及的焊接位置應(yīng)在焊接資質(zhì)允許范圍之內(nèi)。4.2.2焊接施工人員應(yīng)熟悉生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境，且經(jīng)過焊接作業(yè)安全培訓(xùn)。4.2.3焊接施工人員應(yīng)熟悉相關(guān)的設(shè)計圖紙、焊接工藝文件等，能夠按照設(shè)計圖紙、焊接工藝文件等要求進(jìn)行施工。4.3焊接設(shè)備4.3.1焊接設(shè)備應(yīng)適合于擬定的用途，并處于有效的工作狀態(tài)。4.3.2焊接設(shè)備的儀器儀表應(yīng)計量合格，并在檢定有效期內(nèi)。4.4母材及焊接材料4.4.1母材應(yīng)符合GB/T712—2022中第7章規(guī)定的AH690、DH690、EH690、FH690鋼的技術(shù)要求或化學(xué)成分相似且力學(xué)性能相當(dāng)鋼材的其他標(biāo)準(zhǔn)要求。4.4.2所選用焊接材料應(yīng)與母材鋼級相適應(yīng)，且應(yīng)經(jīng)過焊接工藝評定試驗，宜按表1規(guī)定選用焊接材料，或選用強(qiáng)度等級、低溫沖擊韌性等級相當(dāng)?shù)钠渌麡?biāo)準(zhǔn)及型號的焊接材料。4T/CANSI153—2024表1焊接材料推薦表規(guī)定E110XX-XXE110XX-XXE110XX-XXE110XX-XX熔敷金屬沖擊試驗溫度為0℃或更低。4.4.3焊接材料貯存場所應(yīng)保持干燥、通風(fēng)良好。4.4.4焊條使用前宜在370℃~430℃溫度范圍內(nèi)烘焙2h～3h，或按焊條說明書要求進(jìn)行烘干。4.4.5烘干后的焊條應(yīng)放置在溫度不低于120℃的保溫箱中存放、待用，烘干后的焊條在焊工領(lǐng)取至施工現(xiàn)場使用時應(yīng)置于保溫筒內(nèi)，隨用隨取，焊條在保溫筒內(nèi)的放置時間不應(yīng)超過2h。4.4.6焊劑使用前應(yīng)按制造廠家推薦的溫度進(jìn)行烘焙，烘干后的焊劑在盛裝時應(yīng)放置于保溫桶內(nèi)，在保溫桶內(nèi)放置的時間不應(yīng)超過4h或內(nèi)部焊劑溫度不應(yīng)低于50℃,不應(yīng)使用已受潮或結(jié)塊的焊劑。4.4.7藥芯焊絲使用前應(yīng)保證真空包裝完整。4.4.8焊絲表面應(yīng)無油污、水分等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。4.4.9對于需要進(jìn)行焊后熱處理的焊縫，所匹配焊接材料熔敷金屬焊后熱處理的性能應(yīng)符合GB/T40741要求。4.4.10焊接材料熔敷金屬擴(kuò)散氫含量應(yīng)不大于5ml/100g。4.4.11氣體保護(hù)焊所用80％Ar+20％CO2混合氣體應(yīng)符合HG/T3728—2004中第3章規(guī)定的Ⅱ類技術(shù)指標(biāo)要求，所用CO2氣體應(yīng)符合GB/T6052—2011中第3章規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)要求。5焊接坡口5.1焊接坡口宜符合附錄A或焊接工藝評定試驗的要求。5T/CANSI153—20245.2焊接坡口加工可采用火焰切割、等離子切割或機(jī)械切削等方法。若采用火焰切割或等離子切割方法進(jìn)行坡口加工時，坡口加工后宜采用機(jī)械打磨方法去除坡口面氧化層。5.3鋼材厚度不大于100mm時，坡口割紋深度不應(yīng)大于0.2mm；鋼材厚度大于100mm時，坡口割紋深度不應(yīng)大于0.3mm。5.4坡口割紋深度過大時應(yīng)采用機(jī)械加工或打磨清除。6工藝過程6.1焊前清理6.1.1對焊接坡口面和坡口兩側(cè)30mm范圍內(nèi)的母材進(jìn)行清理，去除氧化層、銹蝕、油污、水分等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。6.1.2去除坡口加工殘留的毛刺。6.2預(yù)熱6.2.1預(yù)熱溫度應(yīng)根據(jù)鋼材的等級、碳當(dāng)量、焊件厚度、施焊環(huán)境、焊接方法和拘束度等因素綜合考慮，同時應(yīng)滿足焊接工藝文件要求。6.2.2最低預(yù)熱溫度宜按表2的要求進(jìn)行選擇。表2最低預(yù)熱溫度推薦表℃6.2.3焊接前預(yù)熱宜采用電加熱法（包括感應(yīng)加熱法）、火焰加熱法，應(yīng)確保加熱區(qū)域均勻加熱，并應(yīng)采用專用的測溫儀器測量。6.2.4預(yù)熱加熱區(qū)域應(yīng)在焊接坡口兩側(cè)，寬度應(yīng)大于焊件施焊處板厚的1.5倍，且不應(yīng)小于100mm。6.3定位焊6.3.1定位焊所用焊接材料應(yīng)與正式焊縫的焊接材料相當(dāng)。6.3.2定位焊縫厚度不應(yīng)小于3mm，長度不應(yīng)小于50mm，其間距宜控制在300mm～600mm范圍內(nèi)。對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、線型復(fù)雜、曲度較大或拘束度較大的接頭，其定位焊間距應(yīng)適當(dāng)減小，長度應(yīng)適當(dāng)加長。6.3.3定位焊焊接時預(yù)熱溫度宜高于正式施焊預(yù)熱溫度20℃~50℃范圍。6.3.4定位焊縫與正式焊縫應(yīng)具有相同的焊接工藝和焊接質(zhì)量要求。6.3.5定位焊縫存在裂紋、氣孔、夾渣等缺陷時，應(yīng)完全清除，再重新施焊。6T/CANSI153—20246.4焊接6.4.1根據(jù)焊接實際工況和焊接工藝要求選用焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊、埋弧自動焊等焊接方法。6.4.2焊接宜按照附錄B的規(guī)定選用焊接參數(shù)。6.4.3焊接坡口兩端應(yīng)設(shè)有引弧板和熄弧板，焊接過程中不應(yīng)在焊接坡口外的母材上引弧和熄弧。6.4.4多層多道焊時應(yīng)連續(xù)施焊，每一道焊縫焊接完成后應(yīng)及時清理焊渣及表面飛濺物，并且每層焊縫的起點(diǎn)和終點(diǎn)應(yīng)相互錯開30mm。6.4.5道間溫度應(yīng)不低于預(yù)熱溫度且最高不超過230℃。6.4.6若焊接施工遇有中斷施焊的情況，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?，必要時應(yīng)進(jìn)行后熱處理，再次焊接時重新預(yù)熱溫度應(yīng)高出初始預(yù)熱溫度。6.4.7全焊透焊縫的清根應(yīng)從焊縫背面進(jìn)行，清根可采用碳弧氣刨、等離子氣刨等方法，清根前應(yīng)按照焊前預(yù)熱要求進(jìn)行預(yù)熱。清根后的凹槽應(yīng)形成不小于10°的U形坡口。6.4.8若進(jìn)行焊縫清根，清根完成后應(yīng)徹底打磨清除氣刨引起的滲碳層、氧化層等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)。6.4.9每道焊縫焊接后施焊人員應(yīng)立即對焊縫進(jìn)行外觀檢查，并及時對焊接缺陷進(jìn)行返修，避免引起重復(fù)的加熱工作。6.4.10施焊人員應(yīng)對焊接過程進(jìn)行記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包含附錄B中的內(nèi)容。7工藝質(zhì)量7.1焊縫質(zhì)量應(yīng)符合GB/T19418—2003第5章或ISO5817:2023第5章規(guī)定的B級要求。7.2焊縫表面的無損檢測驗收等級應(yīng)符合設(shè)計要求，不應(yīng)低于GB/T26952—2011第5章或ISO23278:2015第5章規(guī)定的2X級要求，或不應(yīng)低于GB/T26953—2011第5章或ISO23277:2015第5章規(guī)定的2X級要求。7.3焊縫內(nèi)部的無損檢測驗收等級應(yīng)符合設(shè)計要求，不應(yīng)低于GB/T37910.1—2019第5章或ISO10675—1:2021第5章規(guī)定的1級要求，或不應(yīng)低于GB/T29712—2023第6章或ISO11666:2018第6章規(guī)定的2級要求。8焊后處理8.1焊縫施焊工作結(jié)束后應(yīng)立即進(jìn)行消氫熱處理。焊后消氫熱處理的加熱溫度為250℃~350℃范圍內(nèi)，保溫時間應(yīng)根據(jù)工件厚度按每25mm板厚不小于0.5h且總保溫時間不應(yīng)小于1h確定，達(dá)到保溫時間后應(yīng)緩冷至環(huán)境溫度。8.2當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時，保溫后緩冷的冷卻速度應(yīng)小于或等于50℃/h。8.3若設(shè)計文件、合同文件等要求焊縫焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，則免除8.1要求的消氫熱處理，焊縫施焊工作結(jié)束后應(yīng)按相關(guān)文件要求進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。9檢驗7T/CANSI153—20249.1焊縫無損檢測應(yīng)在焊后處理結(jié)束48h后進(jìn)行。9.2焊縫目視檢測應(yīng)按GB/T32259—2015第5章或ISO17637:2016第6章規(guī)定的要求執(zhí)行。9.3焊縫表面應(yīng)按照設(shè)計文件要求進(jìn)行無損檢測，可采用磁粉檢測或滲透檢測方法，滲透檢測應(yīng)按GB/T18851.1—2012第8章或ISO3452—1:2021第8章規(guī)定的要求執(zhí)行，磁粉檢測應(yīng)按GB/T26951—2011第5章或ISO17638:2016第5章規(guī)定的要求執(zhí)行。9.4焊縫內(nèi)部應(yīng)按照設(shè)計文件要求進(jìn)行無損檢測，可采用射線檢測或超聲波檢測方法，射線檢測應(yīng)按GB/T3323.1—2019第7章或ISO17636—1:2022第7章規(guī)定的B級要求執(zhí)行，超聲波檢測應(yīng)按GB/T11345—2023第12章或ISO17640:2018第12章規(guī)定的B級要求執(zhí)行。10.1焊縫返修應(yīng)按CB/T3761的要求執(zhí)行。10.2焊縫缺陷清除時，應(yīng)優(yōu)先選用機(jī)械打磨方式。對于較大和較深的缺陷，可采用氣刨方式清除焊接缺陷，但氣刨前應(yīng)對相關(guān)區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱。10.3氣刨前預(yù)熱及返修前的預(yù)熱溫度應(yīng)比相同條件下正常焊接前的預(yù)熱溫度高25℃。10.4返修補(bǔ)焊的焊縫長度應(yīng)不小于100mm。10.5修補(bǔ)后的焊縫應(yīng)與相鄰部位過渡平順。10.6焊后經(jīng)過熱處理的焊接接頭，返修補(bǔ)焊后應(yīng)再次進(jìn)行熱處理。10.7返修補(bǔ)焊的焊縫應(yīng)重新進(jìn)行無損檢測，檢驗方法應(yīng)符合第9章規(guī)定的要求，驗收結(jié)果應(yīng)符合第7章規(guī)定的要求。10.8同一位置