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焊接工艺规程

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焊接工艺规程范文第1篇

关键字:化工机械 设备 焊接工艺 规程

中图分类号:TQ05 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-01-0201-02

一、化工机械金属材料的焊接性研究

在化工机械设备中,绝大部分设备金属材料是可以进行焊接作业的,但其设备材料的焊接工艺操作难度差异较大,其金属材料焊接性能存在着较大区别。为此,在进行化工机械设备焊接作业之前,应对其焊接性能进行研究。

(一)焊接性概述。焊接性,指的是金属材料在一定工艺技术的操作下,通过焊接作业获得质量优良的焊接接头的难易程度。在进行化工机械设备焊接时,如采取一般的焊接工艺条件即可获得优质焊接接头,则表明该材料焊接性较好,反之,如采取一般焊接工艺无法保证焊接接头质量,应用复杂的焊接工艺条件方可获得质量优良的焊接接头,则表明该材料焊接性较差。其中,焊接工艺条件,主要指的是进行焊接作业过程中所采取的焊接方法、焊接材料、焊接规范、工艺措施等内容,焊接前预热、焊接后进行热处理、接头形式、环境温度、坡口形式及坡口尺寸等均属于焊接工艺措施的内容。判断金属材料焊接接头质量的标准在于焊接接头承载力、抗腐蚀性、耐磨性等性能。

(二)化工机械设备焊接性评价。化工机械金属材料焊接性评定主要是通过估算方法来实现,影响钢材焊接性的主要因素在于材料其本身化学成分,在各种元素中,碳含量属于影响焊接性能的最大因素,含碳量越高,其焊接性则越差。为此,在当前钢材焊接中,将各种元素对焊接性影响折合为碳量成分影响。

(三)化工机械设备焊接性试验。为保证焊接质量,一般在进行正式焊接作业之前,会进行焊接性试验。焊接性试验,是进行鉴定焊接新材料、鉴定焊接材料及焊接工艺质量的重要措施。焊接性试验主要包括抗裂性试验及焊接接头使用性能试验两个内容。通过抗裂性试验,检验焊接化工机械设备焊接接头位置焊接是否存在质量问题,是否具备抗裂性,在提高焊接质量,实现焊接目标等方面发挥着重要作用;焊接接头使用性能试验,主要是对焊接接头承载力、耐磨性能及抗腐蚀性进行试验,保证其接头使用性能。

二、化工机械设备焊接工艺规程

(一)焊接工艺规程的依据。在焊接工程师进行焊接工艺规程编制时,应充分保证焊接工艺规程的正确性。在多数国家中,其焊接规范及标准是通过公认的科学技术成果为依据并进行编制的。在焊接工艺规程编制中,不允许使用尚在研究阶段、没有获得权威结构认可的材料、方法及技术。由此可以看出,进行焊接工艺规程编制是有据可依的。在进行化工机械设备焊接工艺规程编制时,应在相关知识的基础上进行编制,针对焊接设备特殊性,收集相关焊接相关技术资料,从而安排焊接工艺规范编制工作,其收集材料越充分,其焊接工艺规程编制正确性越高。

(二)焊接工艺规程。焊接工艺规程主要包括焊接结构工艺性分析、焊接方法及焊接材料的选择、焊接接头、坡口形式的选择、焊接规范、焊接技术要求等内容。通过明确焊接工艺规程中各项内容及标准,保障焊接质量及水平。

1、焊接结构的工艺性。在进行化工机械设备焊接作业时,需要考虑焊接结构工艺性问题。机械设备焊接结构设计直接影响着焊接作业的操作难度,影响着设备焊接接头质量及焊接效率等。在进行熔焊作业时,以焊缝倾角及转角为标准,可以划分为平焊、立焊、横焊、仰焊等形式。在进行某些化工机械设备中,需要在机械设备加工后其焊接结构方可进行焊接,为避免焊接对设备加工精度造成影响,一般要求其焊缝结构设计应与加工表面保持一定距离。化工机械设备焊缝布置应综合考虑焊接操作空间问题,保证其预留操作空间可以满足焊接作业时其运条角度调整的要求。如化工机械设备其焊缝为点焊或缝焊焊缝,则需要保证其焊缝位置满足滚轮电极及柱状电极的焊接特点等。

2、焊接方法。当前,化工机械设备焊接方法种类较多,以焊接过程特点作为标准进行划分,可以将焊接方法分为熔焊、压焊及钎焊。其中熔焊指的是在没有施加压力的情况下,将需要焊接位置的母材金属进行熔化,并形成焊缝的一种焊接方法。熔焊其特点在于应用局部热源,将填充金属在焊件结合处熔化并熔合,在熔合冷却后形成牢固的焊接接头,电弧焊及电渣焊均属于熔焊方法;压焊指的是在进行焊件焊接操作的过程中,需要对焊件施加压力方可完成焊接的一种方法,应用压焊进行机械设备焊接,在焊接之前无论进行加热或不加热,均需要施工一定压力方可保证焊件焊接质量,摩擦焊及接触焊均属于压焊类型;钎焊与熔焊存在着本质区别,其选择较之焊接母材熔点低的金属材料作为钎料,将钎料加热到高于钎料熔点,将焊件加热到低于母材熔化温度,应用熔化为液态钎料进行接头间隙填充,并通过扩散连接完成焊接的一种方法,铁钎焊、火焰钎焊均属于钎焊方法。在进行化工机械设备焊接方法选择时,需要在分析焊件材质、接头厚度、焊缝位置及坡口形式的基础上进行选择与确定。

3、焊接材料选择。焊接材料指的是在进行焊接作业过程中所应用的为提高焊接质量附加的保护物质及各种填充物质,常见的焊接材料为焊条、焊丝、钎料、保护气体、焊剂及钎剂等。在焊接材料选择时,需要按照焊接材料可以满足焊件母材及焊缝处理强度的要求进行选择,并综合考虑工艺因素及焊接方法的冶金特点对焊接接头可能产生的影响。一般在产品样品性能说明或焊接材料标准中对焊接材料熔敷金属性能进行了说明。在焊接中所采取的焊缝材料及焊接工艺直接影响着焊接接头性能,在选择焊接材料时,应充分考虑焊接接缝金属性能。在我国焊接操作规范中规定,焊接过程中其焊缝金属性能应等于或高于相应母材标准规定值下限,或其焊缝金属性能应满足技术条件要求。

(三)焊接接头与焊接坡口形式。焊接接头指的是应用焊接方法后形成的不可拆接头,以焊件结构厚度、焊件结构形状及应用条件为标准,可以将焊接接头形式分为对接接头、搭接接头、角接头、T形接头等多种形式。其中对接接头指的是将同一平面内被焊工件相对焊接所形成的一种接头形式,这种接头受力状况较好,其应力分布集中程度较低,属于化工机械设备焊接作业的理想接头形式。T形接头则是将存在一定角度或保持垂直的被焊工件通过应用角焊缝连接形成的接头形式,其承载力较好,在化工机械设备焊接应用中十分广泛。

为提高焊接质量,按照焊接工艺要求,将被焊工件待焊部位进行加工,形成具有几何形状的沟槽,这种沟槽即坡口。进行坡口加工,其目的在于保证焊接焊缝焊透,并可以进行熔合比调整,以实现焊接质量。在焊接作业中,为可以将焊缝根部焊透,当板厚超过6mm时,应进行坡口加工,坡口多分为V形、X形、U形、K形等形式。在进行焊件开坡口时,应注意留出钝边,避免焊接过程中出现烧穿问题,开坡口应预留出一定间隙,保证焊接可以实现根部焊透。

(四)焊接规范。焊接规范主要为影响焊接质量及焊接效率的所有工艺参数。焊接规范参数主要包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊条与焊丝直径等。焊接规范参数的选择,直接影响着焊缝熔深、熔宽、熔高,是决定焊接质量的关键性因素。在选择焊接电流时,如化工机械设备为厚板,为提高生产效率加大熔深,可以适当增加焊接电流,但如焊接电流值过大,则容易出现咬边问题,对焊接质量造成影响;如焊接电流值过小,则容易造成夹渣或未焊透等缺陷问题。为此,应保证焊接电流适中,保证其焊接质量。电弧电压的大小容易对焊件焊缝形状及尺寸造成影响。如电弧电压过高,则其焊缝较宽较浅,易产生焊透或咬边等缺陷。如电弧电压不足,则其焊缝较窄较高,同样影响焊缝质量。焊接速度过快容易产生咬边、气孔、为焊透等缺陷,焊接速度不足则会引起溢流、焊瘤等缺陷。焊条直径的选择,应综合考虑焊接板厚、接头形式等,充分保证焊接质量。

(五)焊接技术要求。在进行一般焊接作业时,其焊接技术要求主要为:选择合适的焊接方法、焊接材料、焊条、焊缝布置、焊接工艺、检验标准、试验标准等。在进行化工机械设备焊接作业时,应综合考虑化工机械设备的工艺要求,分析其设备结构强度、刚度及尺寸要求,合理编制其工艺规程,保证化工机械设备焊工艺规程可以满足焊接使用性能要求,实现焊接目标及综合效益。

三、结语

在化工机械设备加工中,为保证设备加工质量,需要进行设备焊接作业。为保证焊接质量,保证焊接接头使用性能,需要编制焊接工艺规程。焊接工艺规程编制质量直接影响着焊接质量。焊接工艺规程主要内容包括焊接方法、焊接材料、焊接接头及坡口形式、焊接工艺规范参数与焊接技术要求等。本文在分析化工机械金属材料的焊接性的基础上,对当前化工机械设备焊接工艺规程进行分析。实践证明,保证焊接工艺规程质量,在实现焊接接头质量及焊接效益等方面发挥着重要现实意义。

参考文献:

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[4]朱海鹰,辛忠智,辛忠仁等.中外焊接工艺评定方法以及焊接工艺规程和焊接工艺评定的标准体系[J].中国化工装备,2011,(1):18-23,33.

[5]杨晓丹.谈化工机械设备焊接工艺规程[J].中国石油和化工标准与质量,2012,32(3):59.

[6]张华,魏艳红.钢桥焊接工艺评定软件开发及应用[J].焊接技术,2010,39(3):27-30.

焊接工艺规程范文第2篇

关键词:AWS钢结构焊接规范焊接工艺评定

中图分类号: P755 文献标识码: A 文章编号:

自80年代初我国实行改革开放政策以来,通过引进国外先进制造技术,已逐步将焊接工艺评定作为企业保证焊接质量必不可少的重要环节,对控制产品焊接质量取得了十分显著的效果。但同时也必须看到,生产企业在完成焊接工艺评定工作中也还存在着不少值得重视的问题。由于焊接工艺本身可变参数繁多。对焊接质量的影响因素也十分复杂。因此,在企业中既要使焊接工艺评定工作不流于形式,使其成为控制产品焊接质量的有效手段,又要避免耗资可观的重复评定,使企业能在最经济的条件下完成必要的焊接工艺评定,确实是一项相当困难的任务。加之,我国现行的几种焊接工艺评定标准还不尽完善和合理。并且随着国际项目的不断增多,国际监理公司的介入,对产品的焊接质量提出了更为严格的要求。而外方在工程的技术协议中更多的会提出要依照用户所在国家或国际上知名的焊接标准执行,例如美国焊接协会的《AWS D1.1/1.1M钢结构焊接规范》(以下简称《规范》)等等,又进一步加大了这项工作的难度。下面简要介绍一下AWS D1.1焊接标准中焊接工艺评定的一般流程及注意事项。

焊接工艺评定就是对事前拟订的焊接工艺规程能否焊出合乎质量要求的焊接接头进行评价。基本做法是利用所拟订的焊接工艺规程对试件进行焊接,然后检验所焊接头的质量。凡符合要求的,评为合格,该焊接工艺可用于生产,否则为不合格,须重新拟订焊接工艺规程,再次评定,直至符合要求为止。

焊接工艺评定一般流程为:

1.焊接工艺评定立项。通常由生产单位的设计或工艺技术管理部门跟据新产品材料、接头形式、所采用的焊接方法和钢板厚度范围,以及老产品在生产过程中因材料或焊接工艺的重大改变,需重新编制焊接工艺规程时,提出需要焊接工艺评定的项目。

2.下达焊接工艺评定指导书。所提出的焊接工艺评定项目经过一定审批程序后,根据焊接标准和产品的技术要求编制焊接工艺评定指导书。其内容包括: 标识编号、接头形式、母材焊材金属牌号与规格、对接头性能要求、检验项目和合格标准等。

3.编制焊接工艺规程。由焊接工艺工程师按照焊接工艺评定指导提出的条件和技术要求进行编制。

4.编制焊接工艺评定试验执行计划。计划内容包括为完成所有焊接工艺评定试验的全部工作。从试件备料、坡口加工、试件组焊、焊后热处理、无损检测和理化检验等的计划进度、费用预算、负责单位、协作单位分工及要求等。

5.试件的准备和焊接试验计划经批准后即按焊接工艺规程,领料、加工试件、组装试件、焊材烘干和焊接。试件的焊接应由考试合格的熟练焊工。按焊接工艺规程规定的各种工艺参数焊接。焊接全过程在焊接工程师监督下进行。并记录焊接工艺参数的实测数据。如试件要求焊后热处理,则应记录热处理过程的实际温度和保温时间。

6.试件的检验。试件焊完后先讲行外观检查,然后进行无损探伤,最后进行接头的力学性能试验。如检验不合格,则分析原因,重新编制焊接工艺规程。重焊试件。

7.编写焊接工艺评定报告所要求评定的项目经检验全部合格后,即可编写焊接工艺评定报告。报告内容大体分成两大部分:第一部分是记录焊接工艺评定试验的条件,包括试件材料牌号、接头形式、焊接位置、焊接材料、保护气体、预热温度、焊后热处理制度、焊接能量参数等;第二部分是记录各项检验结果,其中包括拉伸、弯曲、外观检验、冲击、宏观金相、无损检验等。报告由完成该项评定试验的焊接工程师填写并签字,内容必须真实完整。

另外,如若生产企业无国际焊工资格人员,则在进行焊接工艺评定试验之前组织员工进行国际焊工资格认证考试,以符合AWS相关标准后才可进行焊接工艺评定试验。

焊接工艺规程范文第3篇

关键词:油气输送管道;焊接工艺评定;材料控制;现场控制;

中图分类号: P641.4文献标识码: A

1.概述

焊接是钢质管道安装中的一个非常重要的环节,焊接质量的好坏以及焊接工艺的适用性直接关系着工程的整个质量和进度。目前油气输送管道建设的特点是:距离长,多为干线管道;沿途地理、地质、气候环境复杂;因此,现场焊接施工难度大为增加,对其质量要求也就更加严格。为保证油气输送管道焊接施工的高质量,管道焊接施工单位除需研究新技术、新工艺,使用新材料和先进设备外,还需按照标准,建立起管道施工焊接质量体系。并对管道焊接施工质量有重大影响的因素、环节需进行认真分析和严格控制。

2.焊工资格认定及管理

从事管道焊接施工的焊工必须依照GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定或相关行业标准,通过一定程序的培训和考核,取得相应资格后,持证上岗。在工程施工时,根据实际工作内容再采用相应的标准进行验证性考试,取得焊工资格证书,并且只能在资格证有效期内承担所规定的项目的焊接工作。不同的管线项目应持与其对应的上岗证上岗。

3.焊接工艺评定

3.1焊接工艺评定内容及要求

工程开始焊接前,根据设计要求,制定详细的焊接工艺指导书,并据此进行焊接工艺评定,焊接工艺评定试验结果记录及评定报告要存档。根据评定合格的焊接工艺,编制焊接工艺规程。

3.2焊接工艺规程

焊接工艺规程应以评定合格的焊接工艺评定报告为依据,结合焊接施工经验和实际焊接条件编制。焊接工艺规程基本要素变更或是变更任何一个重要因素及补加重要因素时,应对焊接工艺重新评定。

4.材料控制

4.1钢管到货检验

钢管到货后,除需按订货合同核对钢管厂提供的质量检验合格证或质量证明书(其中包括出厂试验报告等资料),还需对每根钢管的标识、管端表面清洁状态、外观质量以及管体防腐层进行检查,各项指标符合要求,方可进行焊接施工。

4.2焊接材料的管理

必须建立严格的焊接材料的验收、储存、运输及使用制度。购进的焊材须分批号分别按照规定进行检验。质量合格后方可登记入库。库房应干燥、通风,环境、温度、湿度达到存放标准。焊材入库后须按类别有序摆放,并有明显的标识。

焊材的保管和发放应由专人负责,发放手续及纪录须齐全。各种焊条的烘干温度及烘干时间须严格按照其使用说明执行,且需有焊条烘干纪录。焊材运输及发放时应轻拿轻放,避免焊材的破损。

5.现场焊接控制

5.1焊接人员职责

焊工应严格执行焊接工艺规程。施焊时,若遇到工况条件与焊接工艺规程及技术措施不符合时,应拒绝施焊。

焊接检验员需对现场焊接进行全面检查及控制,参与焊接技术措施的审定。

焊接工程师应负责指导焊接作业,组织焊接工艺交底,参与焊接质量管理,处理技术问题,整理焊接技术资料。

5.2焊前准备

检查接头坡口,管子、管件的坡口形式和尺寸应符合设计文件规定,当设计文件无规定时应符合《工业金属管道工程施工及验收规范》的规定要求。

要清除待焊表面的铁锈、油脂、油漆等杂质。坡口两侧10mm范围内的管内外表面需打磨至显现金属光泽,且不得有裂纹、夹层等缺陷。管口清理完毕后,立即转入组装焊接工序,其间隔不宜超3h,否则应进行二次清管。

做好设备状况检查,进行焊材型号与规格核对,彻底清除焊丝上的油、锈等污物,以保证钢管对接焊的顺利进行。

应采取有效防护措施,使焊接环境的温度、湿度、风速等因素符合有关规定要求,否则不得施焊。

5.3施焊工艺

5.3.1钢管组对

标出钢管管长的中心线,利于管口组对过程中平稳吊装。钢管吊装时应采用尼龙吊带或带有软金属的吊钩,防止钢管管端碰撞损伤。

钢管组对时应注意:应优先采用内对口器,应保证焊缝根部间隙、对口错边量符合焊接规程要求。

撤离内对口器前,应完成全部根焊焊道;

5.3.2钢管组对检查

组对检查前首先焊口进行编号并进行记录。管道组对完毕,由操作者按标准进行对口质量检验,填好组对记录,并与焊工进行互检,检查合格后办理工序交接;经监理复查合格后方可允许焊接。

5.3.3钢管预热

淬硬性较大且壁厚大于7mm的合金钢管以及高钢级钢管,对接焊前须对管口预热,以改善接头的塑性、韧性及降低钢管的拘束应力。预热后应清除表面污垢,以免焊接时产生气孔。

5.3.4焊接环境

(1)环境温度大于5℃,冬季施工为确保施焊环境温度达到规范要求,焊接时在防风棚内进行,并且使电暖器处以工作状态,以提高焊口周围的环境温度;

(2)根焊时风速不大于2米/秒,;填充盖面时风速不大于8米/秒,当风速超过其值时,在专用防风棚内进行焊接,并且为防止空气对流对焊接质量的影响。

(3)湿度小于90%RH,湿度超标时焊接必须在专用的防风棚内进行。

5.3.5焊接操作

焊工应严格按照焊接工艺规程操作。

焊接时应注意:焊道起弧、收弧处应相互错开30mm以上,焊前每个引弧点和接头都要磨修,以减少气孔且使焊道高度均匀。严禁在坡口以外的管体上引弧,以免管体损伤及产生应力集中。

焊条电弧焊及半自动向下焊时,宜采用焊接流水作业方式。其焊工人数、施焊位置、施焊顺序应按有关标准进行。

各焊道应连续焊接,并使焊道道间温度达到规定要求。 采用纤维素焊条焊接时,不宜摆动过大。对较宽焊道宜采用多层多道焊方法焊接。

填充焊道应填充或磨修至距管外表面1~2mm为宜,以保证盖面焊成形良好。

焊口完成后,焊工须将接头表面的飞溅、焊渣等清除干净;要对焊道自检,若焊缝表面存在缺陷,须对焊缝进行修补;还应按规定认真填写焊接原始记录。

焊缝返修应符合下列规定:

(1)焊道中出现的非裂纹性缺陷,可直接返修。若返修工艺不同于原始焊道的焊接工艺,或返修是在原来的返修位置进行时,必须使用评定合格的返修焊接工艺规程。

(2)当裂纹小于焊缝长度8%时,应使用评定合格的返修焊接规程进行返修。当裂纹长度大于8%时所有带裂纹的焊缝必须从管线上切除。

(3)焊缝在同一部位的返修,不得超过2次。根部只允许返修1次,否则应将该焊缝切除。返修后,按原标准检测。

焊缝返修应在监理人员的监督下,由具有返修资格的焊工承担。

6.焊缝检验

6.1 外观检验

管口焊接、修补、返修完成后应及时进行外观检验,并应符合标准要求,外观检验不合格的焊缝不得进行无损检测。

6.2 无损检测

射线和超声波探伤时,焊缝验收标准分别采用《石油天然气钢制管道对接焊缝射线照相及质量分级》SY 4056-1993 和《石油天然气钢制管道对接焊缝超声波探伤及质量分级》SY4065-1993标准,或是符合设计要求的各种标准。

7.结束语

在油气输送管道的焊接施工过程中,建立焊接施工质量管理体系,实行全面质量管理,是控制管道焊接施工质量的关键环节,对关键因素层层把关、严格控制,把焊接施工的结果管理变为过程管理,焊接质量管理才会更科学,也才能满足油气输送管道焊接施工质量的高可靠性和经济性的要求。

参考文献:

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辛希贤 管线钢的焊接(M).陕西.西安:陕西科学技术出版社.1997.157-201.

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GB5117-1995 碳钢焊条

GB50236-2011现场设备、工业管道焊接工程施工规范

焊接工艺规程范文第4篇

【关键词】压力容器;焊接;质量管理

引言

压力容器的使用范围非常广泛,其质量对于化工生产、能源使用效率都具有重要的影响。压力容器制造过程中必然涉及到焊接,在复杂的工况下,焊接质量对于压力容器的安全运行承担重要作用。

一、压力容器焊接中常见的质量问题

1、裂纹

裂纹是焊接缺陷中危害性最大的一种,它将显著减少承载面积,严重的是裂纹端部形成尖锐缺口,应力高度集中,很容易扩展导致破坏。裂纹主要分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹。冷裂纹又称延迟裂纹,由于其延迟特性和快速脆断特性,带来的危害往往是灾难性的;热裂纹是由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹;再热裂纹是近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物沉积在晶内的位错区上,使晶内强化程度大大高于晶界强化,由于应力松弛而带来的塑形变形主要由晶界金属来承担,于是晶界区金属会产生滑动。世界上的锅炉、压力容器、压力管道事故除少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。

2、气孔

气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的主要原因有:坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹;焊条或焊剂未按规定进行烘焙,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外,熔渣粘度过大,气泡无法通过熔渣,被阻挡在焊缝金属表面附近;电弧偏吹;低氢型焊条焊接时,电弧过长,焊接速度过快;埋弧自动焊电压过高等,都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是:选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和烘焙焊接材料。调整焊剂的化学成份,改变熔渣的粘度。不使用变质焊条,当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时,应严格控制使用范围。埋弧焊时,应选用合适的焊接工艺参数,特别是薄板自动焊,焊接速度应尽可能小些。使用直流焊机时,焊接电缆的联接位置尽可能远离焊缝终端;避免部分焊接电缆在工件上产生次级磁场等。

3、咬边

咬边是指由于焊接工艺参数选择不正确,或操作方法不当,沿焊趾部位产生的沟槽或凹陷。产生咬边的主要原因是由于作业人员操作方法不当引起的。作业人员焊接规范选择不正确,例如焊接电流的过大、焊接电弧的过长、作业人员运条方式和角度不正确、在压力容器坡口两侧停留的时间太长或太短等均有可能产生焊缝咬边。同时,在压力容器焊接过程中当填充的金属未能及时填满焊接熔池时也容易造成焊缝咬边。焊缝的咬边缺陷实际上减小了焊接接头的有效截面积,从而在咬边处容易产生应力集中现象,进而会引发压力容器安全事故。依据国标GB150-2011《压力容器》的相关规定,来规范在焊缝表面的咬边现象。

二、压力容器焊接质量的优化措施

1、优化焊接工艺与工艺评定控制

焊接工艺是指导焊接过程、规范焊接操作、控制焊接质量、并将焊接流程标准化的重要技术标准。焊接工艺又叫焊接工艺规程,包括焊接的使用材料、焊接操作方法、母材的型号、焊接接头的形式、焊接操作的技术规程、以及焊接质量验收方法等参数,几乎包含了焊接过程中的全部质量参数。针对压力容器焊接过程中的难点和关键点,要制定有针对性的焊接工艺规程,根据压力容器的母材厚度和压力容器的用途科学选择合理的焊接材料,根据压力容器的使用特性选择焊接接缝的坡度、焊缝形状;同时由于压力容器对焊接质量的较高要求,在焊接过程中,要对焊接质量的控制方法和验收标准提高要求。同时在编制焊接工艺规程时,要精确所有焊接参数,要将所有焊接性能参数优化,以从理论上充分保证压力容器焊接过程的科学、严谨。焊接过程中对焊接工艺的评定能够对焊接工艺进行控制,通过焊接工艺评定的过程保证了焊接过程符合焊接工艺规程中要求的各项技术参数,保证焊接操作人员在各道工序严格按照焊接工艺规程的要求,避免将缺陷带入下一道工序。

2、加强焊接材料的质量控制,保证产品焊接试板的合格

焊接材料的材质必须符合国家规定的标准和行业指标,什么样的母材就要选择与之相适应的焊接材料。以不同强度级别钢为焊体材料的焊接,通常情况下要选用低强度等级的焊接材料,只有在极个别的特殊情形时,如点固焊或厚板的第一道焊,才选用高强度等级的焊接材料。要保证焊条的质量,须选择相应焊条型号,焊工需要严格按照《焊条质量管理规程》的规定实施操作。产品的焊接试板作为实际焊接状态的一部分,其最终检验结论决定着施焊产品的合格与否。因此要严格检验产品的焊接接头和受压元件的力学性能和弯曲性能,检查是否满足国家规定的标准规范和行业的设计要求。要按照GB4744-2000《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》的标准对焊接试板进行拉伸实验、弯曲实验和冲击实验,必须保证焊接试板的焊缝力学性能试验的合格,对实验不合格的要进行相应复验,复验仍达不到要求的,焊接试板可判为不合格。

3、选择合理的耐热钢材料

耐热钢材料的质量是影响压力容器质量最直接的因素,如果没有合理的耐热钢材料,即使焊接工艺与操作技术再过硬,也无法实现压力容器质量的提高。因此压力容器焊接的材料必须与国家标准保持一致,保证焊缝的力学性能要高于原材料的力学性能,尽量选择强度高的焊接材料,同时压力容器焊接材料的选择还与容器结构以及焊接工艺有关。目前压力容器的材料主要选择低合金耐热钢,即在普通碳钢Q345等中加入一定量的合金元素,以提高原材料的强度。低碳合金钢的使用进一步改善了焊接原材料的性能,对低碳钢中合金的含量有具体的要求,一般小于0.2%。并且为了实现焊接接头的长期运行,提高其抗腐蚀性。

4、选择合理的焊材

对焊缝金属材料及母材上的选择与上文中低碳合金钢的原则保持一致。在焊缝金属合金选择上(通常为或钼)时要使其合金含量高于母材合金含量。同时为了确保焊缝金属同样具有较小的回火脆性,应对焊材中的硅、氧等微量元素进行控制。最后,焊材的选择要使焊缝金属具有较强的抗裂性,要做到这一点,就要严格控制焊材中的含碳量,使其低于母材。但是对于含碳量是有一定规定的,不能过低,如果过低就会使韧性较低。一般要求其含碳量主要控制在0.1%左右。

结束语

压力容器焊接技术是保证压力容器的强度的重要手段,是压力容器安全使用的重要保障。压力容器的焊接质量存在着缺陷,出现的后果有渗漏、泄漏,甚至引起压力容器爆炸事故,造成人民安全和重大的财产损失。为此,保证压力容器在制造过程中的焊接质量,是保证压力容器安全运行的重要手段。

参考文献:

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焊接工艺规程范文第5篇

关键词:做好;长输管道;焊接;质量控制

中图分类号:TG457.6 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

油气田油气大多采用管道运输,这是一种既安全又经济的输送方式。为了提高运输量,常用办法就是提高输送压力、扩大管道的直径。并且管道的连接完全依靠焊接工艺来完成,因此在要求管材质量的同时,最为关键的就是对焊接质量的控制。

1.管道焊接设备

我国在进行管道焊接时大多采用逆变式焊接电源的逆变焊机。该焊机自问世以来,就因其焊接性能好、体积小、重量轻、效率高、速度快等特点,深受焊工青睐。并且,逆变式焊机与同等焊机相比可以节能20%~30%、省材80%~90% 。

2.管道焊接工艺

2.1手工下向焊

如果管口组对间隙较小,这时可以采用适合于流水作业, 焊接效率较高的大电流、多层、快速焊的操作方法。运用手工电弧焊的操作灵活简便,适应各个场地的作业,具有自动焊的方法所不能取代的优势。在实际作业中,纤维素型焊条运用于焊接根焊道和热焊道,碱性焊条运用于焊接其它焊道和盖面焊道。这两种焊条的合理搭配使用可进一步提高焊接接头质量。

2.2半自动下向焊

半自动下向焊是目前管道施工的一种重要焊接工艺方法。主要用来填充和盖面。具有熔敷效率高, 全位置成型好,环境适应能力强,易于掌握等优点。

3.管道焊接的质量控制

3.1技术准备

3.1.1 掌握标准:目前在长输管线的建设方面还没有相关的国家标准可以参考。所以各条管线在建设中所依据的标准不尽相同,甚至有管线管理者自己制定的企业标准。如陕京管线和西气东输管线就是自己制定的标准;也有采用行业推荐的标准的。如SY/T4103-1995等就是这样。因此施工管理者和技术人员在施工前,对管线建设所执行的各项标准应全面了解和掌握,在此基础上根据设计图纸,制定出切实可行的管道实施方案。

3.1.2 建立完善各项规章制度。建立健全质量保证体系及质量管理制度,确保质量保证体系责任人员的资质,要求施工人员在工程施工中认真负责做好本职工作。做到各项责任落实到人。

3.1.3 焊工资格:焊工是焊接过程的执行者,焊工的技术水平是决定焊接质量的重要因素。所有焊工在施工前必须进行资格考试,以检验焊工能否使用经过评定合格的焊接工艺规程焊接出合格的对接或角接管焊缝。在施工过程中,由于现场因素使得焊接工艺规程中某些标准中规定的基本要素变更时,应重新对焊工进行资格考试,须重新进行焊工资格考试的基本要素与焊接工艺评定的基本要素不同。取得单项资格的焊工只能从事自己资格内的工作,严禁进行资格以外的焊接工作。

3.1.4 材料检查:材料是指管道工程中所使用的管材及焊材等。这些材料必须有原始质保书或复印件,质保书内容应齐全,并经生产单位质检部门盖章确认。有关数据应符合材料相应标准的规定,材料的规格、型号应符合规范及图样的设计要求。实物上的标记与质保书内容相一致。

3.2焊前准备

3.2.1 焊口检查、清理:检查管口形状是否符合椭圆度要求,焊件坡口尺寸及型式应符合图纸及工艺规定。被焊表面应均匀、光滑,不得有起鳞、磨损、铁锈、渣垢、油脂、油漆等和其他影响焊接质量的有毒物质,坡口两侧各50mm范围内清理干净,并呈现金属光泽。

3.2.2 钢管对口。钢管对口的好坏将直接影响焊接质量,对口间隙过大,焊接时容易烧穿而形成焊瘤;对口间隙过小,焊接时容易造成根部熔化不良,即未焊透等缺陷。钢管的对口优先采用内对口器组队、在无法应用内对口器对口时,可用外对口器。钢管对口后由焊工按照工艺要求验收,焊工对工艺怀有异议的应及时向技术人员反映,验收不合格的对口,焊工可以拒绝施焊。如施焊对口不合格的焊缝,产生质量问题由焊工或同意施焊的人员负责。

3.2.3 焊前预热。管线钢在进行焊接前应进行预热,预热温度要严格按焊接工艺规程的规定执行。其作用是为了防止焊接裂纹的产生。预热对于防止低温裂纹及应变脆化裂纹的效果最明显。通过预热可以降低焊接接头的冷却速度,适当延长500~800℃的冷却时间,从而减少、避免淬火组织,增加塑性,同时促进扩散氢的排放,有效地防止氢致裂纹的出现。焊前预热宜采用环形火焰加热或中频加热方法进行,应均匀地加热焊接部位,并将温度保持在规定的范围内。一般预热温度的幅度在下限温度正负50摄氏度的温度范围中。冬季母材温度较低,应缓慢均匀加热并保持一定的温度梯度,又因极易冷却,还应注意保温,预热温度的测量需用表面温度计或测温笔进行温度测定。并做好记录,测定的位置应在据管口50mm处测量,需测量均匀圆周上的8点。

3.3焊接过程

3.3.1 焊接规范。在焊接过程这个环节中,焊工在操作过程中最重要的一点就是要根据参数操作规范,尤其是焊接电流的大小。焊接电流太大会导致母材金属的坡口两侧产生咬边或烧穿。焊接电流太小会导致母材金属未充分加热,就会造成夹渣和未焊透等缺陷。

3.3.2 焊缝成形:焊后检查焊缝外形尺寸时,过高、过宽、高低差太大等都属于焊接缺陷。这些缺陷会降低焊件的疲劳强度,导致焊缝线能量大和焊接接头过分受热,从而降低机械性能。应严格按照焊接工艺规程的焊缝外形尺寸进行焊接,一般情况下焊缝余高控制在1.6mm以内,焊缝增宽单边控制 1.6mm以内。

3.3.3 操作要领:在焊接过程中,除严格遵守焊接规范外,还应注意以下操作要领。这对保证焊缝的质量也非常重要。在管子焊接时,应采取有效措施防止管内产生穿堂风。在现场焊接时 ,对有关接头设计、焊接层数、焊接工艺参数和焊后缓冷等严格按照相关焊接工艺规程执行。焊接时,在收弧交接处由两个焊工操作,先达到交接处的焊工应多焊部分焊道便于后焊焊工的收弧。保证焊道的起弧或收弧处应相互错开30mm以上,每个接头焊前必须修磨。严禁在坡口以外的管表面起弧,必须在前一焊层全部完成后才允许开始下一层焊层的焊接。焊接时发现偏吹、易粘条或其他不正常现象时,应立即停止焊接并更换焊条及修磨接头后施焊。焊接时要注意纤维素焊条不易摆动太大,对于较宽焊层易采用排焊方法。为保证盖面焊的良好成型,填充焊道填充(或修磨)至距离管外表面1~2mm处为宜,但不得损坏表面坡口形状。在盖面焊前,根据填充情况在立焊部位可增加立填焊。

3.4焊缝返修

焊缝返修应在监理人员的监督下由具有返修资格的焊工依照返修焊接工艺规程进行返修。对于重要管线焊缝返修只允许进行一次,一次返修不合格,则该焊缝必须从管线上切除。

4.结束语

油气田油气长输管道具有距离长、管径大、压力高等特点,对于管道的质量控制要求就格外严格,尤其体现在焊接质量控制方面,对焊接工艺、焊接设备和焊接材料都有详细的要求。

参考文献:

[1] 秋占.于英姿.王乐生.油气长输管道的焊接技术[J].焊接技术,2009(1).

[2] 何小东.丁小军.高钢级油气输送管道环焊缝双丝焊接技术的应用[J].钢管,2007(3).