P91T91焊接作业程序方法.docx

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P91T91焊接作业程序方法

P91T91焊接作业程序方法

1.1作业程序和流程

对此系统管道焊接，作业程序按照以下内容：

焊前技能鉴定合格后=====>焊接施工技术交底=====>焊材发放=====>坡口加工（砂轮机修磨）=====>预热=====>充氩=====>对口点固=====>打底层焊接====>填充（层间清理）====>盖面====>焊工自检合格后====>热处理====>无损探伤====>质量验收评定====>移交

1.2施工方法及要求

1.2.1作业方法

焊工焊前技能鉴定，由于P91管材现场没有试样管，所以可采取钢板或碳钢管子代替P91管练习，主要练习焊接层道的码放，焊道厚度、焊道宽度的要求。

练习时专责技术人员应全程进行检查。

焊接时采用氩弧焊打底、电弧焊填充、盖面，氩弧焊极性为直流正接，电弧焊极性为直流反接。

1.2.2坡口加工

焊件的坡口形式按设计图进行加工。

P91/T91管道和管件的坡口在出厂前已加工好，在现场安装时如发现有坡口不符合要求的应进行机械修复。

1.2.3组对及组对检查：

1）焊接前应将坡口内、外侧15～20mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清理干净，直至发出金属光泽，且清理范围内无裂纹、夹层等缺陷。

2）组对装配时，应选定管子的支撑点，并垫置牢固，以防焊接过程中产生位移和变形。

3）P91管对口间隙控制在2～5mm。

4）坡口的局部间隙过大时，应设法修整规定的尺寸，严禁在间隙内填金属物,坡口的制备采用机械加工方法为宜。

5）对口要求焊口两侧的管子内壁平齐，管口端面与管子中心线垂直。

6）在组对过程中，焊工应检查焊件组对是否达到上述要求，只有在组对达到上述要求时才可以进行定位焊接。

焊接质检员在适当的时机对焊件的组对进行质量抽检，若发现不符合上述的要求，应要求钳工重新进行组对。

1.2.4采用双V型坡口，组对间隙为1～3mm，局部间隙过大时，应设法修整到规定尺寸，严禁在间隙内加填塞物；钝边尺寸为1～2mm。

1.2.5对接管端面应与管子中心线垂直，其偏斜度△f不得超过0.5mm。

1.2.6焊件对口时一般应做到内壁齐平，如有错口，外壁错口值≤0.1δ且≤4mm。

1.2.7P91/T91焊口背面充氩保护

为防止P91/T91钢焊缝根部氧化或过烧，焊前在管内充氩保护。

对于P91充氩保护范围以坡口轴向中心为基础，每侧各25O～30Omm处贴上两层可溶纸。

用耐高温胶带粘牢，做成密封气室。

利用“气针”（细铜管或不锈钢管）把头敲扁插人焊缝内（有探伤孔的管道可从探伤孔充氩），开始时流量可为10～20L／min，施焊过程中流量应保持在8～10L／min。

充氩保护示意图见下图。

对于T91小管，对口前需将管口两端内侧用可溶纸塞入距管口100-200mm处，然后进行对口点固焊接，然后在其坡口处用锡箔纸沿坡口处缝好，然后采用金属扁管从焊接反面插入坡口处，因已形成封闭气室，所以能够保证根部充氩效果。

1.3点焊

1.3.1对主蒸汽管道和过热器出口管道这种厚壁大径管，管道对口根据现场情况可采用直接点口和采用定位卡块的方法，如采用直接点口时应符合以下要求，点固焊接前焊工不得在管道外壁上随便引弧、调试焊件电流。

根层点固焊接人员的技术要求均与正式施焊相同。

点焊焊缝长30-40mm，厚2.8-3.2mm。

点焊一点，检查一点，如有缺陷及时清除，重新点焊。

点焊缝均匀分布在整个圆周上。

管道内不允许有穿膛风。

点焊电流同打底焊；如采用临时定位块的方法进行点焊定位，应符合下列要求，如下图所示。

这种方法可以采用手工钨极氩弧焊（GTAW），也可以采用手工电弧焊（SMAW）。

临时定位块应选用同种材料或含碳量小于0.25%的钢材，并且在定位块上用P91焊条或焊丝堆焊2层焊道后，再进行点固焊,从而使母材接触的均为P91同种材质。

1.3.2点焊的焊接材料、焊接工艺、焊工资格等应与正式施焊相同。

1.3.3采用临时定位块进行定位点固焊时,一般焊接3-5个定位块，做单面角焊接，焊临时定位块尽可能均匀地分布在圆周上，在去除临时定位块时不得损伤母材，并将其残留焊疤清理干净、打磨修整。

1.3.4点焊时，严禁在管子表面引燃电弧试验电流。

1.3.5关于手工钨极氩弧焊的一般规定：

钨极使用铈钨棒WCe-20，所用氩气纯度不低于99.99%；钨棒的引弧端要磨成圆锥状，圆锥度为1/3，钨电极伸出喷嘴的长度为6mm。

1.3.6管子点固焊后，应仔细检查对口的几何尺寸和点固焊缝质量，如发现有裂纹、气孔、缩孔等缺陷时，应及时予以修整或剔除重新进行点焊。

1.4焊接过程

焊接规范参数推荐如下：

●焊丝选用φ2.4mm，钨极为φ2.5mm，氩气流量为10-15L/min。

●焊前预热温度为100-150℃，焊接电弧电压为10-14V，焊接电流为80-110A，焊接速度为55-60mm/min。

1.1.1氩弧焊打底的焊层厚度控制在2.8-3.2mm范围内，并进行两遍氩弧焊接。

1.1.2焊条电弧焊（SMAW）填充、盖面焊接。

1.1.3施焊前将焊口处预热至200-300℃，施焊过程中，应注意层间温度的保持，推荐的层间温度为200-300℃。

预热要求见第1.5款。

1.1.4（5G位置）第二层及其余各层（手工电弧焊）的焊接方向如下图所示。

1.1.5（2G位置）第二层及其余各层（手工电弧焊）的焊接方向如下图所示。

1.1.6为了减少焊接应力与变形，宜采用两人对称焊接。

同时，注意不得两人同时在一处收头，以免局部温度过高影响施焊质量。

1.1.7在完成手工钨极氩弧焊打底后，接着进行手工电弧焊填充或盖面时，应注意把焊接电流的极性由DC（-）改为DC（+），因为盖面焊使用的焊条是碱性低氢型焊条。

1.1.8为保证后一焊道对前一焊道起到回火作用，焊接时每层焊道厚度的控制约为焊条直径。

1.1.9焊条电弧焊各层焊道的主要工艺参数参考值见表1,2。

表1各层焊道的焊接工艺参数（焊接位置2G）

焊层数量

焊材直径（mm）

单层单道焊缝宽*高

焊接电流（A）

电弧电压（V）

焊接速度（mm/min）

每层填充金属厚度（mm）

2

2.4

8*2.5

100-130

10-14

50-80

2.5-2.8

1

2.5

9*3

60-90

20-25

70-90

摆动宽度小于焊条直径的约3倍

2

3.2

10*3

100-130

20-25

70-140

其它

1.0

（9-12）*3

130-150

20-25

120-160

表2各层焊道的焊接工艺参数（焊接位置5G）

焊层数量

焊材直径（mm）

单层单道焊缝宽*高

焊接

电流（A）

电弧电压（V）

焊接速度（mm/min）

每层填充金属厚度（mm）

2

2.4

（8-10）*2.5

100-130

10-14

50-80

2.5-2.8

1

2.5

9.5*3

60-90

20-25

70-90

摆动宽度小于焊条直径的约3倍

2

3.2

10*3

90-140

20-25

70-160

其它

1.0

（9-12）*3

130-160

20-25

120-180

1.1.10管子的焊接应采用多层焊，且各层的接头错开10-15mm，见下图。

每层焊缝的外表要尽可能焊得平滑一些，便于清渣和避免出现尖角。

每焊一层经自检合格后方可焊接次层。

多层焊的接头错开示意图

1.1.11焊工操作技术要熟练，认真观察熔化状态，注意熔池和收尾接头的质量，以避免出现弧坑裂纹。

1.1.12每层每道焊缝焊接完毕后，应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅等杂物清理干净（尤其应注意中间接头和坡口边缘），经自检合格后，方可焊接次层。

1.1.13P91管的实际壁厚在30～50mmm的范围内，不管哪一种焊接位置都应采用多层多道焊。

焊道的排列可参考下图:

1.1.13施焊过程中应注意接头和收弧的质量，接头应熔合良好，外观平齐；收弧时应将熔池填满。

1.1.14施焊过程除检验上要求分次焊接外，应连续完成。

若被迫中断时，应采取防止裂纹产生的措施（如缓冷、保温等）。

再焊时应仔细检查并确认无裂纹后，方可按工艺的要求继续施焊。

1.1.15表面层焊接时，运条至两边应稍加停顿，防止咬边，焊缝与母材要圆滑过渡。

1.1.16当焊缝整体焊接完毕，应将焊缝表面焊渣、飞溅清理干净，自检合格后，做出焊工的标记。

1.1.17P91/T91钢管道的焊口焊后均需要进行焊后热处理，焊后热处理按热处理作业指导书的要求进行。

1.5质量检查

P91/T91管道的焊接质量检查包括焊接接头外观检查、射线探伤或超声波探伤。

焊接接头外观检查方法是目测及使用焊缝检验尺。

1.5.1焊工的自检工作贯穿整个焊接过程，如打底、层间、盖面的检查。

检查内容包括：

焊缝表面是否有气孔、夹渣、裂纹、咬边、弧坑等缺陷，接头是否良好，填充金属与母材融合是否良好等。

如有问题，采用机械加工法清除缺陷后，再进行补焊。

焊工自检合格后，填写好自检记录交给班组长。

自检记录的填写要求焊口编号、部件名称、管道规格、材质、所用焊丝、焊条、焊工姓名、钢印都准确无误。

1.5.2自检合格后，由工程部和质检部质检人员根据施工图纸和规范要求进行外观质量专检。

1.5.3专检合格后，委托金属试验室做无损探伤方法及比例进行检验。

1.5.4有超过标准的缺陷时，可采取挖补的方式返修，但同一位置上的挖补的次数不得超过二次，并应遵守下列规定：

1.5.1.1彻底清除缺陷；

1.5.1.2补焊时，应按照正式的焊接工艺的要求实施；

1.5.1.3返修后应重新做焊后热处理；

1.5.1.4焊接接头返修后采用原先发现缺陷的无损探伤方法重新检验。

1.5.5焊后应对焊缝进行光谱分析复查，按如下规定执行：

1.5.5.1按10%的比例进行光谱分析复查。

1.5.6主蒸汽管道的焊缝热处理后做100%的硬度检验，测定部位为焊缝区和热影响区（异种钢为两侧，同种钢可选一侧），每个部位不少于3点，硬度测定平均值的标准不超过母材的布氏硬度+100HB，且应≤350HB。

1.5.7主蒸汽管道安装完毕后，锅炉过热器出口至堵阀的管段随锅炉整体做水压试验以检查管子和焊缝的严密性和耐压性，检查中若无破断、变形和漏水现象，则认为水压试验合格。

堵阀后主蒸汽管道的焊缝需做100%的无损探伤。

1.5.8焊接完毕后，将焊条头、焊丝头进行光谱检查。

焊条头、焊丝头在送交焊条库前应单独存放。

1.5.9主蒸汽管道支吊架的焊接程序：

1.5.9.1主蒸汽管道支吊架的焊接程序按钢结构的焊接作业指导书的要求进行。

1.5.9.2支吊架的焊接材料可以按下表选用：

母材材质

焊接材料

备注

SMAW方法

Q235

E43或E50系列

按照图纸要求，如图纸没有要求按照此表执行

Q345

E50系列

12Cr1MoV

E5515B2V

1.5.9.3支吊架角焊缝的尺寸按设计图纸。

1.5.9.4支吊架焊完后，焊工对自己的焊缝做100%的外观检查，工程部和质量部对已完成焊接的支架逐个检查验收。

1.5.9.5焊缝外观质量必须符合设计图纸的规定，且应符合以下要求：

1）焊缝外形尺寸应符合设计图纸或规程规范要求。

2）焊缝边缘过渡圆滑、接头良好。

3）支吊架所有焊缝不允许有气孔、未熔合、夹渣和裂纹、超标的咬边，要求焊透的焊缝不允许有未焊透。

4）外观检查不合格的焊缝要进行返修处理，处理工艺按照正是的工艺进行。

1.5.9.6支吊架焊缝的刷油漆：

焊缝质量检查合格后，为避免受腐蚀，可采用钢丝刷手工清洁，然后刷油漆。

1.6热处理应急预案

1.6.1一般情况不允许停电，如果突然停电，项目部应准备好备用电源或氧气、乙炔气。

一旦停电后，柴油发电机在短时间内应投入使用，保证P91焊缝组织。

利用备用电源时，备用电源加热继续施焊，利用备用电源保持层间温度状态，恒温至来电，利用备用电源，待马氏体转变完毕后，然后做后热处理，待冷却至室温等待来电。

1.6.2遇上热处理过程中突然下雨，尤其是2G位置的焊口应立即在垂直焊口上的弯头出设置防雨设施，以免雨水顺着管子流到焊接或加热片区域。