鋼管及管道焊接工藝，干貨建議收藏！
本站之前發表過文章：P91鋼管道焊接工藝， 薄壁不銹鋼管 管道氬電聯焊接的特點及原理 ，最實用的鋼管埋弧焊接技術 ，SA335P91鋼管的焊接工藝討論 ，長輸管道的焊接方法 ，對于這些文章，有粉絲通過我們的公從號 steeltuber 留言說文章很有價值，非常有用，今天我們再通過鋼管及管道焊接工藝再來一起學習學習鋼管的焊接工藝知識。下面是全文，建議收藏。
一．鋼材及焊接材料
1. 焊接前必須查明所焊材料的鋼號，以便正確地選用相應的焊接材料和確定合適的焊接工藝和熱處理工藝。
2. 鋼材必須符合國家標準（或部頒標準、專業技術標準）、進口鋼材符合該國國家標準或合同規定的技術標準。
3. 焊接材[焊條、焊絲、鎢棒、氬氣、氧氣、乙炔氣（電石）和焊劑]的質量符合國家標準（或相關標準）。
4. 鋼材、焊條、焊絲等均應有制造廠的質量合格證。凡無質量合格證或對其質量有懷疑時，應按批號抽查試驗。合格后方可使用。
5. 焊條、焊絲的選用，應根據母材的化學成分、機械性能和焊接接頭的抗裂性、碳擴散、焊前預熱、焊后熱處理以及使用條件綜合考慮。
5.1 同種鋼材焊接時，焊條（焊絲）的選用，一般符合下列要求：
5.1. 焊縫金屬性能和化學成分與母材相當。
5.2. 工藝性能良好。
5.2 異種鋼材焊接時，焊條（焊絲）的選用，一般符合下列要求：
（1） 兩側之一為奧氏體不銹鋼時，可選用含鎳量較高的不銹鋼焊條（焊絲）。
（2） 兩側鋼材均為非奧氏體不銹鋼時，可選用成分介于二者之間或合金含量低的一側相配的焊條（焊絲）。
6. 鎢極氬弧焊用的電極、宜采用鈰鎢棒，所用的氬氣純度不低于99.95%。
7. 氧-乙炔焊所用的氧氣純度應在98.5%以上。乙炔氣純度應符合GB6819-86《溶解乙炔》的規定。如以電廠制備乙炔氣，電石應有出廠證明書，其質量可采用檢查焊縫金屬中的硫、磷含量（按被焊金屬標準）的方法來確定；用于焊接的乙炔氣，應進行過濾，未經檢查或雜質含量超過標準的電石，不得用于受監部件的焊接。
8. 埋弧自動焊用的焊劑應符合有關標準技術要求。
二．焊前準備
1.焊口的位置應避開應力集中區且便于施焊及熱處理，一般應符合下列要求：
1.1鍋爐受熱面管子焊口，其中心線距離管子彎曲起點或汽包、聯箱外壁以及支吊架邊緣至少70mm，兩個對接焊口間距離不得小于150mm。
1.2管道對接焊口、其中心線距離管子彎曲起點不得小于管子的外徑，且不小于100mm（焊接、鍛制、鑄造成型管件外），距支吊架邊緣至少50mm，兩個對接焊口間距離不得小于管子的直徑，且不得小于150mm。
1.3管接頭和儀表插座一般不可設置在焊縫或熱影響區內。
1.4筒體的對接焊口,其中心線距離封頭彎曲起點不小于壁厚加15mm,且不小于25mm和不大于50mm。
1.5帶有縱向焊縫的筒體和封頭,相鄰兩縱向焊縫的距離應大于壁厚的3倍,且不小于100mm
1.6焊接管的管孔應盡量避免開在焊縫上,并避免管孔焊縫與相鄰焊縫的熱影響區相重合,如必須在焊縫上及附近開孔時,應滿足以下條件:
(1)管孔兩側大于孔徑且不大于60mm范圍內的焊縫應按表8.0.3的要求,經無損探傷檢驗合格。
(2)孔邊不在焊縫缺陷上。
(3)管接頭需經焊后熱處理消除應力。
1.7搭接焊縫的搭接尺寸應不小于5倍母材厚度,且不小于30mm。
2.管子、管道、壓力容器和鋼結構的坡口形式應按設計圖紙規定加工，如無規定時，坡口的型式和尺寸應能保證焊接質量、填充金屬量少，改善勞動條件、便于操作、減少焊接應力和變形，適應探傷要求等原則選用。
3.焊接下料與坡口加工按下列要求進行：
3.1焊件下料采用機械方法為宜,對淬硬傾向較大的合金鋼材,公稱直徑<100mm的管子和公稱直徑>100mm、工作壓力>3.9Mpa的汽水管道,尤應以機械方法加工。
3.2如用熱加工法(如氣割)下料,切口部分應留有加工余量,以除去淬硬層及過熱金屬。對淬硬傾向較大的合金鋼材用熱加工法下料后,切口部分應先進行退火處理再行加工。
3.3坡口的制備應以機械加工的方法進行,如使用火焰切割切制坡口,則應將割口表面的氧化物,溶渣急飛濺物按第5條的要求清理干凈,并將不平處修理平整。
4.焊件經下料及坡口加工后按下列要求進行檢查，合格后方可進行組對。
(1)淬硬性較大的鋼材如使用火焰切割下料坡口,加工后要經表面探傷檢驗合格。
(2)坡口處母材無裂紋、重皮、坡口損傷及毛刺等缺陷。
(3)坡口加工尺寸符合圖樣要求。
(4)在第5條規定的清理范圍內無裂紋、夾層等缺陷。
5.焊件在組裝前應將焊口表面及附近母材內、外壁的油、漆、垢、銹等清理干凈，直到發出金屬光澤。清理范圍規定如下：
(1)手工電弧焊對接焊口，每側各為10~15mm
(2)埋弧焊接焊口:每側各為20mm。
(3)角接接頭焊口：焊角K值為+10mm
6.對接管口端面應與管子中心線垂直。其偏斜度△f不得超過以下規定：
(1)當φ≤60mm, △f≤0.5mm
(2)當60＜φ≤159mm, △f≤1mm
(3)當159＜φ≤219mm, △f≤1.5mm
(4)當φ＞219mm, △f≤2mm
7.焊件對口時一般應做到內壁齊平，如有錯口，其錯口值應符合下列要求：
(1)對接單面焊的局部錯口值不應超過壁厚的10%,且不大于1mm。
(2)對接雙面焊的局部錯口值不應超過焊件厚度的10%,且不大于3mm。
8.不同厚度焊件對口時，其厚度差可按規定方法處理。
9.焊口的局部間隙過大時,應設法修整到規定尺寸,嚴禁在間隙內加填塞物。
10.焊條、焊絲和焊劑應存放于干燥、通風良好、溫度大于5℃，且相對空氣濕度小于60%的庫房內。
焊條、焊劑使用前應按其說明書要求進行烘焙不得超過兩次。焊絲使用前應清除銹垢和油污、至露出金屬光澤。
焊接重要部件的焊條，使用時應裝入溫度保持在100~150℃的專用保溫箱筒內，隨用隨取。
存放一年以上的焊條用于重要部件焊接時，如對其質量發生懷疑，應重新做出鑒定，符合要求后方準使用。
11.焊接組裝時應將待焊工件墊置牢固，以防止在焊接和熱處理過程中產生變形和附加應力。
12.除設計規定的冷拉口外，其余焊口應禁止用強力對口，更不允許利用熱膨脹法對口，以防引起附加應力。
13.焊接場所應采取防風、防雨、防雪、防寒等措施。
14.焊接施工過程包括對口裝配、施焊、熱處理和檢驗等四個重要工序。本道工序符合要求后方準進行下道工序，否則禁止下道工序施工。
15.合格焊工在施焊鍋爐受熱面管前，應進行與實際條件相適應的模擬練習，并經折斷面檢查符合要求后方可正式焊接。
三．焊接工藝
1． 焊接時允許的最低環境溫度如下：
碳素鋼：-20℃。
低合金鋼、普通低合金鋼：-10℃。
中、高合金鋼：0℃。
2． 各種鋼材施焊前的預熱溫度推薦如表，并有如下規定：
2． 1 據焊接工藝評定提出預熱要求。
2．2壁厚≥6mm的合金鋼管子、管件（如彎頭、三通等）和大厚度板件在負溫下焊接時，預熱溫度可按表1的規定值提高20~50℃。
2．3壁厚<6mm的低合金鋼管子及壁厚>15mm的碳素鋼管在負溫下焊接時亦應適當預熱。
2．4異種鋼焊接時，預熱溫度應按焊接性能較差或合金成分較高的一側選擇。
2．5接管座與主管焊接時，應以主管規定的預熱溫度為準。
2．6非承壓件與承壓件焊接時，預熱溫度應按承壓件選擇。
3． 預熱寬度從對門中心開始，每側不少于焊件厚度的三倍。厚度大于35毫米的焊接接頭預熱時的升溫速度應符合第605條的規定。
4． 施焊過程中，層間溫度應不低于規定的預熱溫度的下限，且不高于400℃。
5． 承壓管道焊接時，為保證管道（或管子）內壁清潔和焊縫根層質量，所用的焊接方法應遵照下表的規定。
承壓管道焊接方法的規定
部件名稱 | 根部焊道 | 其它焊道 |
P≥10Mpa，δ≤6mm的鍋爐受熱面管子 | TIG | TIG/SMAW |
P≥10Mpa，δ≤6mm的管子及管件 | TIG | SMAW |
P≥4Mpa，t≤450℃的管道 | ||
再熱蒸汽、熱段管道及其旁路 | TIG | SMAW |
汽輪機、發電機的冷卻、潤滑系統管道及燃油管道 | TIG | TIG/SMAW |
其它管道 | TIG | SMAW |
6． 中、高合金鋼（含鉻量≥3%或合金總含量>5%）管子和管道焊口，為防止根層氧化或過燒，焊接時內壁應允氬氣或混合氣體保護。
7． 嚴禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗電流或隨意焊接臨時支撐物，高合金鋼材料表面不得焊接對口用卡具。
8． 管子焊接時，管內不得有穿堂內。
9． 點固焊時，除其焊接材料、焊接工藝、焊工和預熱溫度等應與正式施焊時機相同外，還應滿足下列要求：
9．1在對口根部點固焊時，點固焊后應檢查各個焊點質量，如有缺陷應立即清除，重新進行點焊。
9．2厚壁大徑管若采用填加物方法點固，當去除臨時點固物時，不應損傷母材，并將其列殘留焊疤清除干凈、打磨修整。
10． 采用鎢氬弧焊打底的根層焊縫檢查后，應及時進行次層焊縫的焊接，以防止產生裂紋。
多層多道焊縫焊接時，應逐層進行檢查，經自檢合格后，方可焊接次層，直至完成。
11． 厚壁大徑管的焊接應采用多層多道焊，當壁厚大于35mm時，也應符合下列規定：
11．1氬弧焊打底的焊層厚度不小于3mm。
11．2其它焊道的單層厚度不大于所用焊條直徑加2mm。
11．3單焊道擺動寬度不大于所用焊條直徑的5倍。
12． 為減少焊接變形和接頭缺陷，直徑大于194mm的管子和鍋爐密集排管（管子間距≤30mm）對接焊口宜采取二人對稱焊。]
13． 鋼結構的焊接應按作業指導書的規定進行。
14． 施焊中，應特別注意接頭和收弧的質量，收弧時應將溶池填滿，多層多道焊的接頭應錯開。
15． 施焊過程除工藝和檢驗上要求分次焊接外，應連續完成。若被迫中斷時，應采取防止裂紋產生的措施（如后冷、緩冷、保溫等）。再焊時，應仔細檢查并確認無裂紋后，方可按照工藝要求繼續施焊。
16． 公稱直徑大于或等于1000mm的管道或容器的對接焊口，應采取雙面焊接，并應采取清根措施，以保證封底焊質量。清根后應按第405條要求將氧化物清除干凈。
17． 對需做檢驗的隱蔽焊縫，應經檢驗合格后，方可進行其它工序。
18． 焊口焊完后應進行清理，經自檢合格后在焊縫附近打上焊工本人的代號鋼印，或永久性標記。
19． 對容易產生延遲裂紋的鋼材，焊后應立即進行熱處理，否則應作后熱處理，其溫度以300~350℃為宜，恒溫時間不小于兩小時。后熱處理的加熱范圍與熱處理要求相同。
20． 焊接接頭有超過標準的缺陷時，可采取挖補方式補修。但同一位置上的挖補次數一般不得超過三次，中、高合金鋼不得超過二次，并應遵守下列規定：
20．1徹底清除缺陷。
20．2補焊時，應制定具體的補焊措施并照工藝要求進行。
20．3需進行熱處理的焊接接頭，返修后應重做熱處理。
21． 安裝管道冷拉口所使用的加載工具，需待整個對口焊接和熱處理完畢后方可卸載。
22． 不得對焊接接頭進行加熱校正。
