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高压碳钢低合金钢管焊接工艺

[ 关键词:合金钢管 发表日期:2013-11-08 20:13:42 ]

高压碳钢低合金钢管焊接工艺

1 SHIYONGFANWEI

1.1 本标准介绍了合成氨、尿素、甲醇、石油高压加氢等装置的高压碳钢、低合金钢管的 焊接工艺,其公称压力为 10~32Mpa,工作温度为-40~400℃。
1.2 接头的坡口加工、组对、焊接工艺及焊接检验的基本要求应符合本标准的规定。其它 技术要求应符合 GB50236—98 的规定。

2 YINYONGBIAOZHUN: YINYONGBIAOZHUN: GB50235—95 GB50236—98 GONGYEGUANDAOGONGCHENGSHIGONGJIYANSHOUGUIFAN XIANCHANGSHEBEI、GONGYEGUANDAOHANJIEGONGCHENGSHIGONGYANSHOUGUIFAN

3 YIBANGUIDING

3.1 凡参加高压管道焊接的焊工应持有中低压管道相应材料、 相应项位的合格证, 并按 《锅 炉压力容器焊工考试规则》的规定,进行高压管道焊工考试,只能从事合格项位的焊接。 5G 合格可以免考 1G。
3.2 取得施焊合格资格的焊工,在施焊的全过程中应按规定的焊接工艺参数进行焊接,并 真实填写焊接记录表(见表 5.7)。 。
3.3 材料的化学成份见表 3.2。 高压管道材料的化学成份% 材料 20 15MnV 12CrMo 15CrMo Cr5Mo C 0.17~0.22 0.12~0.18 ≤0.15 0.12~0.18 ≤0.15 Si 0.17~0.37 0.20~0.60 0.20~0.40 0.17~0.37 ≤0.50 Mn 0.35~0.65 1.20~1.60 0.40~0.70 0.40~0.70 ≤0.60 0.40~0.70 0.80~1.10 4.00~6.00 0.40~0.55 0.40~0.55 0.50~0.55 Cr ≤0.25 0.03~0.12 Cu≤0.30 Mo 表 3.2 V Ni ≤0.25 其它

4 HANQIANHUAIBEI

4.1 坡口加工应采用机械方法,采用热切割下料时,应消除切割表面的氧化层或淬硬层。 坡口尺寸见表 4.1。 2 高压管道焊接坡口尺寸型式 V 简图 厚度 H mm α 表 4.1 间隙 C 2~2.5 2.5~3 钝边 P 1~1.5 1.5~2 坡口角度 α1 60~70 60~65 α2 R 3~8 9~16 双V P 1. C α2 15~34 5/3 2.5~3 1.5~2 70~80 30~40 α1 1.5 C P 2± U H α 15~34 2.5~3 1.5~2 20~30 4~6 R P 2± 1.5 C
4.2 高压管道焊接材料选用见表 4.2,并应具有质量合格证。 3 高压管道焊接材料选用 母材 型号 E4303(根层) 20 E4315(余层) E4316(余层) 15MnV 12CrMo 15CrMo 1 Cr5Mo 恒温 1.5~2h。
4.4 高压管道焊接允许最低环境温度及预热要求见表 4.4。 高压管道焊接允许最低环境温度及预热要求 母材 允许焊接最低环境温度 壁厚 mm <16 20 -10 16~26 >26 <16 15MnV -5 16~24 >24 <16 12CrMo -5 16~24 15 CrMo >24 Cr5Mo <16 5 16~24 >24
4.5 接头组对时,其错口应符合下列要求: 壁厚≤15mm 壁厚>15mm 错口≤0.5mm 错口≤1mm E5015 E5016 E5515—B1 E5515—B2 E1—5MoV—15 焊条 牌号 J422 J427 J426 J507 J506 R207 R307 R507 表 4.2 焊丝 备注 T1G—J50 (H08MnSiTiRe) 氩气纯 度为 99.98% H08Mn2SiA H08CrMoA H13CrMoA 4.3 焊条使用前应按规定烘干,酸性焊条在 150~200℃恒温 1-2h,碱性焊条在 350~400℃ 表 4.4 预热温度℃ 不预热 100~200 150~250 不预热 150~200 200~250 150~200 200~250 250~300 200~250 250~300 300~350 备注 >10℃不预热 >10℃不预热 接头组对后,两管的轴线应在一直线上,偏斜错差不得超过 1/1000。 4.6 为了便于装配, 封闭段焊口可以酌加永久性与母材同材质的衬垫, 其规格为 3×40mm, 装配见图 4.6。 4 55° 30° 图
4.6 永久封垫装配图
4.7 尽量采用坡口外点固焊如图 4.7 所示,如采用根部坡口内点固焊,点焊缝是正式焊缝 的一部分,必须与正式焊接相同,点焊缝两端打成缓坡形,以利接头。 桥形铁点固 图 4.7 坡口外点焊 园钢点固
4.8 管子焊接前应将坡口及其附近 20mm 表面上的脏物、油迹、水份和锈斑等清除干净。

5 HANJIEGONGYI

5.1 高压管道宜用下列方法焊接 a)小管宜用钨极氩弧焊,若受条件限制,亦可采用氧乙炔焰焊接,壁厚不应>6mm; b)大管宜用手工电弧焊,为了保证根层质量,可用酸性焊条打底,用碱性焊条填充 盖面; c)推荐采用氩弧焊打底,手工电弧性填充盖面的组合焊法,可以充分发挥两种焊法 的优势,既能保证质量,又能保证速度; d)高压管道焊接,宜用转动平焊。 5.2 氧乙炔焰应用中性焰,中号焊炬。焊后进行正火处理,以消除过热组织。
5.3 氩弧焊应采用含 2%氧化钍或铈钨极,钨极端部呈圆锥形尖端呈球形,圆锥高度为 3— 4 倍钨径,直流正极性联接,采用左向焊法,工艺参数见表 5.3。 钨极氩弧焊工艺参数 管壁厚 mm ≤5 ≤9 >9 焊丝直径 mm 1.5 2 2.5 钨极直径 m 2 2.5 3 平均电流 A 75~85 80~90 85~95 表 5.3 气体流量正/反 l/min 8/4~6 8/4~6 8/4~6 焊接第一填充层时,管内仍应充氩。
5.4 手工电弧焊除向上立焊外,都采用右向焊法,工艺参数见表 6.4。 5 手工电弧焊工艺参数 管壁厚 mm ≤5 焊条直径 mm 2.5 3.2 2.5 3.2 2.5 3.2 4.0 层,则焊件报废,应从头开始。 表 6.4 平均电流 A 75~95 115~135 75~95 115~135 75~95 115~135 140~160 ≤9 >9
5.5 采用氩弧焊打底手弧焊填充盖面的组合焊是最科学的焊接方法。焊填充层时若烧穿根 5.6 推荐采用多层多道焊工艺。 摆动幅度不能大于焊材直径的 4 倍, 焊层的厚度以 2~4mm 为宜,一般不大于焊材直径(根层除外) 。接头应互相错开。
5.7 焊缝焊完后,焊工应打上自己的钢印,并及时填写“高压管道焊接记录” (见表 5.7) 。 高压管道焊接工作记录 工程名称 线号 焊口编号 规 格 施工单位 材 质 焊接 方法 焊接 材料 年 环境 温度 月 焊前 预热 日 热处理 方法 探伤结果 焊工姓名 及编号 及其钢印 表 5.7 5.8 高压管道焊后热处理见表
5.8。 高压管道焊后热处理要求 母材 壁厚 焊接方法 mm 20 15MnV 12CrMo 15 CrMo >20 ≤6 >20 ≤6 不限 ≤6 SMAW OFW SMAW OFW SMAW OFW 温度℃ 850~900 600~650 930~950 680~710 930~950 表 5.8 热处理条件 每 mm 保温时间 min 0.5~1 2~2.5 1~1.5 2~2.5 1~1.5 冷却方式 保温缓冷 平静空气中 缓冷 平静空气 缓冷 平静空气 150l/h 冷至 600℃再以 较慢的速度 850~870 3~5 冷至室温 焊后缓冷 6 同材质焊材 Cr5Mo 不限 高铬镍焊材 注:气焊件焊后冷至 300℃以下再热处理。

6 HANJIEJIANYAN

6.1 焊缝外观应满足以下要求: a)成形良好,无裂纹、气孔、夹渣和未熔合,转动焊不允许咬边,固定焊允许局部 咬边,深度不大于 0.3mm,累计长度不大于 20%; b)余高,当壁厚小于 10mm 时为 1.5~2mm,当壁厚≥10mm 时为 2~2.5mm; c)宽度以每侧盖过坡口面 1.5~2.5mm。
6.2 焊缝无损检测应满足下列要求: a)组合焊打底后 100%X 射线探伤,Ⅱ级合格; b)盖面后,转动焊 20%,固定口 100%X 射线探伤,Ⅱ级合格; c)有条件的可以超声波探伤代替最终的 X 探伤,超声波为Ⅰ级合格。
6.3 同一部位的返修次数不得多于 2 次。