超臨界鍋爐的焊接

一、焊接施工前準備：

（1）焊接技術質量員熟悉圖紙，清楚所焊構件的材質、規格及工作條件；掌握焊接要求和質量標準。

（2）焊接工藝評定能夠覆蓋現場焊接施工項目，焊接作業指導書、焊接工藝卡等施工措施編制并出版。

（3）電焊機、焊接材料準備完畢，焊機經調試保證性能優良，運轉正常，滿足現場焊接施工要求。焊接材料齊全，具有相應的合格證。

（4）現場焊接設施完善，滿足防風、防雨等要求。

（5）在組裝前應將焊縫及附近母材內、外壁的油、漆、垢、銹等清理干凈，直至發出金屬光澤。清理范圍如下：每側各10～15mm。

（6）焊條、焊絲存放于干燥、通風良好、溫度大于5℃，且相對空氣濕度小于60%的庫房內。

（7）焊接組裝件時應將焊件墊置牢固，以防止在焊接過程中產生變形和附加應力。必要時采取相關反變形措施。（8）焊工經過技術、安全交底，清楚、明白焊接技術、質量、安全等要求后方可進入現場進行焊接施工。

二、焊接材料的采購要求：

（1）焊接材料統一由焊接材料員編制焊材計劃進行采購（本部門焊材用量由專工根據工作需要控制，外部門所用焊材由使用部門編制計劃單后報焊接材料員）。

（2）焊材入庫前，管理員應進行檢查：包裝不得有破損、受潮等明顯的損壞現象；每批焊材都應有與批號相對應的材質證明書，有問題的焊材不得入庫，并通知材料員處理。

（3）對所有入庫的焊材，管理人員要確定焊材和計劃單的一致性，并建立焊材入庫臺賬，內容包括：入庫時間、數量、型號，批號。

（4）技術人員每月對焊材材質證明進行一次匯總，并填寫焊接材質證明統計表。重大里程碑項目結束前如水壓、試運等及時對焊接材質證明進行統計以備檢查。

三、焊接材料的控制程序

焊材控制是控制焊接質量的重要環節之一，焊接材料主要包括焊條、焊絲、焊劑等。對焊材的控制主要是通過焊材的驗收、烘烤、保管領用等方面來實現的，其控制程序如圖示：

四、焊條間內特殊要求：

焊條間是工地焊材存放和領用的場所，焊材質量的好壞將直接關系到整個工程的質量，特制訂以下制度：

（1）庫內焊材要按不同的型號、規格分類擺放并設有標牌。

（2）烘箱、抽濕機要有可靠的接地線，并定期檢查其外殼接地情況。

（3）焊材庫內環境要符合規定的溫濕度要求。工作間內要干凈、整潔，各種記錄表格擺放整齊。

（4）焊條間內墻上應設有焊條管理員崗位職責，及烘箱、除濕機操作規程。

（5）焊材發放時，焊工不得進入工作間內，應自覺在柜臺外等候。

（6）所有交回的焊材頭都要投入到焊條頭箱內，并保持焊條頭箱周圍干凈衛生。焊材包裝盒應妥善存放及時處理，不能影響工作間衛生。

五、焊接的過程控制主要組成：

（1）焊前控制　焊前控制主要是檢查焊接接頭坡口的形狀、尺寸、裝配間隙、錯邊量是否符合圖紙要求，坡口及其附近的油銹、氧化皮是否按工藝要求清除干凈，選用的焊材是否按規定的時間。

（2）焊接過程中控制　焊接過程中控制主要是嚴格執行工藝紀律，監督焊工嚴格按焊接工藝卡所確定的電流、電壓、焊條、焊絲直徑、焊接層數、速度、焊絲干伸長、焊接電流種類、極性、層間溫度等規范參數和操作要求（包括焊接角度、焊接順序、運條方法、錘擊焊縫等）進行焊接，同時，焊工在焊接過程中還要隨時自檢每道焊縫，發現缺陷立即清除，重新焊接。

（3）焊后控制　焊后控制的主要目的是清除焊縫中的氫，降低焊接接頭殘余應力，改善焊接接頭組織和性能。后熱如去氫處理，是指焊后將焊件加熱到250～350℃左右，保溫2～6h，空冷，使氫從焊縫中逸出，以防止冷裂縫產生。焊后熱處理是將焊件整體或局部均勻加熱到相變點以下溫度，保溫一定時間，再均勻冷卻的一種處理方法。焊后熱處理的關鍵在于確定熱處理規范，其規范主要有加熱溫度、保溫時間、加熱冷卻速度等。常用的焊后熱處理是高溫回火處理。

六、鍋爐焊接設備的管理要求：

（1）施工現場的焊接設備由焊接公司統一管理使用，設一名專職機具管理員。

（2）現場的焊機放置在專用焊機棚內或焊機箱內，統一布線。

（3）焊工使用的焊機由焊工保管維護，并掛設備主人牌，機具管理員隨時監督檢查。

（4）計量用的儀器、儀表，必須符合計量法的規定并定期進行檢查。

七、鍋爐的焊接管理要求：

（1）鍋爐的制造、安裝、修理單位必須持有質量技術監督行政部門頒發的許可證，制造、安裝、修理單位應對其所制造、安裝、的特種設備安全質量負責。安裝單位應建立健全質量管理體系，并能有效實施；經理、技術負責人、專業工程師等專業技術和管理人員配套，具備相應資格并與承擔的工作相適應。

（2）從事特種設備制造、安裝、修理焊接的焊工和無損檢測的檢測人員，必須按有關規定取得行政部門頒發的特種作業人員資格證書。焊工應按焊接工藝指導書或焊接工藝卡施焊。鍋爐受壓元件的焊縫附近應打上低應力的焊工代號鋼印。

（3）應有健全的焊接管理制度、焊接工藝評定、焊接作業指導書。采用焊接方法制造、安裝、修理和改造鍋爐受壓元件時，施焊單位應制定焊接工藝指導書并進行焊接工藝評定，符合要求后才能用于生產。

（4）鍋爐制造過程中，焊接環境溫度低于0℃時，沒有預熱措施，不得進行焊接。鍋爐安裝、修理現場焊接時，如環境溫度低于0℃時，應符合焊接工藝文件的規定。下雨、下雪時不得露天焊接。

（5）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。（6）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相同外，還應滿足下列要求：

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。

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，并將其殘留焊疤清除干凈、打磨修整。

（7）應有健全的焊接作業日志或施工記錄，焊接檢查記錄。記錄應真實可靠，有良好的可追蹤性。

八、厚壁大口徑管道焊接的特點:

（1）大徑管焊接考核措施不完善，沒有針對性。

（2）大徑管焊接周期長，勞動強度大，容易使焊工因疲勞而導致質量目標要求下滑。

（3）大徑管焊接一般都是多人白夜班連續施焊，容易因責任分不清而導致質量下滑，甚至產生焊接缺陷。

九、大口徑管道的焊接注意事項：

（1）管徑大于194mm的焊口采取兩人對稱焊接。

（2）焊接前應封好管道兩端，以防止穿堂風。

（3）氬弧焊打底后，應及時檢查有無缺陷并進行次層的焊接以防止產生裂紋。

（4）較重要的且需要進行熱處理的焊口對焊工的技術水平不放心時，為防止熱處理后探傷發現超標缺陷返修后再次熱處理、探傷，給焊接帶來麻煩和多次熱處理影響焊縫質量，可在熱處理前增加一次超聲波探傷，處理完發現的缺陷后再進行熱處理、超聲波探傷。

十、T/P91鋼焊接時應注意事項：

（1）為防止根層焊縫金屬氧化，氬弧焊打底時應在管子內壁充氬保護：

①充氬保護范圍以坡口中心為準，每側各200～300mm處，以水溶紙，用膠帶粘牢，做成密封汽室。

②采用“汽針”或者砸扁的銅嘴（?6）從坡口間隙插入進行充氬，開始時流量為10～15mL/min，施焊過程流量保持在8～10mL/min。

（2）氬弧焊打底的厚度應控制在2.8～3.2mm范圍內。

（3）施焊過程注意層間溫度的保持，一般為200～300℃。

（4）焊接時必須保證焊縫層數在2層以上。

（5）施焊過程中，焊工操作技術要熟練，認真觀察熔化狀態，注意熔池和收尾接頭質量，以避免出現弧坑裂紋。（6）采用薄焊道多層焊接可減小焊縫的熱輸入量，抑制焊縫晶粒過大，提高焊縫的力學性能，要切忌大電流、小焊速、厚焊道的操作習慣。

十一、受熱面管道焊前的技術準備和機械準備：

（1）技術人員應熟悉圖紙，清楚部件的材質與規格，掌握圖紙對焊接的特殊要求和質量標準，并要熟悉現場。（2）要求擬施焊的焊工，對圖紙及現場施工情況了解，模擬現場施工環境。組織焊工進行焊接前模擬練習，使焊工熟悉此類材質的焊接工藝及現場注意事項。

（3）準備焊接材料及焊接機具并布置到位，布置集中供氬和集中布線裝置，施焊焊工準備人工器具。

十二、T91焊口的施焊前充壓的具體步驟：

（1）所使用的氬氣須符合GB 4842—2006《氬》的要求，氬氣的純度須是99.99%。所使用的鎢鈰極須符合SJ/T10743—1996《惰性氣體保護電弧焊和等離子焊接、切割用鎢鈰電極》的規定。管屏與分配小集箱進行地面組合時，需采用從集箱充氬的方法.用水溶紙和強力膠帶進行密封，為保證充氬效果，一般一排焊口用三到四根充氣皮帶，每根皮帶氬氣流量8～12L/min。

（2）在管排側小徑管內塞水溶紙，以密封為標準，預留的空間長度在45～50cm為宜，另外這個長度可以保證在焊后熱處理過程中不會把水溶紙燒壞，確保返修焊口可以再次充氬保護。

（3）集箱側的小口徑管道焊接前全部用強力膠帶進行密封管口，在一個管口處開一個小孔進行釋放空氣，以保證集箱及管道內的氬氣純度。

（4）管排焊口直接與大集箱進行高空安裝焊接時，需采用從焊口對口間隙處充氬的方法。用水溶紙塞入焊口兩端進行封堵，距離焊口坡口邊緣預留45～50cm為宜，并用強力膠帶將焊口間隙密封，預留1cm左右間隙，使用鴨嘴形狀的充氬裝置插入該間隙向管口內充氬。

（5）充氬完成以后，調整焊口到合適的間隙（2.5～3.0mm為最佳），每次僅打開需要焊接的焊口的密封膠帶，保證其他焊口的充氬效果。

十三、T91管道焊接結束后需要整理的技術資料：

單項焊接項目完工后，由質檢員通知監理對完工項目進行驗收，并在驗收合格后簽字。技術員及時向檢測部門索要檢測報告，整理項目技術記錄，其中熱處理記錄以當天曲線為整理標準。

十四、焊后熱處理的要求原因和具體工藝要求：

需熱處理的焊縫如果不能及時進行熱處理，須進行后熱。后熱溫度300～350℃，恒溫2h。焊后熱處理采用柔性陶瓷電阻加熱方法進行。熱處理溫度和恒溫時間參照DL/T 819—2002表附錄C的要求進行。升降溫速度按250×25/壁厚℃/h計算，且不大于300℃/h。降溫過程溫度在300℃以下可不控制。異種鋼焊接接頭的熱處理應按照兩側鋼材及所用焊接材料綜合考慮，熱處理的恒溫溫度必須低于兩側母材及焊縫熔敷金屬三者中最低溫度20～30℃。

十五、受熱面焊口返修的工作步驟及工藝要求：

（1）焊口出現超標缺陷要進行返修。

（2）焊口缺陷由探傷人員確認缺陷的位置并標注，并告知焊接單項技術負責人。

（3）技術人員作好缺陷記錄以備查，并通知焊工挖補。

（4）挖補時可用角向磨光機沿標注線向根部打磨，逐漸闊寬，直至打磨出缺陷。

（5）缺陷磨出后進行補焊，補完后再委托試驗室探傷檢驗，直至焊口合格為止。

（6）挖補時的焊接工藝與正式施焊時的焊接工藝相同。

（7）須預熱的焊口補焊前必須重新預熱，補焊后進行熱處理。

（8）同一位置上的缺陷挖補次數不超過兩次。兩次挖補不合格應做割口處理。

（9）查明造成不合格焊口的原因，杜絕類似情況的發生。