DB41∕T 1655-2018 SA-335 P92钢焊接技术规程.pdf

ICS 25.160.10 F 23 DB41 河南省地方标准 DB 41/T 16552018 SA-335 P92 钢焊接技术规程 2018 - 07 - 30 发布 2018 - 10 - 30 实施河南省质量技术监督局 发 布 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 基本要求 . 1 4 材料和设备 . 2 5 焊接工艺 . 2 6 质量检验和检验方法 . 5 7 焊缝修复 . 6 8 技术文件 . 7 附录 A（资料性附录） 焊接检查记录表 . 8 附录 B（资料性附录） 热处理检查记录表 . 9 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。 本标准由河南省阀门标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：河南省锅炉压力容器安全检测研究院，河南华电金源管道有限公司，国家承压阀门产品质量监督检验中心，郑州超懒锅炉制造有限公司。 本标准主要起草人：陈国喜、张丰收、王峰、李俊峰、焦武军、董明强、李红凌、谢曙光、郑海臣、王仲强、房伟峰、阎涛、陈卫民、崔艳莉、黄晓亮、张振华、姬辉、谷廷辉、李刚、苏泊源、魏利峰、赵永远、王拓、秦晓亮、顾卫、马志勇、胡莘、史佳玉、任笑莹、张海楠。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 1 SA-335 P92 钢焊接技术规程 1 范围 本标准规定了SA-335 P92钢焊接的基本要求、材料和设备、焊接工艺、质量检验和检验方法、焊接修复和技术文件。 本标准适用于火力发电厂SA-335 P92钢的钨极氩弧焊（GTAW）、焊条电弧焊（SMAW）、埋弧自动焊（SAW）焊接方法。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 4842 氩 GB 5310 高压锅炉用无缝钢管 DL/T 438 火力发电厂金属技术监督规程 DL/T 820 管道焊接接头超声波检测技术规程 DL/T 821 钢制承压管道对接焊接接头射线检验技术规程 DL/T 868 焊接工艺评定规程 DL/T 869 火力发电厂焊接技术规程 DL/T 884 火电厂金相组织检验与评定技术导则 DL/T 991 电力设备金属光谱分析技术导则 JB/T 3223 焊接材料质量管理规程 JB/T 3375 锅炉用材料入厂验收规则 NB/T 47013.2 承压设备无损检测 第2部分：射线检测 NB/T 47013.3 承压设备无损检测 第3部分：超声检测 NB/T 47013.4 承压设备无损检测 第4部分：磁粉检测 NB/T 47013.5 承压设备无损检测 第5部分：射线检测 NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定 ASME SA-335 高温用无缝铁素体合金钢管 ASME II C篇 焊条、焊丝及焊接金属 3 基本要求 3.1 焊接工程师按 NB/T 47014 或 DL/T 868 进行焊接工艺评定，编制焊接工艺（作业）指导书，现场施工时编制焊接施工措施文件。 3.2 焊接接头质量检验、焊接人员考核等项工作，应分别按有关规程的规定执行。 3.3 焊接工作应遵守国家和行业的安全、环保规定和其他专项规定。 3.4 企业条件、焊接人员及相关技术人员的任职要求及职责应符合 DL/T 869 的要求。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 2 4 材料和设备 4.1 钢材 4.1.1 钢材（管道、管件、钢板、锻件）应符合合同或采购技术条件的规定，并附有材质合格证书，进口材料应有报关单、商检报告等。 4.1.2 钢管的采购、验收应符合 ASME SA335、GB 5310、DL/T 438 和 JB/T 3375 的规定。 4.1.3 钢材未经验收合格不得使用。 4.2 焊接材料 4.2.1 SA-335 P92 钢的焊接材料应根据钢材的化学成分、力学性能选取。 4.2.2 首次使用焊接材料应由供应商提供其熔敷金属化学成分、力学性能（含常温、高温）、转变点Ac1 温度、指导性焊接工艺参数等技术资料。 4.2.3 焊接材料首次使用前，由焊接工程师组织进行焊接工艺评定，评定合格后焊接材料方能使用。 4.2.4 焊接材料应有产品合格证书，并符合 ASME II C 篇的相关规定。使用单位应根据相关规范标准及技术协议的要求制定焊接材料复验方案，焊接材料合格后方能使用。 4.2.5 焊接材料的存放、管理应符合 JB/T 3223 的规定。焊条在施工现场二级库存放不宜超过半年。若对焊接材料的质量产生怀疑，应重新作出鉴定，符合质量要求时方可使用。 4.2.6 焊接材料在使用前按照说明书的要求进行烘焙，重复烘焙不应超过两次。焊条使用时，应装入温度为 80 110 的保温桶内，随用随取。焊条现场放置超过 4 h 应重新烘焙。 4.3 焊接用气体 焊接使用的氩气应符合GB/T 4842 的规定。 4.4 设备 4.4.1 焊接设备、热处理设备、无损检测设备及仪表应满足工艺要求，安全、可靠，并定期检查。 4.4.2 所有焊接和焊接修复所涉及的设备、仪器在使用前应确定其与承担的焊接工作相适应。 4.4.3 焊机使用的电流表、电压表及焊接热处理使用的测控温仪表、热电偶等计量器具应经过校验，并在有效期内使用。维修后的计量器具，应重新校验。 5 焊接工艺 5.1 环境要求 5.1.1 焊接环境应满足以下要求： a) 钨极氩弧焊时，环境风速不大于 2 m/s； b) 焊条电弧焊、埋弧自动焊时，环境风速不大于 8 m/s； c) 焊接施焊的环境温度不低于 5 。 5.1.2 当焊件表面潮湿、覆盖有冰雪时应进行消除；或在下雨、下雪、刮风期间，焊工及焊件应有保护措施，并满足以上环境要求。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 3 5.2 坡口制备 5.2.1 焊接接头的形式应根据设计文件的规定选用，焊缝坡口应按照设计图纸加工。若无规定时，焊接接头形式和焊缝坡口尺寸应按照能保证焊接质量、填充金属量少、减少焊接应力和变形、改善劳动条件、便于操作、适应无损检测要求等原则选用。 5.2.2 SA-335 P92 钢应采用机械加工或打磨的方法进行坡口制备，禁止采用热加工方法制备坡口。 5.2.3 坡口加工后应满足以下要求，合格后方可组对： a) 坡口及边缘 20 mm 内母材无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷； b) 坡口尺寸符合图纸要求。 5.3 组对 5.3.1 组对前应将坡口表面及附近母材（内、外壁或正、反面）的油、漆、垢、锈等清理干净，直至发出金属光泽，清理范围如下： a) 对接焊缝：坡口每侧各为 10 mm15 mm，当采用埋弧自动焊时清理范围+5 mm； b) 角焊缝：焊脚尺寸 K 值+10 mm，当采用埋弧自动焊时清理范围+5 mm。 5.3.2 焊件组对时一般应做到内壁（根部）齐平，如有错口，其错口值不应超过下列限值： a) 对接单面焊的局部错口值不应超过壁厚的 10%且不大于 1 mm； b) 对接双面焊的局部错口值不应超过焊件厚度的 10%且不大于 3 mm。 5.3.3 焊件组对坡口形式及尺寸应符合 DL/T 869 规定。 5.4 预热及伴热 5.4.1 焊前预热及伴热推荐采用柔性陶瓷电阻加热的方式进行。加热宽度从焊缝中心算起，每侧加热宽度不少于焊件厚度的 4 倍，且不得小于 200 mm；保温宽度从焊缝中心算起，每侧应比加热宽度增加至少 2 倍壁厚，且不少于 250 mm。 5.4.2 预伴热应保证内外壁温度均匀。柔性陶瓷电阻对称布置在坡口两侧，且距坡口边缘 15 mm 20 mm，外包石棉布，严防焊渣、飞溅损伤加热片，热电偶每侧至少一个，上下对称布置，热电偶的热端与坡口边缘距离 20 mm25 mm。 5.4.3 焊接预热温度采用热电偶进行控温，层间温度用远红外测温仪或接触式测温仪进行温度校验。 5.4.4 SA-335 P92 钢施焊前的预热温度：钨极氩弧焊 150 200 ，焊条电弧焊、埋弧自动焊 200 250 。 5.4.5 SA-335 P92 钢焊接层间温度：200 300 。 5.5 焊接方法和工艺 5.5.1 焊接方法宜采用钨极氩弧焊打底，再用焊条电弧焊或埋弧自动焊进行填充盖面。 5.5.2 采用直流电源，钨极氩弧焊时直流正接；焊条电弧焊、埋弧自动焊时直流反接。 5.5.3 定位焊时，除焊工、焊接材料、预热温度和焊接工艺等应与正式施焊时相同外，还应满足下列要求： a) 在坡口根部采用焊缝定位时，焊后应检查各个定位焊点质量，如有缺陷应立即消除，重新进行定位焊。 b) 厚壁大口径管若采用临时定位焊件定位，定位焊件宜采用同种材料。当去除定位焊时，不应损伤母材，应将残留焊疤清除干净、打磨平整。 5.5.4 钨极氩弧焊和焊条电弧焊第一层焊接时，需要保持焊缝背部充氩保护状态，氩气的流量为 10 L/min20 L/min，氩弧焊焊枪中氩气流量应保持在 8 L/min15 L/min。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 4 5.5.5 钨极氩弧焊完成半周或封口前，应用手电筒仔细检查打底焊缝背部质量。确认合格后，升温至200 300 ，恒温 0.5 h 以上，再进行焊条电弧焊或埋弧自动焊填充。 5.5.6 焊条电弧焊填充和盖面时，宜采用直径不大于 3.2 mm 的焊条焊接。采用多层多道焊，单层焊道厚度不能超过焊条直径，焊道宽度不大于所用焊条直径的 4 倍。 5.5.7 焊条电弧焊填充至少 9 mm 厚或 25%焊接坡口已填满的焊缝，两者取最小值，允许中断焊接。除非伴热连续，否则中断焊接时，应降温至 90 10 以后，恒温 2 h，完成马氏体转变，然后进行后热处理。再次焊接前，仔细检查无裂纹后，按原焊接工艺重新预热施焊。 5.5.8 外径大于 194 mm 焊缝应双人对称焊接， 焊接速度应互为相当。 以免局部温度过高影响施焊质量,两人不得在同一位置收弧。 5.5.9 焊接中应将每层焊道接头错开 10 mm15 mm，应焊得平滑，便于清渣和避免出现“死角”。 5.5.10 不应在被焊工件表面引燃电弧、试验电流或随意焊接临时支撑物。 5.5.11 焊接时，管子或管道内严禁有穿堂风。 5.5.12 焊工操作中认真观察熔化状态，注意熔池和收尾接头质量，以避免出现弧坑裂纹。 5.5.13 焊缝整体焊接完毕，清理焊渣及飞溅，自检合格后，在焊缝附近打上低应力焊工钢印。 5.5.14 焊接完成后，应尽快完成焊后热处理，否则应立即进行后热。 5.5.15 焊接过程中焊工填写焊接检查记录， 焊接检查员检查并签字确认。 焊接检查记录表参见附录 A。 5.6 后热 5.6.1 后热应先降温至 90 10 ，保温 2 h，完成马氏体转变，再升温至 350 50 ，保温 2 h4 h。 5.6.2 后热温度控制应采用接触式热电偶，加热宽度和保温宽度不应低于预热时的宽度，热电偶热端应与焊缝紧密接触，根据焊缝温度进行控制，且不得裸露焊缝。 5.7 焊后热处理 5.7.1 焊后热处理分整体热处理和局部热处理两种。整体热处理在热处理炉内进行，局部热处理采用柔性陶瓷电阻加热器或中频感应加热进行。优先采用整体热处理。 5.7.2 当采用柔性陶瓷电阻加热时，最小加热宽度可根据外径D与壁厚按下述方式确定： a) 当D/7.5 时，加热宽度从焊缝中心起，每侧不小于管子壁厚的 4 倍； b) 当 7.5D/10 时，加热宽度从焊缝中心起，每侧不小于管子壁厚的 5 倍； c) 当 10D/15 时，加热宽度从焊缝中心起，每侧不小于管子壁厚的 6 倍； d) 当D/15 时，加热宽度从焊缝中心起，每侧不小于管子壁厚的 7 倍。 5.7.3 局部热处理时，管口处应用石棉封堵，严防穿堂风，以利于温度上升且保证温度均匀。 5.7.4 当角焊缝局部热处理时，升降温速度按全壁厚设定，保温时间按实际焊接部分最大厚度进行设定。 5.7.5 保证热处理的热端与焊件接触良好的方法，宜采用储能焊机焊接固定热电偶。采用焊接方式固定热电偶的，焊接热处理结束后应将热电偶焊点打磨清除干净。 5.7.6 不同规格的焊件可同炉/批进行整体热处理， 工艺按壁厚最厚的焊件进行设定。 壁厚差不宜超过25 mm。 5.7.7 焊后热处理温度范围为 750 770 。应根据硬度结果调整焊后热处理的设定值。当硬度值偏高时，可按上限进行调整；当硬度值偏低时，应按下限进行调整。 5.7.8 SA-335 P92 钢焊后热处理最小恒温时间应符合表 1 规定。 5.7.9 焊后热处理的保温时间，可在一次热处理过程中完成，也可在相同保温温度下，通过多次热处理完成。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 5 表1 焊后热处理最小恒温时间 壁厚/mm 12.5 12.525 2537.537.5505075 75100 100125 125时间/h 1.5 2 4 56 67 89 10 12 5.7.10 焊后热处理的升降温速度V速按下式（1）计算，且不大于 150 /h；当壁厚大于 100 mm 时，升降温速度按 60 /h 进行控制；300 以下可不控制升降温速度。 6250速V （1） 式中：V速升降温速度，单位/h; 焊件厚度，单位 mm。 5.7.11 整体热处理过程中，不允许火焰直接冲刷工件或焊缝的任何部分。 5.7.12 热处理过程中热处理操作工填写热处理检查记录表。热处理检查记录表参见附录 B。 6 质量检验和检验方法 6.1 外观检查 6.1.1 焊工应对焊接接头 100%自检。焊接质量检查员应 100%检查外观质量。必要时，使用焊接检查尺和 5 倍放大镜进行检查。 6.1.2 焊接质量检查员依据图纸进行宏观尺寸检查，在焊接过程中应重点监测焊接变形，并在热处理后进行最终尺寸检查。 6.1.3 焊接接头边缘应圆滑过渡到母材。焊缝外形尺寸、焊接角变形、焊缝表露缺陷按照 DL/T 869进行验收。 6.1.4 焊接接头外壁错口值不应超过以下规定： a) 锅炉受热面管道：外壁错口不大于 10%,且不大于 1 mm； b) 其他管道：外壁错口不大于 10%,且不大于 4 mm。 6.1.5 外观检查不合格的焊接接头，不允许进行其他项目的检查。 6.2 无损检测 6.2.1 焊接接头按 DL/T 820、DL/T 821、NB/T 47013.2、NB/T 47013.3、NB/T 47013.4 和 NB/T 47013.5进行无损检测。 6.2.2 对不同厚度焊接接头的无损检测应执行下列规定： a) 厚度不大于 20 mm 的对接环焊缝，应采用 100%射线检测，或采用 100%超声检测加 20%射线检测； b) 厚度大于 20 mm 的对接环焊缝，应采用 100%射线检测，或采用 100%超声检测。 6.2.3 对接环焊缝和角接焊缝需进行磁粉检测或渗透检测。 6.2.4 焊接修复后的焊缝应 100%进行无损检测。 6.2.5 焊接接头的无损检测应在热处理 24 h 后进行。 6.2.6 焊接接头无损检测等级和质量等级应符合表 2 规定。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 6 表2 焊接接头质量等级 序号 检测方法 检测等级 焊缝质量等级 1 射线检测 AB II 2 超声检测 B I 3 磁粉检测 - I 4 渗透检测 C I 6.3 硬度检验 6.3.1 对接环焊缝按照 DL/T 438 进行硬度检验。硬度检验使用里氏硬度计或便携式布氏硬度计，检测位置应包括焊缝及近焊缝母材。 6.3.2 硬度检测的打磨深度通常为 0.5 mm1.0 mm，并以 120#或更细的砂纸精磨，表面粗糙度Ra1.6 m。 6.3.3 焊接接头硬度值应符合表 3 规定。 表3 焊接接头硬度允许值 序号 位置 硬度值（HB） 1 母材 185250 2 焊缝 185270 6.3.4 焊缝硬度不低于母材硬度的 90%。 6.3.5 当使用里氏硬度计检验超出标准时，应采用便携式布氏硬度计进行复核。检验硬度值高于标准值时，应进行再次回火；当低于标准要求时，应重新正火加回火处理或断口重新焊接。重新热处理次数不易超过三次。 6.4 金相检验 6.4.1 当合同或技术文件有要求时，按照 DL/T 884 对焊接接头进行显微金相检验。 6.4.2 焊接接头显微金相组织应为回火马氏体组织。显微金相组织并符合以下规定： a) 没有裂纹； b) 没有过热组织。 6.4.3 焊接接头中 -铁素体含量不超过 5%，最严重视场不超过 10%；熔合区 -铁素体含量不超过10%，最严重视场不超过 20%。 6.5 光谱检验 焊接接头应 100%进行光谱检验， 使用火花式光谱仪按照 DL/T 991 进行检验， 检测完后磨去灼伤点；也可采用直读光谱仪进行检验。 7 焊缝修复 焊缝修复按照原始焊接工艺质量要求执行。焊接修复不宜超过两次。 8 技术文件 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 7 技术文件包括： a) 原材料材质证明书、复检报告； b) 焊接材料材质证明书、复检报告； c) 焊接工程清单及焊工清单（或一览表）； d) 焊接工艺文件； e) 焊接检查记录、热处理检查记录及热处理曲线； f) 焊接接头无损检测、理化检验报告，热处理报告。 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 8 A A 附 录 A （资料性附录） 焊接检查记录表 焊接检查记录表参见表A.1。 表A.1 焊接检查记录表 产 品 名 称 焊 接 方 法 产 品 图 号 钨极类型及尺寸 焊 接 工 艺 号 保 护 气 体 母 材 气 体 流 量/L/min 接 头 编 号 焊层 日期 焊 材 电流 A 电压 V 预热温度 C 层间温度 C 焊工签字型号 直径 检 查 员 日期 河南省地方标准公共服务平台DB41/T 16552018 9 年 月 日 炉号 焊口位置及代号 值班员 接班员 接班员 时间 数量 电源设备 备注： 规格 恒温时间 材质 升降温速 工件名称 加热温度 1、热处理焊口必须执行热处理规范。 2、值班人员必须认真填写表格。 3、记录必须整洁，严禁乱写乱画。 4、值班人员不经允许不得擅自离岗。 5、每 30 分钟记录一次。 项目名称 热处理形时间 温度 时间 温度 时间 温度 附 录 B （资料性附录） 热处理检查记录表 热处理检查记录表参见表 B.1。 表 B.1 热处理检查记录表 河南省地方标准公共服务平台