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1、第5章 承重钢结构焊接施工工艺示范卡 5.1 适用范围 本工艺卡适用于火力发电厂承重钢结构的焊接。适用于焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊及药芯焊丝电弧焊焊接方法。 5.2 施工流程说明 5.3 主要施工工艺质量控制要求 5.3.1 坡口制备 a）焊接接头形式和坡口尺寸应符合设计和DL/T678-1999电站钢结构焊接通用技术条件的要求。 b）坡口可采用机械加工或自动、半自动气割或等离子切割方法制备。若采用自动、半自动气割加工，则应磨去淬硬层。见图5.1。图 5.1 采用半自动气割加工的坡口示意图c）手工气割仅限于机械加工和自动、半自动气割难以实现的部位，切割后必须将切口表面的氧化物、熔渣及
2、飞溅物清理干净，并将不平处修理平整。 d）焊缝坡口应保持平整，坡口及边缘 20mm 内母材应无裂纹、夹层、夹渣、毛刺等缺陷。 e）焊件在组装前，坡口表面及每侧应将水、油、漆、垢、锈、氧化皮等杂物清理干净，直至露出金属光泽，见图2。清理范围为： 埋弧焊对接焊缝 4050mm； 其它焊接方法的对接焊缝 1020mm； 角焊缝 焊脚尺寸K+1020mm。图 5.2 已清理完毕的坡口表面及两侧f）奥氏体钢坡口两侧应涂刷防飞溅剂。 5.3.2 焊接材料 a）焊接材料根据母材的化学成分和力学性能、使用工况条件和焊接工艺评定的结果选用。焊接材料应有制造厂质量证明文件，质量应符合国家标准。无质量合格证不得使用
3、。 b）焊条、焊剂在使用前应按说明书要求进行烘焙。烘干后的焊接材料在常温下搁置4h以上，使用前应重新烘干。焊条重复烘焙不得超过两次，使用时应装入保温温度为80110的专用保温筒内，随取随用。 c）焊丝使用前应清除表面锈、垢、油污。 5.3.3 焊件组装 a）焊件组装应按DL/T678-1999电站钢结构焊接通用技术条件或设计的要求执行。 b）焊件对接允许对口错位如下 一类焊缝 10%的板厚且不大于2mm； 二类焊缝 15%的板厚且不大于3mm；三类焊缝 20%的板厚且不大于4mm；不同厚度焊件对口错位允许值按薄板计算。 c）焊件组装局部间隙超过 5mm，累计长度不大于焊缝全长的 15%时，可在
4、板端堆焊并修磨平整，并酌情进行探伤检验。严禁在接头间隙中填塞焊条头、铁块等杂物。 d）焊件组装坡口及整体尺寸符合要求后，才能对焊缝进行定位焊。 5.3.4 焊前预热 a）要求预热的焊件，焊前须按DL/T678-1999电站钢结构焊接通用技术条件及焊接工艺评定的要求进行预热。常用钢材预热温度见表5.1。异种钢焊接时，预热温度按要求高的钢号选取。加热宽度每侧应不少于焊件厚度的 3 倍，且不小于100mm。见图5.3。 表5.1 常用钢材焊前预热温度b）要求预热的焊件，定位焊缝、临时焊缝和加固焊缝等均应预热，且应适当提高预热温度；焊接过程中断后再次焊接前，仍必须预热。 5.3.5 定位焊 a）定位焊
5、所用焊接材料、焊接工艺和对焊工技术条件的要求应与正式焊接时相同。 b）定位焊缝厚度通常为46mm，长度为3060mm，间距不超过400mm。冬季施工，定位焊缝厚度可增至8mm，长度80100mm。见图4。 c）定位焊的引弧和熄弧应在坡口内进行。定位焊焊缝起头和收尾处不能过陡，应斜坡过渡，必要时可进行修磨。定位焊后应立即检查定位焊缝的质量，如有缺陷立即清除，重新进行定位焊。5.3.6 引弧板、引出板、垫板 a）埋弧焊焊缝和其它焊接方法焊接的一、二类焊缝两端应设置引弧板和引出板。引弧板和引出板的材质应和焊件相同，坡口形式应与被焊焊缝相同。埋弧焊用的引弧板和引出板尺寸一般应不小于50100mm，其它
6、焊接方法用的引弧板和引出板 尺寸一般应不小于4050mm。见图5.5、图5.6。b）严禁在焊缝以外的母材上随意试焊和引弧。 c）焊接完成后，应用机械加工或碳弧气刨或气割方法去除引弧板和引出板，并修磨平整。严禁损伤母材，严禁用锤击落引弧板和引出板。 d）若工艺文件要求设置垫板，应沿焊缝全长设置。钢衬垫的材质应和焊件相同，有接头时应符合对接焊缝焊透的质量要求。 5.3.7 焊接 a）焊接作业区在出现以下情况时，应采取相应的防护措施，方可施焊。 1) 风速：气体保护焊时大于2m/s，其它焊接方法时大于10m/s； 2) 相对湿度大于90%； 3) 雨雪天气； 4) 环境温度：碳素钢 -20；低合金结
7、构钢 -10；中、高合金钢 0。 b）焊件施焊应按焊接工艺评定要求严格控制焊接规范参数。对低合金调质结构钢焊接，应严格控制焊接线能量。 c）要求预热的焊件多层多道焊时，应保持层间温度不低于规定预热温度的下限值，且不超过400，低合金调质钢上限值不应超过230。d）应采用合理的焊接顺序控制变形。对于长焊缝，宜采用分段退焊法或与多人对称法同时运用，并可采用跳焊法，避免工件局部加热集中。 e）施焊中，应注意接头与收弧的质量，收弧时应将熔池填满，层间接头应错开30mm以上。多层多道焊，每道焊缝焊完，应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅等杂物清理干净（尤其中间接头和坡口边缘），经自检合格后方可焊接次层。见图5
8、.7。f) 除第一层和最后一层焊缝外，允许对中间各层焊道进行锤击法消除焊接应力处理，见图5.8。g）双面焊缝，应采用机械加工或碳弧气刨清根。清根前，非清根侧焊缝的焊接量不宜少于3层，碳弧气刨清根后应修磨刨槽，除去渗碳层，见图5.9。 h）焊接完毕后，焊工应将焊缝表面的飞溅、熔渣等仔细清理干净，并检查外观质量，必要时可做局部返修。对一、二类焊缝，焊工自检合格后在距焊趾50mm 处打上钢印代号或做上永久性标记。 5.3.8 后热处理 对冷裂纹敏感性较大的低合金结构钢或拘束度较大的焊件，焊接过程中断或焊后应立即进行后热处理。后热处理规范为：加热到200300，恒温1h以上，每侧加热宽度为焊件厚度的3
9、倍且不小于100mm。 5.3.9 焊后消除应力热处理a）有焊后热处理要求的焊件，外观检查合格后应及时进行热处理。热处理工艺严格按DL/T678-1999电站钢结构焊接通用技术条件、DL819-2002火力发电厂焊接热处理技术规程的有关规定和焊接工艺评定的要求执行。 b）常用钢材焊后热处理恒温温度和恒温时间见表 5.2。低合金调质结构钢热处理温度必须低于调质处理时的回火温度 3050。异种钢焊接接头的焊后热处理应按焊后热处理要求高的钢种进行，但温度不应超过任一钢种的下临界点AC1。 表5.2 常用钢材焊后热处理恒温温度和恒温时间5.3.10 焊接接头外观检查 a）焊工本人对所焊接头进行100%
10、外观检查，焊接质检员按规定的比例进行专检。对于超标外观缺陷应立即修磨、补焊，补焊工艺要求与正式焊接时相同。 b）焊缝与母材应圆滑过渡，焊缝外形尺寸应符合设计要求，其允许尺寸见表5.3。 c）板件焊接接头角变形应不大于 3，角焊缝及结构的焊接变形应符合设计要求。5.3.11 焊缝内部质量检验 a）焊缝外观检查和接头变形检查合格的焊接接头才能进行无损检验，无损检验应焊接完成24h后进行。检验方法、检验范围及质量标准按表5.5选用。5.3.12 焊缝返修 a）焊件表面被电弧、碳弧气刨及气割损伤处和焊疤应修磨平整。 b）焊缝表面缺陷超标，焊工可自行修补，但对于表面裂纹不得擅自处理，应报告焊接技术人员和焊接质检员。 c）对于内部缺陷和表面裂纹，应认真分析原因，结合原来的焊接工艺制定具体的返修方案并经技术主管批准，返修时严格按要求实施。 d）采用碳弧气刨、风铲、砂轮或其它机械方法清除缺陷，清除长度应比缺陷范围两端各长50mm。应确认缺陷已彻底清除。严禁用电弧或气割火焰熔除。 e）缺陷清除后，坡口底部应圆滑过渡，满足焊接修补要求。碳弧气刨槽应磨去渗碳层。 f）焊缝同一位置返修次数一般不得超过两次，第三次必须经技术总负责人批准。 g）需进行焊后热处理的焊接接头，返修后应重做热处理。 h）返修焊缝的焊后检查应与正式焊缝要求相同。
