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1、钛/钢(TA2/Q235B)复合板焊接作业指导书主题内容及适用范围主题内容适用范围书引用文件材料钛/钢(TA2/Q235B复合板钛(TA2)盖条焊接材料焊工焊接方法与设备焊接工艺评定焊前准备下料坡口制备焊前清理、准备焊接焊接工艺参数技术要求质量检验检验人员检验项目10 焊接缺陷返修11 焊接环境12 安全防护1 主题内容及适用范围主题内容本焊接施工指导书规定了电厂用 TA2/Q235B复合板焊接时，对材料、焊工、焊前准备、焊接工艺、焊接质量检验以及焊接过程中焊接缺陷返修等的技术条件，作为钛 /钢（TA2/Q235B）复合板现场施工作业指导书。适用范围适用于电厂烟囱用钛/钢（TA2/Q235B复
2、合板，即以钛（TA2）为复层，以低碳结 构钢（Q235B为基层的钛/钢（TA2/Q235B复合板的焊接。凡本指导书涉及的内容，如与设计图纸、技术协议不相符合处，均应首先满足设计 要求；凡本书未涉及的内容，则以相应的国家标准、设计图纸和技术说明为准。2 书引用文件钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB11345-1989涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002电力建设施工质量验收及评定规程土建工程 DL/钛及钛合金复合钢板焊接技术要求GB/T13149-91钛制焊接容器 JB/T4745-
3、2002钛- 钢复合板 GB8547-20063 材料本指导书中所有材料应符合设计施工图、 技术要求的规定， 且都必须有合法有效的材料质量证明书。钛-钢（TA2/Q235B复合板钛-钢（TA2/Q235B复合板应符合 GB/T8547-2006钛-钢复合板的规定及订货合同中技术协议的要求，其尺寸规格、坡口形式及刨边尺寸以设计图纸、技术要求和订 货合同为准。钛盖条钛盖条施工应符合 GB/T1314991 的要求。焊接材料3.3.1 钛焊丝复层钛板（TA2）用焊丝应符合 GB/T3623 2007的规定，采用JB/T4745-2002钛制焊接容器附录D中相应的焊丝STA2R3.3.2 氩气焊接用的
4、氩气纯度不应低于，且符合规范要求，当瓶装氩气的压力低于2MPa时不得使用。氩气纯度低于标准要求时，过量的氧、氢、氮会被熔化的焊缝金属吸收，致 使焊缝变脆；过量的气体会使焊缝产生气孔；另外，氩气中杂质会降低焊缝拉断长度。3.3.3 钨电极非熔化极氩弧焊（TIG）采用铈钨电极，其质量应符合 GB/T4191惰性气体保护焊和等离子焊接、切割用铈钨电极的规定。4 焊工钛和钢熔焊的焊缝会产生脆裂， 脆裂是由于焊缝中产生脆性化合物以及钛与钢的热 物理特性的差异造成的。由于焊工焊接操作中的操作偏差导致钛/钢（TA2/Q235B复合 板烟囱的焊接出现任何缺陷，都是极具危害性的。焊工必须经过培训，并经考试合格，
5、取得合格证后方可上岗。由于钛材（TA2）为稀有金属，焊接有其特殊性，特别是钛 /钢（TA2/Q235B复合板的焊接，由于钛和钢不具有异种金属的可焊性， 两者互熔所产生的中间化合物是脆性组 织，所以对焊接操作人员提出严格要求。在钛/钢（TA2/Q235B复合板烟囱施焊过程中，焊工必须严格遵守施工指导书。5 焊接方法与设备复层钛（TA2）的焊接采用钨极氩弧焊，选用相应的焊接设备。为了使焊接能得以连 续进行，应选用具备水冷却系统的氩弧设备。钨极氩弧焊的特点是焊缝质量高， 氩弧燃 烧稳定，热源集中，而且氩弧焊是明弧焊，焊缝质量易于控制，比焊条电弧焊和埋弧焊 更易于实现全位置焊接。所选焊机的引弧、稳弧性
6、能要好，焊接过程中书参数稳定，调节方便，冷却水、保护 气体供应系统安全可靠。 复层钛的焊接保护要好， 输送氩气的管道应采用不易吸潮材料 的塑料管，每次开机前对输气管进行检查，开机后，检查氩气的出气情况，若发现其中 输气管不正常，要由专业人员及时检修，待检修完成后，再次检查，直到输气系统一切 正常后，才可进行下一步工作。焊接设备应简单、操作方便，可进行全位置焊接，适应性强、成本低，保护严格。6 焊接工艺评定烟囱用钛/钢（TA2/Q235B复合板在第一次工程焊接前或焊接评定的重要因素发生重 大改变时，应进行焊接工艺评定。7 焊前准备由于钛-钢复合板由两种金属材料复合组成，其性能具有其独特之处，焊前
7、准备必须引起高度重视，制定切实可行措施。下料厂家所提供的钛/钢（TA2/Q235B复合板均符合国家标准及电厂烟囱施工设计图要 求，可以直接进入现场卷制、焊接。若遇特殊情况需要下料时，尽量采用机械方法，从 复层钛材表面一侧开始切割，以避免复层钛材（ TA2 的剥离。若采用火焰切割时，要求钛复层背向火焰，复合板离地面的高度应不小于300mm切口的氧化层在焊接前必须清除。坡口制备7.2.1 焊缝形式钛/钢（TA2/Q235B复合板主要焊缝形式如下:说明:1、以下各图中角焊缝未注释焊脚高度的均为满焊缝，未注单位均为伽。、对接焊钝边2 mm,宽度方向坡口单角度边30。3、钛/钢复合板纵缝和环缝复层用钛盖
8、板厚度为 1.6mm宽度为50mm7.2.2坡口加工坡口加工采用机械方法或其它有效方法进行。加工钛 /钢（TA2/Q235B复合板坡口时，不能采用油质润滑。如采用气割、等离子切割等火焰加工，应将钛板氧化区用机械 方法清除，加工后的坡口表面应平整、光滑，不得有裂纹、分层、夹杂、毛刺和氧化色, 坡口表面应呈银白金属光泽。焊前清理、准备钛（TA2）复层的焊前清理是一项非常重要的工作，由于其清理的不细致导致污染 的钛材、钛焊丝被使用，其危害是致命的。7.3.1焊前应对钛焊丝进行化学清洗，酸溶液用HNO HF HO混合配制，清洗后必须用清水冲净，然后烘干，即可使用，若暂时不用的应妥善保管，以免造成新的污
9、染。配 制方式及清洗制度见下表1:表1溶液成分配一升所需量酸洗温度酸洗时间HNO30 -40HF2 -5HO余量室温min10-207.3.2 钛盖条装配时不能用铁器敲打焊件，应采用铜锤或铝锤敲击焊件，避免产生铁 污染。7.3.3 钛（TA2）复层施焊前，采用清洗或机械方法（如刮刀、不锈钢丝刷）清理坡口区及附近的污物然后再用洁净白布蘸丙酮擦洗，清理范围距离焊边至少40mm焊件清理后要尽快施焊。7.3.4 清理干净的焊丝和焊件应妥善保护，不应用裸手触摸，避免再次污染，否则应 重新清理。7.3.5 钛盖条装焊时所用的工具都应用丙酮或酒精清除灰尘、油脂等污物，且这些工 具不能与钢结构焊接所用的工具混
10、用。7.3.6 焊工和装配钳工应戴洁净的白手套，穿洁净的工作服。8焊接焊接工艺参数钛/钢（TA2/Q235B复合板焊接工艺参数经焊接工艺试验及焊接工艺评定确定,其原则应保证复层钛（TA2）不被氧化，但又不能熔到钢面，尽量采用较小的焊接线能 量，基层钢板（Q235B的焊接不应过热，否则会导致复层钛板（TA2的氧化。焊接工艺参数如下（其中钛/钢（TA2/Q235B复合板复层钛（TA2）纵焊缝及横焊 缝对接工艺参数见表 2、钛/钢复合板（TA2/Q235B复层钛（TA2）角焊缝焊接工艺参数见表3）:表2钛/钢（TA2/Q235B复合板复层钛 （TA2）纵焊缝及横焊缝对接工艺参数焊缝焊缝层焊接焊接材料
11、焊接书（cm/min）方法牌号规格（mm电流（A）电压（V）焊接速度（cm/mi n）对接焊缝钛（TA2）盖条对接GTAWSTA2R4060101016表3钛/钢复合板（TA2/Q235B复层钛（TA2角焊缝焊接工艺参数焊缝焊缝层焊接方法焊接材料焊接书（cm/min ）牌号规格（mm电流（A）电压（V）焊接速度（cm/min）角焊缝钛（TA2）盖条与复层钛（TA2）角接GTAWSTA2R851051010168.1.1若需调整焊接工艺参数时，必须征得项目部主管领导认可后，方可进行调整,但其调整幅度不得超过原焊接工艺评定时所制定的相关层工艺参数的10%并经试验焊接后，才能进行焊接施工，并在焊接施
12、工记录中注明。8.1.2 如果出现焊接工艺参数调整超过原工艺参数的10%寸，经试焊接仍不能满足焊接要求时，则应认真核对外界条件是否变化、焊材、焊接设备及保护气体的情况等，待 问题解决后再进行焊接工作，并在焊接施工记录中注明。技术要求由于钛、钢不能互熔，钛/钢（TA2/Q235B复合板中钛（TA2）复层与钢（Q235B只能各自焊接，本技术要求中规定了复层钛（TA2）的焊接要求。由于钛（TA2）的熔点 高、热容大、导热性差及具有高的化学活性，使钛材的焊接远不及钢材普及，操作保护 措施、工艺书和操作要求比钢焊接难度大、技术措施严格。8.2.1钛/钢（TA2/Q235B复合板内筒纵横焊缝错距要求见下图
13、:图6焊缝错距要求8.2.2 钛/钢（TA2/Q235B复合板装配时以复层钛（TA2）表面为基准，基层钢（Q235B 焊接时书不宜过大，以免造成基层钢（Q235B与复层钛（TA2）脱层或复层钛（TA2）氧化。钢面焊完后检查焊透程度，未焊透的应在复层钛（TA2） 一侧进行补焊，并将背 面余高磨平，钢焊缝质量检验合格后方可进行复层钛（ TA2）的焊接。823 钛（TA2）焊件组对时的定位焊点间距为 50mnr 80mm焊点尺寸约5mm钛盖条左右两条缝定位焊点相互错开， 定位焊一般不加焊丝， 定位焊采用与正式焊接相同的焊 接材料及焊接工艺。 若对焊件、 焊丝的洁净程度有质疑时，可用洁净的白布蘸丙酮对
14、其 进行再次净化处理。8.2.4 钛（TA2）定位焊缝不应有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，否则应清除重焊，重焊应 在附近区域进行。 将会熔入永久焊缝的定位焊缝应清除其表面的氧化层等， 焊缝颜色应 为银白色、淡黄色或金黄色，并使焊缝两端平滑过渡以便于接弧，否则要加以修整。8.2.5 钛（TA2）焊接时尽量采用引弧板和熄弧板，禁止在坡口外工件表面上打弧。引 弧板和熄弧板米用TA2板。8.2.6 钛（TA2）施焊时要采取措施（如加拖罩），确保正面及背面的氩气保护，以保 证复层钛（TA2）焊缝及其热影响区的质量，复层钛（TA2）焊接接头保护好坏可以根据 其表面颜色来确定，该区的颜色应为银白色、淡黄色或金黄色
15、，否则为不合格，则要视 情况应予修整。8.2.8 钛复层与钛盖板的角接缝，应根部焊透，焊缝表面呈微凹形。8.2.9焊缝金属和高温热影响区的晶粒长大是钛（TA2）焊接接头塑性下降的重要因素,所以复层钛（TA2）焊接时，要求采用较小的焊接线能量和较快的冷却速度，压低电弧, 并且将电弧偏向基体， 以达到减小高温停留时间， 减小晶粒长大程度和缩小高温热影响 区的目的。8.2.10 钛（TA2）焊接过程中特别防止铁离子污染焊缝区。若出现熔深过大，可能产 生钛（TA2）焊缝与钢（Q235B的互熔时，应立即停止焊接，查明原因，并及时采取措 施将互熔区予以清除。8.2.11钛（TA2）焊接过程中定位焊点开裂，造成板边错位或间隙变化
