高爐爐殼焊接作業(yè)指導(dǎo)書

1、.高爐爐殼氣橫焊、立焊、作業(yè)指導(dǎo)書一、 使用范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于我公司承接的xx1080m3高爐工程中高爐爐殼立縫（對接縱縫）及橫縫（對接環(huán)縫）的手工電弧焊焊接（SMAW），埋弧自動焊接（SAW）和氣電立焊焊接。二、 編制目的由于我公司所承接的該高爐工程高爐爐體較大，殼體較厚、材質(zhì)為低合金高強(qiáng)鋼，焊接難度較大，而且高爐爐殼作為重要焊接構(gòu)件其焊接質(zhì)量要求非常高，焊接工藝也更為復(fù)雜。因此為確保該爐殼焊接質(zhì)量，特編制此焊接作業(yè)指導(dǎo)書。三、 焊接方法根據(jù)該工程實(shí)際情況并結(jié)合我公司多年的焊接經(jīng)驗(yàn)，該高爐爐殼焊接決定采用我公司傳統(tǒng)優(yōu)勢焊接方法手工焊條電弧焊和最近幾年焊接大型冶金高爐爐殼所采用的先進(jìn)焊接方

2、法橫縫埋弧自動焊和高效氣電立焊焊。四、 施工準(zhǔn)備1、 材料及主要機(jī)具1.1、 電焊條：由于該高爐爐殼材質(zhì)（鋼號）為Q345B，因此根據(jù)設(shè)計和規(guī)范要求焊條電弧焊所采用的焊條型號統(tǒng)一為E5016型（對應(yīng)牌號為J506）。該焊條在使用前必須按說明書或規(guī)范要求進(jìn)行嚴(yán)格和烘焙，要求烘干溫度為350-400度，時間為1-2小時，烘干完畢后及時放入保溫桶內(nèi)保存，隨時取用。所用焊條必須附有質(zhì)量證明書，其技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（GB/T5117-1995），嚴(yán)禁使用無質(zhì)量證明書以及藥皮開裂脫落、焊芯生銹的焊條。1.2、 焊劑和焊絲1.2.1、橫縫埋弧自動焊所用的焊絲牌號為H08MnA，焊絲直徑為3.2

3、mm，焊絲盤選用標(biāo)準(zhǔn)的25kg。對應(yīng)焊劑牌號為SJ301，焊劑顆粒大小選用80-120目為宜，用前要按焊劑要求進(jìn)行烘干。1.2.2、氣電立焊所選用的焊絲為藥芯焊絲，其牌號為SQL507，（對應(yīng)ER50-6），焊絲直徑為1.2mm，保護(hù)氣體采用普通CO2氣體，其純度應(yīng)大于99.8%。1.3、主要機(jī)具：電焊機(jī)、橫縫埋弧自動焊機(jī)、氣電立焊焊操作機(jī)、焊把線、焊鉗、面罩、小錘、焊條烘箱、保溫桶、鋼絲刷、碳弧氣刨、磨光機(jī)等。2、作業(yè)條件2.1、熟悉圖紙，焊接前項(xiàng)目部必須對焊工進(jìn)行焊接工藝技術(shù)交底，交底完畢后，所有參加人員必須當(dāng)場簽字。2.2、焊工要求必須持證上崗，施焊前應(yīng)檢查焊工合格證是否在有效期內(nèi)，并且

4、合格項(xiàng)目是否能滿足該工程的焊接要求。否則，項(xiàng)目部必須對其進(jìn)行崗前培訓(xùn)，并參加實(shí)際和理論考核，經(jīng)考核合格后方能上崗操作。2.3、我項(xiàng)目部將對所有施焊焊工進(jìn)行登記建檔，統(tǒng)一進(jìn)行編號，并制作統(tǒng)一的胸卡，實(shí)行持證上崗。2.4、現(xiàn)場供電應(yīng)符合焊接用電要求。2.5、確保所有焊接設(shè)備性能穩(wěn)定、可靠。五、操作工藝1、工藝流程1.1、作業(yè)準(zhǔn)備 電弧焊接 焊縫檢查 焊縫合格 焊工鋼印 焊縫返修處理2、 高爐爐殼焊縫焊條電弧焊焊接工藝要求2.1、坡口形式由于高爐爐殼較厚（32-50mm），因此為保證焊透及控制好焊接變形，垂直接縫處（對接縱縫）應(yīng)加工成X型坡口，對于橫向水平接縫處（對接環(huán)縫）為避免熔融金屬流淌應(yīng)采用對

5、稱的K型坡口，具體尺寸見下圖：2.2、坡口加工應(yīng)盡量采用自動或半自動切割機(jī)加工，如采用氧氣-乙炔火焰加工則必須認(rèn)真操作，確保坡口尺寸符合要求。火焰切割時，切口上不易有大于1mm的缺棱，其為13mm時可用機(jī)械加工或休磨整平，當(dāng)缺棱或溝槽超過3mm時應(yīng)采用3.2mm以下的低氫型焊條補(bǔ)焊，并休磨平整。2.3、清理焊口焊接前，焊工應(yīng)自覺認(rèn)真檢查坡口、組裝間隙是否符合要求并清除焊縫附近（坡口及坡口兩側(cè)80mm母材區(qū)域內(nèi)）的鐵銹、油污、積水、冰雪和贓物。2.4、定位焊2.4.1在正式焊接前，應(yīng)先對焊縫進(jìn)行定位點(diǎn)焊，高度不宜超過設(shè)計焊縫厚度的2/3，點(diǎn)焊長度不應(yīng)小于50100mm，間距量為500600mm,

6、并應(yīng)填滿弧坑。定位焊所用焊材和方法與正式焊接一致。2.4.2定位焊縫施焊后，應(yīng)徹底清除渣皮、飛濺等，并進(jìn)行外觀檢查，不得有表面裂紋、表面氣孔，如在定位焊縫上直接施焊正式焊縫，則定位焊縫與基本金屬的過渡必須平緩，否則應(yīng)用砂輪修磨。2.5、焊條電弧焊焊接工藝參數(shù)2.5.1、焊條直徑的選擇：對接焊縫第一層打底焊時應(yīng)選用直徑為3.24.0mm的焊條，其余各層可選用直徑為4.05.0mm的焊條。2.5.2、焊接電流的選擇：2.5.2.1、首先在保證焊接質(zhì)量的前提下，應(yīng)選用較大的電流以提高勞動生產(chǎn)率。2.5.2.2、根據(jù)焊條直徑進(jìn)行選用焊條直徑（mm） 3.2 4.0 5.0焊接電流（A） 100-130

7、 160-210 230-3602.5.2.3、根據(jù)鋼板厚度，焊接位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整焊接電流，鋼板越厚，應(yīng)選用電流值的上限，立焊、橫焊時應(yīng)選用較小的電流，通常應(yīng)比平焊小10%左右。2.5.2.4、焊接層數(shù)的選擇：應(yīng)采用開坡口多層焊或開坡口多層多道焊，每層焊縫厚度不宜大于3-4mm。這是因?yàn)槎鄬雍负投鄬佣嗟篮附宇^的顯微組織較細(xì)，熱影響區(qū)較窄因此接頭的塑性和韌性都比較好，而且后焊道對前焊道有回火作用，能細(xì)化前焊道的晶粒，使接頭的組織和性能得以改善。2.5.2.5、焊接線能量的選擇（焊接線能量Q=IU/V）：為減小焊接應(yīng)力一般應(yīng)采用較小的線能量進(jìn)行焊接，否則會促使熱影響區(qū)域形成過熱組織導(dǎo)致焊接接頭塑

8、性和韌性下降。但對于定位焊由于焊縫長度短，截面積小，冷卻速度較快，焊縫容易開裂。此時應(yīng)選擇較大線能量焊接，以防焊縫開裂。2.6、橫縫埋弧自動焊焊接工藝參數(shù)2.6.1焊接電流：焊接電流主要影響焊縫熔深，增加焊接電流，焊縫熔深增加。容寬則幾乎保持不變。焊接電流一般在400500A之間，隨板厚以及所焊焊道的不同，電流也有相應(yīng)的調(diào)節(jié)。2.6.2、電弧電壓：電弧電壓主要影響焊縫熔寬，增大電弧電壓，焊縫熔寬顯著增加，而熔深略有減小。焊接電壓一般在2632V之間，隨所選用的焊接電流不同做相應(yīng)的調(diào)節(jié)。注意點(diǎn)：焊接電壓以操作車上的電壓表為準(zhǔn)。2.6.3、焊接速度：焊接速度對熔深和熔寬均有明顯影響，焊速較小時，熔

9、深隨焊速增加略有增加，熔寬減小。但焊速達(dá)到一定數(shù)值后，熔深和熔寬都隨焊速增大而明顯減小。2.6.4、焊絲桿伸長：焊絲伸長一般在25mm，變化范圍在5mm，焊接中必須注意控制好焊絲桿伸長，否則容易引起焊接的不穩(wěn)定。2.6.5、電流極性：埋弧焊分正極性和負(fù)極性，按正極性接線為正，正接鋼板接“+”，按反極性接線為反接，反接鋼板為“-”。橫縫埋弧焊設(shè)計為反極性，接線為反接。鋼板為負(fù)“-”，接錯線容易損壞電壓表和電流表，切記注意。2.6.6、焊接層數(shù)的選擇：應(yīng)采用開坡口多層多道焊，焊接的板厚不同，層數(shù)不同，板越厚，焊接層數(shù)越多。2.7、橫縫埋弧自動焊焊接要求2.7.1、焊接橫縫時一般先焊外壁，后焊內(nèi)壁。

10、其步驟為打底層、填充和蓋面。打底層焊接時，如果坡口組對的好，間隙一致，一般不需要先用焊條電弧焊封底，可直接進(jìn)行埋弧自動焊打底層焊接。打底焊道是最關(guān)鍵的一條焊縫，打底焊道易出現(xiàn)焊穿、夾渣和未熔合等缺陷，打底焊道的好壞直接影響以后焊道的焊接質(zhì)量和操作者施焊的難易度。因此打底焊道的焊縫要均勻一致、上下熔合良好。焊好打底焊道，是保證焊接質(zhì)量的前提。2.7.2、填充焊接要求：焊接后一道焊縫前，應(yīng)對前一道焊縫進(jìn)行修整清理，以保證焊縫的熔合性。焊縫的填充量是根據(jù)坡口大小調(diào)節(jié)焊接速度來控制的。2.7.3、蓋面焊要求：焊道要排列整齊，寬度比坡口面增寬24mm，余高02mm。余高差2mm，無明顯的凸起或溝槽。2.

11、7.4、外側(cè)壁焊接完畢，對罐體內(nèi)側(cè)坡口用碳弧氣刨或角磨砂輪清根，然后再用埋弧自動焊封焊。2.7.5、焊前可通過調(diào)整裝置旋轉(zhuǎn)，調(diào)整確定焊槍角度，一般應(yīng)為 20°30°的傾斜角度，有利于焊縫的形成。2.8、氣電立焊焊接工藝規(guī)范2.8.1氣電立焊焊接工藝規(guī)范主要包括焊接電流、電弧電壓、焊絲桿伸長、保護(hù)氣流量等。焊絲桿伸出長度為35-24mm，CO2保護(hù)氣流量為2530L/min，焊接電流為390420A，焊接電壓為4243V。2.9、焊接線能量的選擇（焊接線能量Q=IU/V）為減少焊接應(yīng)力一般應(yīng)采用較小的線能量進(jìn)行焊接，否則會促使熱影響區(qū)形成過熱組織導(dǎo)致焊接接頭塑性和韌性下降。但

12、對于定位焊由于焊縫長度短，截面積小，冷卻速度快，焊縫容易開裂。此時應(yīng)選擇較大的線能量焊接，以防焊縫開裂。3、 焊接方法和焊接順序的選擇3.1、焊接過程應(yīng)先焊立縫，后焊橫縫，考慮到爐殼因焊接引起的收縮和變形的均勻最好同時焊接每帶的所有立縫。3.2、橫焊的焊條電弧焊焊接方法3.2.1、按電焊工配置的數(shù)量把整個圓周焊縫在直徑方向上分成若干個等分焊區(qū)，一般為6-8個焊工。而每個焊區(qū)又分成500600mm分段，焊接由中間的分段開始，并在各焊區(qū)同時內(nèi)外兩面進(jìn)行輪流進(jìn)行焊接。清根時必須采用碳弧氣刨進(jìn)行清根。3.2.2、橫焊：電弧長24mm。焊條的角度，橫焊時焊條應(yīng)向下傾斜，其角度應(yīng)為7080度，防止鐵水下墜

13、。根據(jù)兩焊件的厚度不同，可適當(dāng)調(diào)整焊條角度，焊條與焊接前進(jìn)行方向顯7090度。3.3、橫縫埋弧自動焊焊接要求所有兩面坡口的爐殼焊縫，應(yīng)采用“分段分層退步反向焊及對稱焊接法”進(jìn)行焊接。為控制焊接變形，最理想的辦法是在焊縫兩面兩人同時對稱焊接。但是這種焊接方式受到具體條件的限制，可操作性不強(qiáng)。比較好的焊接方法是先在焊縫里口少焊幾層，然后再焊外口，外口焊接層數(shù)比里口多，最好能一次把外口焊滿，使它所產(chǎn)生的角變形抵消里口所產(chǎn)生的變形外并稍稍超過一點(diǎn)，然后再焊里口，將該面剩下的焊完。（如焊接非對稱型坡口時，應(yīng)先焊焊接量小的一面，然后再焊焊接量大的一面）。六、焊接要求1、 在焊接過程中應(yīng)測量并記錄天氣、溫度

14、、濕度和風(fēng)速。有雨或風(fēng)速超過9m/s時，必須采取相應(yīng)防護(hù)措施方可進(jìn)行焊接工作。2、 每條焊縫應(yīng)連續(xù)一次焊完。若因故被迫中斷，應(yīng)根據(jù)工藝要求采取措施防止裂紋（采取焊后保溫緩冷等措施），重新施焊前必須進(jìn)行檢查，確認(rèn)無裂紋后方可繼續(xù)施焊。七、 焊縫檢查1、 焊接過程檢查1.1、在打底焊之前焊工首先應(yīng)對定位焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷時應(yīng)及時處理合格后方能施焊。（尤其是定位焊裂紋必須徹底清除干凈）。1.2、每條焊縫宜一次連續(xù)焊完，焊縫兩端層間接頭應(yīng)錯開50-80mm。并且每層焊接完畢后都應(yīng)及時清理焊渣。對焊縫進(jìn)行質(zhì)量檢查，如發(fā)現(xiàn)夾渣、氣孔和裂紋等缺陷時，必須將缺陷清除重焊。焊接外口前必須用碳弧氣刨對里口

15、進(jìn)行清根。焊根應(yīng)清理干凈露出金屬光澤面，經(jīng)目視檢查確認(rèn)無缺陷后方可再進(jìn)行焊接（尤其是打底焊和對氣刨清根后的焊道必須認(rèn)真細(xì)心檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理）。2、焊接完畢后檢查：對整條焊縫焊接完畢后，焊工應(yīng)自覺清理焊渣并檢查焊縫外觀質(zhì)量。發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷及時鏟除干凈，并補(bǔ)焊合格，經(jīng)確認(rèn)焊縫符合質(zhì)量要求后焊工應(yīng)自覺在規(guī)定部位打上焊工鋼印并及時填寫施焊記錄，對接焊縫表面質(zhì)量應(yīng)符合II級規(guī)定，具體見下表。對接接頭焊縫表面II級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（mm）項(xiàng)次項(xiàng) 目質(zhì) 量 要 求1表面裂縫、表面氣孔、表面夾渣、熔性飛濺不允許2咬邊深度：e10.5長度小于或等于焊縫全長的10%且不小于1003余高e1+0.1b b=焊縫寬度但不

16、大于34焊縫寬度蓋過每邊坡口約25表面凹陷不允許6對口錯邊E0.1t但不大于3 t:板厚八、 低溫焊接1、 對于低碳鋼和16Mn鋼，當(dāng)環(huán)境溫度低于-5時應(yīng)加溫至100-150進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱溫度加熱范圍以焊縫對口中心線為基準(zhǔn)，每側(cè)不應(yīng)小于焊件厚度的3倍。預(yù)熱溫度的升溫應(yīng)緩慢進(jìn)行，升溫溫度為1-1.5/min,全部升溫過程應(yīng)在1.5-2h內(nèi)完成。2、 在環(huán)境溫度低于0條件下進(jìn)行電弧焊時，除遵守常溫焊接的有關(guān)規(guī)定外，應(yīng)調(diào)整焊接工藝參數(shù)，使焊縫和熱影響區(qū)緩慢冷卻，風(fēng)力超過四級應(yīng)采取擋風(fēng)措施。焊后未冷卻的接頭應(yīng)避免碰到冰雪。3、 低溫焊接后不準(zhǔn)立即清渣，應(yīng)等焊縫降溫后方可清渣。九、 探傷檢查：1、 根據(jù)

17、圖紙設(shè)計和規(guī)范要求殼體焊接完畢后將對內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行超聲波探傷檢查，探傷標(biāo)準(zhǔn)為GB11345，合格級別為II級，探傷比例為，每條焊縫總長的10%且不小于300mm，其中丁字縫為100%探傷。2、 進(jìn)行探傷檢驗(yàn)的焊縫，其不合格的部位應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量分析，定出措施后方可進(jìn)行返修。同一部位的返修次數(shù)不得超過3次。十、焊縫返修1、 對于超標(biāo)缺陷的返修，決不能僅在缺陷表面進(jìn)行點(diǎn)補(bǔ)焊，而應(yīng)當(dāng)將全部缺陷徹底清除干凈后，再進(jìn)行補(bǔ)焊。2、 焊接裂紋返修措施2.1、通過超聲波或磁粉探傷（滲透探傷）檢測出裂紋的部位和界限。2.2、沿焊接裂紋界限向各焊縫兩端延長50mm，將焊縫金屬或部分母材用碳弧氣刨等刨去。2.3、選擇正確的

18、焊接規(guī)范、焊接材料，以及采取預(yù)熱，控制層間溫度和后熱等工藝措施進(jìn)行補(bǔ)焊。2.4、焊縫表面裂紋深度不超過0.5mm時可采取打磨處理。打磨時不允許損傷母材，打磨焊縫應(yīng)與母材平滑整齊過渡，使母材與焊縫余高之間不得出現(xiàn)突變和階梯等畸形。2.5、焊縫及熱影響區(qū)域母材表面裂縫深度超過0.5mm時，和焊縫內(nèi)部任何的裂縫，均需處理補(bǔ)焊。如補(bǔ)焊效果不良或裂紋嚴(yán)重時，需將原焊縫切除采用同質(zhì)、同規(guī)格材料重焊。十一、減小焊接應(yīng)力應(yīng)采取的措施1、 應(yīng)采取合理的焊接順序和方向。1.1、 焊接平面焊縫時，要保證焊縫盡量能自由收縮而不要受到較大的拘束。例如，對接焊縫施焊時，焊接方向要指向自由端，并要先焊短焊縫，后焊直通的長焊縫，使焊縫有較大的收縮余地。1.2、 應(yīng)先焊結(jié)構(gòu)中收縮量最大的焊縫。因?yàn)橄群傅暮缚p收縮時受阻最小，故應(yīng)力較小。例如，一個結(jié)構(gòu)上既有對接焊縫，也有角焊縫時，應(yīng)先