20090623112709-專題講座如何編制焊接工程施工方案

A2+598--CC+89段施工方案，施工組織設(shè)計，施工工藝A2+598--CC+89段施工方案，施工組織設(shè)計，施工工藝第PAGE第PAGE47A2+598--CC+89段施工方案，施工組織設(shè)計，施工工藝第PAGE專題講座：如何編制焊接工程施工方案焊接工程作為安裝工程中的一個分部（分項）工程，根據(jù)焊接工程量大小、焊接工作難易程度和重要性的不同，要求獨立編制焊接工程施工方案(或措施)，或作為安裝工程施工方案中的一個章節(jié)。焊接工程施工方案的編制模式1工程概述1.1焊接工程基本情況概述：根據(jù)設(shè)計文件（圖紙）和工程合同，明確承建項目（單位工程或分部工程）中焊接結(jié)構(gòu)的下列基本情況：（1）焊接結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點和作用，焊接接頭的型式和特點；（2）組成焊接接頭的母材（材質(zhì)）、規(guī)格、實物工程量(焊縫延長米、管道焊口數(shù)（或DB數(shù)）)；（3）構(gòu)件的設(shè)計工況條件（工作介質(zhì)、設(shè)計溫度、設(shè)計壓力等）；（4）設(shè)計文件、合同文件、業(yè)主或自身提出的焊接工程技術(shù)質(zhì)量目標(biāo)總要求和使用要求（如：所要達(dá)到的焊縫質(zhì)量最低等級標(biāo)準(zhǔn)、使用性能指標(biāo)、創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)、焊接一次合格率等）。1.2焊接特點分析：1.2.1材料的焊接性能分析分析并提出本焊接工程用母材（尤其是特殊材料）的可焊性程度、焊接接頭的使用性能特點、可能存在的焊接缺陷以及應(yīng)關(guān)注的主要問題等，為以后章節(jié)制定焊接工藝和管理措施提供分析根據(jù)。提示：無論是編制本方案，還是進(jìn)行焊接工藝評定，其前提條件是必須分析和掌握該材料的焊接性能特點?？赏ㄟ^下列手段獲取材料的焊接性能數(shù)據(jù)：（1）查閱相關(guān)材料的焊接資料、鋼廠的新材料焊接性能試驗數(shù)據(jù)或設(shè)計單位提供的材料焊接性能數(shù)據(jù)資料。（2）針對本焊接接頭的類型和特點開展材料的焊接性試驗。材料的焊接性可以通過焊接性試驗來確定。GB/T3375《焊接名詞術(shù)語》將焊接裂紋試驗、接頭力學(xué)性能和腐蝕試驗等均納入焊接性試驗。常用的焊接性試驗方法主要有：（1）參數(shù)公式計算法：碳當(dāng)量法（CE）；冷裂紋敏感性組成或根部裂紋碳當(dāng)量（Pcm）為比較各種合金元素對鋼材的硬化程度，根據(jù)鋼材本向的化學(xué)成分，使用碳當(dāng)量公式可初步估計鋼材的焊接性。對于已積累大量實驗資料和數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)材料，如碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼可以采用此方法，★注意：國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和一些研究機構(gòu)均提出過碳當(dāng)量計算公式，但某種碳當(dāng)量公式并不適用于所有鋼種，應(yīng)用時應(yīng)注意公式的使用范圍。不能對任何種類、任何強度的鋼材都以同一公式，作同樣要求。對于某些材料，碳當(dāng)量公式的計算結(jié)果可能偏差較大，且與多種焊接性實際焊接試驗不符。（2）焊接試驗法（直接試驗法）：模擬產(chǎn)品接頭形式、拘束度和相應(yīng)的工藝條件進(jìn)行的試驗，如：最高硬度法；小鐵研試驗（斜Y坡口、直Y坡口）；十字接頭試驗；窗形拘束試驗等。（3）焊接熱模擬試驗法（間接試驗法）：采用熱模擬試驗機進(jìn)行焊接熱影響區(qū)的熱模擬試驗。1.2.2焊接結(jié)構(gòu)特點分析：（1）焊接結(jié)構(gòu)的使用特點分析（工況條件分析）：分析焊接結(jié)構(gòu)和焊接接頭是否承受高溫、低溫、高壓、耐腐蝕等特殊工況環(huán)境，是否承受沖擊載荷等。（2）焊接結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)分析：根據(jù)設(shè)計文件規(guī)定的工況條件、焊接結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點和接頭型式，分析焊接結(jié)構(gòu)和焊接接頭的受力狀態(tài)，是否存在較大的焊接應(yīng)力（焊接應(yīng)力集中）和焊接變形，進(jìn)一步分析可能的焊接應(yīng)力水平和焊接變形程度對焊接結(jié)構(gòu)和焊接接頭的影響程度。如：較大的焊接應(yīng)力集中的存在是否影響到結(jié)構(gòu)的低溫性能或造成應(yīng)力腐蝕開裂；焊接應(yīng)力和變形是否降低結(jié)構(gòu)的承載能力；焊接組裝附加應(yīng)力對臨近的物體（設(shè)備、管道等）是否構(gòu)成影響（如與機器連接的管道焊接時）。1.2.3焊接操作特點分析：（1）焊接技能分析：分析本焊接結(jié)構(gòu)是否存在焊接位置障礙，分析本單位焊工的技能水平是否存在與本焊接工程不相適應(yīng)的問題。（2）安全作業(yè)條件分析：是否存在封閉環(huán)境（如容器內(nèi)）下的焊接作業(yè)；是否由于高空作業(yè)帶來焊接操作難度和安全防護(hù)問題。（3）施焊季節(jié)性分析：是否存在冬、雨季施焊，是否需要對焊接環(huán)境（溫度、濕度、風(fēng)速）提出特別防護(hù)要求。1.3分析綜述：根據(jù)以上對材料的焊接性能分析、焊接結(jié)構(gòu)特點分析和焊接操作特點分析的結(jié)果，找出本焊接工程施工的技術(shù)難點、關(guān)鍵點和存在的主要問題，提出應(yīng)重點控制的內(nèi)容和目標(biāo)，為本方案制定焊接工藝和管理措施提供重要線索。如：對焊工技能的特殊要求；對焊接環(huán)境的特殊要求；對抗腐蝕性能、低溫沖擊性能的要求；對焊接應(yīng)力和變形的控制目標(biāo)；對焊縫咬邊、未焊透、管道內(nèi)表面焊瘤等缺陷的控制標(biāo)準(zhǔn)；對焊縫余高、角焊縫焊角尺寸的限制要求；對焊接接頭型式和焊縫布置的合理性要求；對焊接安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的提高等。2編制依據(jù)明確焊接施工應(yīng)執(zhí)行的設(shè)計文件、圖紙、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、合同文件等。3焊接施工程序規(guī)定本焊接工程的焊接施工程序（流程）。焊接施工程序的安排要綜合考慮到焊接結(jié)構(gòu)類型、焊接應(yīng)力和變形、施工方法（組裝方法和順序）、焊接管理因素等方面。焊接施工程序要細(xì)化到各結(jié)構(gòu)部件（部位）的焊接施工順序。4焊接工藝及技術(shù)措施4.1焊接方法根據(jù)設(shè)計文件，結(jié)合現(xiàn)場實際（作業(yè)環(huán)境、工程進(jìn)度、焊接質(zhì)量要求）和本單位的技術(shù)裝備能力，分別提出本焊接工程各結(jié)構(gòu)部件（部位）和各種材料的焊接方法。如：公稱直徑大于50mm的管道焊接采用氬電聯(lián)焊（手工鎢極氬弧焊打底，手工電弧焊填充蓋面）或手工電弧焊方法。公稱直徑小于等于50mm的所有材質(zhì)管道均采用手工鎢極氬弧焊方法。對于公稱直徑大于等于4.2焊接材料對本焊接工程所涉及的所有母材牌號，分別提出焊材（焊條、焊絲、焊劑）的型號和牌號。提示：●選購焊接材料的依據(jù)依次為：（1）設(shè)計文件；（2）焊接材料標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)焊接標(biāo)準(zhǔn)及施工規(guī)范；（3）相關(guān)焊接性能試驗及研究成果；（3）焊接工藝評定報告；（4）使用經(jīng)驗（來自外部的使用經(jīng)驗介紹、自行使用經(jīng)驗）；（5）焊材廠家的產(chǎn)品說明書（對焊材力學(xué)性能、工藝性能和使用特點的介紹）；（6）焊材工藝性能試驗結(jié)果。與此同時，可借助于相關(guān)焊接參考書籍（如焊接手冊、焊接材料選用手冊等），但應(yīng)注意：焊接參考書籍不是焊材選用的依據(jù)，僅為參考資料?！襁x購焊接材料的一般步驟：（1）審查設(shè)計文件對焊接材料有無規(guī)定；（2）若設(shè)計文件無明確規(guī)定，查閱設(shè)計文件規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對焊接材料的選擇是如何規(guī)定的。

若該標(biāo)準(zhǔn)有明確規(guī)定（指“應(yīng)符合XXX規(guī)定”），則按此規(guī)定執(zhí)行。

若該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“推薦采用、可按XXX選用、或資料性附錄（推薦表）”，除參考本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還應(yīng)依據(jù)設(shè)計使用條件、其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和使用經(jīng)驗，自選焊材的型號和牌號。（4）調(diào)查焊材廠家，了解焊材產(chǎn)品的力學(xué)性能指標(biāo)、工藝性能和使用特點，并進(jìn)行分析比較，選擇最佳品牌。必要時應(yīng)進(jìn)行焊材工藝性能試驗。（5）施工單位自選的焊材最終仍應(yīng)報請設(shè)計同意。（6）自選的焊接材料經(jīng)焊接工藝評定驗證后方可正式使用。★特別提醒：先有正確的焊條選擇，然后才有焊接工藝評定驗證（僅是常規(guī)性能驗證）。所有焊條選擇是否合理，不完全由焊接工藝評定所決定。理由：①焊接工藝評定之前進(jìn)行的母材焊接性（試驗）研究包括焊接方法和焊接材料相匹配的合理性。②焊接工藝評定之前焊條必須確定。焊接工藝評定可驗證焊條的基本使用性能（如工藝性能、力學(xué)性能、晶間腐蝕性能等）。但工藝評定不能全面地考慮設(shè)計工況條件，如設(shè)計溫度、介質(zhì)和使用環(huán)境下的高溫使用性能、疲勞強度、抗應(yīng)力腐蝕等?！窈覆倪x購確認(rèn)總體原則：（1）要求在滿足設(shè)計使用要求和保證焊材工藝性能良好的前提下，綜合考慮焊工對焊材的適應(yīng)能力、經(jīng)濟性和市場采購渠道。（2）焊接材料最終應(yīng)通過焊接工藝評定驗證。經(jīng)焊接技術(shù)人員編制的焊接材料使用計劃和評定合格的焊接工藝評定報告才能作為焊材采購的重要依據(jù)。（3）被選購的產(chǎn)品還應(yīng)進(jìn)行焊材工藝性能試驗，確認(rèn)焊接工藝性能良好的焊材牌號（廠家品牌）才能正式使用于本焊接工程。●選擇焊條的基本要點：1）考慮焊件材料的力學(xué)性能、化學(xué)成分和物理性能：（1）按等強度的原則，選擇滿足接頭力學(xué)性能要求的焊條?！蚺e例：Q235，按等強度的原則應(yīng)選用J42×焊條，而不應(yīng)選用J50×焊條?！锾厥馇闆r：根據(jù)母材的焊接性，選用不等強度（高強度匹配或低強度匹配）、而韌性好的焊條，但需通過改變焊縫結(jié)構(gòu)形式，以滿足設(shè)計強度、抗疲勞和剛度的要求。（2）使熔敷金屬的合金成分符合或接近母材?！蚺e例：15CrMo（1Cr-0.5Mo）必須選用R307焊條（1Cr-0.5Mo），而不能選用R207焊條（0.5Cr-0.5Mo）。（3）當(dāng)母材化學(xué)成分中碳或硫、磷等有害雜質(zhì)較高時，應(yīng)選擇抗裂性和抗氣孔能力較強的焊條。如低氫型焊條等。（4）對于異種鋼焊接，尤其是奧氏體與鐵素體異種鋼焊接時的焊條選用，應(yīng)考慮材料的線膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率等熱物理性能的差異。異種鋼選用焊條的原則是：

當(dāng)兩側(cè)母材均為非奧氏體鋼或均為奧氏體鋼時，可根據(jù)合金含量較低一側(cè)母材或介于兩者之間選用焊條。

當(dāng)兩側(cè)母材之一為奧氏體鋼時，應(yīng)選用25Cr-13Ni型（A302、A307）、25Cr-20Ni型（A402、A407）焊條，或含鎳量更高的焊條，或鎳基焊條。★注意：焊接構(gòu)件對力學(xué)性能和化學(xué)成分的要求并不是均衡的：☆有的焊件可能偏重于強度、韌性等方面的要求，而對化學(xué)成分不一定要求與母材一致。如選用結(jié)構(gòu)鋼焊條時，首先應(yīng)側(cè)重考慮焊縫金屬與母材間的等強度，或焊縫金屬的高韌性；☆有的焊件可能偏重于化學(xué)成分方面的要求，如對于耐熱鋼、不銹鋼焊條的選擇，通常側(cè)重于考慮焊縫金屬與母材化學(xué)成分的一致；☆有的也可能對兩者都有嚴(yán)格的要求。如異種鋼焊條的選擇。因此在選擇焊條時應(yīng)分清主次，綜合考慮。2）考慮焊件的工作條件和使用性能：（1）焊件在承受動載荷和沖擊載荷情況下，除了要求保證抗拉強度、屈服強度外，對沖擊韌性、塑性均有較高的要求。此時應(yīng)選用低氫型、鈦鈣型或氧化鐵型焊條。◎舉例：16Mn鋼用于非重要結(jié)構(gòu)時可選用J502、J503等酸性焊條；而當(dāng)用于重要結(jié)構(gòu)時，則應(yīng)選用J506、J507等堿性焊條。（2）焊件在腐蝕介質(zhì)中工作時，必須分清介質(zhì)種類、濃度、工作溫度以及腐蝕類型（一般腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕等），從而選擇合適的不銹鋼焊條?！蚺e例：焊接1Cr18Ni9不銹鋼時，為了滿足焊縫與母材金屬成分相同的要求，對于在腐蝕要求不高的條件下工作的焊件，可選用A102、A107焊條；而對于工作溫度低于300℃而耐腐蝕要求較高的焊件，則應(yīng)選用A132、A137或A002（3）焊件在受磨損條件下工作時，須區(qū)分是一般磨損還是沖擊磨損，是金屬間磨損還是磨料磨損，是在常溫下磨損還是在高溫下磨損等。還應(yīng)考慮是否在腐蝕介質(zhì)中工作，以選擇合適的堆焊焊條。（4）處在低溫或高溫下工作的焊件，應(yīng)選擇能保證低溫或高溫力學(xué)性能的焊條?！蚺e例：12CrMo在400℃下工作，焊接應(yīng)選R207，而不能選J50716MnDR在-40℃下工作，焊接應(yīng)選J507RH（-40℃），而不能用J507、J507Mo、J507H等焊條（-303）考慮焊件的復(fù)雜程度和結(jié)構(gòu)特點、焊接接頭型式等：（1）形狀復(fù)雜或大厚度的焊件，由于其焊縫金屬在冷卻收縮時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大，容易產(chǎn)生裂紋。因此，必須采用抗裂性好的焊條，如低氫型焊條、和高韌性焊條焊條。（2）對于某些坡口較小的接頭，或?qū)Ω亢竿缚刂茋?yán)格的接頭，應(yīng)選用具有較大熔深或熔透能力的焊條。◎舉例：長輸管線用鋼X42焊接，為保證根部焊透又不至于有過大的焊瘤，常采用纖維素型焊條E6010進(jìn)行向下立焊操作。（3）因受條件限制而使某些焊接部位難以清理干凈時，就應(yīng)考慮選用氧化性強，容易脫渣，對鐵銹、氧化皮和油污反應(yīng)不敏感的酸性焊條，以免產(chǎn)生氣孔等缺陷。4）考慮焊縫的空間位置：有的焊條只適用于某一位置的焊接，其它位置焊接時效果較差，有的焊條則是各種位置均能焊接的全位置焊條，選用時要考慮焊接位置的特點：（1）對于仰焊、立焊縫較多的焊件，應(yīng)選用鈦鈣型、鈦型、低氫型或鈦鐵礦型的全位置焊條。（2）焊接部位所處的位置不能翻轉(zhuǎn)時，必須選擇能進(jìn)行全位置焊接的焊條。5）考慮施焊工作條件：（1）沒有直流焊機的場合，應(yīng)選用交直流兩用的焊條。（2）某些鋼材（如珠光體耐熱鋼）需進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理，但受設(shè)備條件限制或本身結(jié)構(gòu)限制而不能進(jìn)行時，應(yīng)選用與母材金屬化學(xué)成分不同的焊條（如奧氏體不銹鋼焊條A302等），可以免進(jìn)行焊后熱處理。（3）應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場條件，如野外操作、焊接工作環(huán)境等來合理選用焊條。6）考慮改善焊接操作環(huán)境和保證工人身體健康：（1）盡量選用發(fā)塵量小、產(chǎn)生有害氣體少的焊條。（2）在酸性焊條和堿性焊條都可以滿足的地方，鑒于堿性焊條對操作技術(shù)及施工準(zhǔn)備要求高，故應(yīng)盡量采用酸性焊條。（3）對于在密閉容器內(nèi)或通風(fēng)不良場所焊接時，應(yīng)盡量采用低塵低毒焊條或酸性焊條。7）考慮焊接的經(jīng)濟性：（1）在保證使用性能的前提下，盡量選用價格低廉的焊條。根據(jù)我國的礦藏資源，應(yīng)大力推廣鈦鐵礦型焊條（×××3型）。（2）對性能有不同要求的主次焊縫，可采用不同焊條，不要片面追求焊條的全面性能。（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)的工作條件，合理選用焊條的合金系統(tǒng)。如：對在常溫下工作，用于一般腐蝕條件的不銹鋼，就不必選用含鈮的不銹鋼焊條。8）考慮焊接效率：（1）對焊接工作量大的結(jié)構(gòu)，有條件時應(yīng)盡量采用高效率焊條，如：鐵粉焊條、高效率不銹鋼焊條、重力焊條、底層焊條、立向下焊條之類的專用焊條。（2）水平位置焊接時采用鐵粉焊條，垂直位置焊接時采用下向焊條等，均可大大提高生產(chǎn)率和降低成本。9）考慮焊條的工藝性能：焊條工藝性能的好壞是焊條使用的前提。工藝性能不好的焊條會產(chǎn)生各種焊接缺陷。（1）對于同一牌號（型號）的焊條，不同的生產(chǎn)廠家，其工藝性能差別很大，需要我們在采購時認(rèn)真分析。（2）采購不同廠家同一牌號的焊條時，還應(yīng)考慮焊工的習(xí)慣問題和對該焊條工藝性能的適用性。4.3焊接坡口的設(shè)計、加工和組對4.3.1焊接坡口的設(shè)計當(dāng)設(shè)計文件對坡口的形式和尺寸（坡口角度、純邊、組對間隙）有明確規(guī)定時，在方案中應(yīng)注明“坡口的形式和尺寸應(yīng)符合設(shè)計文件的規(guī)定”。當(dāng)設(shè)計文件未明確規(guī)定坡口形式和尺寸時，應(yīng)根據(jù)焊件的結(jié)構(gòu)特點（結(jié)構(gòu)剛性、接頭型式、材質(zhì)、厚度、焊接位置）、使用條件、焊接方法及工藝要求，結(jié)合現(xiàn)場施工條件選用標(biāo)準(zhǔn)的坡口形式和尺寸（即相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范推薦的坡口形式和尺寸），也可根據(jù)經(jīng)驗自行設(shè)計坡口。坡口形式和尺寸由本方案或焊接工藝規(guī)程給出（畫出坡口圖）。當(dāng)設(shè)計文件規(guī)定的坡口形式和尺寸不能滿足現(xiàn)場施工條件時，也可修改坡口形式和尺寸，但必須報設(shè)計認(rèn)可。當(dāng)有焊接襯墊要求時，應(yīng)規(guī)定焊接襯墊的形式、材質(zhì)和規(guī)格尺寸。必要時應(yīng)提出襯墊的加工或采購技術(shù)要求。當(dāng)有非金屬或非熔化的焊接熔池金屬成形塊（或焊縫背面成形塊）要求時，應(yīng)規(guī)定其型式、材質(zhì)和規(guī)格尺寸。必要時應(yīng)提出成形塊的加工或采購技術(shù)要求。提示：坡口設(shè)計應(yīng)注意事項設(shè)計焊接坡口的根本目的是確保接頭根部的焊透，并使兩側(cè)的坡口面熔合良好。坡口設(shè)計對焊接質(zhì)量有重要影響。常用的坡口形式有：I形、V形、X形、U形、雙U形、J形、雙J形、半V形、K形等，其中V形、X形、U形及雙U形坡口又包括有鈍邊和無鈍邊兩種。有的坡口還有加墊板的形式。設(shè)計坡口應(yīng)注意以下事項：（1）考慮母材的焊接性。如鎳及鎳合金焊接時，溶池金屬的流動性差，焊接時的熔透深度一般只有碳鋼的50％左右，為使熔合良好且有一定熔深，坡口設(shè)計應(yīng)與鐵素體鋼有所區(qū)別，坡口角度應(yīng)適當(dāng)增大，根部鈍邊應(yīng)適當(dāng)減小。（2）焊縫填充金屬盡量少。U形坡口焊縫填充金屬少，根部應(yīng)力集中小且有利于根部焊道的成形。帶鈍邊的U形坡口還便于部件的組裝，缺點是加工復(fù)雜。（3）減少焊接殘余應(yīng)力和變形。坡口設(shè)計時應(yīng)重視焊縫的對稱性，對稱的X坡口具有角變形量小和應(yīng)力集中系數(shù)小的優(yōu)點，在中厚板對接時得到廣泛應(yīng)用。但實際生產(chǎn)中（特別是較厚的板）若設(shè)計成對稱的X坡口，先焊側(cè)焊后要在背面清根，清根后使原對稱的坡口變成不對稱。即使不清根，先焊側(cè)產(chǎn)生的角變形大，對稱坡口的后焊側(cè)因剛性增加，不可能具有先焊側(cè)的角變形，最后仍有殘余角變形。若選擇幾何尺寸適當(dāng)?shù)牟粚ΨQX坡口，最終可獲得較好的對稱焊縫和較小的角變形。不對稱的X坡口在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用，其坡口角度一般在60-70度。但隨著板厚的增加，先焊側(cè)坡口的角度相應(yīng)的減?。ㄆ驴诘纳疃葢?yīng)增大），從而減少焊縫填充量，減少角變形和焊接殘余應(yīng)力。（4）減少異種金屬焊縫的稀釋率（如復(fù)合板、奧氏體不銹鋼與珠光體鋼焊接）。（5）有利于焊接防護(hù)。（6）避免產(chǎn)生缺陷。設(shè)計坡口應(yīng)排除的最大隱患是根部未焊透和側(cè)壁未熔合。因此，應(yīng)合理選用坡口角度、間隙和鈍邊。（7）使焊工操作方便。4.3.2坡口加工：明確坡口的加工方法、加工技術(shù)條件和質(zhì)量要求。坡口加工質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計文件和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。提示：（1）坡口加工方法包括熱加工（氣焊火焰切割、等離子切割等）和冷加工（機械加工、砂輪機打磨等）。所有材料均首選機械方法加工坡口。（2）碳鋼、低合金鋼、低溫碳鋼和鉻鉬珠光體耐熱鋼管道也可采用氧--乙炔火焰切割加工坡口。采用氧--乙炔火焰切割加工時，應(yīng)用砂輪機打磨的方法除去坡口表面氧化皮、熔渣及影響接頭質(zhì)量的表面層，并應(yīng)將凹凸不平處打磨平整。（3）不銹鋼管道也可采用等離子弧切割坡口，但應(yīng)打磨至金屬光澤。（4）奧氏體不銹鋼、鎳基合金及鈦管采用砂輪修磨時，應(yīng)使用專用砂輪片。（5）管道的支管與主管焊接連接時，在主管上開孔首選機械方法（鉆孔或砂輪切割）。當(dāng)采用氧乙炔火焰或等離子切割開孔時，應(yīng)防止熔渣等雜物落入主管內(nèi)。應(yīng)及時清除管端和管內(nèi)的熔渣，加工出符合設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)或焊接工藝規(guī)程要求的坡口尺寸。不銹鋼和有色金屬管嚴(yán)禁采用氧乙炔焰、電焊條和碳弧氣刨方法切割開孔。4.3.3焊縫設(shè)置與坡口組對（1）明確焊縫設(shè)置的原則（焊縫間的距離、丁字縫、十字縫等）、組對方法、組對尺寸要求（組對間隙、錯邊量、角變形（棱角度）允差等）、不等厚焊件的削薄處理方法等要求。（2）對焊件和坡口組對用的工裝卡具提出要求。應(yīng)規(guī)定工卡具的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式和尺寸、安裝和拆卸方法、焊接要求、使用注意事項等。提示：●焊縫設(shè)置和坡口組對注意事項（1）焊縫的設(shè)置應(yīng)避開應(yīng)力集中區(qū)，便于焊接和熱處理。這樣可防止焊縫區(qū)應(yīng)力迭加，減少造成焊縫破壞的隱患，并避免因環(huán)境障礙而影響焊工操作技能的發(fā)揮和熱處理工作的進(jìn)行。（2）在焊縫上開孔會使焊縫應(yīng)力狀態(tài)惡化，所以多數(shù)規(guī)范規(guī)定不宜在焊縫及其邊緣上開孔。當(dāng)無法避免在焊縫上開孔或開孔補強時，應(yīng)對以開孔中心為中心、1.5倍開孔直徑或補強板直徑范圍內(nèi)的焊縫進(jìn)行無損檢測，檢測合格后方可進(jìn)行開孔。被補強板覆蓋的焊縫應(yīng)磨平。（3）應(yīng)通過焊接構(gòu)件的工廠化預(yù)制，盡可能地采用平焊位置和轉(zhuǎn)動焊位置，減少固定焊位置。現(xiàn)場裝配時應(yīng)保證固定焊位置設(shè)在易于操作和安全的位置，并應(yīng)盡可能地遠(yuǎn)離設(shè)備接口。（4）焊件組對時應(yīng)墊牢固，并應(yīng)采取措施防止焊接和熱處理過程中產(chǎn)生附加應(yīng)力和變形。盡量避免強力組對（除冷拉伸或冷壓縮管道外）。如：管道支管與主管的連接接頭及補強圈組對焊接時，應(yīng)注意控制支管與主管的角度，采取措施防止出現(xiàn)塌腰收縮變形。（5）組對錯邊量焊件組對錯邊量的大小直接影響到根部焊道質(zhì)量，削弱接頭強度。尤其是單面焊焊縫，如局部錯邊量過大，易導(dǎo)致焊縫根部產(chǎn)生未熔合缺陷和造成應(yīng)力集中。有些管道還會因錯邊產(chǎn)生沖刷腐蝕。一般施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對錯邊量的規(guī)定主要是從能否保證焊接質(zhì)量來考慮，同時也考慮了管材制造本身允許的壁厚誤差，對不等厚焊件組對時錯邊量的處理要求，既從保證焊接質(zhì)量出發(fā)，又考慮了工況條件、應(yīng)力集中因素和焊件的外觀質(zhì)量。◎舉例：管道焊接的錯邊量：GB50236-98規(guī)定：等厚管子及管件組對時，內(nèi)壁應(yīng)齊平，內(nèi)壁錯邊量按不同材質(zhì)分別提出了不同的控制指標(biāo)。不等厚管子及管件組對時，薄件端面應(yīng)位于厚件端面之內(nèi)，其內(nèi)壁錯邊量要求與等厚的管子或管件組對時相同。當(dāng)其內(nèi)壁錯邊量超過規(guī)定或外壁錯邊量大于3mmGB50236-98對管道組對內(nèi)壁錯邊量的規(guī)定管道材質(zhì)內(nèi)壁錯邊量碳素鋼及合金鋼不宜超過壁厚的10％，且不大于2鋁及鋁合金壁厚≤5不大于0.5壁厚＞5不超過壁厚的10％，且不大于2銅及銅合金不超過壁厚的10％，且不大于2工業(yè)純鈦不超過壁厚的10％，且不大于1鎳及鎳合金不大于0.5特別提醒：對于帶頸對焊法蘭和承插焊法蘭，現(xiàn)場經(jīng)常遇到與管子的對口錯邊問題，原因在于有些設(shè)計人員在選配法蘭時沒有考慮所接鋼管的壁厚。當(dāng)所接鋼管的實際壁厚與標(biāo)準(zhǔn)有較大差異時，現(xiàn)場不得不為避免內(nèi)壁錯邊而進(jìn)行修整，自然增加了現(xiàn)場工作量。為解決類似問題，需要現(xiàn)場工程技術(shù)人員經(jīng)常與設(shè)計人員溝通，從源頭得到妥善的處理。（6）焊件組對間隙：應(yīng)符合設(shè)計文件的規(guī)定。也可根據(jù)現(xiàn)場情況和經(jīng)驗在焊接工藝指導(dǎo)書中規(guī)定。（8）奧氏體不銹鋼焊縫組對時，禁止使用碳鋼工具，也不得在不銹鋼管上用碳鋼卡具進(jìn)行定位焊?！衿驴诮M對工裝夾具要求由于工夾具焊縫短，受熱影響硬而脆，容易產(chǎn)生焊接缺陷，所以除通過組裝方法和工夾具設(shè)計的改進(jìn)使得工夾具焊點數(shù)最少外，還應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）工夾具材質(zhì)宜與母材相同或同一類別號。（2）工夾具焊接(焊材和工藝)應(yīng)與正式焊接相同。焊件組對一般使用組對卡具，若使用需焊接在焊件上的組對卡具時，卡具與焊件接觸部分的材質(zhì)應(yīng)與管材成分相同或同一類別號。工卡具焊接用的焊材和焊接工藝應(yīng)與正式焊接相同（采用手工焊）?？ň叩牟鸪龖?yīng)用砂輪，不得用敲打、掰扭的方法。拆除工夾具不應(yīng)損傷母材，焊疤應(yīng)打磨修整。自動焊時引弧板和熄弧板的設(shè)置宜與母材相同或同一類別號。需預(yù)拉伸或預(yù)壓縮的管道焊縫組對時的附加應(yīng)力由工夾具所承受，為防止該附加應(yīng)力在工夾具拆除后迭加到焊縫上，在焊完及熱處理完畢焊縫已達(dá)到足夠的強度和塑性，并經(jīng)檢驗合格后方可拆除。4.3.4定位焊明確定位焊的要求：（1）應(yīng)規(guī)定定位焊縫由合格焊工施焊；（2）應(yīng)規(guī)定采用與正式焊縫相同的焊接材料、預(yù)熱條件和焊接工藝，可列出焊接方法、預(yù)熱方法和具體的定位焊接工藝要求；（3）應(yīng)規(guī)定定位焊縫的長度、厚度、間距和焊點數(shù)。（4）應(yīng)規(guī)定正式焊縫焊接前對定位焊縫的檢查要求和缺陷處理方法。提示：對“定位焊縫”的要求（1）定位焊縫即使要求在打底焊前或背面清根時被清除，但由于其焊接熱循環(huán)仍然對母材焊接坡口熱影響區(qū)造成一定影響。如對合金鋼的焊接坡口熱影響區(qū)可能產(chǎn)生氫致裂紋。而且受焊工責(zé)任心的影響，定位焊縫仍會有一部分殘留于正式焊縫內(nèi)。所以對定位焊縫的焊接要求與正式焊縫同樣對待：①由合格焊工施焊；相同焊材、預(yù)熱條件和焊接工藝）。②采用的焊材和焊接工藝應(yīng)與根部焊道相同（自動焊時用手工焊進(jìn)行定位焊）。（2）定位焊縫承受組對應(yīng)力。所以定位焊縫尺寸（長度、厚度、間距或焊點數(shù)）應(yīng)能保證焊縫在正式焊接過程中不致開裂。（3）用氬弧焊進(jìn)行定位焊時，高合金鉻鉬耐熱鋼、奧氏體不銹鋼耐熱耐蝕高合金鋼和鎳合金的焊縫背面應(yīng)進(jìn)行充氬保護(hù)。（4）為保證底層焊道成型良好,減少應(yīng)力集中,定位焊縫應(yīng)平緩過渡到母材上，且應(yīng)將焊縫兩端磨削成斜坡。正式焊接時，起焊點應(yīng)在兩定位焊縫之間。（5）定位焊縫過短、過薄、易撕裂，存在缺陷的可能性大。這些缺陷在焊接過程中常常不能全部熔化，而保留在新的焊道中，形成根部缺陷。因此應(yīng)保證定位焊縫焊透及熔合良好,且無氣孔、夾渣等缺陷，并及時對定位焊縫應(yīng)進(jìn)行清理檢查，對發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行打磨處理和修整。4.4焊前預(yù)熱和后熱（1）根據(jù)第一章所述的材料焊接性和焊接結(jié)構(gòu)特點分析結(jié)果，確定各種焊接結(jié)構(gòu)部件（或部位）是否進(jìn)行焊前預(yù)熱或確定預(yù)熱條件。（2）如果需要預(yù)熱，應(yīng)明確預(yù)熱溫度、加熱方法、加熱范圍和測量方法，對預(yù)熱提出具體的技術(shù)要求和控制措施。（3）應(yīng)明確層間溫度的控制范圍、技術(shù)要求及控制措施。（4）根據(jù)材料和結(jié)構(gòu)部件的焊接特點，提出是否后熱的要求。若需要后熱，則應(yīng)明確后熱溫度和保持時間（或焊后及時保溫緩冷的措施）、后熱的加熱方法、加熱范圍和測量方法，對后熱提出具體的技術(shù)要求及控制措施。提示一：焊前預(yù)熱及層間溫度控制●焊前預(yù)熱的作用：（1）降低焊接接頭的冷卻速度，延長奧氏體的轉(zhuǎn)變時間（t8/5），降低鋼材的淬硬程度。（2）有利于焊縫金屬擴散氫的逸出。（3）在一定程度上還可以調(diào)整或減輕焊接殘余應(yīng)力，改善應(yīng)力條件。因此，預(yù)熱被作為防止低合金高強鋼、Cr-Mo鋼，特別是大厚度構(gòu)件焊接裂紋的重要措施?！耦A(yù)熱溫度的影響因素：鋼材焊接是否一定需要預(yù)熱，亦即在什么情況下要進(jìn)行預(yù)熱，以及預(yù)熱溫度的高低如何確定，受到下列因素的影響：（1）環(huán)境溫度和濕度的影響：環(huán)境溫度低，濕度大，預(yù)熱溫度須提高。板厚越小，氣溫影響越明顯；大厚板時，氣溫影響就不明顯了。（2）板厚的影響：板厚增大，導(dǎo)熱加快，所以需較高預(yù)熱溫度。（3）鋼的強度的影響：鋼的強度級別越高，冷裂傾向越大，預(yù)熱溫度也應(yīng)相應(yīng)地有所提高。如果焊縫強度較母材有所降低，預(yù)熱溫度則可適當(dāng)降低。（4）鋼的成分的影響：鋼的成分影響鋼的淬硬傾向，可用碳當(dāng)量來比較其影響。預(yù)熱溫度應(yīng)隨碳當(dāng)量的提高而提高。常用HAZ最高硬度來比較。用HV≤350為判據(jù)來衡量C-Mn鋼冷裂傾向：認(rèn)為HV≤350，即使采用非低氫的焊接方法、不預(yù)熱也可避免冷裂紋。熱影響區(qū)最高硬度越高，預(yù)熱溫度越需要提高。但僅用最高硬度來確定預(yù)熱溫度有時還是不夠充分的，HV＞350以后，與拘束度關(guān)系很大。（5）鋼的熱處理狀態(tài)的影響：同一鋼號因熱處理狀態(tài)不同，預(yù)熱的溫度也可能不一樣。如采用焊條電弧焊焊接正火狀態(tài)鋼材，預(yù)熱溫度可高些；而采用氣電焊或埋弧焊焊接調(diào)質(zhì)鋼時，既要防止焊接接頭淬硬造成開裂，又要避免接頭過熱造成“軟化”，則預(yù)熱溫度又不宜過高。（5）拘束度的影響：拘束度增大，預(yù)熱溫度必須增大。通常采用斜Y形坡口焊接裂紋試驗方法、窗型拘束焊接裂紋試驗方法、剛性固定法裂紋試驗方法、焊接熱影響區(qū)最高硬度試驗方法等來確定預(yù)熱與否和預(yù)熱溫度。（6）焊接材料類型的影響：主要歸結(jié)為含氫量和焊縫強度級別的影響，兩者提高，預(yù)熱溫度也應(yīng)隨之有所提高。如Cr5Mo鋼選用奧氏體焊條A307時的預(yù)熱溫度可以降低。（7）焊接線能量的影響：提高焊接線能量，預(yù)熱溫度可以降低。（8）焊接方法的影響：如鎢極氬弧焊打底時的預(yù)熱溫度比手弧焊可適當(dāng)降低（約低50℃左右）。（9）后熱的影響：雖然后熱的主要作用是消氫處理，但后熱延緩了焊接接頭的冷卻速度。所以采取后熱措施時，預(yù)熱溫度可適當(dāng)降低，甚至也可能不必預(yù)熱。綜上所述，確定預(yù)熱溫度應(yīng)綜合考慮鋼材的淬硬性（強度和成分）、焊件厚度、結(jié)構(gòu)剛性（拘束度）、焊接方法、線能量、焊接材料和環(huán)境溫度等因素?！锾貏e提醒：

大部分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范所推薦的預(yù)熱溫度是材料的最低預(yù)熱溫度值要求，只考慮了材質(zhì)和厚度兩個因素。實際上，預(yù)熱不僅要考慮材料的淬硬性和焊件厚度，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)剛性、焊接方法和環(huán)境溫度等因素，當(dāng)遇有拘束度較大或環(huán)境溫度低等情況時應(yīng)適當(dāng)增加預(yù)熱溫度。

提高預(yù)熱溫度常常會惡化勞動條件，使生產(chǎn)工藝復(fù)雜化。過高的預(yù)熱和層間溫度還會降低接頭韌性（特別是低溫鋼和調(diào)質(zhì)鋼）。無謂的提高預(yù)熱溫度也加大了施工成本。因此焊前是否需要預(yù)熱和預(yù)熱溫度如何確定要認(rèn)真考慮。

實際預(yù)熱溫度不能照搬焊接工藝評定資料中的預(yù)熱溫度值。比如說：如果焊接工藝評定中未規(guī)定預(yù)熱溫度，而現(xiàn)場實際焊接時可能需要采取一定的預(yù)熱措施，這時的原焊接工藝評定仍然有效。●確定預(yù)熱溫度的基本原則：（1）為防止鋼材焊接時產(chǎn)生冷裂紋，須確定最低預(yù)熱溫度。實際預(yù)熱溫度只要不低于所確定的最低預(yù)熱溫度即可。（2）最低預(yù)熱溫度可根據(jù)抗裂性試驗結(jié)果確定。（3）預(yù)熱溫度并非越高越好，不適當(dāng)?shù)靥岣哳A(yù)熱溫度會損及焊縫強度，同時還會增大熔合比而致增大母材成分對焊縫的影響。（4）規(guī)范規(guī)定的層間溫度應(yīng)視為預(yù)熱溫度的上限。（5）在進(jìn)行焊接工藝評定和制定焊接工藝規(guī)程時，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，參考有關(guān)研究成果資料和來自內(nèi)外部的使用經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，確定預(yù)熱溫度，并符合設(shè)計文件的規(guī)定。（6）當(dāng)鋼焊件溫度低于0℃時，為防止起弧處焊縫和熱影響區(qū)的低韌性和氫致裂紋，規(guī)范規(guī)定所有鋼材焊縫應(yīng)在始焊處100mm范圍內(nèi)預(yù)熱至15（7）非奧氏體異種鋼焊接時，按焊接性較差的一側(cè)鋼材選定預(yù)熱溫度，即可滿足兩側(cè)鋼材對預(yù)熱溫度的要求?！耦A(yù)熱的加熱方法、加熱范圍和測量方法（1）一般采用電加熱或火焰加熱方法進(jìn)行加熱。（2）預(yù)熱區(qū)域范圍并非僅是焊縫和熱影響區(qū)，還要考慮焊件的散熱問題，以保證焊件焊接時的焊縫和熱影響區(qū)溫度（含壁厚方向的溫度梯度）符合要求。而焊件的散熱程度與焊件材質(zhì)和尺寸（表面積和壁厚）有關(guān)。實際預(yù)熱的加熱范圍要結(jié)合焊件的實際情況確定。GB50236-98規(guī)定鋼的焊前預(yù)熱的加熱范圍應(yīng)以焊縫中心為基準(zhǔn)，每側(cè)不應(yīng)小于焊件厚度的3倍。（3）測量方法：用測溫筆或測溫儀表測量，測溫筆或觸點式溫度計應(yīng)放在距對口中心50-100mm處測量。測溫儀表應(yīng)經(jīng)計量檢定合格。★注意事項：

定位焊縫和工卡具焊接應(yīng)考慮預(yù)熱要求。

局部預(yù)熱時，應(yīng)防止局部應(yīng)力過大?！駥娱g溫度多層焊時，施焊后續(xù)焊道之前，相鄰焊道各層之間所應(yīng)保持的最低溫度稱為層間溫度（也稱道間溫度）?？刂茖娱g溫度實際上是維持多層焊道間的預(yù)熱工藝，其作用與預(yù)熱相同?！艨刂茖娱g溫度的目的：（1）一方面維持一定的層間溫度（一般不低于預(yù)熱溫度），以防止焊接接頭產(chǎn)生淬硬組織。如果層間溫度不足，就相當(dāng)于預(yù)熱溫度偏低而達(dá)不到預(yù)熱的目的。（2）另一方面限制層間溫度不能太高，以提高接頭沖擊性能和耐腐蝕性能。若層間溫度過高，說明層間的預(yù)熱溫度過高，無形中增大了焊接線能量，易引起過熱或產(chǎn)生接頭塑性和沖擊功的下降。層間溫度過高也會惡化焊工的操作條件。

對于低溫鋼和調(diào)質(zhì)鋼，將導(dǎo)致焊縫塑性和韌性降低。

對鉻鉬合金鋼還可能在熱影響區(qū)形成“軟化區(qū)”，導(dǎo)致熱強性明顯下降。

對于奧氏體不銹鋼、耐熱耐蝕高合金鋼、鎳基合金等，將導(dǎo)致接頭過熱，抗腐蝕性能下降。◆對層間溫度的要求：（1）層間溫度應(yīng)符合焊接作業(yè)指導(dǎo)書的規(guī)定。（2）對要求焊前預(yù)熱的焊件，其層間溫度應(yīng)在規(guī)定的預(yù)熱溫度范圍內(nèi)。（3）多數(shù)規(guī)范規(guī)定：對層間溫度有明確規(guī)定的焊縫，應(yīng)測量層間溫度。（4）低溫鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱耐蝕高合金鋼及鎳基合金材質(zhì)的焊縫其層間溫度應(yīng)控制在100℃提示（二）：后熱后熱是指焊接坡口（一側(cè)或兩側(cè)）填滿后，立即（務(wù)必立即）對焊接區(qū)域加熱或保溫冷卻的工藝措施。它不等同于焊后熱處理?！窈鬅岬淖饔茫海?）后熱的主要作用是降低焊縫結(jié)晶后接頭的冷卻速度，有利于焊縫金屬中擴散氫逸出，所以又稱消氫處理。它是防止高強鋼出現(xiàn)延遲裂紋的有效措施。（2）后熱對于容易產(chǎn)生冷裂紋而又不能立即進(jìn)行焊后熱處理的焊件更為現(xiàn)實有效。焊后若不能及時熱處理，則應(yīng)立即進(jìn)行后熱，既可防止氫致裂紋，又可騰出時間在熱處理前對焊縫進(jìn)行無損檢測，及時發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷及時返修，防止熱處理后因返修而重復(fù)進(jìn)行熱處理。（3）對于需限制預(yù)熱和層間溫度的高強鋼或鉻鉬鋼，采用預(yù)熱加后熱的工藝，不僅防裂效果顯著，而且因預(yù)熱溫度降低，改善焊工的操作條件，有利于保證焊接質(zhì)量。（4）后熱處理不僅能大幅度降低防止冷裂紋的預(yù)熱溫度，而且可以有效地防止再熱裂紋的產(chǎn)生。（20世紀(jì)80-90年代，合肥通用機械研究所采用小鐵研試驗分別研究18MnMoNb、14MnMoNbB等材料的焊接性獲得的結(jié)果）（5）后熱對焊接殘余應(yīng)力的松弛效果：用16MnR的里海拘束試驗，焊后分別進(jìn)行200℃、300℃和●后熱工藝的確定：（1）確定鋼材的后熱規(guī)范應(yīng)考慮鋼材成分、強度及結(jié)構(gòu)剛性等。對不同鋼種和不同級別的高強鋼應(yīng)區(qū)別對待，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范提出的后熱溫度范圍是200-350℃工程實踐表明：對強度較低的C-Mn鋼（如16MnR等），若采取后熱，可選擇200-250℃（2）后熱保溫時間與焊縫厚度有關(guān)，厚度越大，保溫時間越長。多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定后熱的保溫時間為0.5小時以上。（3）后熱可有效地防止冷裂紋和再熱裂紋，但其溫度并非越高越好，對于某些鋼種，后熱溫度太高會引起脆化。如：14MnMoNbB在350-500℃區(qū)間有脆性區(qū)，從300-350℃鋼材的塑性就開始下降（特別是350℃4.5焊接技術(shù)措施對施焊全過程提出相應(yīng)的焊接技術(shù)措施（含工藝操作要點）。主要內(nèi)容包括：4.5.1電特性（焊接工藝參數(shù)）（1）規(guī)定焊接電源、電流種類或極性。對于鎢極氣體保護(hù)焊，還應(yīng)明確有無脈沖電流。（2）參考焊材說明書，結(jié)合焊接結(jié)構(gòu)和材料類型以及施焊經(jīng)驗，提出焊接電流、電弧電壓、焊接速度等焊接參數(shù)，作為焊接工藝評定和制定焊接工藝規(guī)程的依據(jù)。（3）對焊接線能量有要求（如有沖擊性能要求）時，應(yīng)規(guī)定焊接線能量的范圍。（4）對于鎢極氣體保護(hù)焊，應(yīng)明確鎢極種類和直徑。（5）對于熔化極氣體保護(hù)焊，應(yīng)明確電弧過渡方式（噴射弧、熔滴弧、脈沖弧或短路弧）。提示：焊接線能量（焊接熱輸入）焊接熱輸入是焊接工藝中的重要參數(shù)，它是指熔焊時，焊接電弧供給單位長度焊縫的熱能量。對于電弧焊，常用“線能量”的概念來衡量焊接熱源的熱作用。每單位長度焊縫從移動熱源輸入的能量數(shù)量即為線能量。實踐表明，線能量是一個極為重要的焊接參數(shù)，在焊接施工中有著很重要的作用。但線能量這一參數(shù)不宜用來在不同焊接方法之間進(jìn)行比較。如：兩條焊道，所用線能量基本相同，埋弧焊的線能量為18000J/cm，手弧焊為19500J/cm，但焊道尺寸相差很大，特別是熔深的差別。埋弧焊線能量比手弧焊小一些，但熔深大得多，焊道尺寸也顯然很大。對某些材料的焊接，為保證其焊接質(zhì)量，除應(yīng)正確選擇焊接方法和焊接材料外，執(zhí)行焊接工藝的一個共同特點就是控制焊接線能量?！窬€能量對焊接接頭性能的影響：◆不同的材料對焊接線能量控制的目的和要求不一樣：（1）多數(shù)鋼材焊接時都須限制焊接線能量的上限，以免發(fā)生過熱軟化或脆化。（2）而對于最廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)鋼還須限制其下限，否則易于產(chǎn)生冷裂紋?！蚺e例說明：（1）焊接低合金高強鋼時，為防止冷裂紋傾向，應(yīng)限定焊接線能量的最低值；為保證接頭沖擊性能，應(yīng)規(guī)定焊接線能量的上限值。（2）焊接低溫鋼時，為防止因焊縫過熱出現(xiàn)粗大的鐵素體或粗大的馬氏體組織，保證接頭的低溫沖擊性能，焊接線能量應(yīng)控制為較小值。（3）焊接奧氏體不銹鋼時，為防止合金元素?zé)龘p，降低焊接應(yīng)力，減少熔池在敏化溫度區(qū)的停留時間，避免晶間腐蝕，應(yīng)采用較小的焊接線能量。（4）焊接耐熱耐蝕高合金鋼時，為減少合金元素?zé)龘p，避免焊接熔池過熱而形成粗晶組織降低高溫塑性和疲勞強度，防止熱裂紋，獲得較好“等強度”的接頭，應(yīng)采用較小的焊接線能量。（5）珠光體鋼與奧氏體鋼異種鋼焊接時，應(yīng)采用較小的線能量以降低熔合比，避免接頭珠光體鋼一側(cè)產(chǎn)生淬硬組織，防止擴散層。如果珠光體鋼淬硬傾向較大，則焊前應(yīng)預(yù)熱，預(yù)熱事實上是提高了焊接熱輸入。（6）鋁及鋁合金焊接時，為防止氣孔，應(yīng)采用大的焊接電流配合較高的焊接速度應(yīng)是焊接工藝參數(shù)的最佳匹配，即采用適中的焊接線能量。（7）工業(yè)純鈦焊接時，為保證接頭既不過熱，又不產(chǎn)生淬硬組織，應(yīng)采用小電流、快焊速，即采用較小的焊接線能量。（8）鎳及鎳合金焊接時，為防止熱裂紋，應(yīng)采用小線能量。●焊接線能量最佳范圍的確定方法◆焊接試驗測定：

步驟一：焊接線能量的上、下限取決于冷卻速度t8/5的上、下限。所以計算焊接線能量前必須先確定t8/5的上、下限，主要有兩種方法：（1）實測法：通過抗裂試驗求得不產(chǎn)生冷裂紋的最小臨界冷卻速度t8/5；通過實際焊接試板，變化線能量，測定沖擊值，按某一判據(jù)確定t8/5的上限。實測時只采用一種板厚（常用20mm）即可。（2）CCT圖法：即利用具體鋼種的CCT圖估計t8/5的上、下限。

步驟二：根據(jù)經(jīng)驗暫先確定一個預(yù)熱溫度，待求得線能量之后，再按照已求得的線能量值來校核預(yù)熱溫度，然后進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整?！艄こ虒嶋H應(yīng)用：

步驟一：在焊接工藝評定前的制定焊接工藝指導(dǎo)書過程中，主要根據(jù)材料的焊接性能試驗結(jié)果或參考有關(guān)現(xiàn)成的試驗研究成果，確定焊接線能量的上、下限。

步驟二：通過焊接工藝評定試驗驗證所選定的線能量最佳范圍對焊接工藝條件的適應(yīng)性。需強調(diào)的是，對于整個焊接接頭而言，焊接線能量最佳范圍的確定不僅要考慮母材的特性，還要考慮焊接材料的匹配問題。對于某種母材，選用不同的焊接材料，應(yīng)有相應(yīng)的焊接工藝參數(shù)和焊接線能量，方可使焊接接頭獲得最佳的強韌性配合。實踐中采取必要的試驗，如通過焊接工藝評定試驗相結(jié)合，來判定焊縫金屬在所選定的最佳焊接工藝條件下的適應(yīng)性。●焊接線能量的控制方法：是否有焊接線能量要求，需要設(shè)計文件提出相應(yīng)的性能指標(biāo)（如沖擊韌性、耐腐蝕性能等），以便焊接工藝人員按照設(shè)計文件要求考慮焊接線能量、焊接層數(shù)、每層厚度和層間溫度的控制要求。當(dāng)設(shè)計文件、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出的性能指標(biāo)如沖擊韌性、耐腐蝕性能等對線能量及其相關(guān)的焊接層數(shù)、每層厚度、層間溫度有嚴(yán)格要求時，應(yīng)在焊接工藝規(guī)程中規(guī)定焊接線能量、焊接層數(shù)、每層厚度和層間溫度的控制要求，施焊中通過對這些參數(shù)的記錄來檢查和證實焊接線能量及其相關(guān)的焊接層數(shù)、每層厚度、層間溫度的要求是否得到滿足?！艉附庸に囋u定對線能量的控制要求：（1）當(dāng)有沖擊性能要求時，為了減少焊接工藝評定的數(shù)量，宜在焊接工藝評定時選擇實際焊接中可能出現(xiàn)的最大線能量。（2）焊接線能量最大值的計算方法是選擇焊接電流、電弧電壓的最大值，而焊接速度則選擇最小值。（3）最大線能量評定合格后，實際焊接中選用較小的線能量就無需重新評定。因為線能量增大則韌性較差，評定時按韌性較差的條件以保證焊件焊接時有足夠的韌性。◆焊接線能量的計算公式：通常焊接線能量采用下列公式進(jìn)行計算（適用于單電弧焊接方法，針對于每條焊道，并且不考慮累積）：線能量Q=60IV/v（J/mm）式中：A--焊接電流（A）；V--電弧電壓（V）；v--焊接速度（電弧行走速度）（mm/min）。由于電弧能量并不能全部用于加熱焊件，總是有所損失，有效線能量應(yīng)為Qη。η為熱效率，與焊接方法有關(guān)：電弧焊的加熱熱效率（焊接結(jié)構(gòu)鋼）焊接方法SMAWSAWGMAWGTAW熱效率η0.75-0.850.95-1.00.8-0.90.3-0.5當(dāng)焊接電流、電弧電壓最大而焊接速度最小時，線能量最大。反之，線能量最小。可見，直接決定焊接線能量的因素是焊接電流、電弧電壓和焊接速度?！衄F(xiàn)場施焊時線能量的測量方法：（1）由電流表、電壓表讀數(shù)和測量單位時間熔敷焊道的長度（焊接速度）計算線能量。該方法對電流表和電壓表有精度要求，焊工也不便于直接觀察，且焊接電纜過長或電力網(wǎng)絡(luò)波動都會影響到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（2）由規(guī)定的線能量極限值推算出每根焊條的燃燒時間極限值和每根焊條的熔敷長度極限值。焊接時測量每根焊條的燃燒時間和每根焊條的熔敷長度，檢查其是否在極限范圍內(nèi)。這種方法能克服前一種方法的缺點，值得推廣。（3）事前用焊接工藝評定報告中最大線能量焊出幾條焊道（以每根焊條為準(zhǔn)），測量各條焊道的長度，求出平均值，得到相應(yīng)于該線能量的焊道長度，以后在施焊產(chǎn)品時，控制焊道長度不短于規(guī)定長度，則也控制了線能量?！窈附泳€能量與相關(guān)變素的關(guān)系：焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)中提出的“焊接工藝因素”中，與焊接線能量有關(guān)的變素包括：預(yù)熱溫度、層間溫度、焊接層次（含焊道尺寸）、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、電流種類與極性、焊接位置和焊條直徑等。（1）直接決定焊接線能量的因素是焊接電流、電弧電壓和焊接速度。（2）焊接層數(shù)和層厚取決于焊接電流、電弧電壓和焊接速度的大小，當(dāng)認(rèn)為控制焊接線能量有必要時，焊接作業(yè)指導(dǎo)書一般對焊接層數(shù)和層厚都作規(guī)定。（3）預(yù)熱溫度與焊接線能量的影響是相同的，在保持焊縫和熱影響區(qū)冷卻速度不變的情況下，若提高預(yù)熱溫度，則必須減小焊接線能量。（4）間接影響線能量的因素。如：

層間溫度：層間溫度高了，無形中增加了線能量；

焊接位置：所有不同的焊接位置中，以立向上焊位置的焊接線能量最大；

焊條直徑：焊條直徑增大，相應(yīng)地要增大焊接電流。4.5.2焊接用氣體：（1）對于氣焊，應(yīng)規(guī)定可燃?xì)怏w的種類和質(zhì)量指標(biāo)。（2）對于氣體保護(hù)焊，應(yīng)規(guī)定：保護(hù)氣體的種類（Ar、CO2等或混合保護(hù)氣體）；保護(hù)氣體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和干燥、篩選措施；保護(hù)氣體的成分（配比）、流量；氣體保護(hù)的區(qū)域范圍（焊接熔池、焊縫背面或焊縫尾部）；焊縫背面或尾部氣體保護(hù)的方法（保護(hù)裝置及安裝方法）；氣體保護(hù)的操作要領(lǐng)和注意事項。提示（一）：焊接用氣體的選用標(biāo)準(zhǔn)（1）氬弧焊所用的氬氣純度：碳素鋼和合金鋼焊接時不應(yīng)低于99.96%，有色金屬焊接時不應(yīng)低于99.99%，露點不應(yīng)高于-50℃（2）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊所用的CO2氣體純度不應(yīng)低于99.5%，含水量不應(yīng)超過0.005%，使用前應(yīng)預(yù)熱和干燥。當(dāng)瓶內(nèi)氣體壓力低于0.98MPa時應(yīng)停止使用。（3）氧乙炔焊所用的氧氣純度不應(yīng)低于98.5%，乙炔氣的純度和氣瓶中剩余壓力應(yīng)符合現(xiàn)場國家標(biāo)準(zhǔn)《熔解乙炔》GB6819的規(guī)定。（4）焊縫背面充氮保護(hù)時，氮氣的純度應(yīng)大于99.5%，含水量小于50mg/l，管內(nèi)氮氣濃度應(yīng)大于99.9%，充氣流量不宜過大，以保證氣體有流動狀態(tài)為佳。提示（二）：氣體保護(hù)焊的氣體保護(hù)范圍●合金鋼材質(zhì)氬弧焊時的背面充氣保護(hù)合金鋼宜采用氬弧焊打底焊。對合金元素含量較多的鋼種，在氬弧焊打底時焊縫內(nèi)側(cè)必須充保護(hù)氣體加以保護(hù)，否則焊縫內(nèi)表面將會被嚴(yán)重氧化，甚至形成疏松組織而無法成形，嚴(yán)重影響焊縫質(zhì)量。對含鉻量大于或等于3%或合金元素總含量大于5%的焊件，氬弧焊打底焊接時，焊縫內(nèi)側(cè)應(yīng)充氬氣或其他保護(hù)氣體，或采取其他防止內(nèi)側(cè)焊縫金屬被氧化的措施。國外及國內(nèi)一些單位采用氮氣或氬氣+氫氣等其他氣體作為背面保護(hù)氣體已取得了成功經(jīng)驗?！耠p面同步氬弧焊：（1）直徑大于等于600mm的奧氏體不銹鋼管道和奧氏體不銹鋼設(shè)備的根部焊接采用雙面同步氬弧焊工藝，具有焊縫背面充氣保護(hù)的效果和實現(xiàn)良好的焊縫背面成型。（2）鋁及鋁合金設(shè)備和大口徑管道的根部焊接采用雙面同步氬弧焊工藝，具有以下特點：

可較充分地利用電弧熱量從而降低能源；

熔池始終處于Ar保護(hù)之下，兩側(cè)電弧對熔池都有攪拌作用，有利于夾雜物氣體的逸出，焊縫質(zhì)量高。

焊縫背面成型良好，焊后不用清根，生產(chǎn)效率高，焊件變形小?！疋伈臍寤『笗r的充氣保護(hù)范圍：有色金屬鈦是一種活性極強的金屬，鈦在焊接過程中極易吸收氧、氬、氮等，致使其塑性下降，因此焊縫保護(hù)是鈦焊接的重要措施。鈦材的焊接保護(hù)區(qū)域包括處于400℃（1）利用焊炬噴嘴，保護(hù)焊接溫度高于400℃（2）利用焊炬后拖罩，保護(hù)焊接溫度高于400℃（3）利用管內(nèi)局部充氬。保護(hù)焊縫和熱影響區(qū)的內(nèi)表面。充氣保護(hù)效果檢查方法：一般對焊縫背面（鈦焊縫應(yīng)對正反兩側(cè)表面）進(jìn)行外觀成形檢查、色澤檢查、焊接試件檢查或射線照相檢驗，來發(fā)現(xiàn)焊縫表面有無被氧化的痕跡。4.5.3焊前清理和層間清理方法（1）規(guī)定焊前坡口及其附近母材表面的清理方法、清理范圍及質(zhì)量要求。（2）規(guī)定焊前對焊絲和噴嘴的清理方法和保護(hù)要求。（3）規(guī)定焊縫各焊層（道）間的熔渣、飛濺、不規(guī)則形狀的清理方法。提示：坡口的清理方法和清理范圍焊件坡口及其內(nèi)外側(cè)表面的油、漆、銹、毛刺、鍍鋅層等污物和有色金屬表面的氧化膜的存在，對焊接質(zhì)量影響很大。盡管組對前對其進(jìn)行過清理，但由于焊件組對過程或組對清理后的待焊過程中，坡口表面仍可能被氧化或被污染。焊絲也會由于其表面的油污、銹蝕等對焊接質(zhì)量造成不良影響。所以不僅在組對前應(yīng)對坡口及坡口兩側(cè)內(nèi)外表面進(jìn)行清理，而且在施焊開始之前還應(yīng)對坡口及坡口兩側(cè)和焊絲進(jìn)行清理和檢查。由于不同材料的焊接特性不同，所以坡口兩側(cè)的清理對象、清理范圍和清理方法等要求也不同。（1）清理方法：①鋼材坡口及兩側(cè)內(nèi)外表面的油、漆、垢、銹、毛剌、鍍鋅層及裂紋、夾層的清理，采用鋼絲刷、砂輪片等手工或機械方法。焊絲采用丙酮除油、砂紙除銹等清理方法。奧氏體不銹鋼的清理應(yīng)采用不銹鋼絲刷和專用砂輪片進(jìn)行。②鋁、銅、鈦、鎳等母材坡口及兩側(cè)內(nèi)外表面和焊絲，油污采用有機溶劑清除；氧化膜采用機械和／或化學(xué)方法除去。鋁的氧化膜清理后應(yīng)及時施焊，放置時間不宜超過4小時。（2）清理范圍及表面質(zhì)量：應(yīng)符合設(shè)計文件、焊接作業(yè)指導(dǎo)書和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定。GB50236-98規(guī)定的坡口及其兩側(cè)內(nèi)外表面的清理要求：管道材質(zhì)清理范圍(mm)清理物清理方法碳素鋼、不銹鋼、合金鋼≥10油、漆、銹、毛刺等污物手工或機械等鋁及鋁合金≥50油污、氧化膜等有機溶劑除凈油污，化學(xué)或機械法除凈氧化膜銅及銅合金≥20工業(yè)純鈦≥50鎳及鎳合金≥504.5.4焊接防護(hù)措施應(yīng)提出焊接時對焊接構(gòu)件、母材表面和焊縫的保護(hù)措施。示例：管道焊接防護(hù)措施（1）平焊法蘭面?zhèn)鹊慕呛缚p焊接時，應(yīng)保護(hù)好法蘭密封面，避免飛濺或電弧擦傷法蘭密封面。（2）對焊接連接的閥門施焊時，所采用的焊接順序、工藝以及焊后熱處理，均應(yīng)保證閥座的密封性能不受影響。（3）內(nèi)部清潔要求較高且焊接后不易清理的管道、機器入口管道及設(shè)計規(guī)定的其他管道，對于其單面焊焊縫，應(yīng)采用氬弧焊進(jìn)行根部焊道焊接。（4）不得在焊件表面引弧或試驗電流，并應(yīng)防止電弧擦傷母材。對于設(shè)計溫度不大于-20℃（5）管道焊接時應(yīng)防止管內(nèi)穿堂風(fēng)。（6）不銹鋼管道坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)在施焊前應(yīng)采取防止焊接飛濺物沾污焊件表面的措施（如涂白堊粉，防飛濺劑或?qū)⑹d置于坡口兩側(cè)等）。4.5.5焊接操作方法：（1）對于氣焊，應(yīng)規(guī)定：火焰的類型（氧化焰或還原焰）；操作方法（左焊法或右焊法）。（2）應(yīng)明確不擺動焊或擺動焊（明確擺動方式）。（3）機械焊或自動焊時，應(yīng)規(guī)定電極（焊絲、鎢極）的擺動幅度、頻率和兩端停留時間；單絲焊或多絲焊；電極（焊絲、鎢極）間距等。（4）氣體保護(hù)焊時，應(yīng)規(guī)定導(dǎo)電嘴至工件的距離、噴嘴尺寸。（5）其他的焊接操作要領(lǐng)及注意事項。4.5.6其他技術(shù)措施：（1）應(yīng)規(guī)定每面單道焊或多層（道）焊。對于每面多層（道）焊，應(yīng)規(guī)定焊接層（道）數(shù)、每層厚度和焊道寬度。（2）當(dāng)要求焊縫背面清根處理時，應(yīng)規(guī)定背面清根方法（碳弧氣刨或砂輪打磨）。當(dāng)采用碳弧氣刨時，應(yīng)提出氣刨的工藝參數(shù)。（3）當(dāng)對焊縫有錘擊要求時，應(yīng)規(guī)定錘擊的部位和不宜錘擊的部位，并明確錘擊方法。（4）規(guī)定焊接應(yīng)力和變形的防止措施。如：采取對稱焊、分段焊、退步焊、調(diào)整不同部件之間的組焊順序等措施減少焊接應(yīng)力和變形。（5）規(guī)定合理的焊接順序和方法，以滿足接頭的使用性能要求。如：與腐蝕介質(zhì)接觸的焊道（如復(fù)合鋼板的復(fù)層焊縫、鋼板卷管的封底焊、法蘭的里口焊等）應(yīng)最后焊接。（5）對于自動焊，應(yīng)規(guī)定引弧板和引出板的材質(zhì)和安裝拆除要求。（6）對引弧和熄弧方法提出要求。（7）對因故中斷焊接提出控制措施。（8）對于奧氏體不銹鋼，當(dāng)設(shè)計文件提出對焊縫及其附近表面進(jìn)行酸洗、鈍化要求時，應(yīng)規(guī)定酸洗鈍化方法、配方、操作工藝要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。（9）其他。提示：焊接層數(shù)、每層厚度和焊道寬度焊接層數(shù)、每層厚度和焊道寬度與焊接線能量有直接的影響關(guān)系。它們均取決于焊接位置以及焊接電流、電弧電壓和焊接速度的大小。當(dāng)認(rèn)為控制焊接線能量有必要時，焊接工藝規(guī)程對焊接層數(shù)、每層厚度和焊道寬度都應(yīng)進(jìn)行明確規(guī)定。一般要求：（1）管道打底層（通常采用氬弧焊）的焊層厚度不小于3mm。（2）填充和蓋面層（指焊條電弧焊）的每層焊道厚度不大于所用焊條直徑加2mm，單焊道寬度不超過焊條直徑的3～4倍。但對于低溫鋼、奧氏體不銹鋼、耐熱耐蝕高合金鋼和鎳基合金的單層焊道厚度不應(yīng)超過焊條直徑，單焊道寬度（焊條擺動幅度）控制在焊條直徑的3倍以內(nèi)。5焊接缺陷預(yù)防及焊縫返修措施（1）分析焊接構(gòu)件可能存在的焊接缺陷，以及缺陷可能產(chǎn)生的原因，提出缺陷防止措施。（2）規(guī)定焊縫返修的程序、返修工藝和質(zhì)量要求。（3）規(guī)定超次返修的工藝措施和管理要求。提示：●焊縫返修的一般程序和要求（1）返修前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量分析，根據(jù)缺陷性質(zhì)、尺寸和位置確定返修措施，以保證缺陷準(zhǔn)確尋找和消除，并采取措施預(yù)防焊接修補時可能產(chǎn)生新的缺陷。（2）缺陷返修前應(yīng)采用無損檢測方法進(jìn)行缺陷準(zhǔn)確定位。缺陷消除采用砂輪打磨方法，磨槽需修整成適合補焊的形狀，并經(jīng)檢查或無損檢測確認(rèn)缺陷已被清除后方可補焊。磨槽應(yīng)寬度均勻、表面平整、便于施焊，且兩端有一定坡度。（3）對電弧擦傷處的弧坑應(yīng)進(jìn)行修磨，修磨深度超過規(guī)范不允許的深度時應(yīng)進(jìn)行補焊。（4）補焊工藝應(yīng)與原焊縫施焊工藝相同，并嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程。但考慮到焊縫返修時的特定條件（如施焊環(huán)境、焊接方法、焊接位置、坡口型式等）與初始焊接時可能存在一定的差別，根據(jù)評定合格的焊接工藝和返修特定條件專門制定補焊工藝也是十分必要的。

補焊方法采用手工鎢極氬弧焊或手工電弧焊。

預(yù)熱溫度比正式焊接時的預(yù)熱溫度高30-50℃（5）缺陷消除及補焊后，返修部位應(yīng)用原規(guī)定的無損檢測方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)重新進(jìn)行檢測，直至合格。（6）對有焊后熱處理要求的焊縫，返修工作應(yīng)在熱處理前完成，否則返修后應(yīng)重新進(jìn)行熱處理。（7）應(yīng)在設(shè)備排版圖或管道單線圖上和返修記錄中標(biāo)注焊縫返修位置、返修次數(shù)和返修結(jié)果?！癯畏敌薜奶幚硪庖姡憾鄶?shù)規(guī)范規(guī)定：同一部位的返修次數(shù)不宜超過兩次。當(dāng)同一部位的返修次數(shù)超過兩次時，應(yīng)制定超次返修措施，經(jīng)施工單位焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人審批后方可進(jìn)行返修。焊接施工中超過兩次返修的焊縫還是不斷存在的。實踐已證明，只要在焊縫返修時措施得當(dāng)，超過兩次返修的焊縫其使用性能不會受到影響。若措施不當(dāng)，只會使新老缺陷問題更加嚴(yán)重。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范提出限制返修次數(shù)主要是從焊接質(zhì)量管理角度考慮的。返修二次仍不合格，說明這位焊工連續(xù)三次都不能焊好，應(yīng)該采取管理措施，如：更換焊工；及時、準(zhǔn)確地分析缺陷產(chǎn)生的原因；重新制定返修措施防止缺陷的進(jìn)一步擴大、采取獎懲手段、加強質(zhì)量控制等等，這些都要通過施焊單位技術(shù)負(fù)責(zé)人采取組織手段來完成。6焊后熱處理對于小型結(jié)構(gòu)、簡單結(jié)構(gòu)、小批量的焊縫焊后熱處理工作，其熱處理工藝可直接列入焊接專項施工方案的一個章節(jié)來編制。而對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)、大型結(jié)構(gòu)、大批量的焊后熱處理工作，應(yīng)單獨編制熱處理專項施工方案。6.1概述（1）簡述焊后熱處理焊件的材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量，設(shè)計對焊后熱處理的相關(guān)要求。（2）分別從材料的熱處理特性、焊接結(jié)構(gòu)特點和現(xiàn)場工作環(huán)境等方面對現(xiàn)場熱處理條件進(jìn)行分析，找出熱處理施工的技術(shù)難點、關(guān)鍵點和存在的問題，為制定熱處理工藝和保證措施提供分析依據(jù)。6.2熱處理方法提出熱處理方法（爐內(nèi)整體熱處理、爐外整體熱處理或局部熱處理方法，電加熱、燃油加熱或燃?xì)饧訜岱ǖ龋?。?）對熱處理加熱設(shè)備、溫控設(shè)備和測量儀表提出要求。（2）熱處理計算：若采用電加熱法，應(yīng)對熱處理用電負(fù)荷進(jìn)行計算，提出用電計劃以及熱處理加熱和溫控設(shè)備的型號規(guī)格。若采用燃油或燃?xì)饧訜岱?，?yīng)進(jìn)行熱工計算，求出熱處理過程中的燃料消耗、空氣消耗及其他材料消耗等，以及選擇和配備供油系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)等所需要的材料和設(shè)備。（3）應(yīng)對熱處理加熱設(shè)備的布置、安裝提出要求。（4）規(guī)定熱處理溫度的控制和測量方法：熱電偶的數(shù)量、布置、固定方法，溫控方式，測量技術(shù)及精度要求。（5）對熱處理的加熱范圍和保溫范圍、保溫材料、保溫方法、保溫厚度提出要求，必要時應(yīng)進(jìn)行熱工計算。6.3熱處理工藝參數(shù)根據(jù)焊接工藝評定報告（PQR）和相關(guān)規(guī)范提出焊后熱處理規(guī)范參數(shù)（熱處理溫度、恒溫時間、升溫速度、降溫速度）。6.4熱處理工藝控制和操作（1）規(guī)定熱處理操作的程序（步驟）和要領(lǐng)。（2）對熱處理前的準(zhǔn)備工作提出要求。（3）對熱處理過程中的溫度控制提出要求（包括應(yīng)注意的事項）。（4）對熱處理溫度——時間曲線和自動記錄提出要求。6.5其他技術(shù)保證措施（1）應(yīng)根據(jù)不同焊接構(gòu)件的實際情況，采取相應(yīng)措施保證整個熱處理過程中構(gòu)件的穩(wěn)定和防止附加應(yīng)力和變形的產(chǎn)生。如：對于球罐整體熱處理，應(yīng)考慮設(shè)計熱處理過程中球罐柱腿的移動裝置，計算熱膨脹量和移動距離、移動頻次，提出移動方法及注意事項。對于立式設(shè)備環(huán)縫局部熱處理，應(yīng)計算并采取相應(yīng)的加固措施。對于臥式設(shè)備熱處理，應(yīng)計算和采取必要的支撐措施。（2）對天氣等環(huán)境因素提出要求，并提出相應(yīng)的防護(hù)措施。（3）提出防止用電故障、供氣故障的相應(yīng)技術(shù)和管理措施。（4）重新熱處理時的技術(shù)要求和管理措施。（5）其他。7焊接質(zhì)量保證措施7.1質(zhì)量管理目標(biāo)：明確焊接一次合格率指標(biāo)。可分解到不同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)部件（部位）的焊接。7.2焊接質(zhì)量管理體系：（1）為確保焊接工程施工質(zhì)量，現(xiàn)場應(yīng)建立焊接質(zhì)量管理體系。本節(jié)應(yīng)提出焊接質(zhì)量管理體系建立的原則，由焊接責(zé)任工程師負(fù)責(zé)對焊接施工進(jìn)行全方位的技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量跟蹤、監(jiān)督檢查?，F(xiàn)場應(yīng)配備焊接技術(shù)員、焊接專職檢查員、焊材管理員、焊接質(zhì)量統(tǒng)計員等相應(yīng)焊接管理人員，在焊接責(zé)任工程師的領(lǐng)導(dǎo)下開展工作，并明確各責(zé)任人員及姓名。（2）應(yīng)明確焊接質(zhì)量管理制度（含已有的和待制定的）?，F(xiàn)場焊接工程除執(zhí)行業(yè)主的有關(guān)管理制度和本公司的有關(guān)焊接管理程序（如Q/HSG11.07-2007《焊接材料管理規(guī)程》、Q/HSG07.14-2007《焊接質(zhì)量控制程序》、Q/HSG07.18-2007《熱處理質(zhì)量控制程序》等）外，還應(yīng)結(jié)合本項目的焊接工程實際，補充相應(yīng)的焊接專項管理制度。示例：

焊工培訓(xùn)、考核管理制度：以加強對焊工上崗前的培訓(xùn)和資格認(rèn)可管理，保證焊工100%的持證上崗率和高素質(zhì)水平；加強對焊接質(zhì)量獎勵和責(zé)任追究方面的管理，保證焊接工藝紀(jì)律嚴(yán)格遵守，提高焊接一次合格率水平。

焊材采購、驗收保管、烘烤、發(fā)放、使用和回收管理制度：以保證焊材庫的條件符合干燥、通風(fēng)、無腐蝕性污染等規(guī)定，保證合格焊材入庫并實現(xiàn)分區(qū)管理，明牌標(biāo)識，保證焊材烘烤工藝正確、焊材使用部位準(zhǔn)確，防止焊材錯用、引起焊接質(zhì)量的不穩(wěn)定等問題。

焊接工藝評定管理制度：以保證在工程焊接前，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計文件要求準(zhǔn)備和進(jìn)行焊接工藝評定，保證現(xiàn)場焊接工藝評定的覆蓋率為100%。

焊接技術(shù)文件和記錄審查認(rèn)可制度：通過對焊接專項方案和焊接工藝指導(dǎo)書按程序?qū)彶?，保證焊接工藝文件的正確性和可操作性；通過對焊接過程的檢查和記錄，并按程序?qū)徍税殃P(guān)，保證焊接過程受控，焊接資料內(nèi)容完整、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

焊接及熱處理設(shè)備管理制度：保證焊接及熱處理設(shè)備使用前的檢查、評定、認(rèn)可，確保性能可靠、計量準(zhǔn)確；并對焊接設(shè)備的使用環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，保證焊接過程中設(shè)備完好。

焊接過程控制相關(guān)的管理制度或管理措施，內(nèi)容包括：①焊接環(huán)境的控制：制定現(xiàn)場焊接作業(yè)的防風(fēng)、防雨、防潮濕措施并嚴(yán)格實施，保證焊接環(huán)境條件符合焊接要求；②焊前工序控制：坡口加工、坡口及焊件清理、焊口組對質(zhì)量、工卡具和定位焊縫質(zhì)量；③焊接工藝執(zhí)行紀(jì)律：建立焊接質(zhì)量管理獎懲制度，保證焊工施焊嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝指導(dǎo)書；④焊縫返修工藝措施，實施無損檢測定位缺陷指導(dǎo)返修；⑤焊接工藝控制措施：包括合理的施焊方法和施焊順序；坡口形式和尺寸的設(shè)計；坡口清理工藝；焊接防護(hù)措施；特殊材料的充氬保護(hù)措施；焊前預(yù)熱及層間溫度、焊接線能量控制；奧氏體不銹鋼焊縫及其附近表面的酸洗、鈍化處理等質(zhì)量控制。

焊前預(yù)熱及焊后熱處理管理制度：包括預(yù)熱和熱處理操作管理；保存熱處理記錄；按規(guī)定進(jìn)行熱處理后的效果檢查和分析等。7.3焊接質(zhì)量控制檢查點明確焊前、焊中、焊后各階段焊接質(zhì)量檢驗的相關(guān)項目、檢驗級別（自檢C、專檢B、第三方檢驗A）、檢驗方法和手段、檢驗記錄、檢驗標(biāo)準(zhǔn)。序號檢驗項目檢驗級別檢查方法和手段檢驗記錄檢驗標(biāo)準(zhǔn)第三方檢驗專檢自檢7.4焊接質(zhì)量控制程序和管理要求7.4.1焊接工藝評定（1）明確焊接工藝評定的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。（2）列出需進(jìn)行焊接工藝評定的明細(xì)表（如下表，包括公司已有的和尚需評定的）。內(nèi)容至少包括項目上所涉及的材質(zhì)、規(guī)格（直徑和厚度范圍）、焊接方法、焊接材料、預(yù)熱條件、焊后熱處理與否、附加檢驗項目（除射線、拉力、彎曲以外的其他檢驗項目，如沖擊、晶間腐蝕試驗、硬度、化學(xué)成分分析等），作為向公司提交焊接工藝評定委托單和檢查統(tǒng)計焊接工藝評定覆蓋率的根據(jù)。序號材質(zhì)規(guī)格范圍接頭形式焊接方法焊接材料焊接位置預(yù)熱要求焊后熱處理要求附加檢驗項目內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)備注（3）明確焊前應(yīng)檢查并保證焊接工藝評定覆蓋率為100%及相關(guān)管理要求。提示：●焊接工藝評定的目的：（1）驗證施焊單位擬定的焊接工藝的正確性（2）評定施焊單位焊制焊接接頭的使用性能符合設(shè)計要求的能力。焊接工藝評定可以作為施焊單位技術(shù)儲備的標(biāo)志之一?！窈附庸に囋u定的基本條件：（1）確認(rèn)了材料的焊接性（有焊接性資料支撐）。（2）焊接工藝評定應(yīng)在一個單位所建立的質(zhì)量管理體系內(nèi)完成。（3）評定試件由本單位技能熟練的焊工施焊。既可證明施工單位的焊接技術(shù)能力和水平，又能排除焊工技能因素的影響。（4）不允許“照抄”或“輸入”外單位的焊接工藝評定。（5）焊接工藝（指導(dǎo)書）應(yīng)由具有一定專業(yè)知識和相當(dāng)實踐經(jīng)驗的焊接工藝人員來擬定?！窆こ毯附映Ｓ玫暮附庸に囋u定標(biāo)準(zhǔn)：

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勞部發(fā)1996[276]號《蒸汽鍋爐安全監(jiān)察規(guī)程》附錄I

JGJ81-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》第5章

GB50128-2005《立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規(guī)范》附錄A“T型接頭角焊縫試件制備和檢驗”ASME第IX卷《焊接與釬焊》●焊接工藝評定程序（1）焊接工藝評定立項——在施工方案中明確該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需要的評定項目。（2）焊接工藝評定委托——委托單位填寫評定委托單，工程技術(shù)開發(fā)部審核后，從公司焊接工藝評定庫中抽調(diào)已有的焊接工藝評定文件向委托單位提供。如果公司焊接工藝評定庫中沒有符合條件的焊接工藝評定文件，則必須現(xiàn)做焊接工藝評定，工程技術(shù)開發(fā)部及時通知委托單位，委托單位及時供應(yīng)評定用母材和焊材，同時提供材料質(zhì)量證明書。否則母材和焊材應(yīng)復(fù)驗合格后才能用于評定。（3）編制焊接工藝指導(dǎo)書（WPI）——由公司檢測中心焊接工程師編制，公司焊接主任責(zé)任師審核、總工程師批準(zhǔn)。（4）評定試板的焊接——由檢測中心技能熟練的焊工按焊接工藝指導(dǎo)書的要求焊接。（5）評定試板的檢驗——包括外觀檢查、無損檢測、拉力、彎曲、沖擊試驗、硬度、金相、晶間腐蝕試驗、化學(xué)成分分析等。并保存底片和試樣。焊接工藝評定失敗，重新修改焊接工藝指導(dǎo)書，重復(fù)進(jìn)行上述程序。（6）編寫焊接工藝評定報告（PQR）——由檢測中心焊接工程師編制焊接工藝評定報告，公司焊接主任責(zé)任師審核，總工程師批準(zhǔn)?！窈附庸に囋u定文件的使用與管理（1）焊接工藝評定文件應(yīng)進(jìn)行受控登記。（2）焊接工藝評定文件應(yīng)為有效版本，否則應(yīng)進(jìn)行換版轉(zhuǎn)換或按作廢文件處理。（3）公司每季度編制焊接工藝評定文件的有效版本目錄。（4）應(yīng)保證現(xiàn)場工程和產(chǎn)品的焊接工藝評定覆蓋率為100%。（5）焊接工藝評定文件作為公司的一項焊接技術(shù)儲備，屬于公司重要技術(shù)機密文件，應(yīng)妥善保管?！蚝附庸に囋u定委托單的填寫要求（范例）●焊接工藝評定的主要變素：（1）試件形式（2）母材類別（3）焊接方法（4）焊接工藝因素（5）焊后熱處理種類及參數(shù)（6）母材厚度（7）焊縫熔敷金屬厚度◆焊接工藝因素：（1）按照相關(guān)焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)（如JB4708-2000、GB50236-98）規(guī)定的重新評定焊接工藝判斷準(zhǔn)則，將焊接工藝因素分為重要因素、補加因素和次要因素：①重要因素——是指影響焊接接頭抗拉強度和彎曲性能的焊接工藝因素。當(dāng)變更任何一個重要因素時均應(yīng)重新進(jìn)行焊接工藝評定。②補加因素——是指影響焊接接頭沖擊性能的焊接工藝因素。當(dāng)規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗時，需增加補加因素。當(dāng)設(shè)計對沖擊性能有要求時，補加因素當(dāng)作重要因素對待。增加及變更任何一個補加因素，應(yīng)按增加或變更的補加因素焊制沖擊性能試件進(jìn)行試驗。當(dāng)不規(guī)定沖擊試驗時，它們是次要因素。③次要因素——是指對要求測定的力學(xué)性能無明顯影響的焊接工藝因素。當(dāng)變更次要因素時，可不重新進(jìn)行焊接工藝評定，但應(yīng)重新編制焊接作業(yè)指導(dǎo)書。（2）不同焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn)對焊接工藝因素的規(guī)定不相同?！附庸に囋u定在什么情況下應(yīng)考慮沖擊試驗問題？JB4708-2000的標(biāo)準(zhǔn)釋義中對壓力容器產(chǎn)品是這樣規(guī)定的：（1）《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、GB150《鋼制壓力容器》、壓力容器產(chǎn)品專項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要做沖擊韌性試驗的；（2）壓力容器產(chǎn)品設(shè)計圖樣規(guī)定要做沖擊韌性試驗的；（3）按壓力容器產(chǎn)品所選用的材料，其材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要做沖擊韌性試驗的?！袢绾伍喿x焊接工藝評定報告編制焊接工藝規(guī)程前，應(yīng)對焊接工藝評定資料（至少包括焊接工藝評定報告和焊接工藝指導(dǎo)書）進(jìn)行認(rèn)真閱讀，不僅要審查確認(rèn)PQR是否符合要求，而且在讀懂PQR的前提下才能用于和編制焊接工藝規(guī)程。（1）檢查所引用的焊接工藝評定報告（PQR）是否能完全覆蓋本焊接工程。（2）檢查焊接工藝評定報告的內(nèi)容（包括各項工藝因素、檢驗項目和結(jié)果）。（3）必要時檢查焊接工藝評定試件。試件反映工藝評定的真實性和與PQR的一致性。（4）詳細(xì)閱讀焊接工藝評定報告和焊接工藝指導(dǎo)書中提出的各項重要因素、補加重要因素和次要因素，為制定焊接工藝規(guī)程提煉素材?！蜷喿x范例及說明7.4.2焊接工藝規(guī)程（1）明確焊前應(yīng)根據(jù)焊接工藝評定報告（PQR），結(jié)合工程實際編制焊接工藝規(guī)程。列出焊接工藝規(guī)程的編制明細(xì)表。序號構(gòu)件名稱接頭部位接頭形式材質(zhì)規(guī)格范圍焊接位置規(guī)程份數(shù)備注（2）明確焊接工藝規(guī)程應(yīng)經(jīng)過審批，并下發(fā)到焊工和焊接檢查員手中。（3）明確嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝紀(jì)律（焊接工藝規(guī)程）的有關(guān)管理措施。提示：如何編制焊接工藝規(guī)程●焊接工藝規(guī)程的作用（1）焊接工藝規(guī)程是一種經(jīng)評定合格的書面焊接工藝文件，以指導(dǎo)按法規(guī)的要求焊制產(chǎn)品焊縫。（2）焊接工藝規(guī)程是指導(dǎo)焊工和熱處理工按相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)要求焊制產(chǎn)品的重要工藝文件。（3）焊接工藝規(guī)程是證明一個企業(yè)具有按國家標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)制造合格產(chǎn)品能力的主要文件之一。（4）焊接工藝規(guī)程是企業(yè)質(zhì)量保證體系和產(chǎn)品質(zhì)量計劃中最重要的質(zhì)量文件之一。（5）焊接工藝規(guī)程是參與工程焊接管理的各方和政府檢查焊接工藝紀(jì)律執(zhí)行情況的重要檢查依據(jù)?！窈附庸に囈?guī)程的基本要求（1）焊接工藝規(guī)程必須由生產(chǎn)該焊件的企業(yè)自行編制，不得沿用其它企業(yè)的焊接工藝規(guī)程，也不得委托其它單位編制用以指導(dǎo)本企業(yè)焊接生產(chǎn)的焊接工藝規(guī)程。（2）焊接工藝規(guī)程（WPS）不能完全等同于“焊接工藝指導(dǎo)書”（WPI）。即使現(xiàn)場的焊接工藝因素（重要因素、補加重要因素和次要因素）未超出WPI所適用的范圍，現(xiàn)場也必須另行編制焊接工藝規(guī)程（WPS）。（3）當(dāng)某個焊接工藝因素（重要因素、補加重要因素和次要因素中的任何一個因素）的變化超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的評定范圍時，需重新編制焊接工藝規(guī)程，并應(yīng)有相對應(yīng)的焊接工藝指導(dǎo)書和焊接工藝評定報告作為支持性文件。（4）現(xiàn)場編制焊接工藝規(guī)程時，應(yīng)以焊接工藝評定報告和焊接工藝評定指導(dǎo)書為依據(jù)，并結(jié)合產(chǎn)品特點、施工工藝條件和管理情況來制定。▲一個焊接工藝規(guī)程可依據(jù)一個或多個焊接工藝評定報告進(jìn)行編制?！蚺e例：手工鎢極氬弧焊＋手工電弧焊的組合焊接工藝規(guī)程，可分別依據(jù)手工鎢極氬弧焊方法的焊接工藝評定報告和手工電弧焊方法的焊接工藝評定報告進(jìn)行編制?！粋€焊接工藝評定報告可用于編制多個焊接工藝規(guī)程。◎舉例：己知立向上焊位置的焊接工藝評定報告，可用于編制平焊、立焊、橫焊、仰焊等各種不同位置的焊接工藝規(guī)程。（5）焊接工藝規(guī)程的編制數(shù)量：

不同的焊接接頭型式應(yīng)分別編制焊接工藝規(guī)程；

不同的母材組合應(yīng)分別編制焊接工藝規(guī)程；

不同的焊接位置應(yīng)分別編制焊接工藝規(guī)程；

不同的焊縫（或部位），由于某一焊接工藝因素的不同，應(yīng)分別編制焊接工藝規(guī)程。

同一焊縫（或部位），由于某一焊接工藝因素的改變，應(yīng)重新編制焊接工藝規(guī)程。（6）焊接工藝規(guī)程應(yīng)由具有一定專業(yè)知識和相當(dāng)實踐經(jīng)驗的焊接工藝人員（專業(yè)公司技術(shù)人員）編制，現(xiàn)場焊接責(zé)任工程師審核，分公司（項目經(jīng)理部）項目總工批準(zhǔn)。只有經(jīng)批準(zhǔn)的焊接工藝規(guī)程才可用于指導(dǎo)焊工施焊和焊后熱處理工作。（7）焊接工藝規(guī)程應(yīng)下發(fā)到焊工和檢查員手中?！窬幹坪附庸に囈?guī)程應(yīng)遵循的原則（1）一份完整的焊接工藝規(guī)程應(yīng)當(dāng)列出為完成符合質(zhì)量要求的焊縫所必需的全部焊接工藝參數(shù)（工藝因素），除了規(guī)定直接影響焊縫力學(xué)性能的重要工藝參數(shù)（重要因素和補加重要因素）以外，也應(yīng)規(guī)定可能影響