奥氏体不锈钢焊接工艺评定工作程序.do___c.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流奥氏体不锈钢焊接工艺评定工作程序.do_c.精品文档.奥氏体不锈钢焊接工艺评定工作程序.do_c 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 1 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 2 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 目录 1. 目的 . 4 2. 适用范围 . 4 3. 编制依据 . 4 4. 工作条件 . 4 5. 操作指南 . 6 6. 安全措施 . 22 7. 人员及工机具 . 23 8. 附录 . 24 中国核工业第五建设公司 3 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 1. 目的 为了明确秦山核电二期扩建工程奥氏体不锈钢部件焊接工艺评定的内容、方 法和要求，特编制本程序。 2. 适用范围 本程序适用于秦山核电二期扩建工程安装、施工中，所有奥氏体不锈钢焊接 结构、容器、管道所要求进行的焊接工艺评定。 3. 编制依据 0401AT201 0401AT224 GB/T985-1988 0401AT212 0401AT216 0401AT217 0401AT218 0401AT219 0401AT229 0401AT231 0401AT232 0401AT237 0401AT238 0401AT211 GB5023698 JB47082000 奥氏体不锈钢焊接工艺评定 奥氏体不锈钢焊接 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式 焊接坡口和焊接的外观、尺寸检验 焊接材料评定技术条件 焊接材料的验收 焊接材料的烘干、存放和使用 焊前部件组对 奥氏体不锈钢焊接接头的无损检验大纲 焊接接头液体渗透检验 焊接接头射线检验 破坏性检验技术条件 补焊工艺评定 焊接接头分类 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 钢制压力容器焊接工艺评定 4. 工作条件 4.1. 人员 4.1.1. 技术人员 技术人员应具有核电建设焊接施工相关经历，熟悉核电建造中的施工规范及 技术条件，具有专业基础理论和技术管理经验。 4.1.2. 焊工 中国核工业第五建设公司 4 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 对从事焊接工艺评定试件焊接的焊工或焊接操作工应进行技能培训，并为准 备参与施工的熟练焊工或焊接操作工。 4.1.3. 检验人员 无损检验人员应持有按HAF602经培训考核合格颁发的合格证书，并从 事相应等级的工作。评定人员必须持有级及级以上资格证书。 理化检测人员应持有相关部门颁发的资格证书。 检查人员应具有专业经验和相应的质量管理知识及相关技术条件的要 求，并经专门培训取得相应资格证书。 4.2. 设备及工机具 焊接过程中所使用的焊接设备、仪器仪表等需标定合格并在有效期内； 清理焊缝所用工具应采用不锈钢或CrV钢制品，所有砂轮片应采为无 铁氧化铝基。 4.3. 材料 4.3.1. 母材 母材应具有完整的质量证明书，并验收合格； 点固用辅助材料应与母材同材质或相似材质。 4.3.2. 焊材 焊接材料应具有完整的质量证明书，并验收合格； 所用氩气纯度不低于99.99，且具有出厂合格证。 4.4. 环境 焊接工艺评定试验工作区域，要求环境温度不低于10，相对湿度小于 90，具有通风、照明、防火设施，现场使用的设备、工机具要摆放整齐，做到文明施工。 4.5. 焊接工艺及相关文件 4.5.1. 焊接方法 （1） 药皮焊条手工电弧焊； （2） 填丝或不填丝钨极惰性气体保护焊。 4.5.2. 相关文件 焊接工艺评定指导书。焊接工艺评定指导书其内容包括： 被焊母材的钢号、规格； 焊材牌号、规格； 中国核工业第五建设公司 5 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 焊接方法； 接头形式； 焊接位置； 焊接规范； 工艺评定有效范围； 根据评定级别确定的检验项目和验收标准； 试件取样部位图； 焊道分布及每焊道的焊接工艺参数； 焊接工艺评定质量计划； 相关工作程序。 5. 操作指南 5.1. 评定有效范围 5.1.1. 母材 评定试验所用的钢种应能代表实际生产中所用的材料； 评定对于化学成分相似（从焊接性考虑）、力学性能相近的材料是有效 的； 在所有情况下，从焊接性的角度考虑，评定只对规定化学成分相近似的 材料有效。若硼、铌、氮的含量中任一个超过规定的最高含量时，评定无效； 钢号相同，但制造加工方法（锻，轧，铸等）不同的材料之间可以等效。 对铸件，应尽可能在铸件上进行评定试验； 使用188型（不含钼）焊材和同类型母材的评定对18102型钢（含 钼）的评定无效。除此之外，所有满足晶间腐蚀要求的非稳定型奥氏体不锈钢（其铁素体含量在铸件中可高达25）之间均可视为等效； 对两种不同母材的焊接，其工艺评定可分别对每种母材评定，或按异种 金属接头评定。（详见异种钢焊接工艺评定工作程序QE-ZJH-GX-006） 5.1.2. 焊材 评定所用的焊材的几何特性、牌号等应符合工艺评定指导书的要求； 该评定只适用于焊材几何特性与评定所用的焊材完全相同的情况。但对 手工焊焊条，当产品焊接使用的电流范围在评定范围以内时，公称直径为d0的评 定也对紧邻的公称直径有效； 中国核工业第五建设公司 6 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 5.1.3. 保护气体 当保护气体发生下列一种或多种变化时，则应重新做评定： 气体或混合气体的名义化学成分的改变； 保护气体的流量比规定最小值减少10或更多； 根部保护气体的改变：保护气体的种类或保护方法的改变（全局或局 部）； 取消背面保护。 5.1.4. 试件形式 （1） 板对接接头 板材的焊接工艺评定对同样位置外径460mm的管子焊接有效，对于水 平轴旋转部件该值可减少到51mm，对支吊架和除管道焊缝以外的非RCC-M级焊缝，该外径可减少到150mm； 板材对接焊的工艺评定对在有效厚度范围内的角焊缝有效。 （2） 管对接接头 管子的焊接工艺评定对板材的焊接有效，但应对板材焊接中遇到的各种 焊接位置进行完整的试验。 （3） 支管焊接接头 接头的计算厚度等于焊喉尺寸（见图一），有效范围按表1执行。 图一 焊喉尺寸 （4） 板角接接头 可采用对接试件对角焊缝进行评定。 （5） 对有下列任何一项或多项时，需重新评定 从单面多道焊改为单面单道焊，反之亦然； 坡口形式的变化：单V、双V、单U、K型、双U、I型等等。但： ?如皆对封底焊进行清根，则双V或双U坡口评定对单V或单U坡口分别有 效； ?对厚度50mm的手工焊接头，单V坡口评定对单U坡口有效，反之亦然。 中国核工业第五建设公司 7 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 类似，在同样情况下，双V坡口评定对双U坡口有效，反之亦然。 对单面焊焊缝，增加或取消垫环。但对手工焊，若采用与产品同钢种的 临时性垫环且焊后机械方法将其去除，则评定有效。 取消清根； 改变坡口加工方法，热加工（热切割+打磨）对机加工有效，但机加工 不能代替热加工。 5.1.5. 焊接方法 增加、取消或改变一种焊接方法或操作方法（手工焊、半自动焊或自动 焊），均需对焊接工艺重新评定； 带打底焊的焊接工艺评定对不带打底的不焊透和清根的产品焊接接头 有效。 5.1.6. 焊接参数和其它技术因素 （1） 如下述各项未发生变化，则评定有效： 电流种类（直流，交流或脉冲）、脉冲或直流点的极性（正接或反接）； 电参数范围（电流：所有情况；电压：仅对自动焊）； 焊接速度范围（仅对自动焊）。 （2） 其它需做评定的情况 采用熔化焊丝自动焊工艺时，增加或取消焊嘴或导丝轮； 从窄焊道改为宽焊道（焊条摆动宽度大于焊条芯直径的三倍）； 从射流电弧，滴状过渡电弧，或脉冲电弧改为短弧短路电弧，或相反； 有关振幅，频率和占空比的改变； 从单丝焊改为多丝焊，或相反； 改变自动焊机型号。 5.1.7. 尺寸 （1） 对接接头板厚或管子壁厚 对接接头板厚或管子壁厚按表1执行 中国核工业第五建设公司 8 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 注：e为评定试样厚度。 不允许将未经冲击试验获得的评定用于厚度允许冲击试验的实际制件 上； 对于每一面的单道焊缝，评定覆盖的最大厚度限制为1.1e； 对于气体保护焊，熔化金属以低电压（和/或电流）熔滴过渡，评定覆 盖的最大厚度限制为1.1e； 对于在厚度小于上述值的返修和堆焊，应采用最小厚度进行评定。 （2） 支管焊缝 斜度大的支管对斜度小教小或直立的支管有效； 当支管焊缝位于同一平面时，外径为外的支管对外径外的支管是 效。 在其它情况下，外径为外的支管对外径外的支管有效； 带坡口安放式支管对无坡口安放式支管有效。 （3） 角焊缝 当采用对接试件对角焊缝进行评定时，用于确定评定有效范围的角焊缝 计算厚度原则上是组成角接头中较薄件的厚度； （4） 插套焊缝 在名义壁厚为e的管子上进行的焊接工艺评定对壁厚在e1与e2之间的 管子有效，其中：e11.5e+3mm；e20.75e（e5mm）；e20.85e（e5mm）； 外径外的管子对外径大于等于外的管子有效。 （5） 对接接头管子直径 在外径为外的管子上进行的焊接工艺评定对半自动焊或手工电弧焊 （外径0.5外）或自动焊（0.75外管子外径2外）时有效； 若产品接头的直径与厚度允许做冲击试验时，不得使用未做冲击试验而 获得的焊接工艺评定； 若产品接头的直径51mm且厚度大于20mm时，不得使用评定试件外径 51mm的焊接工艺评定。 5.1.8. 焊接位置和方向 实施焊接工艺评定时应考虑不可达的困难情况。焊接位置及方向见表2。 中国核工业第五建设公司 9 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 10 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 11 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 焊接工艺评定一般只对评定试件采用的相应基本焊接位置有效，但应考 虑以下个点： ?若试验表明可行，任何其它位置均对平焊位置有效； ?平焊和立焊位置对全部同样方向的中间位置有效； ?仰焊和立焊位置对全部同样方向的中间焊接位置有效； ?平焊和横焊位置对全部同样方向所有转动角的中间焊接位置有效； 对管/板等效性，应考虑以下几点： ?水平轴固定管位置对仰焊，立焊和平焊位置有效； ?垂直轴固定管位置对横焊位置有效； 中国核工业第五建设公司 12 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 ?垂直轴固定管加水平轴固定管对全部位置有效； ?从评定时的焊接位置旋转或倾斜15°的位置是有效的； ?45°角固定管位置对全部支吊架位置和除管道焊缝以外的非RCC-M级焊缝 位置有效。 支管焊缝等效，应考虑焊接工艺评定只对评定试件所采用的位置有效， 该位置对于支管焊缝实际生产中所遇到的基本焊接位置。 插套焊缝等效，应考虑以下几点： ?管子轴线成45°的6G1位置，包括管子轴线垂直的平焊位置和管子轴线水 平位置以及所有中间过渡位置； ?管子轴线成45°的6G2位置，包括表1中插套焊的所有位置和所有中间过 渡位置。 注意：立焊位置的每一焊接方向（向上或向下）应单独考虑。 5.2. 焊接工艺评定的实施 中国核工业第五建设公司 13 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 5.2.1. 工作条件检查 按第4 条进行检查，并满足相应要求。 5.2.2. 试件加工和标识 试件加工：按专用技术条件加工试件。坡口应采用与生产中使用的相同 方法进行加工。 5.2.3. 焊材烘焙 按焊材烘干、存放和使用工作程序QE-JSH-GX-008进行。 5.2.4. 坡口清理及检查 （1） 坡口清理 坡口及内外表面之铁屑、毛刺等，在焊前清理干净； 坡口及内外表面之脏物、油污等，用丙酮清洗干净，再用无毛白布进行 擦拭，直至合格为止； 对清理合格的坡口进行保护。 （2） 坡口检查 坡口检查按图纸及相关技术文件进行。 5.2.5. 组装、点焊及检验 点焊：不同的试件根据焊接工艺评定指导书的具体要求进行； 管道组对前必须再次对主管道内部的清洁度进行检查，并作好检查记录 工作，经质检签字验收后，方可组对焊接； 吊运和组对时应避免坡口碰伤； 试件组装对口应符合焊接工艺评定指导书要求。 5.2.6. 焊接及检验 （1） 焊前充氩保护 按焊缝背面充氩保护工作程序QE-JSH-GX-003进行。 （2） 焊接 焊接前必须再次检查坡口表面清洁度是否符合技术要求，合格后方可进 行打底焊接； 在试件的焊接过程中，注意与碳钢隔离，防止任何对不锈钢的污染； 工艺评定试件的焊接按照工艺评定指导书的具体要求进行，所有的焊接 工艺参数必须在工艺评定指导书规定范围内； 部件温度保持在+5以上（含+5）； 中国核工业第五建设公司 14 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 严禁在坡口外起弧； 为避免电弧焊时飞溅烧伤非焊表面，应在坡口两侧设置保护措施； 如果是组合焊缝，要注意各种焊接的施焊顺序和焊接厚度； 每道焊缝焊接完毕，应仔细清理或打磨焊缝表面，不应有任何影响下道 焊接的药皮、焊渣等杂物存在； 焊接时应控制层间温度，在工艺评定指导书规定范围内； 焊工应严格遵守焊接工艺评定指导书中规定的焊接规范参数，尽量采用 小电流、大焊速以降低焊接线能量，并采用短电弧防止空气渗入。 （3） 焊接过程的检查 焊接操作时，每焊完一焊道应清理渣壳或清刷GTAW焊道，焊工要仔细 目视检查焊缝，所有检查出来的缺陷如可能对下一焊道有不利影响，必须清除； （4） 焊缝标识 标识是对合格后的焊缝进行，采用钢号码进行标识； 标识内容：焊口编号-焊工钢印号-焊接位置代号。 5.2.7. 无损检验 目视外观尺寸检验按QE-ZJS-GX-001进行； 液体渗透按QE-ZJS-GX-002进行； 射线检验按QE-ZJS-GX-004进行。 5.2.8. 破坏性检验 （1） 试样加工 ? 取样部位图 试样截取应从无损检测所发现的缺陷最少的地方截取。 板状对接试样取样位置图（图二）； 管状对接试样取样位置图（图三）； 角焊缝试件试样取样位置图（图四）； 中国核工业第五建设公司 15 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 插套试件的取样对评定的两个试件一个沿试件的钟点位置12、6点切割 开，另一个沿3、9点切割开，从每个切开的试件中各取一个试样； 管板、接管试件的取样沿试件的钟点位置12、6和3、9处切割开，在 12、6、9或3点处各取一件。 图二 板状对接试样取样位置图 A 外径51mm的管对接试样取样图 B 外径51mm的管对接试样取样图 图三 管状对接试样取样位置图 中国核工业第五建设公司 16 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 图四 角焊缝试样取样位置图 ? 加工要求 试样的截取及机加工均采用机械方法，加工过程中应避免试样局部过 热，试样的截取按试样取样部位图进行。 试样的尺寸和精度应满足标准及相关技术条件的； 取样后剩余试件应保留，以备可能出现的复验。 ? 试样尺寸见图五-十八 图五 板对接接头拉伸试样 中国核工业第五建设公司 17 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 图六 管对接接头拉伸试样（外径76mm） 图七 管对接接头拉伸试样（外径76mm） 图八 焊缝纵向拉伸试样 图九 弯曲试样 中国核工业第五建设公司 18 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 图十 侧弯试样 图十一 压扁试样 图十二冲击试样 图十三 光谱试样 图十四 板状宏观金相试样 图十五 角焊缝宏观金相试样 图十六 插套宏观金相试样 中国核工业第五建设公司 19 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 图十七接管宏观金相试样 图十八 熔敷金属晶间腐蚀试样 （2） 理化检验 ? 板件对接焊接工艺评定 拉伸试验 弯曲试验 冲击试验 化学分析 铁素体含量测定 金相检验 熔敷金属晶间腐蚀试验 ? 支吊架板件对接焊接工艺评定 拉伸试验 弯曲试验 化学分析 铁素体含量测定 金相检验 ? 管道对接焊接工艺评定 外径51mm管环焊缝焊接工艺评定 中国核工业第五建设公司 20 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 ?弯曲试验 ?拉伸试验 ?金相检验 ?熔敷金属化学分析 ?熔敷金属晶间腐蚀试验 ?铁素体含量测定 ?夏比（V形缺口）冲击试验 具有代表性接管的试件 ?沿试件的钟点方向12、6点3、9点切割开，任取一件，在两个横截面上 分别做宏观金相检验（×10）和微观金相检验（×200）。 具有代表性插套焊接头的试件 ?插套试件的取样对评定的两个试件一个沿试件的钟点位置12、6点切割开， 另一个沿3、9点切割开，从每个切开的试件中各取一个试样进行检验。 ? 管状支吊架焊接工艺评定 外径51mm管环焊缝焊接工艺评定 ?弯曲； ?拉伸； ?金相检验； ?熔敷金属化学分析。 外径51mm管环焊缝焊接工艺评定 ?弯曲； ?拉伸； ?熔敷金属的化学分析； ?金相检验。 ? 角焊缝的焊接工艺评定 宏观金相检验（有怀疑时做微观金相检验）。 注：取样数量详见0401AT237或相关技术条件要求。 5.2.9. 结果分析与报告 （1） 结果分析 结果应满足0401AT237或相关技术条件的要求。 如果某一不合格结果是由于试验的实施过程有问题或由于在试样中存 中国核工业第五建设公司 21 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 在缺陷引起的，则有关结果不予认可，并应重新进行试验。 如果冲击试验结果不合格只是由于某一个别的数值低于最小保证值，其 余结果高于其0试验时的数值，同时其它条件是满足的（平均值合格，最多有一个冲击试验结果低于保证的平均值），则可在试验结果不合格的这一组试样取样位置附近，取两组试件（每组三个试样），对后两组试样在与第一组试样相同的温度下进行冲击试验。这两组六个试样中的每一个都应该合格。 （2） 报告的编写 评定报告内容应包括下列内容： 焊接工艺评定任务书； 焊接工艺评定指导书； 焊接工艺评定报告； 工艺评定记录； 所进行的无损检测报告； 所进行的破坏性检验报告； 所规定的母材和填充材料的质量证明书及验收报告； 报告经试验室主任审核，并经项目部技术经理批准后生效。 （3） 在满足下列条件时，评定的有效期不限制： 安装施工单位应具有丰富的焊接经验，并按照0401AT214的要求证明其 有焊接经验的记录和有相应的技术水平论证报告； 产品焊接见证件评定合格；若不合格，安装施工单位应证明其不合格的 非焊接工艺所致，其焊接工艺是正确的； 当产品超过2次补焊，安装施工单位应证明焊接工艺的正确性。 （4） 焊接工艺评定转移 评定仅对实施该焊接工艺的车间或现场有效，如需将评定由同一制造商的一 个车间或现场转移到另一个车间或现场时，应满足0401AT214的相关规定。 6. 安全措施 现场工作区域严禁吸烟，吸烟人员必须到指定地点吸烟。 焊接电源线铺设整洁、合理，焊钳应有可靠的绝缘。中断工作时，焊钳 要放在安全的地方，防止焊钳与焊件之间产生短路而烧坏弧焊机。 检查工作场所是否有引起火灾的隐患。 中国核工业第五建设公司 22 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 焊接或切割时应做好防火防爆措施，在使用角向磨光机、砂轮切割机或以火炬切割进行作业时，必须戴防护眼镜或防护罩。 氧气、乙炔等气瓶必须远离动火点，并且绑扎固定竖直立放。 在进行焊接作业前，要清理周围环境，移除或用防火布（毯）隔离可燃物、保护易燃易爆的设备及物品。作业现场必须放置消防灭火器材。 焊丝头、焊条头不允许乱丢，在施工中必须随时清理，并在焊接完工时回收。 焊接产生的焊渣，及焊接过程中产生的磨光片、电磨头等及时清理。 7. 人员及工机具 7.1. 人员 参加工艺评定的焊工或焊接操作工若干 焊接工程师一人 焊接质检人员一人 无损检测人员两人 理化工程师一人 理化检测人员两人 机加工人员若干 7.2. 工机具 中国核工业第五建设公司 23 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 8. 附录 焊接工艺评定报告 焊接工艺评定任务书 焊接工艺评定指导书 射线照相检验报告 液体渗透检验报告 理化试验报告-化学分析 理化试验报告-机械性能 理化试验报告-金相检验 焊接工艺评定记录 焊接工艺评定质量计划 中国核工业第五建设公司 24 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 25 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 26 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 27 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 28 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 29 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 30 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 31 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设公司 32 / 41 秦山核电二期扩建工程 版次 1 QE-ZJH-GX-006 中国核工业第五建设