医学专题—油气管道焊接.ppt
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1、油气油气(yuq)(yuq)管道焊接管道焊接第一页,共七十八页。焊接焊接(hnji)(hnji)概论概论n n焊接方法焊接方法焊接方法焊接方法n n焊接材料焊接材料焊接材料焊接材料n n焊接工艺评定焊接工艺评定焊接工艺评定焊接工艺评定n n焊前预热焊前预热焊前预热焊前预热(y r)(y r)及焊后热处理及焊后热处理及焊后热处理及焊后热处理n n焊缝质量检验焊缝质量检验焊缝质量检验焊缝质量检验第二页,共七十八页。n n焊接焊接焊接焊接 是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态是指通过适当的物理化学过程使两个分离
2、的固态(gti)(gti)物体产生原子(分子)物体产生原子(分子)物体产生原子(分子)物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。间结合力而连接成一体的连接方法。间结合力而连接成一体的连接方法。间结合力而连接成一体的连接方法。n n焊接方法分类:焊接方法分类:焊接方法分类:焊接方法分类:n n熔化焊熔化焊熔化焊熔化焊n n压力焊压力焊压力焊压力焊n n钎焊钎焊钎焊钎焊第三页,共七十八页。n n熔化焊熔化焊熔化焊熔化焊 使被连接的构件表面局部加热熔化成液体,然后冷却结晶成一体的方法使被连接的构件表面局部加热熔化成液体,然后冷却结晶成一体的方法使被连接的构件表面局部加热熔化成液体,然后冷却
3、结晶成一体的方法使被连接的构件表面局部加热熔化成液体,然后冷却结晶成一体的方法(fngf(fngf)手工电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、埋手工电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、埋手工电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、埋手工电弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、埋弧焊、激光焊弧焊、激光焊弧焊、激光焊弧焊、激光焊第四页,共七十八页。n n手工手工手工手工(sh(sh ugng)ugng)电弧焊电弧焊电弧焊电弧焊第五页,共七十八页。n n钨极气体钨极气体钨极气体钨极气体(qt(qt)保护焊保护焊保护焊保护焊
4、第六页,共七十八页。n n熔化极气体熔化极气体熔化极气体熔化极气体(qt(qt)保护焊保护焊保护焊保护焊第七页,共七十八页。n n药芯焊丝药芯焊丝药芯焊丝药芯焊丝(hn s)(hn s)电弧焊电弧焊电弧焊电弧焊第八页,共七十八页。n n埋弧焊埋弧焊第九页,共七十八页。n n激光激光(jgung)(jgung)焊焊第十页,共七十八页。n n压力焊压力焊压力焊压力焊 利用摩擦、扩散和加压利用摩擦、扩散和加压利用摩擦、扩散和加压利用摩擦、扩散和加压等物理作用克服两个连接表等物理作用克服两个连接表等物理作用克服两个连接表等物理作用克服两个连接表面的不平度,除去(挤走)面的不平度,除去(挤走)面的不平度
5、,除去(挤走)面的不平度,除去(挤走)氧化氧化氧化氧化(y(y nghu)nghu)膜及其他污染物,膜及其他污染物,膜及其他污染物,膜及其他污染物,使两个连接表面上的原子相使两个连接表面上的原子相使两个连接表面上的原子相使两个连接表面上的原子相互接近到晶格距离,从而在互接近到晶格距离,从而在互接近到晶格距离,从而在互接近到晶格距离,从而在固态条件下实现的连接称为固态条件下实现的连接称为固态条件下实现的连接称为固态条件下实现的连接称为固相焊接,也叫压力焊接。固相焊接,也叫压力焊接。固相焊接,也叫压力焊接。固相焊接,也叫压力焊接。第十一页,共七十八页。n n钎焊钎焊钎焊钎焊 利用某些熔点低于被连接
6、构件利用某些熔点低于被连接构件利用某些熔点低于被连接构件利用某些熔点低于被连接构件(gujin)(gujin)材料熔点的熔化金属(钎料)作连接的媒材料熔点的熔化金属(钎料)作连接的媒材料熔点的熔化金属(钎料)作连接的媒材料熔点的熔化金属(钎料)作连接的媒介物在连接界面上的流散浸润作用,然后冷却结晶形成结合面的方法介物在连接界面上的流散浸润作用,然后冷却结晶形成结合面的方法介物在连接界面上的流散浸润作用,然后冷却结晶形成结合面的方法介物在连接界面上的流散浸润作用,然后冷却结晶形成结合面的方法第十二页,共七十八页。n n熔化焊焊接熔化焊焊接熔化焊焊接熔化焊焊接(hnji)(hnji)接头:接头:接
7、头:接头:母材、熔合线、热影响区、焊缝金属母材、熔合线、热影响区、焊缝金属母材、熔合线、热影响区、焊缝金属母材、熔合线、热影响区、焊缝金属第十三页,共七十八页。n n焊接接头的力学性能分析焊接接头的力学性能分析焊接接头的力学性能分析焊接接头的力学性能分析n n热影响区:加热热影响区:加热热影响区:加热热影响区:加热降温热循环形成粗晶区,强度、硬度高于母材,韧性、塑性降温热循环形成粗晶区,强度、硬度高于母材,韧性、塑性降温热循环形成粗晶区,强度、硬度高于母材,韧性、塑性降温热循环形成粗晶区,强度、硬度高于母材,韧性、塑性低于母材。低于母材。低于母材。低于母材。n n焊缝金属焊缝金属焊缝金属焊缝金
8、属(jnsh(jnsh):由焊接材料与部分母材经过熔化冷凝形成的铸造组织,:由焊接材料与部分母材经过熔化冷凝形成的铸造组织,:由焊接材料与部分母材经过熔化冷凝形成的铸造组织,:由焊接材料与部分母材经过熔化冷凝形成的铸造组织,力学性能与焊接方法及工艺参数有关。力学性能与焊接方法及工艺参数有关。力学性能与焊接方法及工艺参数有关。力学性能与焊接方法及工艺参数有关。第十四页,共七十八页。n n焊接接头焊接接头焊接接头焊接接头(ji tu)(ji tu)的残余应力的残余应力的残余应力的残余应力第十五页,共七十八页。对焊接质量的监督对焊接质量的监督(jind)(jind)检查检查n n1 1、焊工资格、焊
9、工资格、焊工资格、焊工资格n n现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB 50236-98GB 50236-98 焊工必须按焊工必须按焊工必须按焊工必须按GB 50236-98GB 50236-98第第第第5 5章的规定进行考试章的规定进行考试章的规定进行考试章的规定进行考试(k(k osh)osh),合格后方可上岗施焊。,合格后方可上岗施焊。,合格后方可上岗施焊。,合格后方可上岗施焊。n n石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及
10、验收规范石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范SH 3501-2002SH 3501-2002 从事有毒、可燃介质管道施工的焊工应按从事有毒、可燃介质管道施工的焊工应按从事有毒、可燃介质管道施工的焊工应按从事有毒、可燃介质管道施工的焊工应按锅炉压力容器压力管道焊工考试与管锅炉压力容器压力管道焊工考试与管锅炉压力容器压力管道焊工考试与管锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则理规则理规则理规则进行考试,取得合格证书。进行考试,取得合格证书。进行考试,取得合格证书。进行考试,取得合格证书。n n石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范石油天然气站内工
11、艺管道工程施工及验收规范石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范石油天然气站内工艺管道工程施工及验收规范SY 0402-2000SY 0402-2000 参加焊接作业人员必须是按照焊接工艺规程,经过考试取得相应资格的合格焊工,焊参加焊接作业人员必须是按照焊接工艺规程,经过考试取得相应资格的合格焊工,焊参加焊接作业人员必须是按照焊接工艺规程,经过考试取得相应资格的合格焊工,焊参加焊接作业人员必须是按照焊接工艺规程,经过考试取得相应资格的合格焊工,焊工按取得的相应项目施焊。工按取得的相应项目施焊。工按取得的相应项目施焊。工按取得的相应项目施焊。n钢质管道焊接及验收钢质管道焊接及验收 SY/T410
12、31995 取得资格的焊工可以进行规定范围的内的焊接工作取得资格的焊工可以进行规定范围的内的焊接工作第十六页,共七十八页。一一、焊接工艺评定(必监点)、焊接工艺评定(必监点)n 1、概述、概述n 焊接工艺包括的内容相当广泛,任何一个主要工艺规范参数的改变都会对接头焊接工艺包括的内容相当广泛,任何一个主要工艺规范参数的改变都会对接头的性能产生的性能产生(chnshng)较大的影响,因此在施工生产过程中每项焊接工艺应作相较大的影响,因此在施工生产过程中每项焊接工艺应作相应的评定。应的评定。n 焊接工艺评定的主要内容是按准备采用的焊接工艺在接近实际生产的焊接工艺评定的主要内容是按准备采用的焊接工艺在
13、接近实际生产的条件下焊制模拟产品接头的试板,并从焊成的试板中按产品的技术条件条件下焊制模拟产品接头的试板,并从焊成的试板中按产品的技术条件制取拉伸、弯曲和冲击试样。对于新工艺,新焊接方法,新钢材和新型制取拉伸、弯曲和冲击试样。对于新工艺,新焊接方法,新钢材和新型焊接材料必须首先进行相应的焊接性试验和工艺试验。焊接工艺评定试焊接材料必须首先进行相应的焊接性试验和工艺试验。焊接工艺评定试验只是对新工艺和新材料的最后验证。对于已经评定合格并在生产中应验只是对新工艺和新材料的最后验证。对于已经评定合格并在生产中应用的成熟工艺,如因某种原因需改变一种或一种以上主要焊接工艺参数,用的成熟工艺,如因某种原因
14、需改变一种或一种以上主要焊接工艺参数,则需重做焊接工艺评定试验。因此,可通过焊接工艺评定这一环节严格则需重做焊接工艺评定试验。因此,可通过焊接工艺评定这一环节严格控制产品的焊接质量,它是焊接工艺准备中不可缺少的程序。控制产品的焊接质量,它是焊接工艺准备中不可缺少的程序。第十七页,共七十八页。n 焊接焊接(hnji)工艺评定首先是按照钢种来进行的,原则上每一个钢种工艺评定首先是按照钢种来进行的,原则上每一个钢种的接头均需焊接的接头均需焊接(hnji)工艺评定试验。但为了避免不必要的重复工作,工艺评定试验。但为了避免不必要的重复工作,将各种钢材按其强度等级和焊接将各种钢材按其强度等级和焊接(hnj
15、i)性归并成类。在所采用的焊接性归并成类。在所采用的焊接(hnji)方法,焊接方法,焊接(hnji)材料和焊接材料和焊接(hnji)工艺主要参数应基本相同下,工艺主要参数应基本相同下,属于同一类的各种钢材,只要厚度在规定的范围内,则已评定合格的工属于同一类的各种钢材,只要厚度在规定的范围内,则已评定合格的工艺可相互通用。例如艺可相互通用。例如Q235和和20g两种钢同属于一类,如果已完成两种钢同属于一类,如果已完成Q235钢的焊钢的焊接工艺评定,则就不必再作接工艺评定,则就不必再作20g钢的焊接工艺评定试验。钢的焊接工艺评定试验。n 同时,在某些焊接工艺参数的改变并不影响接头的机械性能的情况下
16、,不是同时,在某些焊接工艺参数的改变并不影响接头的机械性能的情况下,不是所有的焊接工艺参数的变动都需重作工艺评定试验。例如坡口形状和尺寸,接头所有的焊接工艺参数的变动都需重作工艺评定试验。例如坡口形状和尺寸,接头根部间隙,焊接位置和操作技术以及焊件在焊后需作水淬或正火处理时焊接电流,根部间隙,焊接位置和操作技术以及焊件在焊后需作水淬或正火处理时焊接电流,电压或焊接热输入量的改变都不会促使接头的机械性能产生明显的变化。电压或焊接热输入量的改变都不会促使接头的机械性能产生明显的变化。第十八页,共七十八页。n2、工艺评定一般规定、工艺评定一般规定n (1)焊接工艺评定应采用对接接头或角接接头。对接焊
17、缝试件评定合格的)焊接工艺评定应采用对接接头或角接接头。对接焊缝试件评定合格的焊接工艺亦可用于角焊缝。焊接工艺亦可用于角焊缝。n (2)评定试件应采用管状试件或板状试件,板状试件评定合格的焊接工艺可)评定试件应采用管状试件或板状试件,板状试件评定合格的焊接工艺可用于管状焊件,管状试件评定合格的焊接工艺亦可用于板状焊件。用于管状焊件,管状试件评定合格的焊接工艺亦可用于板状焊件。n (3)当改变焊接方法时,应重新)当改变焊接方法时,应重新(chngxn)进行焊接工艺评定。进行焊接工艺评定。n (4)当同一个焊接接头采用多种焊接方法时,可按每种焊接方法分别进行焊)当同一个焊接接头采用多种焊接方法时,
18、可按每种焊接方法分别进行焊接工艺评定,也可进行组合焊接工艺评定,组合焊接工艺评定合格后,其中的每接工艺评定,也可进行组合焊接工艺评定,组合焊接工艺评定合格后,其中的每种焊接方法可单独用于相应种焊接方法可单独用于相应 厚度范围焊件。厚度范围焊件。第十九页,共七十八页。n(5)焊接工艺因素分为重要因素、补加重要因素和次要因素。焊接工艺因素分为重要因素、补加重要因素和次要因素。(参见(参见GB5023698现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范)n 重要因素应为影响重要因素应为影响(yngxing)焊接接头抗拉强度和弯曲性能的焊接工艺因素;焊接接头抗拉强度和
19、弯曲性能的焊接工艺因素;n 补加重要因素应为影响焊接接头冲击性能的焊接工艺因素;补加重要因素应为影响焊接接头冲击性能的焊接工艺因素;n 次要因素应为对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。次要因素应为对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。n 当变更任何一个重要因素时均应重新进行焊接工艺评定;当设计当变更任何一个重要因素时均应重新进行焊接工艺评定;当设计对冲击性能有要求时,增加及变更任何一个补加重要因素,应按增加对冲击性能有要求时,增加及变更任何一个补加重要因素,应按增加或变更的补加重要因素焊制冲击性能试件进行试验;当变更次要因素或变更的补加重要因素焊制冲击性能试件进行试验;当变更
20、次要因素时,可不重新进行焊接工艺评定,但应重新编制焊接工艺规程或焊接时,可不重新进行焊接工艺评定,但应重新编制焊接工艺规程或焊接作业指导书。作业指导书。第二十页,共七十八页。n (6)母材应根据其化学成分、力学性能和焊接性能进行分类分组凡属首次焊接)母材应根据其化学成分、力学性能和焊接性能进行分类分组凡属首次焊接的材料应进行焊接工艺评定,且应使用与工程实际的材料应进行焊接工艺评定,且应使用与工程实际(shj)相同的材料。相同的材料。一种母材评定合格的焊接工艺可用于同组别号的其它母材。异种钢焊接工艺评定由一种母材评定合格的焊接工艺可用于同组别号的其它母材。异种钢焊接工艺评定由于各标准中分类方法不
21、同,评定合格的焊接工艺其母材认可范围须符合所选用焊接工于各标准中分类方法不同,评定合格的焊接工艺其母材认可范围须符合所选用焊接工艺评定标准的规定。艺评定标准的规定。n (7)当改变焊后热处理种类时,应重新进行焊接工艺评定。)当改变焊后热处理种类时,应重新进行焊接工艺评定。第二十一页,共七十八页。n (8)评定合格的焊接工艺其母材厚度和焊缝金属厚度的认可范围评定合评定合格的焊接工艺其母材厚度和焊缝金属厚度的认可范围评定合格的焊接工艺其厚度的认可范围:现场设备、管道工程可参见格的焊接工艺其厚度的认可范围:现场设备、管道工程可参见GB5023698现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范现场设备、工
22、业管道焊接工程施工及验收规范;压力容器制造可参见;压力容器制造可参见JB47082000钢制压力容器焊接工艺评定钢制压力容器焊接工艺评定。n (9)若返修工艺不同于原始焊道的焊接工艺,或返修是在原来的返修位)若返修工艺不同于原始焊道的焊接工艺,或返修是在原来的返修位置进行时,或当裂纹置进行时,或当裂纹(li wn)长度小于焊缝长度的长度小于焊缝长度的8%时,必须使用评定合格的返时,必须使用评定合格的返修焊接工艺规程。修焊接工艺规程。n (10)评定合格的焊接工艺可用于不等厚对接焊件,但焊件两侧母材的厚度都)评定合格的焊接工艺可用于不等厚对接焊件,但焊件两侧母材的厚度都应在评定厚度的认可范围内。
23、评定合格的焊接工艺用于角焊缝时,角焊缝母材厚应在评定厚度的认可范围内。评定合格的焊接工艺用于角焊缝时,角焊缝母材厚度可不限。度可不限。第二十二页,共七十八页。对焊接工艺评定的监督:对焊接工艺评定的监督:n 重点审查焊接工艺评定、焊接工艺规程或焊接作业指导书是否齐全,管重点审查焊接工艺评定、焊接工艺规程或焊接作业指导书是否齐全,管材、焊材质量证明资料材、焊材质量证明资料(zlio)是否齐全。是否齐全。n(1)焊接工艺评定报告来源;)焊接工艺评定报告来源;焊接工艺评定报告来源是否具有相应能力的单位出具焊接工艺评定报告来源是否具有相应能力的单位出具n(2)焊接工艺评定所用到的母材和焊接材料)焊接工艺
24、评定所用到的母材和焊接材料 焊接工艺评定所用到的母材和焊接材料应有质量证明书或复验证明资焊接工艺评定所用到的母材和焊接材料应有质量证明书或复验证明资料应符合相关标准的要求。工艺评定母材的代替范围应符合所选用的评料应符合相关标准的要求。工艺评定母材的代替范围应符合所选用的评定标准的规定。定标准的规定。第二十三页,共七十八页。n(3)焊接工艺评定试板的焊接接头坡口型式和尺寸)焊接工艺评定试板的焊接接头坡口型式和尺寸 焊接工艺评定试板的焊接接头坡口型式和尺寸应符合设计要求和相关焊接工艺评定试板的焊接接头坡口型式和尺寸应符合设计要求和相关标准的规定。工艺评定试板应由本单位技能熟练的焊工施焊,评定合格标
25、准的规定。工艺评定试板应由本单位技能熟练的焊工施焊,评定合格的焊接工艺其厚度认可范围应在所施焊材料厚度之内的焊接工艺其厚度认可范围应在所施焊材料厚度之内n(4)焊接工艺评定报告)焊接工艺评定报告(bogo)符合规程、规范情况。符合规程、规范情况。焊接工艺评定报告应详细记录工艺程序、工艺参数、检测结果、试验数据和评定结焊接工艺评定报告应详细记录工艺程序、工艺参数、检测结果、试验数据和评定结论,记录的数据应准确、齐全,含盖所施焊工程的全部工序内容,并经焊接工程师审论,记录的数据应准确、齐全,含盖所施焊工程的全部工序内容,并经焊接工程师审查及单位技术部门负责人批准。工艺评定报告、焊接工艺规程或焊接作
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