行
业
产
品
功
能
北极星电力网技术频道 作者:佚名 2008/1/16 18:02:46
摘要：本技术是在云南保山苏帕河阿鸠田引水式电站压力钢管（该电站钢管采用15mnvr合金结构钢）焊接试验基础上及焊接施工过程中总结出来的，在此强调了焊接该钢时应特别注意的事项，对于其他一般性焊接要求，15mnvr钢的焊接仍需遵守dl/t5017—93《压力钢管制造安装及验收规范》有关标准或规范的规定。
关键词：钢管材料焊接技术
1、材料
1.1、15mnvr钢（母材）
1.1.1、15mnvr钢特性
15mnvr钢化学成分表：
钢号
化学成分（）
c
mn
si
v
ti
nb
mo
n
re加入量
s
p
15mnvr
≤0.18
1.2~1.6
0.20~0.6
0.04~0.12
≤0.035
≤0.035
15mnvr钢机械性能表：
钢号
抗拉强度
σb（mpa）
屈服点
σs（mpa）
伸长率
δ5≥（）
1800弯曲试验
15mnvr
530~675
390
18
d=3a
注：d=弯心直径a=试样厚度
1.1.2、15mnvr钢的焊接性分析
1.1.2.1、预防焊缝中的热裂纹
1.1.2.2、预防焊缝中的冷裂纹
1.1.2.3、再热裂纹
15mnvr钢，对再热裂纹不敏感。
1.1.2.4、层状撕裂
1.1.3、15mnvr钢验收
1.2、15mnvr钢用焊接材料
1.2.1、焊接材料是决定焊接质量的主要因素。焊接材料选择根据15mnvr的力学性能、化学成分、接头钢性及钢管的坡口形式和使用要求选取。在阿鸠田工程中手弧焊选取e5015焊条，焊丝选取h10mn2，焊剂选hj431。选取以上焊接材料必须具有出厂合格证明书和质量保证书。
1.2.2、焊条、焊丝及焊剂的储存和保管应按jb3223-83《焊条质量管理规程》的规定执行。
1.2.3、焊条和焊剂使用前严格按使用说明书的规定进行烘干；焊丝存放在干燥的地方以防止受潮生锈。焊条、焊丝与焊剂有专人负责保管、烘干和发放，并有详细的记录。
1.2.4、烘干后的焊条和焊剂保存在100—150ºc的恒温箱内，随取随用；每位焊工备有保温筒，使用过程中保温筒通电加热，焊条用一根取一根。焊条烘干后在保温筒内超过4h后应重新烘干，烘干次数不宜超过两次。
1.2.5、使用的焊剂，按厂方提供的使用要求执行。焊剂烘干后，取出的焊剂放在密封的容器中带到现场使用，烘干后的焊剂在空气中4h以上重新烘干，烘干次数不超过3次。熔化过的焊剂不再使用，使用过的焊剂，要用米筛筛选，严防氧化皮等杂物混入，并经重新烘干才能再次使用。以防浪费，焊剂可反复使用，但不断添加一些新烘干的焊剂，并掺和均匀。
12、结束语
单位名称：中水十一局机电安装分局阿鸠田项目部
焊接工艺评定报告编号：2003-10
焊接方法：手工电弧焊机械化程度：手工
焊接接头：
坡口形式：偏心双v形坡口衬垫：无
焊接层次和顺序：见上图
母材：
焊接材料：
焊条牌号：e5015规格：ф3.2、ф4.0、ф5.0
焊接位置：
对接焊缝的位置：平位
焊接方向：向下
预热：（板厚≥32mm，采用预热）
预热温度：150℃—200℃
层间温度：<200℃
焊接工艺卡片1（续表）
焊后热处理：（板厚≥32mm）
温度范围：250℃—300℃
保温时间：1.2h（δ=32）、1.4h（δ=34—36）、1.6h（δ=40）、1.8h（δ=46）
保持预热时间：0.5h
加热方式：履带式电加热器
电特性：
电流种类：直流极性：直流反接
焊接电流范围：ф3.295-105a、ф4.0155-175a、ф5.0200-215a
电弧电压：ф3.219.6-22v、ф4.022-25v、ф5.024-28v
（按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，记入下表）
焊道
焊接方法
填充材料
焊接电流
电弧电压（v）
焊接速度（cm/min）
线能量（kj/cm）
牌号
直径
极性
电流（a）
技术措施：
编制
日期
审核
日期
批准
日期
焊接工艺卡片2
单位名称：中水十一局机电安装分局阿鸠田项目部
焊接工艺评定报告编号：2003-16
焊接方法：埋弧自动焊机械化程度：半自动
焊接接头：
坡口形式：偏心双v形坡口衬垫：无
焊接层次和顺序：见上图
母材：
焊接材料：
焊丝牌号：h10mn2规格：ф4.0、ф5.0焊剂牌号：hj431
焊接位置：
对接焊缝的位置：平位
焊接方向：向下
预热：（板厚≥32mm，采用预热）
预热温度：150℃—200℃
层间温度：<200℃
焊接工艺卡片2（续表）
焊后热处理：（板厚≥32mm）
温度范围：250℃—300℃
保温时间：1.2h（δ=32）、1.4h（δ=34—36）、1.6h（δ=40）、1.8h（δ=46）
保持预热时间：0.5h
加热方式：履带式电加热器
电特性：
电流种类：直流极性：直流反接
焊接电流范围：ф4.0600-650a、ф5.0700-750a
电弧电压：ф4.032-34v、ф5.036-39v
（按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，焊工记入下表）
焊道
焊接方法
填充材料
焊接电流
电弧电压（v）
焊接速度（cm/min）
线能量（kj/cm）
牌号
直径
极性
电流（a）
技术措施：
编制
日期
审核
日期
批准
日期
2、焊接人员
2.1、焊接人员除合格的焊工外，配备专门的焊接技术人员，焊接检查员和无损检验员。
2.2、参加15mnvr钢焊接施工人员和施工管理人员均进行技术交底，以了解15mnvr钢的焊接特点、控制项目及控制方法。焊工按水利部标准进行培训和考核合格，持操作证书和等级证书的合格焊工上岗。
3、焊接设备
4、下料
5、坡口制备
6、预热
7、焊接工艺
15mnvr钢焊接要点：
7.1、由于阿鸠田电站采用15mnvr钢的钢板厚度最小为28mm，对于板厚≥32mm的钢板焊接采用预热措施，预热温度在150℃-200℃。
7.2焊接层间温度<200℃，焊接线能量15kj/cm—55kj/cm。
埋弧自动焊采用h10mn2ф5.0的焊丝，直流反接，焊接电流700—750a，电弧电压36—39v，焊接速度22m/h。
7.3焊接工艺卡片
焊接工艺卡片见附录1
8、15mnvr钢的焊接要求
1定位焊：定位焊一般焊在后焊侧坡口内，后焊坡口侧焊前必须清除定位焊道，定位焊长应为80mm，间距350mm。
2施焊前，应检查坡口组对质量，如发现尺寸超差或坡口及其附近有缺陷，应处理后放可施焊。
3焊工要严格按照15mnvr钢的焊接工艺卡进行施焊。
4焊接检查员在施焊过程中必须严格监测和控制预热温度、道间温度及焊接线能量，并对每条焊缝进行实际施焊规范参数记录。
5严禁在非焊接部位的母材上引弧，试电流及焊接临时支架。
6除焊缝外，埋弧焊及手工焊均应设引弧板（引入板和引出板），其尺寸为：埋弧焊大于等于50×100mm2，手弧焊可适当掌握。
7双面焊的焊缝，一侧焊后，另一侧可采用碳弧气刨清根。清根时埋弧焊必须清到第一道缝完全露出，手工焊第一道缝必须完全清楚。碳弧气刨清根用压缩空气包含水分和油分加以限制。
8多层多道焊时，将每道的溶渣、飞溅仔细清理，自检合格后，方可进行下一道焊接。焊缝的表面尽可能平滑，咬边、焊瘤、焊趾过度角过大的部位要用细纱轮仔细打磨，使表面光滑平整。
9每条焊缝进行编号，并记下施焊焊工姓名或代号存档。禁止打焊工钢号。工卡具的去除严禁用锤击法，应用碳弧气刨或气割在离管壁3mm以上外切除，严禁损伤母材，然后用砂轮打磨平整，并进行渗漏探伤和磁粉探伤，由于特殊原因中途停焊时，应立即进行后热保温，再次焊接时应全部进行预热后方可按原焊缝要求进行焊接。
9、焊件矫形及后热消除应力
9.1、焊件矫形应用机械方法进行，不得热矫形。
9.2、消除焊接应力，采用加热到250—300℃后热方法，保温1.2h—1.8h，分阶段降温方法。
10、焊缝质量检验
10.1、焊缝焊后，首先进行外观检查。外观检查合格后方可进行内部质量检查，内部质量无损检查在焊缝焊完48h后进行。
10.2、焊缝外观质量及内部质量检查按gb3323—1987《钢熔化焊接对接接头射线照相和质量分级》、gb11345—1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》、jb3965—1985《钢制压力容器磁粉探伤》等规范要求进行。
11、修补
11.1、焊件表面被电弧、碳弧气刨等损伤处必须用砂轮打磨、平滑过度，然后应进行渗漏或磁粉探伤。打磨深度超过板厚10或大于2mm时，应进行焊接修补。
11.2、焊缝内部超标缺陷，表面裂纹修补前，应分析原因，指定切实可行的修补方案。
11.3、局部焊缝修补时预热应在修补处四周15mm范围内进行，预热温度控制在120—170ºc。
11.4、焊缝缺陷可用碳弧气刨，砂轮机打磨方法清除，不允许用电弧或气刨火焰熔除，用碳弧气刨清除后再用砂轮机清除渗碳层。焊缝缺陷清除后，不允许有毛刺和凹痕，坡口底部应圆滑过渡。
11.5、焊缝缺陷修补施焊与原焊缝相同，焊接修补后要后热，后热温度与原焊缝相同。
11.6、缺陷修补只允许一次，同一部位修补超过一次应经焊接技术负责人研究批准后方可进行。
11.7、修补后按原焊缝的质量要求，检查方法对修补处及其附近进行100检查。其中内部质量检验应再修补完成48h后进行。
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