1、4.5.3、管道焊接工藝和熱處理、管道焊接工藝和熱處理管道焊接工藝一般要求管道焊接工藝一般要求低碳鋼和低合金鋼管道的焊接低碳鋼和低合金鋼管道的焊接奧氏體不銹鋼管道的焊接奧氏體不銹鋼管道的焊接耐熱鋼管道的焊接耐熱鋼管道的焊接鎳及鎳合金管道的焊接鎳及鎳合金管道的焊接工業純鈦管道的焊接工業純鈦管道的焊接管道焊后熱處理管道焊后熱處理（一）管道焊接工藝一般要求（一）管道焊接工藝一般要求1、焊接環境條件、焊接環境條件p溫度：環境溫度低于溫度：環境溫度低于0，應預熱，應預熱10；p濕度：濕度：90%；p風速：手工焊和自保護，風速：手工焊和自保護， 8m/s，p 氣體保護焊，氣體保護焊， 2m/s；p無雨、雪

2、。無雨、雪。p焊材貯存庫相對濕度：焊材貯存庫相對濕度：60%， 溫度：溫度：52、焊縫間距、焊縫間距p直管段：直管段：DN150mm，間距，間距150mm； DN150mm，間距，間距DN。3、對接接頭組對：、對接接頭組對：p錯邊：以管子內壁對齊，錯邊：以管子內壁對齊，p鋼：內壁錯邊鋼：內壁錯邊10% ，且，且2mm；p鈦、鎳：內壁錯邊鈦、鎳：內壁錯邊10% ，且，且1mmp長輸管道：錯邊長輸管道：錯邊3mm（一）焊接工藝一般要求（一）焊接工藝一般要求4、返修、返修p采用經過評定合格的焊接工藝；采用經過評定合格的焊接工藝；p同一部位的返修次數超過同一部位的返修次數超過2 2次，必須考慮對焊接工

3、藝的調整，次，必須考慮對焊接工藝的調整，重新制定返修措施，經過施焊單位技術負責人批準；重新制定返修措施，經過施焊單位技術負責人批準；p返修部位應當按照原規定的檢驗方法重新檢驗；返修部位應當按照原規定的檢驗方法重新檢驗；p返修的次數、部位、檢測結果記入技術文件和資料提交使用返修的次數、部位、檢測結果記入技術文件和資料提交使用單位；單位；p如果在熱處理后進行焊接返修，返修后需要再做熱處理如果在熱處理后進行焊接返修，返修后需要再做熱處理. .p長輸管道（長輸管道（ u裂紋：除非業主同意返修，否則所有帶裂紋的焊口應按有關規裂紋：除非業主同意返修，否則所有帶裂紋的焊口應按有關規定從管線上切除定從管線上切

4、除u當裂紋長度小于焊縫長度的當裂紋長度小于焊縫長度的8%8%時，可以進行返修時，可以進行返修u非裂紋性缺陷：非裂紋性缺陷：l根焊道及填充焊道中出現，經業主同意后方可返修；根焊道及填充焊道中出現，經業主同意后方可返修；l蓋面焊道中出現，可以直接返修；蓋面焊道中出現，可以直接返修；u同一部位的返修不得超過兩次。同一部位的返修不得超過兩次。（二）碳素鋼和低合金鋼的焊接（二）碳素鋼和低合金鋼的焊接1、焊接性能、焊接性能p碳素鋼碳素鋼p低合金鋼：普通低合金鋼、低合金耐熱鋼（低合金鋼：普通低合金鋼、低合金耐熱鋼（Cr- Mo）、）、 低合金低溫鋼（低合金低溫鋼（Ni）p主要問題：冷裂紋，再熱裂紋主要問題：

5、冷裂紋，再熱裂紋2、焊材選擇原則、焊材選擇原則p碳素鋼、普低鋼：力學性能碳素鋼、普低鋼：力學性能pCr- Mo耐熱鋼：化學成分耐熱鋼：化學成分p低溫鋼：化學成分和低溫韌性低溫鋼：化學成分和低溫韌性p異種鋼接頭：就低的原則異種鋼接頭：就低的原則3、焊接方法：各種、焊接方法：各種4、焊接工藝：、焊接工藝：p主要因素：降低冷卻速度，避免冷裂紋產生主要因素：降低冷卻速度，避免冷裂紋產生p最有效方法：預熱最有效方法：預熱5、預熱、預熱（1）焊前預熱的作用）焊前預熱的作用:u降低焊接冷卻速度，遏制或減少淬硬組織；降低焊接冷卻速度，遏制或減少淬硬組織；u減小焊接區的溫度梯度，降低焊接接頭內應力；減小焊接區的

6、溫度梯度，降低焊接接頭內應力；u擴大焊接區的溫度場，使焊接接頭在較寬的區域內處于塑性狀擴大焊接區的溫度場，使焊接接頭在較寬的區域內處于塑性狀態，減弱了焊接應力的不利影響；態，減弱了焊接應力的不利影響；u降低殘余應力峰值；降低殘余應力峰值；u有利于焊縫中氫的逸出。有利于焊縫中氫的逸出。 預熱溫度對焊縫邊界焊接熱循環的影響預熱溫度對焊縫邊界焊接熱循環的影響（2）預熱要求）預熱要求p測溫點位置（預熱范圍）：測溫點位置（預熱范圍）：u每側寬度不小于每側寬度不小于33，且不小于，且不小于25mm25mm；（距焊縫坡口邊緣）（距焊縫坡口邊緣）pGB/T 20801對預熱溫度的要求：對預熱溫度的要求：6、其

7、他焊接工藝、其他焊接工藝p層間溫度：不低于預熱溫度層間溫度：不低于預熱溫度p焊接參數：由焊接工藝評定確定焊接參數：由焊接工藝評定確定u線能量線能量(熱輸入熱輸入)：焊接電流、焊接電壓、焊接速度：焊接電流、焊接電壓、焊接速度p緩冷緩冷p后熱處理：在焊接完成后，立即加熱到一定溫度后熱處理：在焊接完成后，立即加熱到一定溫度u一般為一般為200350 （根據材料和結構型式的不同而不同）（根據材料和結構型式的不同而不同）u保持一定時間（一般不少于保持一定時間（一般不少于30min），），u目的：降低擴散氫含量目的：降低擴散氫含量（三）不銹鋼的焊接（三）不銹鋼的焊接1、焊接性能、焊接性能p用于耐腐蝕、高溫

8、、低溫用于耐腐蝕、高溫、低溫p奧氏體不銹鋼主要問題：奧氏體不銹鋼主要問題：u晶間腐蝕：晶間腐蝕：l碳在奧氏體中溶解度不同，碳在奧氏體中溶解度不同，1100時達時達0.12%，450850時只有時只有0.02%，稱為敏化溫度；，稱為敏化溫度；l在敏化溫度區晶粒邊界析出在敏化溫度區晶粒邊界析出Cr23C6，造成晶界局部貧鉻（含，造成晶界局部貧鉻（含Cr量低于量低于12%），喪失抗腐蝕能力。），喪失抗腐蝕能力。l解決辦法：超低碳，添加穩定化元素（解決辦法：超低碳，添加穩定化元素（Ti、Nb），快速冷卻），快速冷卻u熱裂紋：熱裂紋：l解決辦法：嚴格限制解決辦法：嚴格限制S、P含量含量p馬氏體、鐵素體不

9、銹鋼主要問題馬氏體、鐵素體不銹鋼主要問題 ：冷裂紋，脆化：冷裂紋，脆化（三）不銹鋼的焊接（三）不銹鋼的焊接2、焊接方法：常見方法、焊接方法：常見方法3、焊材選擇原則、焊材選擇原則p同種接頭：化學成分同種接頭：化學成分p不同奧氏體不銹鋼異種接頭：化學成分就低的原則不同奧氏體不銹鋼異種接頭：化學成分就低的原則p不同馬氏體、鐵素體不銹鋼異種接頭：化學成分就低的原則不同馬氏體、鐵素體不銹鋼異種接頭：化學成分就低的原則p提高焊縫耐腐蝕性：超低碳，添加穩定化元素（提高焊縫耐腐蝕性：超低碳，添加穩定化元素（Ti、Nb）u奧氏體不銹鋼與碳素鋼、低合金鋼、馬氏體不銹鋼、鐵素體不奧氏體不銹鋼與碳素鋼、低合金鋼、馬

10、氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼的異種接頭應選用：銹鋼的異種接頭應選用： 25Cr-13Ni（E309型），型），25Cr-20Ni（E310型）型）（三）不銹鋼的焊接（三）不銹鋼的焊接4、焊接工藝、焊接工藝p馬氏體、鐵素體不銹鋼：與低合金鋼相類似馬氏體、鐵素體不銹鋼：與低合金鋼相類似p奧氏體不銹鋼：快速冷卻（與低合金鋼相反）奧氏體不銹鋼：快速冷卻（與低合金鋼相反）u不預熱，層間溫度不預熱，層間溫度150，u小線能量，多層多道焊，小線能量，多層多道焊，u背面充氬保護背面充氬保護u藥芯焊絲的應用藥芯焊絲的應用（四）耐熱鋼管道的焊接材料特點：淬硬性 、冷裂紋 、消除應力裂紋 、熱裂紋 、回火脆性 （四）耐

11、熱鋼管道的焊接鉻鉬耐熱鋼的焊接要點 管道施焊前應根據鋼材的淬硬性、焊接環境、焊件剛性、及焊接方法進行預熱。（2）焊條的選用，應按照母材的化學成分、力學性能、焊接接頭的抗裂性、焊前預熱、焊后熱處理、使用條件及施工條件等因素綜合確定。（3）定位焊的焊縫長度、厚度和間距，應能保證焊縫在正式焊接過程中不致開裂。（3）嚴禁在坡口之外的母材表面引弧和試驗電流，防止電弧擦傷母材。（4）焊接時應采取合理的施焊方法和施焊順序。（5）底層焊道完成后，應立即進行面層焊道的焊接，且應在保持預熱溫度條件下，每條焊縫一次連續焊完；如中斷焊接，應采取后熱緩冷等措施；再次施焊前應檢查焊層表面，確認無裂紋后，方可按原工藝的要求

12、繼續施焊。（6）施焊過程中應保證起弧和收弧處的質量，收弧時應將弧坑填滿。（四）耐熱鋼管道的焊接7）多層焊時應控制層間溫度，其層間溫度等于或稍高于預熱溫度，每層的層間接頭應錯開。（8）焊口焊完后若不能及時進行熱處理，應立即進行250350的后熱處理，后熱處理的時間15min30min，并且保溫緩冷。（9）施焊現場應做好防風措施，特別管子焊接時，管內應防止穿堂風。（10）在熱處理過程中應能準確地控制加熱溫度，且使焊件溫度分布均勻，熱處理的加熱范圍以焊縫中心為基準，兩側各不小于焊縫寬度三倍，且不小于25mm，加熱區以外的100mm范圍應予保溫。焊后熱處理過程中，焊件內外壁溫度應均勻。（11）熱處理后

13、進行返修或硬度檢查超過規定要求的焊縫，應重新進行熱處理。p焊接性能與奧氏體不銹鋼相似焊接性能與奧氏體不銹鋼相似u主要防止熱裂紋主要防止熱裂紋u因含鎳量高，熱裂傾向更大因含鎳量高，熱裂傾向更大p措施：措施：u小線能量小線能量u不預熱，低的層間溫度（不預熱，低的層間溫度（100）u底層焊完檢查有無裂紋底層焊完檢查有無裂紋u必要時，加裝冷卻銅塊或用濕布擦拭，以減少高必要時，加裝冷卻銅塊或用濕布擦拭，以減少高溫停留時間。溫停留時間。 （五）鎳及鎳合金的焊接（五）鎳及鎳合金的焊接p特點：熔點高，化學活性大特點：熔點高，化學活性大p措施：對措施：對300以上的區域用管外保護拖罩充氬保護；焊前清理以上的區域

14、用管外保護拖罩充氬保護；焊前清理坡口和焊絲；小線能量。坡口和焊絲；小線能量。p焊后檢查焊接接頭表面顏色，判定氧化情況。焊后檢查焊接接頭表面顏色，判定氧化情況。（六）工業純鈦的焊接（六）工業純鈦的焊接（七)燃氣用聚乙烯管道焊接7.1聚乙烯焊接知識1、標準、標準燃氣用聚乙烯管道焊接技術規則燃氣用聚乙烯管道焊接技術規則（TSG D2002-2006）2、焊接原理、焊接原理聚乙烯一般可在聚乙烯一般可在190240之間的范圍內被熔化（不同原料之間的范圍內被熔化（不同原料牌號的熔化溫度一般也不相同）牌號的熔化溫度一般也不相同）將兩管材（或管件）熔化的部分充分接觸，并保持有適當的將兩管材（或管件）熔化的部分

15、充分接觸，并保持有適當的壓力，冷卻后便可牢固地融為一體。壓力，冷卻后便可牢固地融為一體。電熔焊接的壓力來源于焊接過程中聚乙烯自身產生的熱膨脹。電熔焊接的壓力來源于焊接過程中聚乙烯自身產生的熱膨脹。3、焊接方法熱熔對接法（熱熔對接法（BW）u使用專門加熱工具對非金屬材料制兩元件端部加使用專門加熱工具對非金屬材料制兩元件端部加熱至粘流狀態后，在壓力下將其焊合的方法。熱至粘流狀態后，在壓力下將其焊合的方法。u分機動焊（分機動焊（J）、自動焊（）、自動焊（Z）電熔連接法（電熔連接法（EW）u將非金屬材料制電熔管件通電加熱至表面熔化狀將非金屬材料制電熔管件通電加熱至表面熔化狀態，使之與相接觸的另一元件表

16、面焊合的方法。態，使之與相接觸的另一元件表面焊合的方法。u只有自動焊（只有自動焊（Z）4、焊接過程（熱熔）準備階段：準備階段：u清潔焊接部位油污、雜質，裝夾管道；清潔焊接部位油污、雜質，裝夾管道；u修整管道端面。修整管道端面。加熱階段：加熱階段：u加熱階段需加壓力加熱階段需加壓力切換階段：切換階段：u將管道與加熱板分開，并迅速移出加熱板；將管道與加熱板分開，并迅速移出加熱板；u將兩個熔融的塑料管道端面接觸，并施加一定的壓力；將兩個熔融的塑料管道端面接觸，并施加一定的壓力；u一般來說，切換時間應小于一般來說，切換時間應小于4s。壓焊和冷卻階段：壓焊和冷卻階段：u在一定的時間內保持壓力不變；在一定

17、的時間內保持壓力不變；u熔融的塑料會被擠出管道表面，在管道的內外表面形成熔環。熔融的塑料會被擠出管道表面，在管道的內外表面形成熔環。5、熱熔和電熔、熱熔和電熔接頭型式接頭型式7.2 聚乙烯管道焊接工藝評定1、依據標準：、依據標準： TSG D2002-2006 燃氣用聚乙烯管道焊接技術規則燃氣用聚乙烯管道焊接技術規則2、實施單位、實施單位熱熔：管道元件制造單位和管道安裝單位熱熔：管道元件制造單位和管道安裝單位電熔：管道元件制造單位在產品設計定型時進行，管道安裝電熔：管道元件制造單位在產品設計定型時進行，管道安裝單位應當對其進行驗證，驗證項目為工藝評定規定的全部項單位應當對其進行驗證，驗證項目為

18、工藝評定規定的全部項目目3、實施條件、實施條件首次采用焊接工藝參數；首次采用焊接工藝參數；不同原材料級別（例如不同原材料級別（例如PE80與與PE100）的管道元件互焊；）的管道元件互焊；同一原材料級別的管道元件，熔體質量流動速率同一原材料級別的管道元件，熔體質量流動速率(MFR)差值差值大于大于0.5g/10min（190，5kg）；）； 管道元件對焊接有特殊要求；管道元件對焊接有特殊要求；施工環境與焊機工作條件有較大差距。施工環境與焊機工作條件有較大差距。4、覆蓋范圍（1）熱熔對接焊：）熱熔對接焊：相同級別原材料的焊接工藝評定可以相互覆蓋；相同級別原材料的焊接工藝評定可以相互覆蓋；不同不同

19、SDR系列管道（系列管道（SDR11、SDR17.6）的焊接工藝評定）的焊接工藝評定可以相互覆蓋；可以相互覆蓋；當當DN250mm規格時，在規格時，在110DN250mm規格范圍規格范圍任選一個規格進行評定可以覆蓋任選一個規格進行評定可以覆蓋DN250mm所有規格；所有規格；當當250DN630mm時，在其范圍內任選一個規格進行時，在其范圍內任選一個規格進行評定即可覆蓋評定即可覆蓋250DN630mm的所有規格。的所有規格。（2）電熔：）電熔：對所有規格的電熔管件和電熔鞍形管件，管道元件制造單對所有規格的電熔管件和電熔鞍形管件，管道元件制造單位在設計生產時逐一進行焊接工藝評定，并且向管道安裝位

20、在設計生產時逐一進行焊接工藝評定，并且向管道安裝單位提供相應的焊接工藝參數；單位提供相應的焊接工藝參數；使用同一管道元件制造單位提供的管道元件時，管道安裝使用同一管道元件制造單位提供的管道元件時，管道安裝單位任選一個單位任選一個DN63mm規格進行驗證即可覆蓋所有規格。規格進行驗證即可覆蓋所有規格。5、試件數量：、試件數量：2組組6、試件檢驗項目及要求、試件檢驗項目及要求熱熔對接熱熔對接電熔承插電熔承插電熔鞍形電熔鞍形7、檢驗要求（1）熱熔）熱熔外觀外觀u卷邊應沿整個外圓周平滑對卷邊應沿整個外圓周平滑對稱，尺寸均勻、飽滿、圓潤。稱，尺寸均勻、飽滿、圓潤。翻邊不得有切口或者缺口狀翻邊不得有切口或

21、者缺口狀缺陷，不得有明顯的海棉狀缺陷，不得有明顯的海棉狀浮渣出現，無明顯的氣孔。浮渣出現，無明顯的氣孔。u卷邊中心高度卷邊中心高度K值大于零。值大于零。u焊接處的錯邊量不得超過管焊接處的錯邊量不得超過管材壁厚的材壁厚的10%。 7、檢驗要求卷邊切除卷邊切除u使用外卷邊切除刀切除卷邊，卷邊使用外卷邊切除刀切除卷邊，卷邊應當是實心圓滑的，根部較寬，卷應當是實心圓滑的，根部較寬，卷邊底面不得有污染、孔洞等。若發邊底面不得有污染、孔洞等。若發現雜質、小孔、偏移或者損壞時，現雜質、小孔、偏移或者損壞時，則判定為不合格。則判定為不合格。 u將卷邊每隔幾厘米進行將卷邊每隔幾厘米進行180背彎背彎試驗，當試樣

22、受拉伸面發生開裂或試驗，當試樣受拉伸面發生開裂或裂紋缺陷時，則判為不合格。裂紋缺陷時，則判為不合格。拉伸試驗拉伸試驗w耐壓（靜液壓強度）試驗耐壓（靜液壓強度）試驗（2）電熔焊非破壞性檢驗（宏觀）非破壞性檢驗（宏觀）u電熔管件應當完整無損，無變形及變色；電熔管件應當完整無損，無變形及變色；u從觀察孔應當能看到少量的聚乙烯頂出，但是頂出物從觀察孔應當能看到少量的聚乙烯頂出，但是頂出物不得呈流淌狀，焊接表面不得有熔融物溢出；不得呈流淌狀，焊接表面不得有熔融物溢出；u電熔管件承插口應當與焊接的管材保持同軸；電熔管件承插口應當與焊接的管材保持同軸；u檢查管材整個圓周的刮削痕跡。檢查管材整個圓周的刮削痕跡

23、。（2）電熔焊破壞性檢驗破壞性檢驗u剖面檢查剖面檢查n用鋸條與熔接組件端面成用鋸條與熔接組件端面成45角進行切開，組件中的電阻角進行切開，組件中的電阻絲硬度排列整齊，不應當有漲出、裸露、錯行，焊后不游絲硬度排列整齊，不應當有漲出、裸露、錯行，焊后不游離。離。n管件與管材熔接面上應當無可見界線。管件與管材熔接面上應當無可見界線。u拉伸剝離拉伸剝離u擠壓剝離擠壓剝離u撕裂剝離撕裂剝離u耐壓（靜液壓強度）試驗耐壓（靜液壓強度）試驗7.3 焊工資格1、依據標準、依據標準TSG Z6002-2010特種設備焊接操作人員考核細則特種設備焊接操作人員考核細則附件附件B：特種設備非金屬材料焊工考試范圍、內容、

24、方法和結果評定特種設備非金屬材料焊工考試范圍、內容、方法和結果評定2、操作技能要素、操作技能要素焊接方法；焊接方法；焊接方法的機動化程度；焊接方法的機動化程度；試件類別；試件類別；試件管材外徑。試件管材外徑。3、焊接方法、焊接方法熱熔對接法（熱熔對接法（BW）、電熔連接法（）、電熔連接法（EW）變更方法，重新考試變更方法，重新考試4、機動化程度、機動化程度機動焊（機動焊（J）、自動焊（）、自動焊（Z）熱熔焊機動焊考試合格后，可以免除自動焊考試，反之不可。熱熔焊機動焊考試合格后，可以免除自動焊考試，反之不可。5、試件類別及替代5、試件類別及替代熱熔機動焊熱熔機動焊u對接小試件考試合格后，其余試件合格項目方有效對接小試件考試合格后，其余試件合格項目方有效u三通試件考試合格，可以焊接所有三通試件考試合格，可以焊接所有w電熔焊改變試件類別，不需要重新考試電熔焊改變試件類別，不需要重新考試6、試件檢驗試件數量及檢驗項目試件數量及檢驗項目檢驗要求與工藝評定相同檢驗要求與工藝評定相同7、項目代號考試項目表示方法：考試項目表示方法：u焊接方法機動化程度試件類別焊接方法機動化程度試件類別舉例：舉例：uEW-Z-Cu電熔管件，自動焊