不锈钢焊接要点及注意事项
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分类：工艺研究 时间：2005-9-19 19:30:00
1.采用垂直外特性的电源，直流时采用正极性（焊丝接负极） 2.一般适合于6mm以下薄板的焊接，具有焊缝成型美观，焊接变形量小的特点 3.保护气体为氩气，纯度为99.99%。当焊接电流为50~150A时，氩气流量为8~10L/min，当电流为150~250A时，氩气流量为12~15L/min。
Q345的焊接工艺编订
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分类：工艺研究 时间：2006-8-3 16:46:00
一、材料介绍
1. Q345化学成分如下表（%）： 元素 C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti
含量 0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2 Q345C力学性能如下表（%）：
机械性能指标 伸长率（%） 试验温度0℃ 抗拉强度MPa 屈服点MPa≥ 数值 δ5≥22 J≥34 σb（470-650） σs（324-259）
其中壁厚介于16-35mm时，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm时，σs≥295Mpa 2. Q345钢的焊接特点 2.1 碳当量(Ceq)的计算
Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5
计算Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格的工艺措施。
2.2 Q345钢在焊接时易出现的问题 2.2.1 热影响区的淬硬倾向
Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。 2.2.2 冷裂纹敏感性
Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。 二、焊接施工流程
坡口准备→点固焊→预热→里口施焊→背部清根（碳弧气刨）→外口施焊 →里口施焊→自检/专检→焊后热处理→无损检验（焊缝质量一级合格） 三、焊接工艺参数的选择
通过对Q345钢的焊接性分析，制定措施如下： 1. 焊接材料的选用
由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则，选用E5015 （J507）型电焊条。 化学成分见下表（%）：
元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti
含量 0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01 力学性能见下表：
机械性能指标 σb（Mpa） σs（Mpa） δ5（%） Ψ（%） AkvJ-30℃ 数值 440 540 31 79 164 114 76 2. 坡口形式：（根据图纸和设备供货）
3. 焊接方法：采用手工电弧焊（D）。
4. 焊接电流：为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。具体措施为：选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺（焊接顺序如图一所示）。焊道的宽度不大于焊条的3倍，焊层厚度不大于5mm。第一层至第三层采用Ф3.2电焊条，焊接电流100-130A；第四层至第六层采用Ф4.0的电焊条，焊接电流120-180A。
5. 预热温度：由于Q345钢的Ceq＞0.45%，在焊接前应进行预热，预热温度T0=100-150
℃，层间温度Ti≤400℃。
6. 焊后热处理参数：为了降低焊接残余应力，减小焊缝中的氢含量，改善焊缝的金属组织和性能，在焊后应对焊缝进行热处理。热处理温度为：600-640℃，恒温时间为2小时（板厚40mm时），升降温速度为125℃/h 。 四、现场焊接顺序： 1. 焊前预热
在翼缘板焊接前，首先对翼缘板进行预热，恒温30分钟后开始焊接。 焊接的预热、层间温度、热处理由热处理控温柜自动控制，采用远红外履带式加热炉片，微电脑自动设定曲线和记录曲线，热电偶测量温度。预热时热电偶的测点距离坡口边缘15mm-20mm。 2. 焊接
2.1 为了防止焊接变形，每个柱接头采用二人对称施焊，焊接方向由中间向两边施焊。在焊接里口时（里口为靠近腹板的坡口），第一层至第三层必须使用小规范操作，因为它的焊接是影响焊接变形的主要原因。在焊接一至三层结束后，背面进行清根。在使用碳弧气刨清根结束后，必须对焊缝进行机械打磨，清理焊缝表面渗碳，露出金属光泽，防止表层碳化严重造成裂纹。外口焊接应一次焊完，最后再焊接里口的剩余部分。
2.2 当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。
2.3 两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致。
2.4 在焊接中应从引弧板开始施焊，收弧板上结束。焊接完成后割掉并打磨干净。
3. 焊后热处理：焊口焊接完成后应在12小时内进行热处理。如不能及时进行热处理应采取保温、缓冷措施。在进行热处理时，应采用两根热电偶测温，热电偶点焊在焊口的里外侧。
Q345钢的焊接温度曲线如下图
4. 焊接检验
根据《钢结构工程施工及验收规范》的要求，焊口采用超声波探伤法进行检验，检验比例为100%。
五、现场技术管理
1. 编制详细的焊接施工作业指导书。
2. 全过程控制焊接工艺是确保质量的核心。
每个柱接头的焊接时，应有专人监控焊接工艺，如焊工不按作业指导书施工应立即终止焊接。在焊接过程中，热处理人员应全程监控层间温度，如超标应立即通知焊工暂停。 3. 提高施工人员质量意识是贯彻焊接工艺的关键
在施工前，进行全员交底，并且开取施工工艺卡。交底中详细讲解焊接工艺特点及严格控制现场焊接工艺的必要性和控制要点。 六、结论
按此焊接工艺措施施工，在现场共焊焊口102道，经无损检验一次合格率达到100%。经过实际施工的验证，此焊接工艺措施不仅能在现场指导对Q345钢的焊接，而且能够保证焊接质量。
焊接时常发生的缺陷及防止方法
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分类：工艺研究 时间：2006-9-3 20:43:00
一、气孔
焊缝金属产生的气孔可分为：内部气孔，表面气孔，接头气孔。
1．内部气孔：有两种形状。一种是球状气孔多半是产生在焊缝的中部。产生的原因： （1）焊接电流过大； （2）电弧过长； （3）运棒速度太快； （4）熔接部位不洁净； （5）焊条受潮等。
上述造成气孔原因如进行适当调整和注意焊接工艺及操作方法，就可以得到解决。 2．面气孔：产生表面气孔的原因和解决方法：
（1）母材含C、S、Si量高容易出现气孔。其解决办法或是更换母材，或是采用低氢渣系的焊条。
（2）焊接部位不洁净也容易产生气孔。因此焊接部位要求在焊接前清除油污，铁锈等脏物。使用低氢焊条焊接时要求更为严格。
（3）焊接电流过大。使焊条后半部药皮变红，也容易产生气孔。因此要求采取适宜的焊接规范。焊接电流最大限度以焊条尾部不红为宜。
（4）低氢焊条容易吸潮，因此在使用前均需在350℃的温度下烘烤1小时左右。否则也容易出现气孔。
3．波接头气孔：使用低氢焊条往往容易在焊缝接头处出现表面和内部气孔，其解决办法：焊波接头时，应在焊缝的前进方向距弧坑9～10mm处开始引弧，电弧燃烧后，先作反向运棒返向弧坑位置，作充分熔化再前进，或是在焊缝处引弧就可以避免这种类型的气孔产生。 二、裂缝
1．刚性裂缝：往往在焊接当中发现焊缝通身的纵裂缝，主要是在焊接时产生的应力造成的。在下列情况下焊接应力很大： （1）被焊结构刚性大；
（2）焊接电流大，焊接速度快； （3）焊缝金属的冷却速度太快。
因而在上述的情况下很容易产生纵向的长裂缝。解决办法：采用合理的焊接次序或者在可能的情况下工件预热，减低结构的刚性。特厚板和刚性很大的结构应采用低氢焊条使用合适的电流和焊速。
2．硫元素造成的裂缝：被焊母材的碳和硫高或偏析大时容易产生裂缝。解决办法：将焊件预热，或用低氢焊条。
3．隙裂缝：毛隙裂缝是在焊敷金属内部发生，不发展到外部的毛状微细裂缝。考虑是焊敷金属受急速冷却而脆化，局部发生应力及氢气的影响。对此的防止方法是：使其焊件的冷却速度缓慢些，可能的条件下焊件进行预热，或者使用低氢焊条可得到满意的解决。 三、电弧产生偏吹
使用低氢焊条在直流电焊机上焊接时往往发生偏吹现象。可以用下面方法解决。 1．线放在电弧偏吹的方向。 2．线分成两个以上。
3．电弧偏吹的方向进行焊接。 4．取短弧操作。
焊接质量保证措施
1.1. 目的
为了提高天生港电厂技改工程的焊接质量，鼓励和激发广大焊接人员的工作积极性，确保受监焊口的一次合格率在95%以上。
1.2. 适用范围
南通天电技改工程（2*330MW机组）焊接物资、焊接施工、焊接质检所涉及各项目的管理。
1.3. 相关文件
1.3.1. 国家及电力系统行业管理的有关政策、法令、条例、标准； 1.3.2. 电力系统的规程、规范和规则；
1.3.3. DL647-1998电力工业锅炉压力容器检验规程； 1.3.4. DL5031-94电力建设施工验收技术规范（管道篇）；
1.3.5. DL5048-95电力建设施工验收技术规范（管道焊缝超声波篇）； 1.3.6. DLT5069-1996电力建设施工验收技术规范（钢制承压管道对接焊缝射线检验篇）；
1.3.7. DL5007-92电力建设施工验收规范（火力发电厂焊接篇）； 1.3.8. 火电施工质量检验及评定标准（焊接篇）； 1.3.9. 电力工业电力金相导则；
1.3.10. 焊工和无损检测人员的考试规程、规则； 1.3.11. 焊工技术考核规程；
1.3.12. 劳动部颁布：锅炉压力容器焊工考试规则；
1.3.13. 电力部颁布：电力工业无损检测人员资格考试规则； 1.3.14. 劳动部颁布：锅炉压力容器焊工考试规则；
1.3.15. 制造厂提供的设备合格证，出厂试验记录和质量保证书；
1.4. 焊接工艺评定管理 执行公司焊接工艺评定控制，焊接工艺评定管理工作由公司所属焊培中心负责实施，由南通分公司焊接施工项目技术人员根据工程焊接情况和要求（规格、材质）提出申请，由焊接专业出具由公司总工批准能够覆盖整个工程焊接的工艺评定一览表，作为南通天电工程，焊接专业编制焊接工艺卡的依据及指导性文件来执行。
1.5. 焊接人员管理
1.5.1. 参加本项目工程焊接的所有人员都必须持证上岗，（包括技术人员、质检人员、焊工、热处理人员）。
不锈钢焊接要点及注意事项
