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如何做好焊接工艺评定评定的程序
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焊接工艺评定规范
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水下湿法焊条电弧焊焊接工艺性研究
【摘要】：水下湿法焊条电弧焊是最为经济实用的水下焊接方法。然而国内外很少有文献对湿法焊条电弧焊焊接工艺性进行报道。本课题主要针对以下几方面进行了研究。
本文首先测定了不同条件下湿法焊条电弧焊焊缝中扩散氢的含量，试验结果表明，在浅水中施焊后，焊缝中高的扩散氢含量主要来自焊条药皮中的结晶水、焊条表面防水层和母材表面氧化物所含结晶水，水环境的影响反而不大。
对TS202A、TS206、TS208和Broco四种商用水下焊条的工艺性进行了测试。研究表明，四种焊条均能很好引弧，且焊接过程稳定无任何飞溅；TS202A和TS206的焊缝成形较好且容易清渣，但焊渣疏松不致密，对焊缝保护效果不好；TS208和Broco的成形较差且较难清渣，但焊渣致密完整，能很好地保护焊缝。在相同的焊接电流下，四者中Broco焊条的熔深最大，TS206焊条的熔宽最大；四种焊条随焊接电流的增大，熔深、熔宽和余高均增大；在2-4mm/s速度范围内，随焊速的增加，TS202A、TS206和Broco的熔深增加，而TS208的熔深减小，四种焊条的熔宽和余高均随焊速的增加而减小。
采用TS208在8.8mm厚带坡口X65钢板上进行了坡口对接工艺试验，并依据标准AWS D3.6M:1999对焊后试样进行了工艺评定。目视和X射线结果表明试样中无裂纹、气孔和夹渣；拉伸、冲击和宏观金相检测试验结果均满足标准中对B级焊缝的要求，但弯曲试验结果低于标准要求，表明焊缝的塑性较低。
研究了横向和纵向水流对四种焊条焊接工艺稳定性的影响。结果表明，四种焊条在横向水流中施焊后焊缝均出现了不同程度的偏移，且有一半焊缝无熔渣覆盖；在纵向水流中焊后焊缝熔宽均有不同程度的减小。
最后研究了四种焊条在0℃和15℃水中施焊后的焊缝质量。结果表明TS202A、TS206和Broco在0℃水中的焊缝熔深增加，而TS208的焊缝熔深无明显变化；四种焊条的熔宽随水温的降低而减小，余高随水温的升高而增高。对比四种焊条在两种水温下的焊缝金相和硬度发现，TS206在0℃水中施焊后的焊缝组织明显粗大化，硬度也相应升高，而TS208和Broco的焊缝焊缝组织和硬度无明显变化。
【关键词】：
【学位授予单位】：天津大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TG444【目录】：
摘要3-4ABSTRACT4-8第一章 绪论8-25 1.1 选题背景8 1.2 水下焊接简介及国内外研究现状8-22
1.2.1 舱式干法水下焊接9-14
1.2.2 局部干法水下焊接14-16
1.2.3 湿法水下焊接16-19
1.2.4 其他水下焊接方法19-21
1.2.5 水下焊接存在问题和研究趋势21-22 1.3 水下焊接工艺评定标准简介22-23 1.4 课题研究目标和内容23-25第二章 水下焊条电弧焊扩散氢的测定及其影响因素分析25-39 2.1 试验材料和设备25-28
2.1.1 试验材料25-26
2.1.2 试验设备26-28 2.2 试验设计和试验流程28-31
2.2.1 试验设计28-30
2.2.2 试验流程30-31 2.3 试验结果分析31-37
2.3.1 不同因素对熔敷金属扩散氢含量的影响31-33
2.3.2 四种焊条焊后扩散氢含量对比33-34
2.3.3 扩散氢试样金相分析34-37 2.4 本章小结37-39第三章 焊接工艺性探索及工艺评定39-63 3.1 焊接工艺性探索39-52
3.1.1 四种焊条的工艺特性评价39-45
3.1.2 工艺参数对四种焊条焊缝成形的影响45-48
3.1.3 坡口对接焊工艺性试验48-52 3.2 坡口对接焊工艺评定试验52-62
3.2.1 试验材料与设备52-53
3.2.2 试验过程53-54
3.2.3 工艺评定及结果54-62 3.3 本章小结62-63第四章 水流和水温对湿法焊接工艺性能的影响63-75 4.1 水流对工艺稳定性的影响63-68
4.1.1 试验设计与试验材料63
4.1.2 试验结果与分析63-68 4.2 水温对焊接质量的影响68-74
4.2.1 试验设计与试验材料68
4.2.2 试验结果与分析68-74 4.3 本章小结74-75第五章 结论75-76参考文献76-79发表论文和参加科研情况说明79-80致谢80
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锅炉安全检查技术规程
导读：第54条锅炉热面管子直段上，对于额定蒸汽压力大于3．8Mpa的锅炉至少为70mm，受热面管子以及锅炉汽水管道如采用无直段弯头，第56条锅壳锅炉的拉撑件不应采用拼接，第58条额定蒸发量小于或等于75t/h的水管锅炉，防爆门的设置应不致危及人身的安全，第59条微正压燃烧的锅炉，第60条锅炉上开设的人孔、头孔、手孔、清洗孔、检查孔、观察孔的数量和位置应满足安，锅炉受压元件的人孔盖、头孔盖、手孔盖应采2． 集中下降管的管孔不得开在焊缝上。其他焊接管孔周围600 mm（若管孔直径大于60 mm，则取孔径值）范围内的焊缝经射线或超声波探伤合格，并且焊缝在管边缘上不存在夹渣，管接头焊后经热处理消除应力的情况下，方可在焊缝上及热影响区开孔。 第52条 锅筒（筒体壁厚不相等的除外）、锅壳和炉胆上相邻两筒节的纵向焊缝，以及封头、管板、炉胆顶或下脚圈的拼接焊缝与相邻筒节的纵向焊缝，都不应彼此相连。其焊缝中心线间外圆弧长至少应为较厚钢板厚度的3倍，且不小于100 mm。 第53条 扳边的元件（如封头、管板、炉胆顶等）与圆筒形元件对接焊接时，扳边弯曲起点至焊缝中心线的距离（L）应符合表4－1中的数值。 第54条 锅炉热面管子直段上，对接焊缝间的距离不应小于150 mm。 除盘管和无直段弯头外，受热面管子的对接焊缝中心线至管子弯曲起点、锅筒（锅壳）及集箱外壁、管子支、吊架边缘的距离至少为50 mm；对于额定蒸汽压力大于3．8 Mpa的锅炉至少为70 mm。 对于管道上述距离应不小于管道外径，且不小于100 mm。 受热面管子以及锅炉汽水管道如采用无直段弯头，无直段弯头应满足GB12459《钢制对焊无缝管件》的有关要求，且无直段弯头与管道对接焊缝应经100％射线探伤合格。受热面管子上无直段弯头的弯曲部位不宜焊接任何元件。 第55条 受压元件主要焊缝及其邻近区域应避免焊接零件。如不能避免，则焊接零件的焊缝可穿过主要焊缝，而不应在焊缝及其邻近区域终止，以避免在这些部位发生应力集中。 第56条 锅壳锅炉的拉撑件不应采用拼接。 第57条 锅筒（锅壳）纵、环缝两边的钢板中心线应对齐。锅铜锅壳）环缝两侧的钢板不等厚时，一般应采用中心线对齐，也允许一侧的边缘对齐。 公称壁厚不同的两元件或钢板对接时，两侧中任何一侧的名义边缘厚度差值若超过第74条规定的边缘偏差值，则厚板的边缘须削至与薄板边缘平齐，削出的斜面应平滑，并且斜率不大于1：4，必要时，焊缝的宽度可在斜面内，见图4－2。 第58条 额定蒸发量小于或等于75t/h的水管锅炉，当采用煤粉、油或气体作燃料时，在炉膛和烟道等容易爆燃的部位一般应设置防爆门。防爆门的设置应不致危及人身的安全。 第59条 微正压燃烧的锅炉，炉墙、烟道和各部位门孔必须有可靠的密封，看炎孔必须装设防止火焰喷出的联锁装置。 第60条 锅炉上开设的人孔、头孔、手孔、清洗孔、检查孔、观察孔的数量和位置应满足安装、检修、运行监视和清洗的需要。 锅炉受压元件的人孔盖、头孔盖、手孔盖应采用内闭式结构。额定蒸汽压力小于或等于1．6 Mpa的锅炉，其受压元件的手孔盖可采用焊接式结构。炉墙上人孔的门应装设坚固的门闩；炉墙上监视孔的孔盖应保证不会被烟气冲开。 第61条 锅筒内径大于或等于800 mm的水管锅炉和锅壳内径大于1000 mm的锅壳锅炉，均应在筒体或封头（管板）上开设人孔。 锅筒内径小于800 mm的水管锅炉和锅壳内径为800-1000 mm的锅壳锅炉，至少应在筒体或封头（管板）上开设一个头孔。 第62条 门孔的尺寸规定如下： 1． 锅炉受压元件上，椭圆人孔不应小于280×320 mm，圆形人孔直径不应小于380 mm。人孔圈最小的密封平面宽度为18 mm。人孔盖凸肩与人孔圈之间总间隙不应超过3 mm（沿圆周各点上不超过1．5 mm），并且凹槽的深度应达到能完整地容纳密封垫片。 2． 锅炉受压元件上，椭圆头孔不得小于220×320 mm，颈部或孔圈高度不应超过100mm。 3． 锅炉受压元件上，手孔短轴不得小于80 mm，颈部或孔圈高度不应超过65 mm。 4． 锅炉受压元件上，清洗孔内径不得小于50 mm，颈部高度不应超过50 mm。 5． 炉墙上椭圆形人孔一般应不小于400×450 mm，圆形人孔直径一般应不小于450 mm，矩形门孔一般应不小于300×400 mm。 若颈部或孔圈高度超过上述规定，孔的尺寸应适当放大。 第63条 操作人员立足地点距离地面（或运转层）高度超过3000 mm的锅炉，应装设平台、扶梯和防护栏杆等设施。锅炉的平台、扶梯应符合下列规定： 1． 扶梯和平台的布置应保证操作人员能顺利通向需要经常操作和检查的地方。 2． 扶梯和平台应防滑，平台应有防火设施。 3． 扶梯、平台和需要操作及检查的炉顶周围，都应有铅直高度不小于1000 mm的栏杆、扶手和高度不小于80 mm的挡脚板。 4． 扶梯的倾斜角度以45°～50°为宜。如布置上有困难时，倾斜角度可以适当增大。 5． 水位表前的平台到水位表中间的铅直高度应为 mm。 第五章受压元件的焊接 （一）一般要求 第64条 采用焊接方法制造、安装、修理和改造锅炉受压元件的，施焊单位应制定焊接工艺指导书并进行焊接工艺评定，符合要求后才能用于生产。 第65条 焊接锅炉受压元件的焊工，必须按原劳动人事部颁发的《锅炉压力容器焊工考试规则》进行考试，取得焊工合格证后，可从事考试合格项目范围内的焊接工作。 焊工应按焊接工艺指导书或焊接工艺卡施焊。 第66条 锅炉受压元件的焊缝附近应打上低应力的焊工代号钢印。 第67条 焊接设备的电流表、电压表、气体流量计等仪表、仪器以及规范参数调节装置应定期进行检定。上述表、计、装置失灵时，不得进行焊接。 第68条 锅炉受压元件的焊接接头质量应进行下列项目的检查和试验： 1． 外观检查； 2． 无损探伤检查； 3． 力学性能试验； 4． 金相检验和断口检验； 5． 水压试验。 第69条 每台锅炉的焊接质量证明除应载明第68条各项检验内容和结果外，还应记录产品焊后热处理的方式、规范和焊缝的修补情况等。 第70条 焊接质量检验报告及无损探伤记录（包括底片），由施焊单位妥善保存至少5年或移交使用单位长期保存。 （二）焊接工艺要求和焊后热处理 第71条 锅炉产品焊接前，焊接单位应按附录Ⅰ的规定对下列焊接接头进行焊接工艺评定： 1． 受压元件之间的对接焊接接头； 2． 受压元件之间或者受压元件与承载的非受压元件之间连接的要求全焊透的T形接头或角接接头。 第72条 锅炉制造过程中，焊接环境温度低于0℃时，没有预热措施，不得进行焊接。锅炉安装、修理现场焊接时，如环境温度低于0℃时，应符合焊接工艺文件的规定。 下雨、下雪时不得露天焊接。 第73条 除设计规定的冷拉焊接接头外，焊件装配时不得强力对正。焊件装配和定位焊的质量符合工艺文件的要求后才允许焊接。 第74条 锅筒（锅壳）纵、环向焊缝以及封头（管板）拼接焊缝或两元件的组装焊缝的装配须符合以下规定： 1． 纵缝或封头（管板）拼接焊缝两边钢板的实际边缘偏差值不大于名义板厚的10%，且不超过3mm；当板厚大于100mm时，不超过6mm。 2． 环缝两边钢板的实际边缘偏差值（包括板厚差在内）不大于名义板厚的15%加1mm，且不超过6mm；当板厚大于100mm时，不超过10mm。 不同厚度的两元件或钢板对接并且边缘已削薄的，按钢板厚度相同对待，上述的名义板厚指薄板；不同厚度的钢板对接但不需削薄的，则上述的名义板厚指厚板。 第75条 锅筒（锅壳）的任何同一横截面上最大内径与最小内径之差不应大于名义内径的1%。 锅筒（锅壳）纵向焊缝的棱角度应不大于4mm。 第76条 额定蒸汽压力大于或等于9.8Mpa的锅炉，锅筒和集箱上管接头的组合焊缝以及管子和管件的手工焊对接接头，应采用氩弧焊打底或其他能保证焊透的焊接方法。 第77条 锅炉受压元件的焊后热处理应符合下列规定： 1． 低碳钢受压元件，其壁厚大于30mm的对接接头或内燃锅炉的筒体或管板的壁厚大于20mm的T形接头，必须进行焊后热处理。合金钢受压元件焊后需要进行热处理的厚度界限，按锅炉专业技术标准的规定。 2． 异种钢接头焊后需要进行消除应力热处理时，其温度应不超过焊接接头两侧任一钢种的下临界点Ac1 。 3． 对于焊后有产生延迟裂纹倾向的钢材，焊后应及时进行后热消氢或热处理。 4． 锅炉受压元件焊后热处理宜采用整体热处理。如果采用分段热处理，则加热的各段至少有1500mm的重叠部分，且伸出炉外部分应有绝热措施减小温度梯度。环缝局部热处理时，焊缝两侧的中热宽度应各不小于壁厚的3倍。 5． 焊件与它的检查试件（产品试板）热处理时，其设备和规范应相同。 6． 焊后热处理过程中，应详细记录热处理规范的各项参数。 第78条 需要焊后热处理的受压元件，接管、管座、垫板和非受压元件等与其连接的全部焊接工作，应在最终热处理之前完成。 已经热处理过的锅炉受压元件，如锅筒和集箱等，应避免直接在其上焊接非受压元件。如不能避免，在同时满足下列条件下，焊后可不再进行热处理： 1． 受压元件为碳素钢或碳锰钢材料； 2． 角焊缝的计算厚度不大于10mm； 3． 应按经评定合格的焊接工艺施焊； 4． 应对角焊缝进行100%表面探伤。 此外，锅炉制造单位应对受压件现场焊接连接件提出检验方法和质量保证措施。 （三）外观检查 第79条 锅炉受压元件的全部焊缝（包括非受压元件与受压元件的连接焊缝）应进行外观检查，表面质量应符合如下要求： 1． 焊缝外形尺寸应符合设计图样和工展出文件的规定，焊缝高度不低于母材表面，焊缝与母材应平滑过渡； 2． 焊缝及其热影响区表面无裂纹、夹渣、弧坑和气孔； 3． 锅筒（锅壳）、炉胆和集箱的纵、环焊缝及封头（管板）的拼接焊缝无咬边，其余焊缝咬边深度不超过0.5mm，管子焊缝两侧咬边总长度不超过管子周长的20%，且不超过40mm。 第80条 对接焊接的受热面管子，按JB/T1611《锅炉管子技术条件》进行通球试验。 （四）无损探伤检查 第81条 无损探伤人员应按劳动部颁发的锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》考核，取得资格证书，可承担与考试合格的种类和技术等级相应的无损探伤工作。 第82条 锅筒（锅壳）的纵向和环向对接焊缝、封头（管板）、下脚圈的拼接焊缝以及集箱的纵向对接焊缝无损探伤检查的数量如下： 1． 额定蒸汽压力小于或等于0.1Mpa的锅炉，每条焊缝应进行10%射线探伤（焊缝交叉部位必须在内）。 2． 额定蒸汽压力大于0.1Mpa 但小于或等于0.4Mpa的锅炉，每条焊缝应进行25%射线探伤（焊缝交叉部位必须在内）。 3． 额定蒸汽压力大于0.4Mpa但小于2.5Mpa的锅炉，每条焊缝应进行100%射线探伤。 4． 额定蒸汽压力大于或等于2.5Mpa但小于3.8 Mpa的锅炉，每条焊缝应进行100%射线探伤。焊缝交叉部位及超声波探伤发现的质量可疑部位应进行射线探伤。 5． 额定蒸汽压力大于或等于3.8 Mpa的锅炉，每条焊缝应进行100%超声波探伤加至少25%射线探伤。焊缝交叉部位及超声波探伤发现的质量可疑部位必须进行射线探伤。 封头（管板）、下脚圈的拼接焊缝的无损探伤应在加工成型后进行。 电渣焊焊缝的超声波探伤应在焊缝正火热处理后进行。 第83条 炉胆的纵向和环向对接焊缝、回燃室的对接焊缝及炉胆顶的拼接焊缝的无损探伤数量如下： 1． 额定蒸汽压力小于或等于0.1Mpa的锅炉，每条焊缝应进行10%射线探伤（焊缝交叉部位必须在内）。 2． 额定蒸汽压力大于0.1Mpa的锅炉，每条焊缝应进行25%射线探伤（焊缝交叉部位必须在内）。 第84条 额定蒸汽压力小于或等于1.6Mpa的内燃锅壳锅炉，其管板与炉胆、锅壳的角接连接焊缝的探伤数量如下： 1． 管板与锅壳的T形连接部位的每条焊缝应进行100%超声波探伤； 2． 管板与炉胆、回燃室及其T形连接部位的焊缝应进行50%超声波探伤。 第85条 集箱、管子、管道和其他管件的环焊缝（受热面管子接触焊除外），射线或超声波探伤的数量规定如下： 1． 当外径大于159mm，或者壁厚大于或等于20mm时，每条焊缝应进行100%探伤。 2． 外径小于或等于159mm的集箱环缝，每条焊缝长度应进行25%探伤，也可不少于每台锅炉集箱环缝打数的25%。 3． 工作压力大于或等于9.8Mpa的管子，其外径小于或等于159mm时，制造厂内为接头数的100%，安装工地至少为接头数的25%。 4． 工作压力大于或等于3.8Mpa但小于9.8Mpa的管子，其外径小于或等于159mm时，制造厂内至少为接头数的50%，安装工地至少为接头数的25%。 5． 工作压力大于或等于0.10Mpa但小于3.8MPa的管子，其外径小于或等于159mm时，制造厂内及安装工地应各至少抽查接头数的10%。 第86条 额定蒸汽压力大于或等于3.8MPa的锅炉，集中下降管的角接接头应进行100%射线或超声波探伤；每个锅筒和集箱上的其他管接头角接接头，应进行至少10%的无损探伤抽查。 第87条 对接接头的射线探伤应按GB3323《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的规定执行。射线照相的质量要求不应低于AB级。 额定蒸气压力大于0.1Mpa的锅炉，对接接头的质量不低于Ⅱ级为合格；额定蒸汽压力小于或等于0.1Mpa的锅炉，对接接头的质量不低于Ⅲ级为合格。 第88条 对接接头的超声波探伤，当壁厚小于或等于120mm时，应按JB1152《锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》的规定进行；当壁厚超过120mm时，可按GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和结果分级》的规定进行；管子和管道的对接接头超声波探伤可按SDJ67《电力建设施工及验收技术规范（管道焊缝超声波检验篇）》的规定进行；超出SDJ67适用范围的，按企业标准执行。 采用超声波探伤时，对接接头的质量不低于Ⅰ级为合格。 第89条 集中下降管的角接接头的超声波探伤可按JB3144《锅炉大口径管座角焊缝超声波探伤》的规定执行。 卧式内燃锅壳锅炉的管板与炉胆、锅壳的T形接头的超声波探伤按有关规定进行。 第90条 焊缝用超声波和射线两种方法进行探伤时，按各自标准均合格者，方可认为焊缝探伤合格。 第91条 经过部分射线或超声波探伤检查的焊缝，在探伤部位任意一端发现缺陷有延伸可能时，应在缺陷的延长方向做补充射线或超声波探伤检查。在抽查或在缺陷的延长方向补充检查中有不合格缺陷时，该条焊缝应做抽查数量的双倍数目的补充探伤检查。补充检查后，仍有不合格时，该条焊缝应全部进行探伤。 受压管道和管子对接接头做探伤抽查时，如发现有不合格的缺陷，应做抽查数量的双倍数目的补充探伤检查。如补充检查仍不合格，应对该焊工焊接的全部对接接头做探伤检查。 （五）焊接接头的力学性能试验 第92条 为检验产品焊接接头的力学性能，应焊制产品检查试件（板状试件称为检查试板），以便进行拉力、冷弯和必要的冲击韧性试验。 第93条 产品检查试件的数量和要求如下： 1． 每个锅筒（锅壳）的纵、环焊缝应各做一块检查试板。 2． 对于批量生产的额定蒸汽压力小于或等于1.6Mpa的锅炉，在质量稳定的情况下，允许同批生产（同钢号、同焊接材料和工艺）的每10个锅筒（锅壳）也应做纵、环缝检查试板各一块。 3． 当环缝的母材和焊接工艺与纵缝相同时，可只做纵缝检查试板，可免做环缝检查试板。 4． 封头、管板的拼接焊缝，当其母材与锅筒（锅壳）相同时，可免做检查试板，包含总结汇报、计划方案、教学研究、人文社科、经管营销、行业论文、党团工作、工程科技、农林牧渔、高中教育以及锅炉安全检查技术规程等内容。本文共6页
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