奥氏体不锈钢焊接作业指导书

奥氏体不锈钢焊接作业指导书

1.总则

为了加强企业的基础性技术管理工作，不断提高企业的技术管理水平，规范奥氏体不锈钢焊接的施工工艺、质量标准、安全注意事项等内容，特编制此作业指导书。

本作业指导书适用于奥氏体不锈钢的焊接。

本作业指导书编制所依据的标准：

《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98；

《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3523-1999 《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000

2.材料要求

2.1钢材

焊接工程所用的钢材应有出厂质量证明书。贮存及运输应与一般结构钢分开,以免被铁锈等污染。材料表面避免碰撞或摩擦而损伤,划线下料时不得打冲眼和用划针。

2.2 焊材

所用的焊接材料，如焊条、焊丝等，必须符合国家标准要求和有关技术要求，必须有材质合格证件。电焊条必须按照焊接和热处理管理规定-Q/JH121·20402．14-2004附件三：焊材烘干发放管理规定要求进行烘干、发放，否则严禁使用。

2.3 氩气

焊接使用的氩气应符合国标《氩气》和有关技术要求。

2.4 钨极

手工钨极氩弧焊宜采用铈钨极，钨极要符合电子发射能力强，电子发射逸出功小，许用电流大，容易引弧，电弧稳定性好，不易烧损，使用寿命长和无放射性等要求。

2.5 其它材料

无齿锯片和角磨机片使用不锈钢专用锯片或磨片，否则禁止使用。其它消耗材料应有合格证。

3.主要机具

3.1 交、直流电焊机；

3.2 手工钨极氩弧焊机；

3.3 焊条保温筒；

3.4 焊条烘干箱和保温箱；

3.5 角向磨光机；

3.5 等离子切割机；

3.6 无齿锯。

4.作业条件

4.1 技术准备

技术人员要认真查阅图纸和有关资料、熟悉奥氏体不锈钢的焊接特点，应执行的有关标准和规范，编制出切实可行的详细的施工技术方案，如焊接技术方案、技术交底、焊接工艺规程等，并在施工前向焊工、检查人员和有关人员作认真的交底。

4.2 现场准备

4.2.1 现场要有足够容量的电源。

4.2.2 焊接设备必须放置在焊机棚内，如无焊机棚时要设防雨雪设施，并要求通风良好、干燥，便于维护焊机。

4.2.3 室内或夜间以及在容器内施工时光线要明亮，而且要通风良好。

4.3焊工

焊工应按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》等有关标准进行考试，焊工应在合格的焊接项目内从事焊接，如：从事手工钨极氩弧焊应有的项目GTAW-Ⅳ-……，从事手工电弧焊应持有的项目SMAW-Ⅳ-……。

4．4坡口

4.4.1切口质量的要求

切口表面应平整，无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物等。 切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%，且不得超过3mm。

4.4.2坡口加工

工件的切割与坡口加工宜采用机械方法或等离子切割。然后用砂轮打磨至露出金属光泽，并将凹凸不平处修理平整。所用无齿锯片或砂轮片应为专用，不能与其它材质相混。

5.1 施工程序

5.2 施工操作及质量控制要点 5.2.1 焊接方法的选择

现场施工常用的焊接方法包括手工电弧焊和手工钨极氩弧焊。

板材对焊：底层：可采用手工钨极氩弧双把对称焊；其他层：采用手工电弧焊。

管材对焊：管径小于等于4″，且壁厚不大于5mm时，应采用手工钨极氩焊；管径大于4″，且壁厚大于等于5mm时，应采用手工钨极氩弧焊打底，手工电弧焊盖面。

角焊缝：可采用手工电弧焊。

洁净管道：可采用无填充全自动氩弧焊。

手工电弧焊的热影响区小，对保证质量有利，适用于各种焊接位置和不同板厚的要求，但生产率低。

手工钨极氩弧焊保护效果好，合金过热系数高，表面成型好，无熔渣而且电弧能量大，热量集中，还有氩气的冷却作用。因此有利于提高接头性能，减少焊接变形，尤其适用于薄件的焊接，也可用于封底焊。

5.2.2 电源极性选择

手工电弧焊时，低氢型焊条采用直流反接电源；钛钙型焊条可采用交、直流两用，但直流反接为好。

手工钨极氩弧焊时，以采用直流正接为宜。

5.2.3 焊接材料的选择

选择焊接材料时，应选用与母材成分相当，并保证焊缝金属性能不低于母材的焊接材料。具体依据焊接工艺评定。

5.2.4 管道焊缝位置要求

直管段上两对接焊口中心面间的距离，当公称直径大于或等于 150mm 时，不应小于 150mm ；当公称直径小于 150mm 时，不应小于管子外径。环焊缝距支、吊架净距不应小于 50mm ；不宜在管道焊缝及其边缘上开孔。

5.2.5 焊接前准备

须将其坡口上的毛刺等用锉刀、砂纸清除掉，再在施焊前两小时内，用不锈钢丝刷及丙酮（或工业酒精、香蕉水等）将管端、坡口面及内外壁30mm以内的赃物、油渍清除干净。

焊接前，还应在距焊口4—5mm以外，两侧管的40—50mm长度区间内，用板遮挡住，或涂白垩粉，以防止焊接中的飞溅物落在上面。

5.2.6 组对

a.设备、容器及焊接管相邻筒节组对时，纵缝之间的距离应大于3倍壁厚，且不应小于100mm，同一筒节上两相邻纵缝之间的距离不应小于300mm。 b.焊件应放置稳固，以避免焊缝在焊接过程中产生附加应力。

c.等厚管子管件对口时，应做到内壁平齐，内壁错边量：Ⅰ、Ⅱ级焊缝不应超过壁厚的10%，且不大于1mm；Ⅲ、Ⅳ级焊缝不应超过壁厚的20%，且不大于2mm。

d.壁厚相同的设备，容器组对时的错边量应符合以下规定：

纵缝，不应超过壁厚的10%，且不大于3mm； 环缝，当壁厚小于或等于6mm时，不应超过壁厚的25%，当壁厚在6—10mm之间时，不应超过壁厚的20%，壁厚大于10mm时，不应超过壁厚的10%+1，且不大于4mm。只能从单面焊接的纵缝或环缝，根部最大错边量不应超过2mm。对接焊缝处所形成的棱角应符合相应的技术要求和有关技术文件规定。

e.壁厚不等时应将厚壁处按1：4的比例进行打磨。

f.组对时定位点焊及组对卡具的焊接工艺与正式规范相同，且卡具的材质应与母材相同。卡具拆除后应把残留痕迹打磨修整，不得有裂纹等缺陷。

g.点固焊长度一般为10—15mm，高度为2—4mm，切不应超过壁厚的三分之

二。

h.定位点焊时发现缺陷应及时消除。

5.2.7操作技术要求

a.各层的焊接引弧必须在坡口内进行，各层间接头应错开20mm以上。 b.容器和设备在焊接前必须会同有关人员办理工序交接手续。

c.焊接电流不宜过大，以窄焊道、快速焊为宜。

d.第一层焊接，当焊到点固焊缝时必须将点固焊缝的两端加工成缓慢的斜坡，以保证根部的质量，如果点固焊缝的质量不好时，则将该处全部打磨消除后重新进行焊接。

e.每层焊接结束后必须认真清理熔渣，并将焊缝边缘的较深的沟槽进行打磨使其圆滑，各个接头必须打磨，将该处的气孔等缺陷消除干净。

f.每一个焊缝应一次连续焊完，焊接时应注意控制线能量。

g.平焊法兰的内外侧必须全部焊接，其焊层外侧不应少于二层。

h.角焊缝至少焊俩遍。

5.2.8 焊接工艺要求

a.由于不锈钢导热系数小，选择焊接电流时在保证焊透和熔合良好的条件下尽量采用小电流、快速焊。

b.手工电弧焊时，焊接电流可参考焊接工艺评定及焊条说明书进行选定，平焊时的焊接电流I=（25—35）d（A），d为焊条直径。在立焊或仰焊时，焊接电流还要减少10—30%。

c.手工钨极氩弧焊时，倾向于采用细直径焊丝；钨极直径一般为2.0mm，薄板时为1.6mm，厚板采用3.0mm；氩气流量一般为6—10L/min；喷嘴直径为11mm。

d.为保证焊缝性能，要注意保持焊接规范的稳定性。

e.氩弧焊时接头背面必须充氩保护，并尽量缩短电弧，不做横向摆动。 f.为减小焊接变形，必要时应采取分段退焊法。

g.有耐蚀性要求时，不得在焊件表面引弧和试验电流。地线与焊件应紧密接触，焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。发生擦伤时必须完全磨掉，然后视情况进行补焊。

h.有耐蚀性要求时，焊缝表面应平整无凹凸不平现象。焊接完毕将焊缝表面熔渣及其两侧飞溅清理干净。

i.有耐蚀性要求时，接触腐蚀介质一侧的焊缝要最后焊。双面焊缝中接触腐蚀介质的一侧焊缝无法安排在最后焊接时，应调整焊缝尺寸及焊接规范，使第二面焊缝所产生的敏化温度区不落在第一面焊缝表面的过热区上。当多面焊时要注意层间温度不可过高，一般控制在50℃以下，必要时可用水冷却。

j.奥氏体不锈钢管道焊后尽量避免热处理。当对耐腐蚀性有不良影响时，可进行固溶处理、稳定化处理或消除应力处理。

k.纵焊缝两端应装有引弧板和熄弧板。

l.焊接中应注意引弧和收弧处的质量。收弧时应在原熔池上连续点弧2、3次，以填满熔池，然后将电弧向坡口面一侧后拉，不要急速断弧，防止冷缩孔。

并用砂轮打磨，防止气孔。

m.采用手工钨极氩弧焊时，焊缝内侧充氩气保护。

n.管道焊接时，管内应防止穿堂风。

o.产生焊接变形时只能冷矫不能热矫。

p.奥氏体不锈钢管道上不得打焊工代号，可采用涂色标记或挂金属标记等方法代替。

q.奥氏体不锈钢管道焊接完成后，应除去熔渣和焊缝两侧的飞溅物，并按设计规定进行酸洗、钝化处理。

5.2.9酸洗和钝化处理

在酸洗和钝化前先进行表面清理和修补，把表面损伤的地方修补好，用手砂轮机磨光，把焊缝上的熔渣和焊缝近旁的飞溅物清除干净。

酸洗的目的是去除氧化皮；钝化是为了使不锈钢表面生成一层无色致密的氧化薄膜，起耐腐蚀作用。

酸洗的常用两种方法是酸液酸洗和酸膏酸洗。酸膏酸洗又有浸洗和刷洗。 浸洗法是将焊好的管段浸在酸洗液里，浸泡25—45分钟，取出用清水洗净。 刷洗法是用刷子或破毛绒做的拖把蘸取酸洗液刷洗，对焊缝区要反复刷洗几次，到成白亮色为止，用清水冲净。

酸膏酸洗是将制好的酸膏涂敷于设备上，停留几分钟，再用清水冲净。 钝化是在酸洗后进行。用钝化液在管道焊缝表面揩一遍，然后用冷水冲，再用破布仔细擦洗，最后用水冲洗干净，并使其干燥。经钝化处理后的不锈钢管口外表面应呈银白色，具有较好的耐腐蚀性。

6.质量标准

6.1 外观检查

6.1.1 所有焊缝焊接结束后必须立即清理焊缝表面及附近的熔渣和飞溅。

6.1.2 所有焊缝全部进行表面检查：

a.焊缝两侧不允许有咬边，母材表面不允许有电弧划伤。

b.焊缝表面不允许有裂纹、气孔、夹渣等缺陷。

6.1.3 上述缺陷一经发现必须及时消除，其中咬边、电弧划伤部位和消除缺陷后低于母材表面部位必须按工艺规范进行补焊。

6.1.4 焊缝与母材应圆滑过渡，不允许有夹角，明显高于该焊缝的接头应打磨。

6.1.5 焊缝经外观检查合格后还要根据图纸设计要求的比例进行无损探伤检查。

6.2 无损探伤检查

6.2.1 无损探伤数量按设计文件或其规定的规范。

6.2.2 进行无损探伤的焊缝，其不合格部位必须返修，然后按原方法进行探伤。同一部位的翻修次数不许超过两次。

6.2.3 如必须在规定局部无损探伤的焊缝及其边缘上开孔，则被开孔中心周围不少于1.5倍开孔直径范围内的焊缝应全部进行无损探伤。

6.3 射线照相检验和超声波检验

6.3.1 管道焊缝的内部质量，应按设计文件的规定进行射线照相检验或超声波检验。射线照相检验和超声波检验的方法和质量分级标准应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的规定。

6.3.2 管道焊缝的射线照相检验或超声波检验应及时进行。当抽样检验时，应对每一焊工所焊焊缝按规定的比例进行抽查，检验位置应由施工单位和建设单位的质检人员共同确定。

6.3.3 管道焊缝的射线照相检验数量应符合下列规定：

6.3.3.1 下列管道焊缝应进行 100 ％射线照相检验，其质量不得低于II级：

a.输送剧毒流体的管道；

b.输送设计压力大于等于 10MPa 或设计压力大于等于 4MPa 且设计温度大于等于 400 ℃的可燃流体、有毒流体的管道；

c.输送设计压力大于等于 10MPa 且设计温度大于等于 400 ℃的非可燃流体、无毒流体的管道；

d.设计文件要求进行 100 ％射线照相检验的其他管道。

6.3.3.2 输送设计压力小于等于 1MPa 且设计温度小于 400 ℃的非可燃流体管道、无毒流体管道的焊缝，可不进行射线照相检验。

6.3.3.3 其他管道应进行抽样射线照相检验，抽检比例不得低于 5 ％，其质量不得低于III级。抽检比例和质量等级应符合设计文件的要求。

6.3.4 经建设单位同意，管道焊缝的检验可采用超声波检验代替射线照相检验，其检验数量应与射线照相检验相同。

6.3.5 当检验发现焊缝缺陷超出设计文件规定时，必须进行返修，焊缝返修后应按原规定方法进行检验。

6.3.6 当抽样检验未发现需要返修的焊缝缺陷时，则该次抽样所代表的一批焊缝应认为全部合格；当抽样检验发现需要返修的焊缝缺陷时，除返修该焊缝外，还应采用原规定方法按下列规定进一步检验：

6.3.6.1 每出现一道不合格焊缝应再检验两道该焊工所焊的同一批焊缝。

6.3.6.2 当这两道焊缝均合格时，应认为检验所代表的这一批焊缝合格。

6.3.6.3 当这两道焊缝又出现不合格时，每道不合格焊缝应再检验两道该焊工的同一批焊缝。

6.3.6.4 当再次检验的焊缝均合格时，可认为检验所代表的这一批焊缝合格。

6.3.6.5 当再次检验又出现不合格时，应对该焊工所焊的同一批焊缝全部进行检验。

7.成品保护

7.1 杜绝不锈钢管材、材料与其它碳钢材料堆放在一起。严禁表面划伤。尤其是预制完毕的管线更加注意。

7.2 奥氏体不锈钢管道组对、焊接、检查等工序结束后不允许在该管的任意部位进行动火、切割或点焊临时附件。不允许将电弧焊或氩弧焊的零线搭在该管线上作为焊接用导电体，以免伤害母材。

7.3奥氏体不锈钢管线的焊缝，做施焊记录，在焊缝上只做临时的标记（如用记

号笔或特种铅笔做标记）。

7.4 不允许在该管线或容器上乱点，乱焊。

8.职业健康要求

8.1 该作业特点是需要较大量的焊接工作和管线的预制安装工作，固在施工过程中易发生漏电、触电、高空坠落、物体打击和碰砸伤等现象。

针对以上危险点，应采取以下预防措施：

8.1.1 焊接设备安全事项：

a.焊接设备应放置在防水、防潮、通风良好、干燥的焊机棚内，需露天放置时必须搭设防雨、雪设施。

b.焊接设备的外壳必须接地良好，接地电阻不得超过4欧姆。角向磨光机和照明用电和其他电动工具必须安装漏电保护器。

c.电焊钳、氩弧焊枪必须绝缘良好，焊接软线不得有裸露漏电，一经发现立即用绝缘胶布包好。氩弧焊用气水管不允许有泄露。

d.焊接零线应牢固的连接在离焊缝较近的焊件上，严禁将管线或设备当导体。更换场地移动电焊软线和零线时不得带电在现场乱拉、乱拖、以免损坏母材。

8.1.2 焊接操作安全事项：

a.焊工必须遵守本工种的安全技术操作规程，作业时必须带好劳动保护用品。

b.不得在震动、晃动或未固定的构件上进行焊接。

c.高空作业必须栓好安全带。

d.在平台或容器设备焊接时必须接地可靠，容器设备内必须通风良好，外部必须有专人监护。

e.清理焊缝时必须戴好防护眼镜。

f.室外高处作业，遇有六级以上大风或雨、雪天气时应停止作业。 g.多台焊机集中在一起时，中间应设有隔光板。

h.进行焊接时，不准将把线缠绕在身上，搭在肩上或踩在脚下。

i.动火施焊前须经安全部门批准，并采取可靠的安全措施。

8.1.3 其他施工安全危险度及预防措施

8.1.3.1 高空坠落

a.在作业层设置好围栏安全绳，施工时系好安全带。

b.在作业层下部设置好安全网。

c.经过安全教育，考试合格。

d.经体检合格，适合高空作业。

8.1.3.2 物体打击

a.带好安全帽。

b.注意上方作业，有自由落下的物体。

c.教育检查在上方施工的人员，各种物体不得乱放，以防伤人，不得抛掷物体。

d.行走及作业时，防止前面及周围的物体。

8.1.3.3砸脚、拌倒

a.进入现场穿好防砸鞋。

b.行走时注意脚下物件，防止拌脚。

8.2 发生事故后应采取的避难和急救措施

8.2.1 一旦发生事故应立即组织人力对伤员进行医治，伤势严重者应及时送到就近医院救治。

8.2.2 发生触电事故，应立即切断电源，伤员及时就近送医院抢救。

8.2.3 在组织现场人员抢救的同时，应立即查找产生事故的原因。同时采取防止事故扩大或蔓延的紧急措施。

8.2.4 应加强对作业人员的安全、避难、急救方面的教育、培训及演练，使作业人员掌握基本的安全知识、紧急避难和急救措施。

8.3应遵守的安全操作规程和标准

Q/JH121.11004.10-2003《 力工（普通工）岗位作业指导书》

Q/JH121.11004.17-2003《电焊工岗位作业指导书》

9.环境保护要求

9.1 现场应设专人管理，将施工过程中产生的管头、边角料、废钢铁、废渣、生产垃圾等分类堆放，并负责运到指定位置，不可随意乱扔乱放。

9.2 垃圾、废渣、边角料和管头均应及时运走，如运不走应堆放在指定地点。

9.3 进出施工现场的车辆在进入、离开施工现场前或经过生产厂区道路前，应对粘在车轮上的泥土进行一定的清理，防止将泥土带入或带出施工现场和生产厂区。

9.4 施工现场的道路和施工作业区内，应设专人进行清扫以保证施工现场及道路的清洁。

10.应急预案

10.1施工过程中为防止意外人身事故发生，有条件的项目要备应急车辆以防万一。

10.2对当地应急抢救、抢险、防火等单位的通讯联络方式及通讯录作到人人皆知。

10.3各施工项目有条件的设医疗点，没条件的要备医疗急救包，常规应急药品要备齐。

11.质量记录

11.1焊工登记表

11.2管道焊接工作记录