锅炉安装焊接施工工艺标准

锅炉安装焊接施工工艺标准

1 适用范围

本标准适用于工业锅炉受热面管子、管束、锅筒与管子、集箱与管子、锅炉本体管道、异种钢接头和锅炉钢结构的焊接及返修工程。 2 施工准备 2.1 材料

2.1.1 钢材必须符合国家标准或部颁标准。

2.1.2 根据焊接母材的钢号，正确选择相应的焊接材料。 2.1.3焊条和焊丝的牌号和直径，钨极的类型、牌号和直径，保护气体的名称和种类应符合焊接工艺评定的要求，并有相应的合格证或质量证明书。

2.2 机具、设备

2.2.1 设备：氩弧焊焊接设备、交直流电焊机、气焊设备、热处理设备、射线探伤设备、超声波探伤设备、磁粉探伤设备、烘干箱角、磨机、碳弧气刨等。

2.2.2 机具：焊缝检测尺、保温筒等。 2.3 作业条件

2.3.1 焊接允许的环境温度应符合表2.3.1的规定。

焊接允许的最低环境温度 表2.3.1

2.3.2 锅筒、集箱已经安装完毕。 2.4 技术准备

2.4.1 参加作业的施焊焊工，必须持有与所焊项目相对应的焊工考试合格证，必要时尚需做焊接试件，以验证其技术状况是否合乎要求。 2.4.2 根据焊接项目，编制有针对性的焊接工艺指导书，并按其规定焊接工艺试件后，经检验后作出焊接工艺评定，以验证焊接工艺指导书是否合适。

2.4.3 及时对施工人员进行技术交底，对于有危险性的施工项目需要进行技术安全交底。 3 操作工艺 3.1 钢结构的焊接

钢架、平台、扶手、拉杆等钢结构的焊接应采取以下工艺措施。

3.1.1 确认组对装配质量符合要求，首先进行组件点固焊，点固焊长度宜为20～30mm，且牢固。

3.1.2 全部组件点固焊后，应复查组件几何尺寸无误后方可正式焊接。

3.1.3 为了保证焊透，厚度超过8mm的对接接头要开V型或K型坡口进行焊接，并应满足焊缝加强高度和焊脚高度要求。

3.1.4 焊接时应采取对称、跳焊，分段退焊等方法，以控制焊接引起组件变形。

3.1.5 焊缝末端收弧时，应将熔池填满。 3.1.6 多层焊，焊接下一层之前要认真清除熔渣。 3.1.7 多层多道焊，邻间焊道接头要错开，严禁重合。 3.2 锅炉受热面管子及管道的焊接

水冷壁、对流管束、过热器、省煤器管子的对接焊口，管子与集箱、锅筒或其管座的对接焊口，锅炉管道对接焊口，焊接时应采取以下工艺措施。

3.2.1 对口要求

3.2.1.1 锅炉管子一般为V型坡口，单侧为30°～35°。对口时要根据焊接方法不同留有1～2mm的钝边和1～3mm的间隙。

3.2.1.2 对口要齐平，管子、管道的外壁错口值不得超过以下规定： （1）锅炉受热面管子：≤10%壁厚，不超过1mm； （2）其它管道：≤10%壁厚，不超过4mm。

3.2.1.3 焊接管口的端面倾斜度应符合表3.2.1.3的规定。

焊接管口的端面倾斜度（mm） 表3.2.1.3

3.2.1.4 管子对口前应将坡口表面及内外壁10～15mm范围内的油、锈、漆、垢等清除干净，并打磨出金属光泽。 3.2.2 焊接要求

3.2.2.1 管子焊接时，管内不得有穿堂风。

3.2.2.2 点固焊时，其焊接材料、焊接工艺、焊工资质应与正式施焊时相同。

3.2.2.3 在对口根部点固焊时，焊后应检查各焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新点焊。

3.2.2.4 管子一端为焊接，另一端为胀接时，应先焊后胀。

3.2.2.5 管子一端与集箱管座对接，另一端插入锅筒焊接，一般应先焊集箱对接焊口。

3.2.2.6 管子与两集箱管座对口焊接，一般应由一端焊口依次焊完再焊另一端。

3.2.2.7 水冷壁和对流管束排管与锅筒焊接，应先焊两个边缘的基准管，以保证管排与锅筒的相对尺寸。焊接时应从中间向两侧焊或采用跳焊、对称焊，防止锅筒产生位移。

3.2.2.8 多层多道焊缝焊接时，应逐层清除焊渣，仔细检查，发现缺陷必须消除，方可焊接次层，直至完成。 3.2.2.9 多层多道焊的接头应错开，不得重合。

3.2.2.10 直径大于194 mm的管子和锅炉密集排管（管子间距≤30mm）的对接焊口，宜采取二人对称焊，以减少焊接变形和接头缺陷。 3.2.2.11 焊接过程应连续完成，若因故被迫中断，再焊时，应仔细检查确认无裂纹后，方可按工艺要求继续施焊。

3.2.2.12 施焊中应特别注意收弧质量，收弧时应将熔池填满。 3.2.2.13 管子对接焊缝均为单面焊，要求做到双面成型，焊缝与母材应圆滑过渡。

3.2.2.14 由于焊接可能在焊口处引起折弯，其折弯度应用直尺检查，在距焊缝200mm处间隙不应大于1mm。

3.2.2.15 对质量要求高的焊缝，推荐采用氩弧焊或氩弧焊打底、普通焊填充盖面的方法，以保证焊缝根部成型良好。

3.2.2.16 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，应采用氩弧焊打底焊接。

3.2.2.17 采用钨极氩弧焊打底的根层焊缝，经检查合格后，应及时进行次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。

3.2.2.18 焊口焊完后应进行清理，自检合格后，在焊缝附近打上焊工本人的代号钢印。 3.2.3 焊口返修

焊接接头有超过标准的缺陷时，可采取挖补方式返修。但同一位置上的挖补次数一般不得超过三次，中、高合金钢不超过二次。并应遵守以下规定：

3.2.3.1 彻底清除缺陷。

3.2.3.2 制订具体的补焊措施并按工艺要求进行。 3.2.2.3 需进行热处理的焊接接头，返修后重做热处理。

3.2.4 焊前预热

3.2.4.1 焊前预热温度应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、可焊性等因素综合确定。

3.2.4.2 常用管材焊前预热温度见下表。

常用管材焊前预热温度 表3.2.4.2

注：1 当采用钨极氩弧焊打底时，可按下限温度降低50℃。 2 当管子外径大于219 mm或壁厚大于或等于20 mm时，采用电加热法预热。

3.2.4.3 壁厚大于或等于6 mm的合金钢管子在负温下焊接时，预热温度可按表3.2.4.2规定值提高20～50℃。

3.2.4.4壁厚小于6 mm的合金钢管子及壁厚大于15 mm的碳素钢管子在负温下焊接时，也应适当预热。

3.2.4.5 预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的三倍。 3.2.4.6 施焊过程中，层间温度不低于规定的预热温度的下限，且不高于400℃

3.2.5 焊后热处理

3.2.5.1 下列焊接接头焊后应进行热处理： （1）壁厚大于30 mm的碳素钢管子与管件；

（2）耐热钢管子与管子（第3.2.5.2条规定的内容除外） 3.2.5.2 凡采用氩弧焊或低氢型焊条，焊前预热和焊后适当缓冷的下列焊口可免做热处理。

（1）壁厚≤10 mm，管径≤108 mm的15CrMo、12Cr2Mo钢管子；

（2）壁厚≤8 mm，管径≤108 mm的12CrMoV钢管子； （3）壁厚≤6 mm，管径≤63 mm的12Cr2MoWVB钢管子。 3.2.5.3 常用钢材的焊后热处理温度见表3.2.5.3。

焊接常用钢材的焊后热处理表 表3.2.5.3

3.2.5.4 热处理的方法 （1）工频感应加热

图3.2.5.4-1 工频感应加热装置 1—管子；2—电缆；3—石棉布(绳);4—

而发热。热处理时，先在管子上

焊缝

包上几层石棉布或石棉绳，然后

绕上软电缆或装上可拆式的铜片加热器，匝间固定并绝缘后，即可通电。导线的截面及匝数通过计算求得，使用的电功率、电流数值可根据管子直径的大小及壁厚而定。二次电压不超过65V，一般采用电焊机并联，

工频感应加热的原理是利用电磁感应使管子金属产生涡流

匝数为20匝左右。图3.2.5.4-1 为工频感应加热装置。感应加热法沿厚度方向加热比较均匀，适用于低温退火。 （2）电阻加热

利用电阻丝通电后产生的幅射热对焊件进行加热。图3.2.5.4-2为电阻加热装置，它由两半片组成，电阻丝固定在每半片的轻质耐热材料上。加热时将两半片合在管子焊缝上，固定后即可通电。这种方法的加热温度很高，可进行高温退火。

图3.2.5.4-2 电阻加热装置

1—管子；2—电阻丝(或硅碳棒)；3—炉体；4—固定炉体的吊环；5—

接线螺丝；6—轻质耐火材料

（3）煤气加热

利用煤气（或混合气体）火焰进行加热。加热器由一般钢管做成，管上钻有小孔，煤气从小孔中喷出，点燃后即可加热，如图3.2.2.5-3所示。一般用于低温退火。 （4）氧—乙炔焰加热

一般小直径管的焊缝（Φ108mm以下），可以使用大号焊炬加热。 图3.2.5.4-3 煤气加热装置 1—火焰；2—加热工件；3—环形喷火

器

4 质量标准

4.1焊接接头分类检验的项目、范围及数量，按表4.1进行。

焊接接头分类检验的项目范围及数量 表4.1

注：①经焊接工艺评定，且具有与作业指导书规定相符的热处理自动记录曲线图的焊接接头，可免去硬度测定。

② 经焊接工艺评定，且按作业指导书施焊的锅炉受热面管焊接接头，可免作割样检查。

③钢结构的无损探伤方法及比例按设计要求进行。 ④烟、风、煤、粉、灰管道应做100％的渗油检查。 4.2 焊缝外观检查

4.2.1 外观检查不合格的焊缝，不允许进行其它项目检查。 4.2.2 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：

4.2.2.1 焊缝外形尺寸应符合设计图样和工艺文件的规定，焊缝高度不低于母材表面，焊缝与母材应平滑过渡；

4.2.2.2 焊缝及其热影响区表面无裂纹、夹渣、弧坑和气孔； 4.3 焊缝无损探伤

4.3.1 需做热处理的焊接接头，应在热处理后进行无损探伤。 4.3.2 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。

4.3.3 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：

4.3.3.1 当管子外径大于159mm，或壁厚大于或等于20mm时，每条焊缝应进行100%探伤。

4.3.3.2 工作压力大于或等于9.8MPa的管子，其外径小于或等于159mm时，至少为接头数的25％。

4.3.3.3 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，至少为接头数的25％。

4.3.3.4 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，至少抽查接头数的10％。

4.3.4 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。

4.3.5 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。 额定蒸汽压力大于0.1MPa的锅炉，对接接头的质量不低于ІІ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ІІІ级为合格。

4.3.6 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。采用超声波探伤时，对接接头的质量不低于І级为合格。

4.3.7 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。

4.3.8 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。

4.3.9 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。

4.3.10 焊接接头的射线透照或超声波探伤按下列规定选用： 4.3.10.1 厚度≤20mm的汽、水管道采用超声波探伤时，还应另做不小于20%探伤量的射线透照。

4.3.10.2 厚度＞20mm、且小于70mm的管子和焊件，射线透照或超声波探伤可任选一种。

4.3.10.3 对于焊接接头为I 类的锅炉受热面管子，除做不少于25％的射线透照外，还应另做25％的超声波探伤。

4.3.11 焊接检验后，应按部件和整体分别统计出无损检验一次合格率，以反映焊接质量状况。其计算方法可按下式进行：

无损检验一次合格率＝[(A－B)／A]×100% （4.3.11） 式中： A—— 一次被检焊接接头当量数（不包括复检及重复加倍当量数）；

B—— 不合格焊接接头当量数（包括挖补、割口及重复返工当量数）。

当量数计算规定如下：

4.3.11.1 外径小于或等于76mm的管接头，每个接头即为当量数1。

4.3.11.2 外径大于76rnm的管子、容器接头，同焊口的每300mm被检焊缝长度为当量数1。

4.3.11.3 使用射线探伤时，相邻底片上的超标缺陷实际间隔小于300mm时可计为一个当量。

4.4 合金钢件焊后应对焊缝进行光谱分析复查，规定如下： 4.4.1 锅炉受热面管子不少于10％。 4.4.2 其它管子及管道100％。

4.4.3 光谱分析复查应根据每个焊工的当日工作量进行。 4.5 锅炉受热面管子作割样或代样检查时，试样数量见表4.5。 锅炉受热面管子焊接接头割样(或代样)检查的项目及试验数量 表

4.5

4.5.1试样切取部位及加工规格见《电建规》DL 5007—92附录F。 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。 4.5.2割样或代样的检查结果若有不合格项目时，应做该项目不合格试样数量的双倍复检。

4.6 焊缝外形尺寸应符合表4.6的要求。

焊缝外形允许尺寸（mm） 表4.6

注：1 焊缝表面不允许有大于1mm的尖锐凹槽，且不允许低于母材表面。

2 搭接角焊缝的焊脚与部件厚度相同。 4.7 焊缝表露缺陷应符合表4.7要求。

焊缝表露缺陷允许范围 表4.7

4.8 焊接接头机械性能试验结果应符合表4.8的规定。

焊接接头机械性能试验标准 表4.8

注：1 冷弯试验，当试样弯曲到规定的角度后，其拉伸面上不得有长度大于3mm的焊缝纵向裂纹或长度大于1.5mm焊缝横向裂纹。

2 抗拉和冲击试验中，如断在焊缝上，其断口处不允许有超过折断面检查允许范围的缺陷。

2 需做热处理的试样，应先做热处理。 4.9 焊缝金相检验和断口检验

4.9.1 焊件材料为合金钢时，且工作压力大于或等于9.8MPa或壁温大于450℃受热面管子和管道的对接焊缝，应作金相检验。 4.9.2 金相微观检验的合格标准 4.9.2.1 没有裂纹、疏松； 4.9.2.2 没有过烧组织； 4.9.2.3 没有淬硬性马氏体组织。

4.9.2.4 有裂纹、过烧、疏松之一者不允许复验，金相检验即为不合格。仅因有淬硬性马氏体组织而不合格者，允许检查试件与产品再热处理一次，然后取双倍试样复验（合格后仍须复验力学性能），每个复验的试样复验合格后才为合格。 4.9.3 焊缝断面和金相宏观检验

4.9.3.1 额定蒸汽压力大于或等于3.8MPa的锅炉，受热面管子的对接接头应做断口检验。每200个焊接接头抽查一个，不足200个的也应

抽查一个。100％探伤合格或氩弧焊焊接（含氩弧焊打底手工电弧焊盖面）的对接接头可免做断口检验，断口检验包括整个焊缝断面。 4.9.3.2 断口检验的合格标准见表4.9.3.2—1、2、3。

Ⅲ级焊缝断面和金相宏观检验合格标准 表4.9.3.2-1

Ⅱ级焊缝断面和金相宏观检验合格标准 表4.9.3.2-2

Ⅰ级焊缝断面和金相宏观检验合格标准 表4.9.3.2-3

凡不符合表4.9.3.2中任何一项规定者，则为不合格，允许取双倍试样复验。若每个复验试样的每项检验结果均合格，则复验为合格，否则复验为不合格，该试样代表的焊缝也不合格。 5 成品保护

5.1 严禁在被焊工件表面引弧、试验电流或随意焊接临时支撑物。 6 应注意的问题

6.1 气焊时易产生的主要缺陷为火口裂纹、过烧、气孔、咬边、未熔合和焊瘤等，焊接时要注意采取相应工艺措施，防止缺陷产生。 6.1.1 产生火口裂纹的主要原因：停焊时弧坑不饱满焊炬离开太快。要填满弧坑，停焊时稍停焊炬，继续加热数秒钟，再缓慢将火焰移开。

6.1.2 产生过烧的原因：火焰能率过大或在一个部位停留时间过长，焊接时要准确使用焊接火焰，注意焊接速度，火焰不要在某一部位停留时间过长。

6.1.3 产生咬边的原因：主要是送丝不当和火焰角度不正确造成的。焊接时要求运丝准确。摆动均匀，随时注意并调整火焰角度。 6.1.4 产生气孔的原因：除材料冶金原因外，还有工艺上的原因，主要是收头太快，气体没来得及从熔池中逸出。防止措施主要是搅拌熔池，缓慢收头，使气体逸出，但同时要防止焊缝过热。

6.1.5 产生未熔合的主要原因：火焰与焊丝配合不当，其角度不正确或火焰能率过小，多产生在坡口的边缘处或焊缝起焊部位和接头部位。焊接之时，要注意正确选用焊接火焰和运丝、焊炬角度。注意预热和控制熔池温度。

6.2 氩弧焊时易产生的缺陷主要是气孔，产生原因主要是保护不良，多由钨极夹头变形或成形气体流量过大导致保护气流紊乱，空气侵入焊接熔池引起。防止办法主要是注意选择焊枪型号，不能小号枪大电流超负荷使用而使之过热，造成钨极夹头变形，另外要适时更换新夹头，保护气体和背面成形气体流量要合适，不能太大。

6.3 手工电弧焊垂直固定焊口常易产生的缺陷主要有条状夹渣、咬边和表面成形不良等。

6.3.1 形成条状夹渣的原因：主要是由于层间清理熔渣不干净，或形成沟槽状焊道，焊下一道时没有进行适当处理，溶渣进入沟糟，没能浮出形成夹渣。防止办法主要是仔细清理层间夹渣，注意焊条角度，电弧可以适当抬高。

6.3.2 形成咬边的原因：主要是焊条角度不合适，或焊接电流过大。只要采用合适的焊接电流和焊条角度即可。

6.3.3 表面成形不良的原因：是焊道间温差大，不易掌握，很容易形成沟槽状态。焊接时要选用合适的焊接电流、焊条角度和焊接速度。 7 质量记录

7.1 焊接工艺评定报告 7.2 焊接变更通知书 7.3 焊工合格证明 7.4 焊接材料合格证明 7.5 焊接材料实验报告 7.6 坡口探伤报告 7.7 预热记录 7.8 焊缝外观检查记录

7.9 焊缝无损探伤报告 7.10 焊接返修方案和许可证明 7.11 焊缝返修检验报告 7.12 焊缝热处理报告 8 安全、环保措施 8.1 安全操作要求

8.1.1 锅筒内施焊，要有监护人并加强通风措施，照明用电电压应低于12V，要设有绝缘垫防止发生事故。

8.1.2 无损检测操作前，检测人员必须穿铅制射线防护服，戴防射线含铅护目镜和个人辐射剂量笔，并对检测人员逐一进行被照射剂量监督。

8.2 环保措施

8.2.1 显影液等探伤用化学药品要专门存放，防止遗撒污染土地。废液体要有专用容器收集并及时处理。

8.2.2 现场焊渣专门清理，定点存放并及时处理。