鋼結(jié)構(gòu)焊接熱處理工藝

1、京隆發(fā)電有限公司煙氣脫硝改造工程鋼結(jié)構(gòu)焊接熱處理工藝施工措施批準(zhǔn)：審核：編制：南京龍?jiān)喘h(huán)保有限公司京隆項(xiàng)目部目 錄一、編制依據(jù)2二、材料介紹2三、焊接施工流程3四、焊接工藝參數(shù)的選擇3五、現(xiàn)場(chǎng)焊接順序：4六、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理9七、作業(yè)的安全要求及措施9內(nèi)蒙京隆電廠2×600MW機(jī)組煙氣脫硝工程，SCR鋼架的主立柱、梁、垂直支撐全部采用"H"型鋼，母材材質(zhì)為Q345（屬低合金結(jié)構(gòu)鋼），鋼架主立柱采用分段對(duì)接方式連成一體，其中"H"型鋼的腹板采用高強(qiáng)螺栓連接，翼緣板之間的連接采用對(duì)接焊接方式。一、編制依據(jù)1.1火電施工質(zhì)量檢驗(yàn)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(焊接篇)199

2、6年版。1.2火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程DL/T869-2004。1.3電力建設(shè)安全工作規(guī)程（第1部分：火力發(fā)電廠）DL5009.12002。1.4火力發(fā)電廠焊接熱處理技術(shù)規(guī)程DL/T819-2002。1.5管道焊接超聲波檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)程DL/T820-2002。1.6焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程JB/T3223-1996。1.7京隆電廠脫硝鋼架安裝相關(guān)圖紙1.8工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文（電力工程部分）2006版。二、材料介紹 1. Q345化學(xué)成分如下表（%）： 元素CMnSiPSAlVNbTi含量0.20.550.0350.0350.0152.Q345力學(xué)性能如下表（%）： 機(jī)械性能指標(biāo)伸長(zhǎng)率（%）試驗(yàn)溫度

3、0抗拉強(qiáng)度MPa屈服點(diǎn)MPa數(shù)值522J34b（470-650）s（324-259）其中壁厚介于16-35mm時(shí)，s325Mpa；壁厚介于 35-50mm時(shí)，s295Mpa 3. Q345鋼的焊接特點(diǎn) 3.1 碳當(dāng)量(Ceq)Ceq=0.49%，大于0.45%，可見Q345鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時(shí)制定嚴(yán)格的工藝措施。 3.2 Q345鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)的問題 3.2.1 熱影響區(qū)的淬硬傾向 Q345鋼在焊接冷卻過程中，熱影響區(qū)容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高，塑性下降。結(jié)果導(dǎo)致焊后發(fā)生裂紋。 3.2.2 冷裂紋敏感性 Q345鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。三、焊接施工流程 1、坡

4、口清理準(zhǔn)備點(diǎn)固焊前預(yù)熱焊接施焊自檢/專檢焊后熱處理無損檢驗(yàn)（合格）焊接材料的選用 2、由于Q345鋼的冷裂紋傾向較大，應(yīng)選用低氫型的焊接材料，同時(shí)考慮到焊接接頭應(yīng)與母材等強(qiáng)的原則，選用E5015 （J507）型電焊條。3、對(duì)于要求焊接的部位嚴(yán)格按圖紙要求施焊，注意坡口角度、間隙及焊角高度。4、焊接過程應(yīng)注意層間清理和層間檢查,確保無裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,方可繼續(xù)施焊。5、焊接過程應(yīng)注意接頭和收弧質(zhì)量,接頭應(yīng)熔合良好,收弧時(shí)弧坑應(yīng)填滿,以防弧坑裂紋。6、焊接工作應(yīng)一氣呵成,更換焊條時(shí)應(yīng)迅速,中途不應(yīng)無故停頓，注意層間熔化,避免出現(xiàn)夾溝。焊接過程中途因故停止后重新焊接時(shí)，必須檢查焊縫表面是否有裂

5、紋、氣孔、生銹、水跡等，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。四、焊接工藝參數(shù)的選擇1.坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨） 2.焊接方法：采用手工電弧焊（D）。 3.焊接電流：為了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降，必須采用小規(guī)范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝（焊接順序如圖一所示）。焊道的寬度不大于焊條的3倍，焊層厚度不大于5mm。第一層至第三層采用3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用4.0的電焊條，焊接電流120-180A。4.預(yù)熱溫度：由于Q345鋼的Ceq0.45%，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度T0=100-150，層間溫度Ti400。 5.焊后熱處

6、理參數(shù)：為了降低焊接殘余應(yīng)力，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能，在焊后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為：600-640，恒溫時(shí)間為2小時(shí)（板厚40mm時(shí)），升降溫速度為125/h 。 五、現(xiàn)場(chǎng)焊接順序： 熱處理材料配備計(jì)劃表序號(hào)名 稱型 號(hào)（牌 號(hào)）單位數(shù)量備 注1熱電偶K500支82加熱器ZWK-180付703加熱器履帶式付144硅酸鋁針刺氈M2201. 焊前預(yù)熱 預(yù)熱方法采用遠(yuǎn)紅外電加熱。預(yù)熱寬度從對(duì)口中心線開始，每側(cè)不少于焊件厚度的三倍，升溫速度與焊后熱處理時(shí)的升溫速度相同。施焊過程中，層間溫度應(yīng)不低于規(guī)定的預(yù)熱溫度的下限，且不高于400。預(yù)熱應(yīng)保證足夠的恒溫時(shí)間，保證鋼板內(nèi)

7、外壁溫度均勻。鋼材焊前預(yù)熱溫度選擇見下表：鋼材種類預(yù)熱溫度C鋼、C-MnC0.35%26mm：1002001) 加熱方法：遠(yuǎn)紅外加熱器加熱。2) 加熱寬度：從焊縫中心算起，每側(cè)不小于鋼板厚度的3倍，且不小于60mm。3) 保溫寬度：從焊縫中心算起，每側(cè)不小于鋼板厚度的5倍，以減少溫度梯度。4) 升、降溫速度：一般按250×25除以鋼板厚度/h計(jì)算，且不大于300/h。降溫過程中，溫度在300以下可不控制。5) 恒溫溫度和恒溫時(shí)間：鋼材類型恒溫溫度（）厚度（mm）12.512.5252537.537.5505070恒溫時(shí)間（h）C鋼、C-MnC0.35%6006501.522.256)

8、 其它要求：a、 熱處理過程力求兩側(cè)溫度均勻，恒溫時(shí)在加熱范圍內(nèi)任意兩點(diǎn)間的溫差應(yīng)低于50。b、 熱處理的測(cè)溫必須準(zhǔn)確可靠，應(yīng)采用自動(dòng)溫度記錄。測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱布置在焊縫中心兩側(cè)，且不少于兩點(diǎn)。水平管道的測(cè)點(diǎn)應(yīng)上下對(duì)稱布置。c、 異種鋼熱處理溫度的選擇按兩側(cè)鋼材及所用焊接材料綜合考慮；其加熱溫度不得超過合金成分低的一側(cè)鋼材的下臨界點(diǎn)（Ac1）d、 熱處理施工結(jié)束經(jīng)自檢合格后，按標(biāo)識(shí)的有關(guān)規(guī)定做好標(biāo)識(shí)記錄。鋼材的Ac1點(diǎn)見下表：材質(zhì)下臨界點(diǎn)Ac1（）碳鋼7257) 熱處理施工工藝流程圖如下：熱處理控制程序8) 熱處理異常情況的處理措施預(yù)熱和熱處理必須由微機(jī)自動(dòng)控制其工藝過程，并有自動(dòng)記錄曲線，為保證

9、熱處理不受影響，現(xiàn)場(chǎng)配備保溫用具。施工前應(yīng)對(duì)熱處理人員進(jìn)行培訓(xùn)，內(nèi)容應(yīng)包括設(shè)備使用、維護(hù)、熱處理施工程序、異常情況的處理。必須形成熱處理包口到焊縫硬度檢查全過程施工記錄，保證作為特殊過程的熱處理工作的施工過程可追溯。施工前應(yīng)編制預(yù)熱或熱處理過程中斷（斷電）的補(bǔ)救措施。9) 風(fēng)、雨季施工措施制作若干個(gè)可移動(dòng)輕便遮雨擋風(fēng)棚，在預(yù)熱和焊接施工過程中要一直罩上遮雨擋風(fēng)棚，以備防雨或防風(fēng)。對(duì)于雨水打濕的坡口，應(yīng)除去水分或焊縫表面的浮銹。雨天作業(yè)時(shí)，要保管好焊條和焊絲，防止雨淋潮濕，影響焊接質(zhì)量。對(duì)于熱處理焊口，應(yīng)在上面遮雨棚罩，防止雨淋。10) 預(yù)熱、熱處理施工管理及資料整理熱處理前必須編制專門的施工作

10、業(yè)文件。在施工作業(yè)文件中應(yīng)有熱處理?xiàng)l件、范圍、方法、工藝以及過程的監(jiān)督措施。焊接技術(shù)人員負(fù)責(zé)在施工開始前完成預(yù)熱和熱處理施工文件的編制、審核及技術(shù)交底，并負(fù)責(zé)熱處理工作持證上崗情況的審查和監(jiān)督工作。預(yù)熱和熱處理施工用材料如：加熱器、熱電偶、保溫材料等在入庫(kù)前應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收，并形成驗(yàn)收記錄。重點(diǎn)檢查：加熱器和熱電偶質(zhì)量能否滿足施工要求；額定功率和尺寸與實(shí)際是否一致；熱電偶測(cè)溫是否準(zhǔn)確、測(cè)溫范圍能否滿足施工要求。在接到預(yù)熱和熱處理施工任務(wù)后，由施工人員按預(yù)熱和熱處理工藝卡要求進(jìn)行施工，并按要求填寫預(yù)熱和熱處理施工記錄；焊接技術(shù)人員隨時(shí)監(jiān)督和檢查預(yù)熱和熱處理工藝的執(zhí)行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。2.焊接 2

11、.1為了防止焊接變形，每個(gè)柱接頭采用二人對(duì)稱施焊，每層焊接完畢進(jìn)行清理打磨，焊工進(jìn)行檢查。每道焊縫應(yīng)一次性焊完。 2.2兩名焊工在焊接時(shí)的焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致。 焊后熱處理：焊縫焊接完成后應(yīng)在12小時(shí)內(nèi)進(jìn)行熱處理。如不能及時(shí)進(jìn)行熱處理應(yīng)采取保溫、緩冷措施。在進(jìn)行熱處理時(shí)，應(yīng)采用兩根熱電偶測(cè)溫，熱電偶點(diǎn)焊在焊口的里外側(cè)。3.Q345鋼的焊接溫度曲線如下圖 4.焊接檢驗(yàn) 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的要求，焊口采用超聲波探傷法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)比例為100%。 六、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理 1.編制詳細(xì)的焊接施工作業(yè)指導(dǎo)書。2.全過程控制焊接工藝是確保質(zhì)量的核心。 每個(gè)柱接頭的焊接時(shí)，應(yīng)有專人監(jiān)

12、控焊接質(zhì)量，如焊工不按作業(yè)指導(dǎo)書施工應(yīng)立即終止焊接。 3.提高施工人員質(zhì)量意識(shí)是貫徹焊接工藝的關(guān)鍵，在施工前，進(jìn)行全員交底，講解焊接工藝特點(diǎn)及嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝的必要性和控制要點(diǎn)。七、作業(yè)的安全要求及措施1.施工嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)程要求。2.接拆電焊機(jī)由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁私自進(jìn)行，焊機(jī)二次線不準(zhǔn)裸露，以防觸電。3.施工過程中，焊接線應(yīng)布置合理、整齊，防止焊線損傷引起不必要觸電。4.進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽,勞動(dòng)防護(hù)用品齊全, 不亂扔、亂丟熱焊條頭，防灼傷燙傷。5.焊工使用的腳手架要牢固可靠，并經(jīng)檢驗(yàn)合格，上下架子應(yīng)抓牢踩穩(wěn),高空作業(yè)系好安全帶,并系于上方牢固可靠處。6.電焊機(jī)二次線與焊機(jī)可靠連接,地

13、線與焊件可靠接觸,防止松動(dòng)產(chǎn)生火花.嚴(yán)禁用鋼絲繩等作為地線。7.焊工施焊時(shí)應(yīng)穿干燥工作服、絕緣鞋，防電擊。8.清理焊縫應(yīng)戴防護(hù)目鏡。9.消除作業(yè)區(qū)域內(nèi)易燃易爆物,必要時(shí)采取隔離措施.要有專人監(jiān)護(hù).下班時(shí)仔細(xì)檢查是否有火災(zāi)隱患,確認(rèn)無后方可離開。10.焊工所用工具應(yīng)放在工具袋內(nèi),嚴(yán)禁上下拋擲,防止高空墜落以防傷害他人。11.組合架上施工防止墜落，腳下打滑等。12.高空焊接鋼梁時(shí),必須有防止火花、焊條頭、藥皮墜落的措施，施工處應(yīng)有石棉布防護(hù)。 強(qiáng)制性條文火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程DL/T869-20043.3.1.1鋼材材質(zhì)必須符合設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，進(jìn)口鋼材必須符合合同規(guī)定的技術(shù)條件。鋼材必須附有材

14、質(zhì)合格證書。首次使用的鋼材應(yīng)收集焊接性資料和焊接、焊接熱處理以及其他熱加工方法的指導(dǎo)性工藝資料，按照DL/T868確認(rèn)焊接工藝。4.2.3焊件經(jīng)下料和坡口加工后應(yīng)按照下列要求進(jìn)行檢查，合格后方可組對(duì)：a) 淬硬傾向較大的鋼材，如經(jīng)過熱加工方法下料或坡口制備，加工后要經(jīng)表面探傷檢驗(yàn)合格。b) 坡口內(nèi)及邊緣20mm內(nèi)母材無裂紋、重皮、坡口破損及毛刺等缺陷。c) 坡口尺寸符合圖紙要求。5.1.1允許進(jìn)行焊接操作的最低環(huán)境溫度因鋼材不同分別為：A-類為-10；A-、A-、B-類為0；B-、B-為5；C類不作規(guī)定。5.3.3嚴(yán)禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗(yàn)電流或隨意焊接臨時(shí)支撐物，高合金鋼材料表面不得焊接對(duì)口用卡具。焊接接頭有超過標(biāo)準(zhǔn)的缺陷時(shí)，可采取挖補(bǔ)方式返修，但同一位置上挖補(bǔ)次數(shù)一般不得超過三次，耐熱鋼不得超過兩次，并應(yīng)遵守下列規(guī)定：a) 徹底清除缺陷。b) 補(bǔ)焊時(shí)，應(yīng)制定具體的補(bǔ)焊措施并按照工藝要求實(shí)施。c) 需進(jìn)行熱處理的焊接接頭，返修后應(yīng)重做熱處理。安全技術(shù)交底記錄表編號(hào)：JL-ZY-×