内蒙古伊东集团东兴化工氯碱
综合利用项目
纯钛管道焊接作业指导书
批准：
审核：
编制：
中国化学工程第十六建设公司
内蒙东兴化工氯碱项目经理部
2011年11月28日
目录
1、编制说明 (2)
2、编制依据 (2)
3、钛管的焊接性分析 (2)
4、焊接施工程序（见下页 (3)
5、焊接工艺 (3)
6、质量指标和检测手段 (7)
7、劳动力安排 (8)
8、焊接施工机具和手段用料 (8)
1、编制说明
内蒙古伊东集团东兴氯碱化工综合利用项目一标段内电解及二次盐水中初步根据图纸统计共有钛管1274米,规格（DN25-DN800）。钛管为特殊材质，焊接要求高，施工难度大、施工技术和操作人员素质要求高,特编制此方案,用来指导安装工程工业纯钛管道的焊接施工。选择组织有经验的施工技术人员、质检人员和优秀焊工、管工来进行施工，确保特殊材质管道施工质量。
2、编制依据
2.1 中国天辰工程有限公司设计图纸
2.2 内蒙古伊东集团东兴氯碱化工综合利用项目招标文件。
2.3 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97；
2.4 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；
2.5《纯钛施工及验收规范》SH3502-2000
2.6 中国化学工程第十六建设公司《焊接工艺评定汇编》。
2.7 我公司承建的多套离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》和施工总结。
3、钛管的焊接性分析
钛是一种非常活泼的金属，与氧的亲和力很大。常温下在钛金属表面与氧生成稳定而致密的氧化膜，该层氧化膜的存在，使得钛在常温下有很高的稳定性和耐腐蚀性。
随着温度的升高，钛吸收氧、氢、氮的能力也随之明显上升。钛从250℃开始吸收氢，从400℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮。钛金属中氧、氢、氮含量增加将使材料的塑性显著下降。因此，焊接时必须对焊缝及附近250℃以上高温区域进行保护，防止空气中的氧、氮和水汽等污染。焊接时焊缝必须使用拖罩进行滞后保护并对管子焊缝背面进行充氩保护。
钛焊接较易产生气孔缺陷，焊接前必须清除焊丝、焊接坡口及附近母材表面
上的水分、油脂、氧化物等；焊接时必须使用纯度很高的氩气。
钛金属中含C量增加将降低材料的塑性和耐腐蚀性能，因此施工中必须避免母材和焊丝跟碳钢材料接触。
4、焊接施工程序
钛管道焊接施工程序
5、焊接工艺
5.1 施工准备
5.1.1 钛管道和焊接材料验收
★钛管及管件安装前必须进行检查，应具有制造厂合格证和质量证明书（包括牌号、炉号、规格、化学成分和机械性能等），内外表面应光滑、清洁、无针
孔、裂缝、划痕、折叠和过腐蚀等缺陷，管材内外表面的局部缺陷应予以清除，清除后外径或壁厚不得超出规定的偏差值；其端部应平整无毛刺、壁厚应符合要求；钛管运输与存放应注意不与铁质材料接触、碰撞，防止氢、氧、氮、碳等污染。
★焊接材料（焊丝）必须具备合格证和材质证明书。
5.1.2 技术交底
焊前由焊接工程师向参与施焊的焊工，讲解TA2工业纯钛管及其焊接性的基本知识，对TA2工业纯钛管焊接工艺进行技术交底，并强调遵守焊接工艺对成功焊接的重要性。
5.1、3焊工实际操作技能鉴定
钛管道必须选择有钛材焊接合格证和钛材焊接经验的焊工进行施焊。正式施工前还必须对拟派焊工的实际操作技能进行考核鉴定，合格后才能上岗。考核严格按公司的《焊接工艺评定报告》确定的焊接工艺及工艺参数和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）要求进行。
5.1.4焊接场地
钛管安装焊接，要求现场干燥、干净清洁并防止周围环境风速的影响，采取防风措施。钛管尽量在管道预制场内进行预制焊接。
5.1.5保护拖罩的制作
★钛管焊接必须进行滞后保护。滞后保护拖罩宽度60mm，厚度20～30mm，长度不小于80mm。保护拖罩外壳选用δ=0.5mm的紫铜皮制作。在200目的铜网中充填适量的钛屑或铜屑，以缓冲和稳定气流。
★≥DN80管子制作局部拖罩。＜DN80钛管制作全罩。
图1：
5.2坡口加工
所有钛管均采用管子坡口机进行切割和坡口加工。坡口型式和尺寸要求见下图2：
5.3焊前清理
5.3.1 钛管组对前先用刮刀将加工后的坡口及附近管子表面进行刮削，然后进行
30%、其余为水。
酸洗处理。酸洗液配方：HF 10%、HNO
3
5.3.2酸洗时将管接头在酸洗液中浸洗1分钟左右，然后用流动的清水将酸洗部位冲洗干净。所用焊丝也按上述方法进行酸洗和清洗。
5.3.3施焊前管接头和焊丝还应用丙酮或酒精仔细擦洗。
5.3.4清理后的管接头和焊丝如超过4小时未进行焊接，必须重新清理后才能焊接。
5.3.5 焊接用的辅助装置也要做到清洁，无油污、水分等有害物质。
5.4组对
5.4.1管子组对时做到内壁平齐，错边量不超过壁厚的10%.
5.4.2组对时点固焊跟正式焊相同。
5.4.3 尽可能减少固定焊口且要避免强力组对。
5.5焊接
5.5.1 焊接方法和焊接材料选择
★钛管焊接采用手工氩弧焊。手工氩弧焊焊接时必须对后部焊缝进行滞后保护，管内进行充氩保护。
★焊接材料选用与母材成分相同的焊丝（TA2）。为避免气体对焊接性能的不利影响，氩气纯度应≥99.99%。
5.5.2钛管焊接工艺参数
钛管焊接，要尽可能选用较小的规范参数。根据我公司焊接工艺评定报告，制定的TA2工业纯钛管道焊接工艺参数见表2。
表 1 工业纯钛管道焊接工艺参数
5.5.3 焊接工艺要点
★按本方案要求仔细清理管口和焊丝。
★把管子放到不锈钢垫板或不锈钢滚轮架上,尽可能采用转动平焊。
★焊机采用带高频引弧的手工氩弧焊机，所用的高频引弧装置完好。焊接时禁止钨棒直接接触母材。
★焊接时焊工应带干净的手套。
★焊枪喷嘴直径选用ф16～20mm，喷出的气流保持为层流状态。
★起弧时焊枪提前30～60s送气，熄弧时使用电流衰减和延时送气保护功能，延时时间30～60s，收弧弧坑必须填满且要避免空气污染。
★焊接时焊丝的加热端要始终处在Ar气的保护之下，熄弧后焊丝不得立即
暴露在空气中，要在焊缝脱离保护时取出。若焊丝被污染氧化变色，要剪去污染部分后再使用。
★焊接过程中若动用砂轮清理，要用刮刀将表面树脂刮掉后再焊。
★管内氩气保护应提前充氩，待排尽管内空气后才能开始焊接。焊接时坡口间隙部位用胶布封住，边焊边撕。熄弧后须待焊缝冷却才能停止管内充氩。管子填充盖面焊时，管内也必须充氩保护，防止焊缝根部氧化。
★焊接法兰与直管角焊缝时，应注意焊缝背面保护。
★焊后对焊接接头进行酸洗处理。酸洗完毕，用清水清洗并干燥。酸洗液20L、70%HF 1L、其余为水。
配比：65%HNO
3
★用抛光砂轮片将焊缝表面进行抛光处理。
6、质量指标和检测手段
6.1钛管道焊缝焊后进行表面色泽检验，表面色泽应达到表3规定。
表 2 钛管道表面色泽标准
6.2焊缝表面质量
焊接后使用焊接量规对焊缝表面质量进行检查。要求对接焊缝加强高0～2.5mm，无裂纹、气孔、夹渣、咬边等缺陷；角焊缝过渡圆滑，成型匀直饱满，无咬边等缺陷。
6.3焊缝内部质量
焊缝表面质量检查合格后，对对接焊缝进行100%X光射线探伤检查。
7、劳动力安排
7.1焊接人员要求
7.1.1 焊工
从事钛管焊接的焊工均必须按劳人锅（88）《锅炉压力容器焊工考试规则》经过考试合格，取得技术监督局颁发的钛材焊接合格证，并通过施工前模拟考试后才能上岗操作。
7.1.2 焊接技术人员
选派参加过多次离子膜烧碱工程建设、具备钛材焊接经验的焊接工程师参加本工程建设，负责编制钛材焊接技术文件，指导钛材现场焊接施工。
7.1.3焊接检验员
焊接检验员即探伤员须具备II级X光射线探伤资格证。
7.2焊接人员配备计划见表4
表3 焊接人员配备计划
8、焊接施工机具和手段用料
8.1焊接设备要求
钛管道TIG焊采用逆变直流氩弧焊机。
8.2施工机具和手段用料需用计划见表4。
表4 施工机具和手段用料需用计划
文件编号：TP-AR-L8424 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 钛及钛合金焊接工艺分 析正式样本
钛及钛合金焊接工艺分析正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 随着科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，当前人们逐渐对钛合金焊接技术的应用重视起来。众所周知，钛和钛合金焊接工艺是我们在进行焊接工作中的重点焊接环节，因为钛的比强度相对较高，且钛的耐海水性以及耐低温性也比较高，与此同时，钛也具有无磁透声等和防抗击震动等优点。本文针对当前钛及钛合金焊接形状，对钛及钛合金具体焊接工艺进行详细分析和阐述，希望为我国焊接行业的发展贡献出一份力量。 广义来讲，钛及钛合金是以建筑结构材料形式产生的，同时由于钛及钛合金密度小以及抗拉强度相对
较高等特点现已倍受青睐。而在300摄氏度到500摄氏度的高温状态下，钛合金金属材料仍具有足够高的强度，并且钛及钛合金具有优良抗腐蚀性，被多用于船只建造。 钛及钛合金焊接工艺特点分析 工业纯钛的抗拉强度普遍偏低，要想使得工业纯钛强度达到标准要求，就得对其进行合金元素施加，对工业纯钛进行不同种类元素和不同数量元素的施加会使工业纯钛产生三种不同类型的钛合金。其中，Ti-230材质的钛合金较为常用，一般加力燃烧室滚动轴承通常是由相应支撑环组件和加强环焊接组件共同构成。 钛及钛合金焊接组织和钛及钛合金相关焊接缺陷详述 2.1.钛及钛合金焊接组织
钛/钢(TA2/Q235B)复合板焊接作业指导书
目录1 主题内容及适用范围 主题内容 适用范围 2 书引用文件 3 材料 钛/钢（TA2/Q235B）复合板 钛(TA2)盖条 焊接材料 4 焊工 5 焊接方法与设备 6 焊接工艺评定 7 焊前准备 下料 坡口制备 焊前清理、准备 8 焊接 焊接工艺参数 技术要求 9 质量检验 检验人员 检验项目 10 焊接缺陷返修 11 焊接环境 12 安全防护
1主题内容及适用范围 主题内容 本焊接施工指导书规定了电厂用TA2/Q235B复合板焊接时，对材料、焊工、焊前准备、焊接工艺、焊接质量检验以及焊接过程中焊接缺陷返修等的技术条件，作为钛/钢(TA2/Q235B)复合板现场施工作业指导书。 适用范围 适用于电厂烟囱用钛/钢（TA2/Q235B）复合板，即以钛（TA2）为复层，以低碳结构钢（Q235B）为基层的钛/钢（TA2/Q235B）复合板的焊接。 凡本指导书涉及的内容，如与设计图纸、技术协议不相符合处，均应首先满足设计要求；凡本书未涉及的内容，则以相应的国家标准、设计图纸和技术说明为准。 2 书引用文件 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 GB11345-1989 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88 《钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 《电力建设施工质量验收及评定规程》（土建工程）DL/ 《钛及钛合金复合钢板焊接技术要求》GB/T13149-91 《钛制焊接容器》JB/T4745-2002 《钛-钢复合板》GB8547-2006 3 材料 本指导书中所有材料应符合设计施工图、技术要求的规定，且都必须有合法有效的材料质量证明书。 钛-钢（TA2/Q235B）复合板 钛-钢（TA2/Q235B）复合板应符合GB/T8547-2006《钛-钢复合板》的规定及订货合同中技术协议的要求，其尺寸规格、坡口形式及刨边尺寸以设计图纸、技术要求和订货合同为准。
4、脚手板采用楠竹制作的竹串片板扬子石化扩建45万吨/年精对苯二甲酸 （PTA）生产线钛管道焊接 施工技术方案 中国石化集团第四建设公司 南京扬子PTA项目部
编码：FCC —PTA/方案-031 重大 扬子石化扩建45万吨/年精对苯二甲酸 （PTA ）生产线钛管道焊接 施 工 技 术 方 案 编制：吴 卫 审核：关武堂 复审：李雪梅 肖 然 批准：郁东键 中国石化集团第四建设公司 南京扬子PTA 项目部 二○○六年四月二十四日 综合 一般
目次 1 适用范围 (1) 2 编制依据 (1) 3 工程概况 (1) 4 焊接性分析 (1) 5 焊接施工准备 (1) 6 一般环境要求 (3) 7 施工工艺 (3) 8 质量要求 (6) 9 焊缝返修 (7) 10 质量记录 (7) 11 质量保证措施 (7) 12 施工机具及措施用料 (8) 13 HSE管理 (8) 14 附WPS (15)
1 适用范围 本方案适用于扬子石化公司扩建45万吨/年精对苯二甲酸（PTA）生产线氧化 工段钛管线的焊接施工。 2 编制依据 a）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98 b）《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH3501-2002 c）《钛管道施工及验收规范》 SH3502-2000 d）《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999 e）设计文件《3209-9100-A5-4》、《3209-9100-A5-6》 f）扬子石油化工股份有限公司45万吨/年PTA项目的《质量监督工作计划》 3 工程概况 钛管道工程量见表1：表1 4 焊接性分析 4.1钛的焊接性 a）气体等杂质污染而引起焊接接头脆化 钛是一种活性金属。它在常温下能与氧生成致密的氧化膜而保持高的稳定性和 耐腐蚀性；在高温下与氧、氮、氢、碳都有很强的亲和力，反应速度较快，在 300℃以上快速吸氢，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮，而且空气中 含有大量的氧和氮，氮、氧、氢的增加使钛和钛合金焊缝变脆而使其塑性严重
钛管焊接工艺 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
钛管焊接工艺 1.1钛管的设计技术条件与标准 1.1.1设计技术条件 管材及配件材质IN178503.7025,3．7035,3．7055．其化学成分如下表：序号材料号牌号化学成分DINl7850(级别)TiCFeNOH 13.7025余量≤0.08≤0.20≤0.050.03～0.12≤0.013 23.7035Ⅱ余量≤0.08≤0.25≤0.050.07～0.18≤0.013 33.7055Ⅲ余量≤0.10≤0.30≤0.050.15～0.25≤0.013 管材规格：φ508×4.5，φ408×14，φ26.9×l.5,φ21.3×2.6。 钛管工作条件；温度224℃，压力2.5MPa，介质醋酸，溴化物。 管道质量要求：焊接接头系数1，焊缝射线检验100%，水压试验力3.75MPa，气密性试验压力0.625MPa 1.1.2技术标准 管道工程钛材焊接规范LON1015E 钛管施工技术条件伍德公司标准 钛管施工及验收规范SHJ502-86 1.2焊接特点 钛管焊接是利用惰性气体对焊接区进行有效保护的TiG焊接工艺。由于钛材具有特殊的物理化学特性，因而其焊接工艺与其它金属存在较大差异。焊接时必须保证：（1）焊接区金属在250℃以上不受活性气体N，0、H
及有害杂质元素C，F e，Mn等的污染。（2）不能形成粗晶组织。（3）不能产生较大的焊接残余应力和残余变形。所以，焊接过程须按合 理的工艺，严格按工序质量管理标准，实行全过程的质量控制。使人、机、料、法各因素均处于良好的受控状态，从而在合理的工期内，保证钛管的焊接质量。 2材料、设备及工具要求 2.1钛管及配件；应具有制造厂的出厂合格证和质量证明书。经复验其规格、化学成分、力学性能及供货状态均应符合DIN17850标准的要求。 2.2焊接材料 2.2.1焊丝：焊丝牌号为ERTi-2。选择焊丝应符合：（1）焊丝的化学成分和力学性能应与母材相当；（2）若焊件要求有较高的塑性时，应采用纯度比母材高的焊丝。2.2.2焊丝在使用前要进行材质复验，检查出厂合格证和质量证明书；焊丝表面应清洁，无氧化色、无裂纹、起皮、斑疤和夹渣等缺陷。焊丝的化学成分应符合AWSA5．16一70的有关规定。 2.2.3氩气：工业一级纯氩，纯度不得低于99．98%，含水量小于50Mg/L氩气在使用前先检查瓶体上的出厂合格证，以验证氢气的纯度指标，然后检查瓶阀有无漏气或失灵现象。 2.2.4钨极：选用φ2.0～φ 3.0mm铈钨极，其化学成分应符合如下要求： 成份% 牌号WCeOFe2O3+Al2O3SiO2MoCuO Wce-20余量2.0≤0.02≤0.06≤0.01≤0.01 2.3焊接设备 2.3.1焊机：采用直流TiG焊机。焊机应保证优良的工作特性和调节特性，
铁铝铜钛合金的焊接方法 低碳钢含碳量少，塑性好，可以制备成各种形式的接头和构件。在焊接过程中，不容易产生淬硬组织，产生裂纹的倾向也很小，同时又不容易产生气孔，它是最好焊的材料。采用气焊、手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等方法焊接低碳钢，都能获得良好的焊接接头。采用气焊时不要长时间加热，否则热影响区的晶粒容易变大。在接头刚度很大，周围气温较低时，应把工件预热到100~150℃，以免产生裂纹。 如何焊接中碳钢? 由于中碳钢含碳量较高，焊缝及其热影响区容易产生淬硬组织而造成裂纹，所以焊前应预热到300℃左右，并且焊后需要缓冷。它可以采用气焊、手弧焊及气体保护焊等方法施焊。焊接材料应选用结506、结507等抗裂纹性能比较好的焊条。 如何焊接铝及铝合金? 铝及铝合金在焊接中特别容易产生比重大、熔点高的氧化膜，这种氧化膜还能吸附大量的水分，因此在焊接中容易产生夹渣，熔合不好和气孔等缺陷，此外铝合金还容易产生热裂纹。焊接铝及铝合金可以采用气焊或手弧焊。但气焊热量不集中，铝传热很快，所以生产效率低，工件变形大，除薄板外很少采用。 目前大量采用交流氩弧焊的方法来焊接铝及铝合金，因为它热量集中，焊缝美观，变形小，有氩气保护，能防止夹渣和气孔。如采用手工电弧焊焊铝，适合4mm以上的厚板。所用焊条牌号为铝109、铝
209、铝309。它们都属盐基型焊条，稳弧性能不好，要求用直流反接电源。 如何焊接钛及钛合金? 钛是非常活泼的元素，在液态和高于600℃的固态下，极易和氧、氮、氢等气体作用，生成有害的杂质，使钛发生脆化。因此，钛及钛合金不能采用氧-乙炔气焊、手工电弧焊或其它气体保护焊，而只能采用氩弧焊，真空电子束焊和接触焊等方法。采用氩弧焊焊3mm以下的薄板，电源用直流正接、氩气纯度不低于99.98%，喷嘴要尽量靠近工件，焊接电流要小，焊接速度要快，焊后一般要进行低温退火处理，以改善结晶组织和消除焊接应力。 如何焊接铜及铜合金? 铜及铜合金的焊接有许多困难，因为它们的导热性特别好，所以容易造成焊不透和熔合不好等缺陷。焊后工件要产生较大的变形，焊缝及熔合区也容易产生裂纹和大量的气孔。接头的机械性能，尤其是塑性和韧性都低于母材。 焊接紫铜可以采用气焊，但效率太低、变形大，而且还要预热到400℃以上，劳动条件也不好。手工电弧焊可用铜107或铜227的焊条，电源用直流反接，电弧尽量压低，采用直线往返形运条法，以改善焊缝成形。 焊后锤击焊缝，以改善焊缝质量。若采用钨极氩弧焊，可获得高质量的焊接接头，并能减少焊件变形。焊丝用丝201，如用紫铜线T2，还要配用焊剂301.电源采用直流正接。焊接对工件和焊丝要认真清
徐州市第二地面水厂清水输配水管道一期工程（彭祖大道沿陶公河至徐贾快速路西段）Ⅱ标段 管道焊接工程专项施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 徐州市水利工程建设有限公司 2016年4月20日
管道焊接工程专项施工方案 1、工程概况 徐州市第二地面水厂清水输配水管道一期工程（彭祖大道沿陶公河至徐贾快速路西段）Ⅱ标段位于徐州市开发区大庙镇，工程主要建设内容：球墨铸铁管埋设、过房亭河顶管（钢管）、大张路顶管（钢管）及阀门井等。 本工程焊接钢管主要为D1420*16顶管钢管及D1420*14埋设钢管，材质为Q235B。 2、编制依据 徐州市第二地面水厂清水输配水管道一期工程（彭祖大道沿陶公河至徐贾快速路西段）Ⅱ标段图纸； 《工业金属管道施工及验收规范》（GB50235-2010）； 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-2011）； 《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)。 3、作业前准备 （1）人员：技术员2人、焊工6人、安全员1人、质检员1人、探伤检测员2人； （2）工具：电焊机、电焊面具、电焊手套及相关的劳保用品； （3）作业条件：在沟槽基础及边坡处理完成后及顶管设备安装好后即
可按本作业指导书要求进行焊接钢管作业； （4）钢管管材到达现场，相应防腐已施工完成。 4、操作工艺 4.1焊接施工准备 （1）焊接人员：焊工持焊工合格证上岗，施焊后在焊口旁边用油漆喷上焊工号码； （2）机具：电焊机、手动砂轮机、检测设备等进场； （3）作业条件： 1）按要求准备好所需焊接的钢管、二氧焊机、二氧化碳瓶、二氧焊丝、氧气瓶、乙炔瓶等； 2）作业场地清洁无易燃易爆物品及杂物，并配备消防用具； 3）钢管运至作业场地内项目部材料、技术人员进行检查，对检查发现不合格的钢管需及时进行更换。 4.2管道组对拼装 （1）管道安装前，管节应逐根测量、编号，选用管径相差最小的管节组对接； （2）焊件组对前及焊接前，将坡口及内外侧表面不小于20mm范围内的杂质、污物、毛刺、铁锈等清理干净，并不得有裂纹、夹层等缺陷，坡口除锈等级不小于Sa2.5级； （3）下管前先检查管节的内外防腐层，合格后方可下管； （4）本工程采用外对口器进行对口，管口组对时避免强力组对且保护钢管防腐绝缘层； （5）管道对接焊缝组对时，内壁错边量不应超过母材厚度的10%，且不应大于2mm； （6）管道组对时，两管纵向焊缝相互错开，且错开间距不小于300mm；
1、编制说明 山东海化氯碱树脂项目10万吨/年离子膜烧碱装置，采用日本旭化成技术，二次盐水及电解工段部分盐水、氯气及脱盐水管道设计采用了工业纯钛（TA2）管约770m，工业纯钛管道焊接技术要求高，焊接难度大。为确保工业纯钛管道焊接质量，特编制本焊接作业指导书以指导焊接施工。 2、编制依据 2.1 10万吨/年离子膜烧碱装置设计施工图； 2.2 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97； 2.3 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98； 2.4 中国化学工程第十六建设公司《焊接工艺评定汇编》。 2.5 我公司承建的青岛化工厂6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》、安徽氯碱集团6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》和山东济宁中银电化有限公司4万吨/年离子膜烧碱Ⅰ、Ⅱ期安装工程《钛管道焊接方案》亚星化学股份公司6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》等。 3、钛管的焊接性分析 钛是一种非常活泼的金属，与氧的亲和力很大。常温下在钛金属表面与氧生成稳定而致密的氧化膜，该层氧化膜的存在，使得钛在常温下有很高的稳定性和耐腐蚀性。 随着温度的升高，钛吸收氧、氢、氮的能力也随之明显上升。钛从250℃开始吸收氢，从400℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮。钛金属中氧、氢、氮含量增加将使材料的塑性显著下降。因此，焊接时必须对焊缝及附近250℃以上高温区域进行保护，防止空气中的氧、氮和水汽等污染。焊接时焊缝必须使用拖罩进行滞后保护并对管子焊缝背面进行充氩保护。
钛焊接较易产生气孔缺陷，焊接前必须清除焊丝、焊接坡口及附近母材表面上的水分、油脂、氧化物等；焊接时必须使用纯度很高的氩气。 钛金属中含C量增加将降低材料的塑性和耐腐蚀性能，因此施工中必须避免母材和焊丝跟碳钢材料接触。 4、焊接施工程序 5、焊接工艺 5.1 施工准备 5.1.1钛管道和焊接材料验收 a.钛管及管件安装前必须进行检查，应具有制造厂合格证和质量证明书（包括牌号、炉号、规格、化学成分和机械性能等），内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂缝、划痕、折叠和过腐蚀等缺陷，管材内外表面的局部缺陷应予以清除，清除后外径或壁厚不得超出规定的偏差值；其端部应平整无毛刺、壁厚应符合要求；钛管运输与存放应注意不与铁质材料接触、碰撞，防止氢、氧、氮、碳等污
简述钛钢复合板的焊接技术 钛有第三金属”之称，有高的比强度，良好的塑韧性和耐腐蚀性，已被广泛应用在航空航天、造船及化学工业中。正是由于材料本身及焊接的特殊性，以及钛钢复合板焊接属于比较新的施工领域，施工措施还不成熟、不完善，致使现场焊接施工中经常会出现质量问题。 一、焊接方法的选择 由于钛钢复合板基层钢材质为Q235钢，焊接工艺已经相当成熟稳定，因此可用多种焊接方法，焊条电弧焊、CO2气体保护焊以及焊条电弧焊/埋弧焊。但考虑到现场实际施工问题，焊条电弧焊效率比较低，还要专门清理熔渣；采用焊条电弧焊/埋弧焊方法，需要焊条电弧焊打底，增加工序，且由于埋弧焊焊接参数较大容易击穿打底层，焊接质量难以保证，而且热影响区较大，会对附近复合区钛板造成一定负面影响；CO2气体保护焊为半自动化操作，而且减少了中间环节，大大提高了焊接施工效率，有利于保证施工进度和焊接质量。但由于CO2气体保护焊产生的飞溅较大，因此建议使用Ar CO2气体的混合气体。 钛钢复合板焊接采用钨极氩弧焊，施工的关键点在于钛板的焊接。一般现场为钛填条搭接焊，钛填条厚度为1.5mm，钛板厚度为1.2mm。由于钛元素在元素周期表中属于过渡元素，具有一定的化学活性。光洁的钛板在常温下就能与空气中的氧发生反应，并且随温度的升高活性增加，达到250℃时开始吸氢，400℃时开始吸氧，600℃时开始吸收氮元素，与氢、氧、氮元素发生反应，生成各种钛化合物。或溶解于钛晶粒组织中，形成间隙固溶体，改变金属晶格，降低钛板的力学性能和使用性能。为此，在钛板焊接的过程中，必须做好钛板、钛填条、钛焊丝的清理和焊接过程中的防护工作。 二、焊接参数选择 焊接参数选择也会对钛焊缝及热影响区组织产生很大影响。由于钛金属具有熔点高、热容量大和导热性差等特性，如果选择焊接参数较大，热输入量多，会造成高温热影响区较宽，高温停留时间较长，致使焊缝和热影响区晶粒粗大，甚至出现钛板与基层钢互溶。两者互溶所产生的中间化合物是脆性组织，破坏和改变了原有金属晶格，是焊缝中的应力集中点和薄弱环节，增加焊缝脆性，降低了焊缝的塑韧性以及屈服强度、抗拉强度，使钛钢复合板焊缝的力学性能急剧下降。焊缝及热影响区在冷却过程中转变为针状组织，导致焊接接头塑性下降。热输入量过大，如果防护措施不当，焊缝及热影响区暴露于空气中就会导致氧化变色，降低或无法满足使用要求；反之电流过小，则无法保证焊缝熔合性，使热影响区淬硬，不利于氢的逸出，增大了冷裂倾向，而且施工进度比较慢。因此，焊接电流的选择必须合理、实用。现场施工推荐使用电流为110～150A，氩气流量为10～14L/m i n。在钛填条的焊接过程中，焊缝及热影响区的氧化变色及裂纹的产生是经常出现的问题。氧化变色主要是钛表面温度过高，钛元素活性增加，与空气中的氧在接触过程中发生反应。由于氧化程度不同，表现出的表面颜
钛材焊接工艺指导书 一、编制说明 本工艺指导书的编制依据为SHJ502-86、HGJ217-86《钛管道施工及验收规范》。 二、焊接准备 1 管材和焊材的检验 管材、管件和焊材均应有质量证明书，管材、管件的内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂纹、折叠和腐蚀等缺陷；焊材表面应洁净，无氧化色，不应有裂纹、起皱、班疤和夹杂等缺陷。 2 焊接方法和焊接材料 1）焊接方法采用手工钨极氩弧焊。焊机应有高频引弧装置和电流衰减装置。 2）焊接材料采用与母材同材质和纯度更高一级。 3）氩弧纯度不应低于99.99%，含水量不大于300mg/m3 4）氩弧输送管采用塑料软管，不得采用橡胶管或其它吸湿性材料。 3 管子切割和坡口加工 1）管子切割采用机械切割或采用机械切割时其表面不得有氧化层等离子弧割。采用等离子弧切割时要用机械方法（砂轮）除去油污染层，管子加工应采用清洁的专用工具。
2）坡口形式为Ⅰ型。 3）管子切口及坡口表面应平整，不得有裂纹、重皮，并清除毛刺、凸凹、缩口、熔渣及氧化物等。切口平面最大倾斜度偏差不得超过2.5mm。 4 坡口及焊丝的清理 1）坡口及其两侧各25mm以内外表面清除油污后，用细锉或奥氏体不锈钢丝刷等方法清除其氧化膜、毛刺等缺陷。清洁采用清洁的专用工具。 2）经机械清理后的表面，焊前使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理。脱脂严禁使用氧化物容剂，并避免将棉质纤维附于坡口表面。 3）焊丝的清理方法与母材焊口相同。 5 焊口组对 1）焊口组对间隙0~1mm。 2）管子组对应做到内壁平齐，对口挡边量不得超过0.2mm。 3）定位焊采用与正式焊接相同的焊接材料和焊接工艺，其焊缝长度一般为10mm左右，高度不超过1.3mm。 4）定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣及氧化变色等缺陷，发现缺陷应及时清除。 三焊接工艺 1焊接位置采用转动平焊。
钛管道焊接方案 1 适用范围 本方案适用于XX公司扩建45万吨/年精对苯二甲酸（PTA）生产线氧化工段钛 管线的焊接施工。 2 编制依据 a）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98 b）《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002 c）《钛管道施工及验收规范》 SH3502-2000 d）《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999 e）设计文件《3209-9100-A5-4》、《3209-9100-A5-6》 f）扬子石油化工股份有限公司45万吨/年PTA项目的《质量监督工作计划》 3 工程概况 钛管道工程量见表1：表1 4 焊接性分析 4.1钛的焊接性 a）气体等杂质污染而引起焊接接头脆化 钛是一种活性金属。它在常温下能与氧生成致密的氧化膜而保持高的稳定性和 耐腐蚀性；在高温下与氧、氮、氢、碳都有很强的亲和力，反应速度较快，在 300℃以上快速吸氢，600℃以上快速吸氧，700℃以上快速吸氮，而且空气中含 有大量的氧和氮，氮、氧、氢的增加使钛和钛合金焊缝变脆而使其塑性严重下 降。因此为了避免空气的污染，钛材焊接时要求对焊接区及温度高于400℃的 部位进行保护。 b）焊缝气孔 此种材料焊接时，对于焊接区的水分、油脂、氧化物等杂质特别敏感，容易产
生大量气孔。因此焊前应对坡口及其周围、焊丝等进行清理。 5 焊接施工准备 5.1焊接工艺管理 a）焊接工艺评定规划见表2 表2 b）施工前针对各类焊接接头编制《焊接工艺卡》，并报经监理、项目组、质量监督站批准。施焊过程严格按照工艺卡要求的参数进行。 5.2焊工管理 a）参加施焊的焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》合格证，且符合GB50236-98的相关考试规则； b）经项目质量经理/质量工程师确认并办理上岗证后方可有资格进入现场模拟考试； c）钛材焊接的焊工上岗前需要进行现场模拟考试，考试合格后（检查外观颜色）进入两道焊口的初次口考试，两个初次口RT合格后才准再焊接三道焊口，待 RT结果合格后方可正式上岗，严禁无证上岗或越岗施焊。 5.3焊材管理 5.3.1焊材检验及存放保管 a）入库材料应具有合格质量证明文件，焊丝表面应洁净、无氧化色，不应有裂纹、起皮、斑疤和夹杂等缺陷； b）对于本装置所用钛焊丝必须满足Fe≤0.070%，H≤60ppm； c）焊丝应按批号、规格、入库时间分类存放保管，明确标志。焊材库应配置温湿度记录仪，库房内温度保持在5℃以上，湿度不超过60%。焊丝应存放在架子上，架子离地 面和墙面的距离应不小于300mm，架子上宜放置干燥剂、去湿机； d）氩气纯度不低于99.999%，含水量不大于50mg/m3。在购置氩气时，需检测其纯度和含水量是否符合要求； e）由专人负责，统一管理，作好记录，材料工程师定期进行检查。 5.3.2焊材发放 焊工凭施工员签发的《焊材发放卡》领取焊材。焊材发放人员作好发放记录。 5.4焊接设备管理
内蒙古伊东集团东兴化工氯碱 综合利用项目 纯钛管道焊接作业指导书 批准： 审核： 编制： 中国化学工程第十六建设公司 内蒙东兴化工氯碱项目经理部 2011年11月28日
目录 1、编制说明 (2) 2、编制依据 (2) 3、钛管的焊接性分析 (2) 4、焊接施工程序（见下页 (3) 5、焊接工艺 (3) 6、质量指标和检测手段 (7) 7、劳动力安排 (8) 8、焊接施工机具和手段用料 (8)
1、编制说明 内蒙古伊东集团东兴氯碱化工综合利用项目一标段内电解及二次盐水中初步根据图纸统计共有钛管1274米,规格（DN25-DN800）。钛管为特殊材质，焊接要求高，施工难度大、施工技术和操作人员素质要求高,特编制此方案,用来指导安装工程工业纯钛管道的焊接施工。选择组织有经验的施工技术人员、质检人员和优秀焊工、管工来进行施工，确保特殊材质管道施工质量。 2、编制依据 2.1 中国天辰工程有限公司设计图纸 2.2 内蒙古伊东集团东兴氯碱化工综合利用项目招标文件。 2.3 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97； 2.4 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98； 2.5《纯钛施工及验收规范》SH3502-2000 2.6 中国化学工程第十六建设公司《焊接工艺评定汇编》。 2.7 我公司承建的多套离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》和施工总结。 3、钛管的焊接性分析 钛是一种非常活泼的金属，与氧的亲和力很大。常温下在钛金属表面与氧生成稳定而致密的氧化膜，该层氧化膜的存在，使得钛在常温下有很高的稳定性和耐腐蚀性。 随着温度的升高，钛吸收氧、氢、氮的能力也随之明显上升。钛从250℃开始吸收氢，从400℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮。钛金属中氧、氢、氮含量增加将使材料的塑性显著下降。因此，焊接时必须对焊缝及附近250℃以上高温区域进行保护，防止空气中的氧、氮和水汽等污染。焊接时焊缝必须使用拖罩进行滞后保护并对管子焊缝背面进行充氩保护。 钛焊接较易产生气孔缺陷，焊接前必须清除焊丝、焊接坡口及附近母材表面
目录 1. 工程概况 (2) 2. 编制依据 (2) 3. 施工方法及技术要求 (2) 4. 焊接 (4) 5. 焊接前准备 (5) 6. 焊接工艺 (7) 7. 焊接施工注意事项 (9) 8. 焊接施工管理 (9) 9. 质量标准 (10) 10. 施工工机具计划 (12) 11. 劳动力计划 (13) 12.施工用手段用料 (13) 13. 安全技术措施 (14)
1.工程概况 20万吨／年离子膜烧碱装置电解工序现有钛管约850米，最大管径DN700，最小管径DN25，主要分布在电解厂房、脱氯框架、淡盐水受槽、阳极液排放槽周围，现场管道安装密集、施工难度大；另钛材的焊接工艺要求尽量减少现场固定口的焊接工作量，加上钛材焊接的特殊性，为保证焊接质量，特编制本方案。 2、编制依据 2-1成达公司设计的施工蓝图 2-2 离子膜烧碱装置《施工组织设计》 2-3 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97 2-4 《钛管道施工及验收规范》HGJ217-86 2-5 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 2-6 中国化学工程第六建设公司《钛管道焊接工艺指导书》 2-7 中国化学工程第六建设公司《施工方案及工法》 3、施工方法及技术要求 3-1 管道焊接施工工序流程如下： 施工准备—管材检验—下料—坡口加工—焊丝、坡口表面清理及坡口尺寸修整—焊件组对—焊接—焊缝外观、颜色检查—焊缝射线检查—管道试压--系统吹扫。 3-2 焊接工艺评定及焊工考试 施工前按SHJ502-86、HGJ217-86《钛管道施工及验收规范》中的有关规定进行焊接工艺评定，并根据评定结果所编制的焊接工艺说明书、指导焊工严格进行培训，培训的焊工还需按SHJ502-86、HGJ217-86中的附录二进行焊工考试，考试合格方可上岗施焊
钛材料焊接技术 一．影响钛材焊接质量的因素 1.气体杂质对焊缝金属性能的影响 钛具有很高的化学活泼性，与空气中的氧、氮有极高的亲和力。在较低的温度下，钛与氧相互作用生成一层致密的氧化膜，随着温度的提高，氧化膜的厚度随之增厚，超过600℃钛开始吸氧并使氧溶解到钛中。温度再高，钛的活性就会急剧增加并与氧发生激烈反应而生成钛的氧化物。钛在300℃以上开始吸氢，在700℃以上开始吸氮。氧和氮对钛污染的结果是使钛强度和硬度增高而塑性降低。氮比氧的影响程度更大，氢在钛中含量从0.01%～0.05%会使焊缝金属的冲击韧性急剧下降，而塑性却下降较少。这是氢化物引起的脆性，即所常说的“氢脆”。氢也是引发焊缝产生气孔的根源。 熔化焊接过程中，熔池像一个小冶金炉，熔融金属暴露在大气中。如果不采取相应的防护措施使熔融的金属钛与空气隔绝，则氧、氮、氢等气体元素就会熔入钛中，形成脆性氧化物或氮化物，致使焊缝金属的塑性急剧降低，拉伸强度提高，严重的情况下将发生脆断，塑性等于零。 2.其他杂质对焊缝金属性能的影响 其他杂质是指除气体杂质外，可能熔入熔池的杂质。其来源可能是焊接操作环境不清洁、戴脏手套触摸钛焊件遗留下油污、焊接前用棉纱擦洗接头、坡口可能留下的棉絮、焊接生产环境与钢铁焊接生产混合可能产生的铁锈、水分和其他一些有机物等。这些污染物在电弧高温作用下分解出氧、氢、氮、碳等元素，然后溶于熔融的钛中。当这些元素的量超过在钛中的溶解度时，便形成相应的化合物（TiO2 TiH2 TiN TiC)。这些化合物随着熔池结晶而进入钛的晶格中，致使钛的晶格畸变、歪曲，从而改变了钛的力学性能。 有些微量元素少量溶入钛中，如果其量不超过允许的范围是可以的，有时也是我们所希望的。但超量的杂质元素含量是不允许的，特别是有机物杂质，有百害而无一利，这是因为这些杂质元素除使钛焊接的力学性能变差，降低而腐蚀性外，还是焊缝中产生气孔的根源。
目录 1.0 编制目的和适用范围 2 2.0 编制依据 2 3.0 工程概况 2 4.0 施工作业准备 2 5.0 施工质量措施 4 6.0 施工程序及方法 4 7.0 施工作业的安全环境技术措施 6 1.0 编制目的和适用范围 本措施是编号DHPI.gzb-AⅡ-CS-Q-024作业指导书的补充，适用于岱海1期2#机组，凝汽器冷凝管与管板的密封焊接。由于冷凝钛管的焊接要求高、量大，为了提高焊接水平特编制本作业指导书，施工中应严格执行作业指导书中有关内容。 2.0 编制依据 2.0.1 厂家提供的《600MW汽轮机安装图纸》 2.0.2 《火力发电厂焊接技术规范》 DL/T 869－2004 2.0.3 《电站钢结构焊接通用技术条件》DL/T678－1999 2.0.4《火电施工检验及评定标准》（焊接篇1996版） 2.0.5《钛材管板焊接技术规程》（SD339-89） 3.0 工程概况 3.0.1 内蒙古岱海电厂一期2#机组共有LP、HPG两台凝汽器，每台凝汽器有4块管板，每块管板上有9729 只管孔。管板为复合板，材质为SA516Gr70＋SA265Gr1。每台凝汽器有ф25×0.5钛管18096根，ф25×0.7钛管1362根，每根管长11208㎜。由于钛管两端均需焊接，总计焊口77832道。 3.0.2 主要焊接项目及工作量 3.0.2.1 主要焊接项目有：冷凝钛管焊接 3.0.2.2 钢材及工作量见下表（表一）
4.0 施工作业准备 准备4台WZM7－R150型管板自动焊机，一台ZX7－400手工脉冲钨极氩弧焊机。 凝汽器管板循环水侧搭置密封室以防止污染管口，以及由现场非常因素而引起的火灾。密封室内应配有电源和施工用照明及灭火器。 密封室顶部装排汽风扇，排出挥发性气体，改善室内环境。 焊接接头装配型式采用平行接头，相同区域的接头装配误差不超过0.2㎜。 检查、调节、保证焊机各部分连接正确可靠。 在试样板上试焊调整焊接参数至焊出合格焊缝。 用浓度大于95%的酒精或丙酮清洗待焊部分管口。 在穿管前必需把焊缝清理干净，用浓度大于95%酒精或丙酮清理油污。 胀口后用电刷和丙酮清理保证焊口的清洁干净才可施焊。 补焊用焊丝使用前应清除油污，用酒精清洗。 4.0.1 组织机构 4.0.2 焊接人员 4.0.2.1 焊接人员包括焊接技术人员、焊接质量人员、焊接安监人员、焊接检验人员、焊接施工人员。 4.0.2.2 焊接技术人员 1）掌握工程概况，熟悉并正确运用有关规程。 2）组织和参与焊接工艺评定，制定焊接作业指导书。 3）进行施工过程中技术指导和技术监督。
钛合金焊接工艺 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
关键词：焊接；钛合金；焊丝；氩气；氩弧焊 摘要：本文阐述了钛及钛合金的材料特点及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易产生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺陷，进行了焊接性试验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断摸索，以及对试验过程出现的问题的合理分析，总结出钛及钛合金焊接工艺特点及操作要领。 一、钛及钛的分类及特点 国产工业纯钛有TA1、TA2、TA3三种，其区别在于含氢氧氮杂质的含量不同，这些杂质使工业纯钛强化，但是塑性显着降低。工业纯钛尽管强度不高，但塑性及韧性优良，尤其是具有良好的低温冲击韧性；同时具有良好的抗腐蚀性能。所以，这种材料多用于化学工业、石油工业等，实际上多用于350℃以下的工作条件。根据钛合金退火状态的室温组织，可将钛合金分为三种类型：α型钛合金、(α+β)型钛合金及β型钛合金。α型钛合金中，应用较多的是TA4、TA5、TA6型的Ti-AI系合金和TA7、TA8型的Ti+AI+Sn合金。这种合金室温下，其强度可达到931N/mm2，而且在高温下（500℃以下）性能稳定，可焊性良好。β型钛合金在我国的应用量较少，其使用范围有待进一步扩大。 二、钛及钛合金的焊接性 钛及钛合金的焊接性能，具有许多显着特点，这些焊接特点是由于钛及钛合金的物理化学性能决定的。 1.气体及杂质污染对焊接性能的影响
在常温下，钛及钛合金是比较稳定的。但试验表时，在焊接过程中，液态熔滴和熔池金属具有强烈吸收氢、氧、氮的作用，而且在固态下，这些气体已与其发生作用。随着温度的升高，钛及钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升，大约在250℃左右开始吸收氢，从400℃开始吸收氧，从600℃开始吸收氮，这些气体被吸收后，将会直接引起焊接接头脆化，是影响焊接质量的极为重要的因素。 （1）氢是影响氢是气体杂质中对钛的机械性能影响最严重的因素。焊缝含氢量变化对焊缝冲击性能影响最为显着，其主要原因是随缝含氢弹量增加，焊缝中析出的片状或针状TiH2增多。TiH2强度很低，故片状或针状卫HiH2的作用例以缺口，合冲击性能显着降低；焊缝含氢量变化对强度的提高及塑性的降低的作用不很时显。 （2）氧的影响氧在钛的α相和β想中都有有较高的熔解度，并能形成间隙固深相，使用权钛的晶伤口严重扭曲，从而提高钛及钛合金的硬度和强度，使塑性却显着降低。为了保证焊接接应的性能，除了在焊接过程中严防焊缝及焊按热影响区发主氧化外，同时还应限制基本金属及焊丝中的含氧量。 （3）氮的影响在700℃以上的高温下，氮和钛发生剧作用，形成脆硬的氮化钛（riN）而且氮与钛形成间隙固溶体时所引起的晶格歪挪程度，比是量的氧引起的后果更为严重，因此，氮对提高工业纯钛焊缝的抗拉强度、硬度，降低焊缝的塑性性能比氧更为显着。 （4）碳的影响碳也是钛及钛合金中常见的杂质，实验表明，当碳含量为%时，碳因深在α钛中，焊缝强度极限有些提高，塑性有些下降，但不及氧氮的作用强烈。但是当进一步提高焊缝含碳量时，焊缝却出现网状TiC，其数量随碳含量
长春化工（盘锦）有限公司100kt/a离子膜烧碱项目 钛管道施工方案编制： 审核： 审批： 中国化学工程第六建设公司第五分公司 长春化工盘锦项目部 2012年10月10日
目录 1．工程概况 (2) 2．编制依据 (2) 3．施工方法及技术要求 (3) 4．工程特点 (3) 5．施工要求 (3) 6．焊接工艺 (6) 7．焊接检验 (7) 8．施工质量控制 (8) 9．安全管理及注意事项 (9) 10．现场文明施工管理 (9) 11．劳动力安排 (10) 12．手段用料一览表 (11) 13．施工机具、设备一览表 (12)
本方案主要描述烧碱工程钛管道施工的一般程序和方法，钛管主要分布在电解厂房、脱氯框架、阳极液排放槽周围，现场管道安装密集、施工难度大；另钛材的焊接工艺要求尽量减少现场固定口的焊接工作量，加上钛材焊接的特殊性，为保证焊接质量，特编制本方案。 2．编制依据 2.1 长春化工盘锦烧碱项目施工图纸 2.2 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010 2.3 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011 2.4 中国化学工程第六建设公司《钛管道焊接工艺评定、指导书》 2.5 中国化学工程第六建设公司《钛管道施工工法》（部级） 2.6 《钛管道施工及验收规范》SH3502-2000 3．施工方法及技术要求 3.1 管道焊接施工工序流程如下： 施工准备—管材检验—下料—坡口加工—焊丝、坡口表面清理及坡口尺寸修整—焊件组对—焊接—焊缝外观、颜色检查—焊缝射线检查—管道试压--系统吹扫。 3.2 焊接工艺评定及焊工考试 施工前按SH3502-2000《钛管道施工及验收规范》中的有关规定进行焊接工艺评定，并根据评定结果所编制的焊接工艺说明书、指导焊工严格进行培训，并进行焊工考试，考试合格方可上岗施焊。
钛管焊接工艺 1.1 钛管的设计技术条件与标准 1.1.1 设计技术条件 1.1.1.1 管材及配件材质IN17850 3.7025,3．7035,3．7055．其化学成分如下表：序号材料号牌号化学成分DINl7850 (级别) Ti C Fe N O H 1 3.7025 余量≤0.08≤0.20≤0.05 0.03～0.1 2 ≤0.013 2 3.7035 Ⅱ余量≤0.08≤0.25≤0.05 0.07～0.18 ≤0.013 3 3.7055 Ⅲ余量≤0.10≤0.30≤0.05 0.15～0.25 ≤0.013 1.1.1.2 管材规格：φ508×4.5，φ408×14，φ26.9×l.5,φ21.3× 2.6。 1.1.1.3 钛管工作条件；温度224℃，压力 2.5MPa，介质醋酸，溴化物。 1.1.1.4 管道质量要求：焊接接头系数1，焊缝射线检验100%，水压试验力3.75MPa，气密性试验压力0.625MPa 1.1.2 技术标准 1.1. 2.1 管道工程钛材焊接规范LON1015E 1.1. 2.2 钛管施工技术条件伍德公司标准 1.1. 2.3 钛管施工及验收规范SHJ502-86 1.2 焊接特点 钛管焊接是利用惰性气体对焊接区进行有效保护的TiG焊接工艺。由于钛材具有特殊的物理化学特性，因而其焊接工艺与其它金属存在较大差异。焊接时必须保证：（1）焊接区金属在250℃以上不受活性气体N，0、H
及有害杂质元素C，F e，Mn等的污染。（2）不能形成粗晶组织。（3）不能产生较大的焊接残余应力和残余变形。所以，焊接过程须按合 理的工艺，严格按工序质量管理标准，实行全过程的质量控制。使人、机、料、法各因素均处于良好的受控状态，从而在合理的工期内，保证钛管的焊接质量。 2 材料、设备及工具要求 2.1 钛管及配件；应具有制造厂的出厂合格证和质量证明书。经复验其规格、化学成分、力学性能及供货状态均应符合DIN17850标准的要求。 2.2 焊接材料 2.2.1 焊丝：焊丝牌号为ERTi-2。选择焊丝应符合：（1）焊丝的化学成分和力学性能应与母材相当；（2）若焊件要求有较高的塑性时，应采用纯度比母材高的焊丝。 2.2.2 焊丝在使用前要进行材质复验，检查出厂合格证和质量证明书；焊丝表面应清洁，无氧化色、无裂纹、起皮、斑疤和夹渣等缺陷。焊丝的化学成分应符合AWS A5．16一70的有关规定。 2.2.3 氩气：工业一级纯氩，纯度不得低于99．98%，含水量小于50Mg/L氩气在使用前先检查瓶体上的出厂合格证，以验证氢气的纯度指标，然后检查瓶阀有无漏气或失灵现象。 2.2.4 钨极：选用φ2.0～φ 3.0 mm铈钨极，其化学成分应符合如下要求： 成份% 牌号W CeO Fe2O3+Al2O3 SiO2 Mo CuO
钛焊接工艺 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
工业纯钛焊接工艺试验及焊接接头质量控制 齐鲁石化公司检修公司聂振海 钛及钛合金具有比重小，强度高及良好的高、低温性能，它在湿氯气中，氧酸盐、尿素、硝酸、石酸、石炭酸等大多数酸、碱、盐介质中有优异的抗裂性能和耐腐蚀性能，使之成为一种前景广范的新型结构材料，越来越广泛地应用在石油化工、军工、宇航、制药等各个领域。 但是，由于钛在高温下，有很强的化学活泼性，熔点高，热熔量小，导热性差等特点，因此它的可焊性具有与碳钢、普通低合金钢、不锈钢、铝、铜等不同的显着特点。 为了广开生产门路，适应我公司化工生产的需要，我们进行了工业纯钛焊接工艺试验及焊接接头质量控制的专题研修。现简述如下： 一、工业纯钛的种类及性能 工业纯钛的牌号用汉语拼音字母TAx表示。TAD是碘法钛，TA 4—TA 8 、 TB 2、TC 1 ~TC 10 是钛合金。工业纯钛有TA 1 、TA 2 、TA 3 ，其化学成分及常温机械 性能见表1。 工业纯钛的化学成分及板材的室温机械性能表1
钛的机械性能与纯度有关，钛纯度越高，强度越低，但塑性增加。杂质与钛形成脆性化合物，使塑性、韧性急剧降低，因此，钛中杂质受到严格限制。钛与钢、铝、铜的部分物理性能比较见 表2。 钛与钢、铝、铜的部分物理性能比较表2 钛的导热系数小，比热小，电阻系数大，与不锈钢相比在焊接时，所需功率还要小，而且焊透性也较好。 二、工业纯钛的可焊性特点 1、高温下易氧化 工业纯钛的化工性质非常活泼，虽然常温下比较稳定，但在高温下易吸收氢、氧、氮等气体而变脆，使塑性显着下降。 为了防止上述有害气体的污染，在焊接时需要采用特殊的工艺措施。- - -
钛管施工工艺、技术要求 一、材料堆放及产品防护 钛管及其配件在开箱之后应妥善保管，严格按照场内所有分的“原材料区”“半成品”堆放在枕木上，避免与其它材料钢材接触；预制阶段严格按照施工要求进行，使用专用场地工具专人进行加工；所有钛管在运输和现场安装之前，都必须清理干净，用塑料布缠绕包装；阀门密封面表面涂清漆或黄油，用塑料盖或塑料布包扎保护。现场安装过程中，现场不得有对钛管产生破坏性的交叉作业 二、钛管道预制及安装要求 1、所有参与施工的人员必须仔细阅图，熟悉管线的走向、材料选用、连接方式、安装位置及各种技术要求。 2、管线在地面做好深度预制,核对施工图与施工现场后反复核算下料尺寸，避免预制尺寸与现场尺寸不符。所有与管廊碰头管线要现场实测。尽量减少高空固定焊，固定焊焊口要留有调整量，固定口所在位置要便于组对、焊接。 3、管子在场内所划分的“切割、下料、打磨”区域内进行，切割表面不得过热变色，否则必须去掉污染层。 4、下好料的管线及预制完的管段需用记号笔在管线清楚的标明区号、管号、下料长度并在图上作好标记。 6、管道安装过程中严禁损坏管道。吊装必须采用尼龙吊带和尼龙卡扣。吊装如果采用钢丝绳、卡扣，不得与管道直接接触，必须用木板或石棉制品予以隔离。 四、焊接及检验 1 焊接材料：焊丝：ERTi-2 保护气：用纯度为99.995%,含水量不应大于50Mg%m3的氩气，对焊接熔池及焊接接头内外表面温度高于400℃的区域均采用氩气保护。 2 焊前准备 （1）坡口加工 钛管切割后，采用氧化铝砂轮机打磨出坡口，坡口角度为单边30°±2.5°，钝边0.5—1.5mm。加工坡口不允许使母材产生过热变 色。