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通用焊接工艺规范1 碳素钢、合金钢及不锈钢的焊接1.1焊前准备1.1.1 焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件的规定，当无规定时，符合本规范附录A.0.1的规定.1.1.2 焊件的坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
1.1.3 焊件组焊前应将坡口及其两侧表面不小于20 mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，不得有裂纹、夹层、加工损伤、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。
油污清理方法如下，首先用丙酮或四氯化碳等有机溶剂擦洗，然后用不锈钢丝刷清理至露出金属光泽，使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理。
1.1.4 管子或管件、筒体对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm；1.1.5 焊缝的设臵应避开应力集中区，便于焊接和热处理，并应符合下列规定：（1）钢板卷筒或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍，且不应小于100 mm，同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200 mm；（2）除焊接及成型管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应小于管子外径，且不应小于l00 mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50 mm。
同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径；（3）不宜在焊缝及其边缘上开孔。
（4）不锈钢焊件焊接部位两侧各l00 mm范围内，在施焊前应采取防止焊接飞溅物粘污焊件表面的措施：可将石棉置于焊接部位两侧等。
1.1.6 焊条、焊丝在使用前应按规定进行烘干、保温，并应在使用过程中保持干燥。
焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。
常用焊材烘干温度及保持时间见表4。
表4 常用焊材烘干温度及保持时间接上表：1.2焊接工艺要求1.2.1 碳素钢及合金钢焊接材料的选用，应符合设计文件的规定，当无规定时，符合本规范附录B第 B.0.1条及第B.0.2条的规定。
非合金钢，碳钢，合金钢，铸铁，焊接工艺解析Fe-Fe3C相图第一章：非合金钢（碳钢）铁碳合金：是以铁和碳为基本组元组成的合金，是钢和铸铁的统称一、非合金钢:含碳量小于2.11%，并含有少量的锰、硅、磷、硫、等杂志元素的铁碳合金。
碳钢的分类：1、按含碳量分类：2、1）、低碳钢（W c<0.25%）2）、中碳钢（W c =0.25~0.60%）3）、高碳钢（W c >0.60%）2、按质量分类1）普通质量碳钢（W s≥0.045%、W p≥0.045%）2）优质碳钢3）特殊质量碳钢（W s≤0.020%、W p≤0.020%）3、按用途分类1）碳素结构钢2）优质碳素结构钢3）碳素工具钢4）碳素碳钢按脱氧方式不同：●沸腾钢（F）脱氧不完全的钢●镇静钢（Z）完全脱氧的钢●半镇静钢（b）●特殊镇静钢（TZ）通常Z和TZ可省略，如：Q235-A·F表示≥235MPa，质量等级为A级。
脱氧方法为沸腾钢的碳素结构钢。
3普通碳素结构钢的牌号、主要成分、力学性能(摘自GB/T700-1988)●如45钢，表示其平均含碳量（万分数）为0.45%。
●优质碳素结构钢分为普通含锰量（W Mn≤0.7%）和较高含锰=0.7%~1.2%）两类。
含锰量较高的优质碳素结构钢量（WMn在两数字后面加Mn字，脱氧方法表示法同碳素结构钢。
碳素工具钢碳素工具钢含碳量比较高（W C =0.65%~1.35%）,硫、磷杂志含量较少，一般经淬火，低温回火后硬度比较高，耐磨性好，但塑性较低。
主要用于要求不很高的刃具，量具和模具。
碳素工具钢的牌号用<碳>的汉语拼音首字母<T>后加数字组成。
数字表示钢中的平均含碳量的千分数，如T9钢，表示钢种平均含碳量为0.9%的优质碳素工具钢，查表可知，随着钢号的增大，含碳量的增大，钢的硬度和耐磨性也增加，但韧性却降低。
碳素铸钢铸钢的含碳量一般在0.15%~0.6%范围。
低碳钢与低合金钢焊接工艺摘要：生产加工技术飞速发展，我国工业已经朝着现代化、自动化、智能化方向发展，对机械设备及相关零部件加工制造精度不断提高，相关元件复杂度随之增强，用以满足日益提高的工业生产制造需求。
其中，金属作为常见的加工材料，其自身化学性质、物理性质、机械等性质存在差异性，无法完全满足机械加工及生产制造需求，为此需通过焊接将异种金属整合在一起，使其物理性质、化学性质、机械等性质均符合生产制造标准。
然而，相较于西方发达国家，我国异种金属焊接工艺研究基础相对薄弱，未形成极具导向性的工艺标准，用以整合低碳钢与低合金钢，这也为开展相关研究活动提供机会。
基于此，为使低碳钢与低合金钢得以有效焊接，探究相关焊接工艺显得尤为重要。
关键词：低碳钢；低合金钢；焊接工艺前言：低碳钢以及低合金钢焊接工艺属于异种金属材料焊接类型。
利用异种钢焊接结构可以提高焊接的经济成本，节约贵重材料，并且有利于提高构件的应用性能。
异种金属构成的焊接结构应用范围比较广泛，在石油、矿山、化工等领域都有所应用。
低碳钢以及低合金钢都属于珠光体钢，这两种异种钢焊接结构的应用比较普遍。
低碳钢的焊接性能比较优良，并且钢材成本相对较低。
而普通低合金钢能够在碳钢的基础上加入微量合金元素，促使碳钢组织变化形成较强屈服强度以及韧性的钢材结构。
1、什么是低碳钢低碳钢，是一种钢铁材料，属于碳素钢分类，之所以被分在碳素钢下面是因为其中的碳含量所决定。
因为低碳钢的含碳量只有25%，并且低碳钢的强度比较低，并且质地非常软，所以它还有另外一个名字“软钢”。
低碳钢主要包括大部分普通碳元素结构的钢铁，以及某一部分具有优质碳素结构的钢铁。
这些钢铁不用经过加工就可以直接用于工程中，因为低碳钢在加热过后非常容易冷却并且非常容易成形，所以可以通过多种方式对低碳钢进行成形。
因为低碳钢的碳素含量的原因，低碳钢也具有非常好的焊接性，非常容易被加工。
2、焊接环境管道焊接的环境控制是制约焊接质量的重要因素之一。
各种材料焊接⼯艺各种材料焊接⼯艺各种材料焊接⼯艺8.1碳钢、合⾦钢焊接8.1.1碳钢的焊接碳钢是最容易焊接的⼀种⾦属，适⽤于碳钢的焊接⽅法很多，氧–⼄炔⽓⽓焊、药⽪焊条电弧焊、埋弧焊、⽓体保护电弧焊、等离⼦弧焊、电渣焊、电阻焊、磨擦焊、热剂焊、钎焊等，⼏乎所有焊接⽅法都能适⽤。
碳钢以铁为基础，以碳为合⾦元素，碳含量⼀般不超过 1.0%，此外，含锰量不超过1.2%，硅量不超过0.5%，皆不作为合⾦元素。
⽽其他元素，如镍、铬和铜等，更控制在残余量的限度内，远⾮合⾦成分。
杂质元素，例如硫、磷、氧、氮等，根据钢材品种和等级的不同，也都有严格限制。
碳钢的焊接性主要取决于碳含量，随着碳含量的增加，焊接性逐渐变差。
碳钢中的锰和硅对焊接性也有影响。
它们的含量增加，焊接性变差，但不及碳作⽤强烈。
锰和硅的影响可以折算为相当于多少碳量的作⽤，这样适⽤于碳钢的碳当量（Ceq）经验公式如下：Ceq= C + Mn/6+Si/24 (%)Ceq 值增加，则产⽣冷裂纹的可能性增加，焊接性变差。
通常，Ceq⼤于0.4时，冷裂纹的敏感性将增⼤，另外，焊接冷却速度也会影响焊缝和热影响区组织，从⽽影响母材的焊接性。
（1）低碳钢的焊接1)焊接性低碳钢含碳量低，锰、硅含量⼜少，所以通常情况下不会因焊接⽽引起严重硬化或淬⽕组织。
这种钢材的塑性和冲击韧性优良，焊成的接头塑性和冲击性也良好，焊接时，⼀般不需预热、层间温度和后热，焊后也不必采⽤热处理改善组织，可以说，整个焊接过程中⽏需特殊的⼯艺措施，其焊接性优良。
2)焊接材料的选⽤a.焊接低碳钢时⼤多使⽤E43××系列的焊条，因为低碳钢结构通常使⽤GB700-88的Q235牌号钢材制造，这类钢材的抗拉强度平均值为417.5N/mm2（42. kgf /mm2），⽽E43××系列焊条熔敷⾦属的抗拉强度不⼩于420N/mm2（43 kgf /mm2），在⼒学性能上正好与之匹配。
压力管道的管道材料的焊接工艺及其要求近年来，随着工业化程度的不断提升和科技水平的不断发展，压力管道在工业生产中得到了广泛的应用。
它在石化、煤化工、城市供水、天然气输送等领域都有着重要的作用。
而在压力管道的生产和维护中，焊接工艺是至关重要的环节之一。
因此，本文将从压力管道的管道材料出发，深入探讨其焊接工艺及其要求。
一、管道材料的常用种类在压力管道生产中，常见的管道材料主要包括碳素钢、合金钢、不锈钢、塑料、玻璃钢等。
不同的材料有着不同的特征和应用场景，因此在进行管道材料的焊接工艺时，需要针对不同的材料类型进行适当的调整。
1.碳素钢：碳素钢是市场上应用较为广泛的一种材料，具有寿命长、耐腐蚀、成本低等特点，是制造低压管道的常用材料之一。
2.合金钢：与碳素钢相比，合金钢具有更高的强度和耐腐蚀性能，因此在高压管道和危险化学品输送管道中得到广泛应用。
3.不锈钢：与其他材质相比，不锈钢的耐腐蚀性能尤为突出，而且可以抗氧化腐蚀和化学性腐蚀，其性能也越来越接近于钛合金。
4.塑料：塑料的优点在于重量轻、成本低且使用寿命长，在民用领域得到了广泛的应用，如城市自来水管道、下水道和燃气管道等等。
5.玻璃钢：玻璃钢是一种理想的轻质高强材料，可用于制造管道、储罐和雕塑等制品。
它有耐腐蚀、抗老化、防水、隔音、耐磨、透光等特性。
不同材料的焊接工艺不同，本文将以碳素钢、合金钢为例，详细探讨其焊接工艺和要求。
二、管道焊接工艺和要求1.碳素钢管道的焊接工艺及其要求碳素钢管道的焊接工艺主要有TIG焊接、MIG焊接和手工焊接等。
其中，TIG焊接比较适合焊接薄壁管材和不锈钢管材，MIG焊接则比较适合焊接大口径管道等。
碳素钢管道的焊接质量要求高，必须保证焊缝无裂纹、无夹渣、无气孔、无裂纹，同时要保证焊接工艺的稳定性和可操作性。
在焊接过程中，需要注意以下几个方面：（1）准备工作：将管材进行理顺、测量尺寸、除锈、剃毛等处理，以保证管材表面干净整洁。
现场低碳钢及低合金钢管道焊接工艺规程编制说明为了适应现场施工管理需要，力求做到简单、易懂、可操作性强，故根据国家有关的标准，编制本工艺规程。
目录一焊工资格-------------------------------------------------------------------55 二焊接工艺评定-------------------------------------------------------------55 三焊接设备-------------------------------------------------------------------55 四焊接材料-------------------------------------------------------------------56 五焊接工艺-------------------------------------------------------------------56 六检验-------------------------------------------------------------------------58 七焊缝返修-------------------------------------------------------------------58 八焊接规范参数、母材分类分组表及焊接作业指导书-------------58一、焊工资格1、从事现场管道焊接的焊工，必须持有市质量技术监督局颁发的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证，且仅能从事考试合格项目范围内的焊接工作，合格项目有效期期满应及时复考以免超期上岗。
二、焊接工艺评定1、焊接前，应按国家标准GB50236或JB4708进行焊接工艺评定，直至合格为止。
2、焊接工艺评定是在焊接性试验基础上进行的生产前工艺验证试验，应在制定焊接工艺指导书以后，焊接产品以前进行。
6 碳素钢及合金钢的焊接
6.1 一般规定
6.1.1 本章适用于含碳量小于或等于0.30%的碳素钢、低合金结构钢、低温钢、耐热钢、不锈钢、耐热耐蚀高合金钢现场焊接设备和管道的手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊及氧乙炔焊。
6.1.2 焊缝的设置应避开应力集中区，便于焊接和热处理，并应符合下列规定：
6.1.2.1 钢板卷管或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍，且不应小于100 mm，同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200 mm；
6.1.2.2 加热炉受热面管子的焊缝中心与管子弯曲起点、联箱外壁及支、吊架边缘的距离不应小于70 mm；同一直管段上两个对接焊缝间的距离不应小于150 mm；
6.1.2.3除焊接及成型管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应
小于管子外径，且不应小于l00 mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50 mm。
同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径；
6.1.2.4 不宜在焊缝及其边缘上开孔，当不可避免时，应符合本规范第11.3.9条的规定。
6.1.3焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接作业指导书的规定。
当无规定时，埋弧焊焊缝坡口形式及尺寸应符合现行国家标准《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB 986的规定，其他焊缝坡口形式和尺寸应符合本规范附录C第C.0.1条的规定。
6.2 焊前准备
6.2.1焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
6.2.2焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于l o mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。
6.2.3除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进行强行组对。
6.2.4 管于或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm；
6.2.5设备、容器对接焊缝组对时的错边量应符合表6.2.5及下列规定。
6.2.5.1只能从单面焊接的纵向和环向焊缝，其内壁最大错边量不应超过2mm；
6.2.5.2 复合钢板组对时，应以复层表面为基准，错边量不应超过钢板复层厚度的50%，且不应大于1mm。
6.2.6 不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之内。
当内壁错边量超过本规范第6.2.4条及第6.2.5条规定或外壁错边量大于3nim时，应对焊件进行加工(图6.2.6)。
(a)内壁尺寸不相等
(b)外壁尺寸不相等
(c)内外壁尺寸均不相等(d)内壁尺寸不相等的
削薄
图6.2.6 不等厚对接焊件坡口加工
注：用于管件时如受长度条件限制，图(a)①、(b)①和(c)中的l 5°角允许改用30°角。
6.2.7 焊件组对时应垫置牢固，并应采取措施防止焊接和热处理过程中产生附加应力和变形。
6.2.8 当焊件采用半自动或自动焊接时，纵焊缝两端宜装上与母材相同或同一类别号材质的引弧板和熄弧板。
6.2.9 不锈钢焊件坡口两侧各l00 mm范围内，在施焊前应采取防止焊接飞溅物沾污焊件表面的措施。
6.2.10 焊条、焊丝在使用前应按规定进行烘干，并应在使用过程中保持干燥。
焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。
6.3焊接工艺要求
6.3.1 焊条、焊丝的选用，应按照母材的化学成分、力学性能、焊接接头的抗裂性、焊前预热、焊后热处理、使用条件及施工条件等因素综合确定。
且应符合下列规定：
6.3.1.1 焊接工艺性能应良好。
6.3.1.2 同种钢材焊接时，焊缝金属的性能和化学成分应与母材相当。
(1)低温钢应选用与母材的使用温度相适应的焊材，
(2)耐热耐蚀高合金钢，可选用镍基焊材。
6.3.1.3 异种钢材焊接时的焊条选用。
(1)当两侧母材均为非奥氏体钢或均为奥氏体钢时，可根据合金含量较低一侧母材或介于两者之间的选用焊材；
(2)当两侧母材之一为奥氏体钢时，应选用25Cr—13Ni型或含镍量更高的焊材。
6.3.1.4 复合钢板焊接时，基层和复层应分别选用相应焊材，基层与复层过渡处的焊接，应选用过渡层焊材。
6.3.1.5碳素钢及合金钢焊接材料的选用，宜符合本规范附录D第 D.0.1条及第D.0.2条的规定。
6.3.2埋弧自动焊时，选用的焊剂应与母材和焊丝相互匹配。
6.3.3 定位焊缝应符合下列规定：
6.3.3.1焊接定位焊缝时，应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。
6.3.3.2 定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。
6.3.3.3在焊接根部焊道前，应对定位焊缝进行检查，当发现缺陷时应处理后方可施焊。
6.3.3.4与母材焊接的工卡具其材质宜与母材相同或同一类别号。
拆除工卡具时不应损伤母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。
6.3.4严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。
6.3.5对含铬量大于或等于3%或合金元素总含量大于5%的焊件，氩弧焊打底焊接时，焊缝内侧应充氩气或其他保护气体，或采取其他防止内侧焊缝金属被氧化的措施。
6.3.6 焊接时应采取合理的施焊方法和施焊顺序。
6.3.7施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。
多层焊的层间接头应错开。
6.3.8 管子焊接时，管内应防止穿堂风。
6.3.9 除工艺或检验要求需分次焊接外，每条焊缝宜一次连续焊完，当因故中断焊接时，应根据工艺要求采取保温缓冷或后热等防止产生裂纹的措施，再次焊接前应检查焊层表面，确认无裂纹后，方可按原工艺要求继续施焊。
6.3.10 需预拉伸或预压缩的管道焊缝，组对时所使用的工卡具应在整个焊缝焊接及热处理完毕并经检验合格后方可拆除。
6.3.11低温钢、奥氏体不锈钢、耐热耐蚀高合金钢以及奥氏体与非奥氏体异种钢接头焊接时应符合下列规定：
6.3.11.1 应在焊接作业指导书规定的范围内，在保证焊透和熔合良好的条件下，采用小电流、短电弧、快焊速和多层多道焊工艺，并应控制层间温度。
6.3.11.2 对抗腐蚀性能要求高的双面焊焊缝，与腐蚀介质接触的焊层应最后施焊。
6.3.11.3低温钢焊接完毕，宜对焊缝进行表面焊道退火处理。
6.3.12复合钢焊接应符合下列规定：
6.3.12.1 严禁使用基层和过渡层焊条焊接复层。
6.3.12.2焊接过渡层时，宜选用小的焊接线能量。
6.3.12.3在焊接复层前，应将落在复层坡口表面上的飞溅物清理干净。
6.3.13应根据设计规定对奥氏体不锈钢焊缝及其附近表面进行酸洗、钝化处理。
6.4 焊前预热及焊后热处理
6.4.1进行焊前预热及焊后热处理应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确定。
6.4.2要求焊前预热的焊件，其层间温度应在规定的预热温度范围内。
6.4.3当焊件温度低于0℃时，所有钢材的焊缝应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。
6.4.4对有应力腐蚀的焊缝，应进行焊后热处理。
6.4.5 非奥氏体异种钢焊接时，应按焊接性较差的一侧钢材选定焊前预热和焊后热处理温
度，但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点A。
Cl
6.4.6调质钢焊缝的焊后热处理温度，应低于其回；每火温度。
6.4.7焊前预热的加热范围，应以焊缝中心为基准侧不应小于焊件厚度的3倍；焊后热处理的加热范围，每侧不应小于焊缝宽度的3倍，加热带以外部分应进行保温。
6.4.8焊前预热及焊后热处理过程中，焊件内外壁温度应均匀。
6.4.9焊前预热及焊后热处理时，应测量和记录其温度，测温点的部位和数量应合理，测温仪表应经计量检定合格。
6.4.10对容易产生焊接延迟裂纹的钢材，焊后应及时进行焊后热处理，当不能及时进行焊后热处理时，应在焊后立即均匀加热至200～300℃，并进行保温缓冷，其加热范围应与焊后热处理要求相同。
6.4.11 焊前预热及焊后热处理温度应符合设计或焊接作业指导书的规定，当无规定时，常用管材焊前预热及焊后热处理温度宜符合表6.4.11的规定；设备、容器焊接的焊前预热及焊后热处理温度应符合现行国家标准《钢制压力容器》GB 150的有关规定。
常用管材焊前预热及焊后热处理工艺条件表6.4.11
50℃。
6.4.13 焊后热处理的加热速率、热处理温度下的恒温时间及冷却速率应符合下列规定：6.4.13.1当温度升至400℃以上时，加热速率不应大于(205×25／δ)℃/h，且不得大于330℃/h。
6.4.13.2 焊后热处理的恒温时间应为每25mm壁厚恒温1h，且不得少于15min，在恒温期间内最高与最低温差应低于65℃。
6.4.13.3恒温后的冷却速率不应大于(60×25／δ)℃／h，且不得大于260℃/h，400℃以下可自然冷却。
6.4.14热处理后进行返修或硬度检查超过规定要求的焊缝应重新进行热处理。
