水电水利工程压力钢管不锈钢复合钢板焊接工艺评定

不锈复合钢板的焊接工艺评定试验及应用摘要：随着不锈钢复合钢板爆炸焊接，轧制技术的不断发展，不锈复合钢板以其较低的成本，良好的综合性能，日益受到广泛的重视。

在不锈复合钢板压力器的制造过程中，如真空刮膜转鼓蒸发器等板材，复层均采用1Cr18Ni9Ti，基层材料分别为20g和Q235-A。

由于这些碳素钢的可焊性良好，基层焊接接头对保证整体复合板的强度、刚度要求是没有问题的，据有关资料介绍：不锈复合钢板焊接接头的弯曲性能是焊接工作者必须重视的方面。

对此，文章实施了一系列的焊接工艺评定试验，目的是制定出最佳工艺方案，以提高复合板焊接接头的塑性，同时，保证接头的抗腐蚀性能和其他性能。

文章并对换影响焊接头性能的工艺因素进行分析并提出合适的措施应用于生产。

关键词:坡口；焊接顺序；焊接接头；熔口比；线能量 1 技术要求本试验执行《压力容器安全技术监察规程》、《钢制压力容器》、《不锈复合钢板焊制压力容器技术条件》等相关标准和技术条件。

要求本试验对各种因素的影响有高度的敏感性、良好的再现性和试验生产的方便性。

2 试验材料试验用的板材为爆炸焊接制作的不锈复合钢板，试验所用焊接材料为：全部手工电弧焊：J427，A307，A137。

手工电弧焊+埋弧焊+埋弧自动焊：J427，A307，A137，H08MnA，HJ431。

3 试验过程首先用复层3 mm、基层厚度14 mm的试板分不同焊接方法、不同坡口共六组实验。

第一组、第二组都属于手工电弧焊、焊接参数基本相同、四焊均有基层开始。

不同之处是V型坡口分别开在基层和基层侧和复层侧。

坡口形式和焊接顺序分别由图1和图2所示。

焊后，焊接接头经弯曲试验，结果均未合格。

起裂时的弯曲角，第一组为120°，第二组为100°。

据此，可得初步结论一：坡口开在基层侧和试件，焊接接头的弯曲性能优于坡口开在复层侧的接头。

第三组采用手工电弧焊+埋弧自动焊焊接序号2为埋弧焊，其电流660A～690A，电压39～41V，焊接速度为23m/h。

XXX南水北调中线工程合同编号：XXX压力钢管焊接工艺试验方案批准：审核：编制：河南水建集团有限公司XXX南水北调中线工程项目部年月日目录1、工程概况 (1)2、编制依据 (1)3、施工准备 (2)3.1材料、人员、设备配置 (2)3.2焊接场地 (3)3.3焊条烘干、钢管坡口开设、打磨及质量控制 (3)4、焊接工艺 (4)5、焊接成果整理 (7)6、质量保证措施 (7)7、安全保证措施 (8)压力钢管焊接工艺试验方案1、工程概况本标段包含汝南段和平舆段所有工程以及西平段和上蔡段的穿越工程，主管线总长61.97Km，其中汝南段长26.16Km：起止桩号为K37+250.36～K63+410.36，主管径由1600mm渐变为1400mm，主管线采用外3PE内FBE防腐钢管（TPEP）。

汝南水厂支线起于汝南分水口K63+410.36,止于汝南蓄水池，全长656m，同时在支线桩号R0+620预留汝南水厂分水三通。

支线采用外3PE内FBE防腐钢管（TPEP），管径600mm长150m；管径500mm长506m。

汝南段布置倒虹吸5座：穿鲲鹏河倒虹吸一座，穿柳叶河倒虹吸一座，穿老汝河倒虹吸一座，穿南马肠河倒虹吸两座；穿S206省道顶管一座；支线末端设蓄水池1座；场地管理房1座；修建县管理所一座；流量计、空气阀、排空阀井等各类阀井共计65座，各类镇墩共计42个。

平舆段长35.81Km，起止桩号为K63+410.36～K99+218.76，管径由1200mm渐变为1000mm，主管线采用外3PE内FBE防腐钢管（TPEP）。

同时在管道K99+198.76设分水支管进入蓄水池，支管长180m，管径为1000mm，管材采用外3PE内FBE防腐钢管（TPEP）。

本标段布置倒虹吸5座：韩坡干沟倒虹吸一座、穿荆河倒虹吸一座、穿天水湖倒虹吸两座、穿清河倒虹吸一座；布置顶管6座：穿干二支渠顶管一座、穿开龚公路顶管一座、穿宿鸭湖一干渠顶管一座、穿宿鸭湖二干渠顶管一座、穿S333省道顶管一座、穿老铁路顶管一座；管线末端设蓄水池一个，现地管理房1座；流量计、空气阀、排空阀井等各类阀井共计87座，各类镇墩共计56个。

复合钢板焊接工艺评定使用复合钢板建造化工设备和压力容器是为了节约贵重耐腐蚀金属材料，同时利用低合金高强度钢作基层，提高设备承压能力，从而实现使用性能和经济效果优化组合的目的。

ASME规范第Ⅸ卷，第QW-217条，是关于复合钢板焊接工艺评定的专门条文［1］，是目前最全面、最合理的规定。

1 复合钢板焊接本质以单面坡口为例(图1)，复合钢板的焊接分两步来完成：①焊接基层，把基层坡口填充至H深度，H小于复合钢板的基层厚度T。

这样做的目的是为了防止焊接基层部分时熔化复层金属。

这一阶段的焊接与焊接单一基层材料没有任何区别。

②焊接复层，其基本要点是保持尽量浅的熔深，以减轻基层材料对耐蚀熔敷金属的稀释作用。

不难看出，这一阶段焊接的实质，就是在基层材料上堆焊耐蚀金属。

把复合钢板的焊接明确理解为基层材料的焊接和在基层材料上堆焊耐蚀金属，对正确理解ASME规范关于复合钢板焊接工艺评定条款，恰当而灵活地进行评定实验，并充分利用评定结果是至关重要的。

图1单面坡口焊接2 ASME规范规定2.1 评定方法当设计计算计入复层金属厚度时，需要用复合钢板进行评定实验。

在拉伸试件和弯曲试件上都必须保留全厚度的复层金属。

对强度计算时不考虑复层金属厚度的情况，规范规定了两种方法。

第一种方法与前面的相同。

第二种方法则完全不用复合钢板，只用基层材料，分别制备1件坡口焊试板和1件耐蚀金属堆焊试板，再分别在其上取样进行力学性能实验和耐蚀堆焊金属化学成分分析。

2.2 评定范围不论上述哪一种情况，也不管采用哪一种方法进行评定。

评定的基层金属厚度都是由实际焊接的基层金属厚度按第QW-451条的规定确定的。

熔敷金属的评定厚度，对基层焊缝也由所用焊接方法实际熔敷的厚度按第QW-451条来确定。

耐蚀熔敷金属的评定范围，下限由化学成分分析来确定，上限没有限制。

对复合钢板复层金属(母材)，没有评定厚度范围的规定和限制。

3 讨论3.1 力学性能实验对设计计算时计入复层金属厚度的情况，拉伸试件和弯曲试件上都必须保留全厚度的复层材料。

不锈钢管对接焊接工艺评定报告一、前言本次实验的目的是评定对不锈钢管对接焊接工艺的适应性和效果。

本次对接焊接是在指导老师的要求和监督下进行的，严谨的操作，严格的标准，以期求得最好的实验结果。

通过对不锈钢管的焊接，探究其焊接后的自然状态，包括其硬度，强度，塑性等物理性能，以及焊接的平整度，连接强度等。

同时，也对焊接工艺进行全面的评价和分析，从而提出对焊接工艺的改进建议。

二、实验材料及方法实验材料：不锈钢管，焊接设备，安全防护用品等实验方法：采用对接焊接工艺，进行不同焊接参数下的不锈钢管焊接实验。

三、实验结果及分析通过对不锈钢管的对接焊接后，对焊接处进行硬度，强度等物理性能测试，发现在焊接处的硬度，强度相比于未焊接处有所下降，但其下降的幅度并不大，说明不锈钢管的焊接工艺相对比较成熟，能够保证不锈钢管的焊接质量。

在对焊接工艺的评价方面，主要从焊接的平整度，连接强度等方面进行评价。

从实验结果来看，焊接平整度较好，能够满足工艺要求，但连接强度稍弱，仍有改进的空间。

四、改进建议1、提高焊接技术：对焊工的操作技巧和焊接方法进行培训，以期提高其焊接技术，从而提高结构件焊接后的连接强度。

2、优化焊接参数：通过不断地试验和经验积累，可以找出更适合不锈钢管对接焊接的参数，以此提高焊接质量。

3、严格质量控制：应严格控制焊接前的准备工作，保证焊接前的不锈钢管质量，同时，应严格按照焊接工艺规程进行，保证焊接过程的质量。

4、采用更先进的焊接设备：如采用自动焊接设备，可以降低人为因素的影响，提高焊接质量。

四、结论总的来说，不锈钢管对接焊接的工艺有一定的适应性，并且在一定程度上，能够保证焊接后的物理性能。

但是，对接焊接的强度有待提高，需要进行更多的研究和改进。

此外，我们也需要优化工艺参数，提高焊接技术，严格质量控制，以期提高焊接质量。

ICS 27.100F 22备案号：J687—2007中华人民共和国电力行业标准DL/T 5017—2007代替DL 5017—1993水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范Specification for manufacture installation andacceptance of steel penstocks in hydroelectricand hydraulic engineering2007-07-20发布2007-12-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布目次前言1范围2规范性引用文件3总则3.1技术资料3.2材料3.3对测量工具和基准点的要求4压力钢管制造4.1直管、弯管和渐变管的制造4.2岔管和伸缩节制造5压力钢管安装5.1基本规定5.2埋管安装5.3明管安装6压力钢管焊接6.1焊接工艺评定6.2焊工资格6.3焊接的基本规定和工艺要求6.4焊缝检验6.5缺欠处理和焊补7压力钢管焊后消应处理7.1基本规定7.2焊后消应处理8压力钢管防腐蚀8.1表面预处理8.2涂料涂装8.3涂料涂层质量检查8.4金属喷涂8.5金属涂层质量检查9水压试验10包装、运输11验收11.1制造验收11.2安装验收附录A（资料性附录）钢板性能标准和表面质量标准附录B（资料性附录）国外常用于制造压力钢管的钢板附录C（资料性附录）钢板厚度允许偏差和厚度附加值附录D（规范性附录）焊接工艺评定力学性能试板的制备、试样尺寸、试验方法及合格标准附录E（资料性附录）焊接工艺指导书和焊接工艺评定报告推荐格式附录F（规范性附录）钢材按化学成分、力学性能和焊接性能进行分类、分组附录G（规范性附录）不锈钢复合钢板焊接工艺评定附录H（资料性附录）钢管焊接材料选用附录I （规范性附录）涂装前钢材表面除锈等级附录J （资料性附录）大气露点换算表附录K（资料性附录）金属涂层厚度和结合性能的检查条文说明前言本标准是依据《国家发展改革委办公厅关于印发2006年行业标准项目计划的通知》（发改办工[2006]1093号）修订的。

不锈钢管对接焊接工艺评定报告《不锈钢管对接焊接工艺评定报告》一、背景介绍近年来，随着不锈钢管在化工、石油、食品等行业中的广泛应用，对不锈钢管的对接焊接工艺要求也越来越高。

本评定报告旨在评定一种适用于不锈钢管对接焊接的工艺，以确保焊接接头的质量和可靠性。

二、评定内容1.焊接工艺参数2.焊接接头的力学性能3.焊接接头的内部缺陷情况4.焊接接头的外观质量三、评定方法本次评定采用实际样品进行对接焊接，根据焊接工艺参数、力学性能测试、缺陷检测和外观质量评定进行综合评定。

四、评定结果与分析1.焊接工艺参数本次评定使用了倒角坡口，采用氩弧焊接，焊接电流为100A，焊接电压为20V，焊接速度为5mm/s。

根据实际焊接结果，得到的焊缝均匀、牢固，符合工艺要求。

2.力学性能测试对焊接接头进行力学性能测试，包括拉伸试验和冲击试验。

拉伸试验结果显示，焊接接头的抗拉强度达到了不锈钢管的要求。

冲击试验结果显示，焊接接头的韧性良好，符合不锈钢管对冲击性能的要求。

3.缺陷检测对焊接接头进行X射线检测和超声波检测。

结果显示，焊接接头无内部缺陷，符合不锈钢管的质量要求。

4.外观质量评定对焊接接头的外观质量进行评定，包括焊缝的光洁度、焊缝的均匀性等。

结果显示，焊接接头的外观质量良好，符合不锈钢管的要求。

五、总结与建议通过对不锈钢管对接焊接工艺的评定，证明了该工艺能够满足行业的要求，焊接接头的质量和可靠性得到了保证。

在实际应用中，需要注意焊接工艺参数的控制和焊接接头的外观质量的检查，以提高整体焊接质量。

1.标准号XXX-XXX-XXX.2.XXX期刊，XX卷，XX页。

3.XXX报告，XXX年。

不锈钢复合钢板焊接工艺评定F.1 一般规定F.1.1本工艺评定规定适用于轧制法、爆炸轧制法、爆炸法和堆焊法生产的不锈钢制品。

F.1.2不锈钢复合钢板的焊接工艺评定除应符合本规定外，尚应符合本规范第5.3节焊接工艺评定条件中有关规定。

F.2 焊接工艺评定规则F.2.1试件应以不锈钢复合钢板制备。

F.2.2经评定合格的焊接工艺适用于焊件厚度有效范围，应按试件的覆层和基层厚度分别计算。

F.2.3经评定合格的焊接工艺适用于焊件覆层焊缝金属厚度有效范围的最小值，为试件覆层焊缝金属厚度。

F.2.4试样进行拉伸和弯曲试验时，不锈钢复合钢板焊接接头，包括基层、过渡焊缝和覆层都应得到检测，冲击试验只检测基层部分的焊接接头。

1拉伸试样应包括覆层和基层的全厚度。

2当过渡焊缝和覆层焊缝焊接工艺评定重要因素不同时应取4个侧弯试样。

当过渡焊缝和覆层焊缝焊接工艺评定重要因素相同时尽量取侧弯试样，也可以取2个背弯试样和2个面弯试样。

背弯试验时基层焊缝金属受拉伸。

弯曲试验尺寸应符合表F.2.4的规定。

3 只在基层焊缝区及热影响区做冲击试验。

表F.2.4 弯曲试验尺寸F.2.5力学性能试验的合格指标应符合下列规定：1拉伸试验：每个试样的抗拉强度R m应符合本规范表A.1.4-5复合钢板力学性能表角注中公式（b）的计算结果。

2弯曲试验：试样弯曲到规定的角度后，拉伸面上任何方向不得有长度大于3㎜的任一裂纹或缺陷，试样的棱角开裂不计。

对轧制法、爆炸轧制法、爆炸法生产的不锈钢复合钢板侧弯试样复合界面未结合缺陷的分层、裂纹，允许重新取样试验。

3冲击试验：每个区3个试样为一组的常温冲击吸收能量平均值应符合图样或相关技术文件规定，且不应小于27J，允许有1个试样的冲击吸收能量低于规定值，但不应低于规定值的70％。

不锈钢管对接焊接工艺评定报告
一、技术要求
1，焊接方法
不锈钢管的对接焊接一般采用TIG焊接方法，有时采用MIG/MAG填充焊接方法。

在选择焊接方法时要按照管件的特性来决定。

2，焊接温度
TIG焊时，焊缝要求温补，焊接温度要求在1300℃以上，使焊缝受热深入均匀，以保证接头质量。

MIG/MAG焊接温度要求在900℃―1000℃。

3，焊接前清洗抗氧化
对接焊接操作前，要对焊接部位进行抛光与抗氧化处理。

抛光要求达到RA6.3一下，抗氧化处理时，要采用酸洗液进行清洗。

4，焊接参数
TIG焊时，电流一般设定在40-60A，送丝速度一般设定在3.5-
5M/min，氩气流量一般设定在10-15L/MIN。

MIG/MAG焊时，电流一般设定在250-300A，送丝速度一般设定在5-7M/min，保护气流量一般设定在
12-15L/MIN。

5，焊接缝长
不锈钢管的对接焊接缝长不宜过长，一般控制在300mm以内。

6，支吊
焊接前要严格支吊，以防硕变。

严格支吊可以减少焊接变形，保证焊接质量。

7，进行工艺试验
在焊接前，要进行坡口工艺试验，验证焊接参数的合理性，以保证最终的成品质量。

二、缺陷判定
不锈钢管的对接焊接以后，要对焊缝进行缺陷判定，针对不同的缺陷有不同的处理方式。

压力钢管焊接工艺评定文件English Answer:Pressure Steel Pipe Welding Process Qualification Document.Purpose.The purpose of this document is to establish the requirements for the qualification of welding processes for pressure steel pipe. This document shall be used in conjunction with applicable codes, standards, and specifications.Scope.This document applies to the qualification of welding processes for pressure steel pipe that is used in the construction of pressure vessels, piping systems, and other applications where the integrity of the welded joint iscritical to the safe operation of the system.Definitions.Base Metal: The metal being welded.Filler Metal: The metal added to the joint during welding.Welding Process: The method used to join the base metal.Weld Joint: The area where the base metal is joined by welding.Weldment: The completed welded assembly.Requirements.Welding Process Qualification.Welding processes shall be qualified in accordance with the requirements of ASME Boiler and Pressure Vessel Code,Section IX. The qualification shall include the following:Welding procedure specification (WPS)。

GB50766-2012压力钢管制造安装及验收规范条文说明GB/T50×××-20××目录1 总则 (3)2 基本规定 (4)3 制作 (6)3.1 直管、弯管和渐变管的制作 (6)3.2 钢岔管制作 (9)3.3 伸缩节制作 (9)4 安装 (10)4.1 一般规定 (10)4.2 埋管安装 (11)4.3 明管安装 (13)5 焊接 (14)5.1 一般规定 (14)5.2 焊接工艺要求 (16)5.3 焊接工艺评定 (18)5.4 焊接接头检测 (21)5.5 缺陷处理 (24)6 焊后消应处理 (26)7 防腐蚀 (27)7.1 表面预处理 (27)7.2 涂料涂装 (28)7.3 涂料涂层质量检测 (28)7.4 金属喷涂 (29)7.5 金属涂层质量检测 (29)7.6 牺牲阳极阴极保护系统施工 (29)7.7 牺牲阳极阴极保护系统质量检测 (30)8 水压试验 (31)9 包装、运输 (34)10 验收 (35)10.1 过程验收 (35)10.2 完工验收 (35)1.0.1技术标准、规范是专业技术发展的总结，成熟的技术标准、规范又进一步推动专业的发展。

为了做好水电水利工程压力钢管制作、安装及验收工作，客观如实地反映现阶段压力钢管的制作、安装特点，为工程施工提供可靠的质量检测与验收依据。

根据中国电力企业联合会指示，明确深化压力钢管的制作、安装和质量要求等。

为工程施工提供可靠的标准资料，特承接首次编制国标《水电水利工程压力钢管制作安装及验收规范》。

在水电水利工程压力钢管制作安装及验收施工领域里，到目前为止还没有一本国家标准来做为统一的工作依据，这与我国规模庞大的水电水利事业是极不相称的。

尤其是，近年来我国大型、超大型水电站不断增多、水工金属结构趋于大型化。

同时，水电站的引水压力钢管的直径和水电金属结构埋件尺寸亦趋于大型化（向家坝钢管直径达14.4m）、水头建得越来越高（四川省凉山州苏巴姑水电站水头达到1200m)、管壁厚度也变得越来越厚（在建的白鹤滩水电站钢管和蜗壳采用材质780MPa高强钢，其最大管壁厚度100mm）、钢岔管月牙肋为材质610MPa高强钢的厚度已达150mm （如我国融资援建的马来西亚姆若水电站钢岔管月牙肋）、常用的一些钢牌号国家也进行了更新、新的钢材、焊接材料及其牌号也在不断涌现、出现了780N/mm2和1000N/mm2的高强钢。