焊接施工方案及工

藝措施專業版

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第一節焊接施工方案及工藝措施

(-)焊接專業施工總體安排

1、工程主要特點

1.1焊接作業主要特點

本機組為1000MW超超臨界機組，焊接工程量大(受監焊口數量)；中

高合金焊口比例大；T/P9l、T/P92焊口量相當大；結構焊接合金件較多,

密封焊接量大,要求嚴格。T/P92鋼材在本機組的大量使用，這種鋼材屬馬

氏體熱強鋼,其焊接性較差,對焊接工藝要求極高。

1.2熱處置作業主要特點

機組中需要經焊后熱處置的焊口多，壁厚大，所涉及的部件的焊口遍布

機組爐、機的各個部位，所以在焊接熱處置的施工上一定要調度合理、施

工過程有序、規范，做到機械、材料的利用率上升、耗損率下降，確保焊

接工程的順利施工。

2、焊接施工原則

⑴焊接時盡量減少熱輸出量和盡量減少填充金屬；

(2)地面組合焊接應合理分配各個組對單元,并進行合理組對焊接;

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⑶密集管排及中大徑管道采納雙人對稱焊接；

(4)位于構件剛性最大的部位最后焊接；

(5)由中間向兩側對稱焊接；

(6)結構焊接先焊短焊縫，后焊長焊縫；

⑺當存在焊接應力時,先焊拉應力區，后焊剪應力和壓應力區；

⑻膜式壁焊接采納分段退焊法。

3、總體工程安排

焊接專業獨立管理，主要配合鍋爐、汽機等專業焊接施工需求。針對

焊接專業特點，擬采納以下安排。

⑴建立健全焊接質量管理機構，制訂質檢人員崗位責任制。焊接、

熱處置施工根據公司質量體系文件規定的程序、相關規程規范、條約文

件及監理的要求進行施工、檢查驗收。

(2)焊接施工前，工程技術人員對焊接施工基礎資料的前期準備，對現

場焊接人員資質的認證和焊前考核，以及對現場將投入使用的焊接機械及

熱處置設備等的檢查、校驗及標定。

⑶焊接施工前，建立二級焊條庫，庫內設置的烘干箱、恒溫箱數量滿

足工程使用、并配備除濕器、電暖器、空調等設施。地面鋪設防潮材料,

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保持庫內溫濕度在標準范圍內。

⑷本工程受熱面管子全部采納GTAW或GTAW+SMAW方法焊接,

視管子規格和位置難易程度并結合焊接工藝評定決定使用哪一種焊接方

法。

⑸本工程中大口徑管道采納GTAW+SMAW方法焊接，焊接時應特

別注意根部打底質量，確保熔透，層間清理應潔凈。中徑管焊接時，為確保

表面工藝質量，宜選用93.2焊條蓋面。需預熱和熱處置的應及時進行預熱

和焊后熱處置。

(6)主蒸汽、再熱熱段管道材質為SA-335P92,焊接要求比較高，施焊

焊工必需嚴格根據作業指導書和焊接工藝卡規定焊接。焊絲和焊條按工藝

評定上的材料選用。焊接過程中應控制焊接線能量，防止線能量過大。

⑺中低壓管道及二次門后焊口采納氫弧焊打底(主要是汽機房內的管

道)，汽輪機、發電機的冷卻、潤滑系統管道及燃油管道必需進行氫弧焊

打底。

⑻凝汽器與低壓缸連接由6名以上焊工對稱施焊，采納分段退焊法。

施焊過程中，在下汽缸四側臺板處，應裝設監視變形的千分表，并設專人監

視。

(9)儀表、壓力測點、溫度測點、取樣等管道的直徑都在25mm以

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下，焊接方法為GTAWo壁厚＜2mm的管道焊接可采納一道成型，壁厚＞

2mm的管道焊接應焊至2?3層，以保證焊縫有規定的余高。

(10)鋁母線焊接場所答應的環境溫度應在。℃以上，如環境溫度過低時,

應采納有用方法提高環境溫度。焊接鋁鎰合金時，選用鋁鎰焊絲(絲321)

或鋁硅焊絲(絲311)o

(11)鍋爐密封采納手工電弧焊方法進行施工，焊接前應將坡口邊緣的

油、漆、銹、垢等清理潔凈。鍋爐密封焊接應采納分段跳焊，采納合理

順序、消除焊接應力變形焊接引起的變形,超出規定尺寸時,應采納火焰或

錘擊等方法校正。

(12)本工程熱處置的用電加熱方式，溫度曲線用打點式自動溫度記錄儀

記錄。熱處置參數(如加熱溫度、升降溫速率、恒溫溫度、恒溫時間等)

按《火力發電廠焊接熱處置技術規程》(DL/T819-)中的相關規定執

行。

(-)管道焊接施工方案及工藝措施

1、焊前準備

1.1坡口的加工和焊件下料宜采納機械加工，如采納熱加工下料，切口邊緣

要留有加工余量。

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1.2坡口的基本形式及尺寸應符合圖紙設計及焊接規范的要求。

1.3焊件在組對前要將焊口及其母材四面內外壁的每一側各10?15mm范

圍內的油污、鐵銹、水份等雜物清理潔凈，并露出金屬光澤。

1.4焊件對口時要求內壁齊平，對接單面焊的焊口的局部錯口值不應超過壁

厚的10%,且不大于1mm。

1.5排汽裝置焊件對接答應對口錯位為10%的板厚且不大于2mm，差別厚

度焊件對口錯位答應值按薄板計算。

1.6嚴禁在焊件上隨意引弧、試電流、焊接臨時支撐物等，嚴禁用強力對

口(除圖紙規定的冷拉口外)和熱膨脹法對口。

1.7管道直徑2400mm且壁厚＞20mm的焊口對口點固時，應采納楔形卡

塊(5=16?25nAm)3至4塊點焊固定。楔形卡塊的材質與管道的材質相

同或相近，點固焊時的焊接材料、焊接工藝、焊工以及預熱溫度應與正式

施焊時的要求相同，打底后應將點固焊殘留部分磨平。點焊示意圖如圖1

所示：

楔形卡塊

點固點6=16-25

0

。

寸OZ*

八

QAQ\

圖1楔形卡塊點固示意圖

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1.8中、高合金鋼（含Cr>3%或合金總含量>5%）的管道焊口，為防止根

部氧化或過燒，焊接時內壁應進行充氯氣保護。由于本工程需要進行內壁

充氮的焊口集中在過熱器固定管道及油系統管路等，為提高背部充氮的質

量、效率以及節省氧氣，建議采納管道內部形成氣室、焊口外部充氯的方

法進行充氣。其具體方法如圖2所示：

水溶紙或易溶的紙板

注：管道內水溶紙的位置應距焊口處L應按差別情況分別對待，當焊口須預

熱時氣室應避開加熱面，以防止在焊口焊前預熱時燃燒，破壞氣室，不需預

熱的焊口氣室為80mm左右，對于大徑管距離焊口兩側L應為300mm左

右，將水溶紙粘在報紙上，然后將其用耦糊粘在管道內壁上如圖所示做成氣

室，進行充氮保護焊接,氧氣流量為8-12L/mino

圖2焊口氯氣保護示意圖

1.9焊前要做好防風、防雨等工作，在負溫下進行施工應采納必要的預熱

措施。

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2、焊前預熱

2.1對于外徑4219mm且壁厚420mm的管道答應火焰加熱，火焰加熱應

逐漸升溫，預熱范圍應大于焊口邊緣50mm左右，施焊前應用表面溫度表

測量溫度，做好手工預熱溫度記錄。

2.2用遠紅外線陶瓷加熱器進行焊前預熱的焊口，均采納熱電偶監視母材的

溫度，且將控溫過程用溫度記錄儀打印在記錄圖上,保留預熱曲線圖紙。

2.3異種鋼焊接時，預熱溫度應按可焊性差或合金成分高的一側材質選定,

支管與主管焊接時,應按主管的預熱溫度預熱。

2.4異種鋼焊接接頭的焊接材料選擇宜采納低配原則，即差別強度鋼材之間

焊接,其焊接材料選適于低強度側鋼材的。

2.5涉及到本工程的下列規格部件采納氫弧焊或低氫型焊條，假如進行焊前

預熱或焊后適當緩慢冷卻的焊接接頭可以不進行焊后熱處置：

(1)壁厚不大于10mm、直徑不大于108mm,材料為15CrMo的管

子；

⑵壁厚不大于8mm、直徑不大于108mm，材料為12CrlMoV的管

子。

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3、焊接工藝要求

3.1氯弧打底焊的焊層厚度不小于3mm,在打底結束前應留一處檢查孔,

以便焊工用肉眼能檢測焊縫根部成形情況，發明問題及時處置。對管徑2

219mm的管道,氯弧打底的推薦焊接順序如圖3:

R至吉同

.........V為焊接順序表示

圖3氮弧焊打底焊接順序

3.2根部焊接完成，應及時進行次層焊縫的焊接，多層多道焊時應逐層進行

檢查，以便發明缺陷及時處置,檢查及格后，方可焊接次層,直至完成。

3.3無論結構焊縫或薄壁焊口，嚴禁一遍焊接完成，必需多層多道焊。

3.4施焊過程中，層間溫度不高于規定的預熱溫度的上限。

3.5為減少焊接應力變形和接頭缺陷，對直徑大于194mm的管子及鍋爐密

集管排（管間距＜30mm）對接焊口宜采納兩人對稱焊。

3.6大徑管的壁厚焊接應采納多層多道焊，單層焊道厚度不大于所用焊條直

徑加2mm,單層焊的寬度不大于焊條直徑的5倍，多層多道焊的焊接排列

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圖4厚壁管焊道排列順序示意圖

3.7施焊過程中，焊接收弧時應將熔池填滿，多層多道焊的焊接接頭應錯開

30mmo

3.8施焊過程中除工藝和檢驗上的要求分次焊接外，應該連續焊接完成。

若由于客觀環境的影響被迫中止時，應采納防止裂紋等缺陷產生的措施（如

后熱、緩冷、保溫，防雨等），再次焊接時應仔細檢查并確認無缺陷后，方

可按焊接工藝的要求繼續施焊。

3.9焊口焊接完成后應及時清理焊口周圍的飛濺、熔渣等雜物并用油性記

號筆寫上施焊人員的鋼印代號。

3.10焊口經檢驗有超過標準的缺陷時應及時進行挖補，補焊時的焊接工藝應

與正式焊接的焊接工藝相同，需要進行熱處置的焊口，返修后應重新進行熱

處置。同一位置上的挖補次數一般不宜超過三次,耐熱鋼不宜超過二次。

3.11對于鍋爐密封焊縫，為了保證焊縫表面工藝優良性、鍋爐水壓試驗過

程中無泄露,根據要求采納雙面焊接，并在焊接結束后將焊縫打磨清理潔凈,

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消除飛濺等缺陷。

4、小徑管焊接工藝

本工程鍋爐受熱面管焊接工作量大，且受熱面管排具有間距小、密集

型部署等特點，給施焊造成很大的困難，為保證鍋爐小徑管焊接質量，對水

冷壁、包墻、再熱器、過熱器焊口都采納全氫焊接工藝。工藝要求如下:

(1)對于困難位置焊口，視焊接操作方便可采納內、外相結合的填絲方

法進行焊接。焊接時從最困難的位置引弧，在障礙最少處收弧、封口。

(2)地面組合或困難位置、密集受熱面管子焊接采納2人對稱焊接。

⑶根層焊縫厚度為3mm。小徑管焊接應一次完成，嚴禁氫弧焊打底

過夜。氯弧焊過程中，必需注意引弧、接頭和收弧,防止產生焊接缺陷。

⑷在負溫或潮濕天氣施焊時，應用火焰對坡口區進行適當預熱，去除

水分或潮氣。

⑸施焊前焊工應了解焊口位置，數量及相互間隙，合理選擇焊接順序,

避免由于管排位置不好或對口順序錯誤而增加焊接困難。

5、中、大徑管焊接工藝

本工程大中徑管具有管壁厚、直徑大特點，焊接位置多樣,焊接工藝采

納GTAW+SMAW,工藝要求如下:

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⑴采納遠紅外電加熱器進行預熱。從點固、打底、填充到蓋面整個

焊接過程焊口的溫度均應維持在預熱溫度的下限至層間溫度的上限之間。

根據焊規GTAW打底,預熱溫度可按下限溫度降低50℃o

(2)點固焊時，焊接材料、焊接工藝、焊工及預熱溫度等應與正式施

焊相同，點固焊后應檢查各個焊點質量，如有缺陷應立即清除，重新進行點

固焊。如采納添加物方法點固，當去除臨時點固物時，不應損傷母材，應將

殘留疤痕清除,打磨修整齊凈。

⑶采納多層多道焊，各層道接頭相互錯開。GTAW打底層厚度不小

于3mm每層焊接厚度不大于焊條直徑+2mm,單焊道擺動寬度不大于所

用焊條直徑的5倍。各層道接頭相互錯開,注意引弧和收弧質量。

⑷每個層道都要仔細清理檢查，自檢及格后方可焊接次層，直至完

成。

⑸嚴禁在被焊工件表面引燃電弧、試驗電流或隨意焊接臨時支撐物,

表面不得焊接對口用卡具。

(6)在整個焊接過程中，熱處置工一定要嚴格控制焊縫及其熱影響區的

溫度,保證預熱溫度和層間溫度的正常。

⑺焊后及時進行熱處置工作。

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6、奧氏體不銹鋼管道焊接工藝

奧氏體不銹鋼具有良好的可焊性，但焊接材料或焊接工藝不正確時，會

閃現晶間腐蝕、熱裂紋、應力腐蝕開裂、焊縫成形不良等缺陷。焊接工

藝采納GTAW和SMAW,工藝要求如下：

⑴必需清除可能使焊縫金屬增碳的各種污染。焊接坡口和焊接區焊

前應用丙酮或酒精除油和去水。不得用碳鋼鋼絲刷清理坡口和焊縫表面。

清渣和除銹應用砂輪、不銹鋼鋼絲刷等。

(2)焊條必需存放在潔凈的庫房內。使用時應將焊條放在焊條筒內，不

要用手直接接觸焊條藥皮。

⑶焊接薄板和拘束度較小的不銹鋼焊件，可選用氧化鈦型藥皮焊條。

因為這種焊條的電弧穩定,焊縫成型美觀。

⑷對于立焊和仰焊位置，應采納氧化鈣型藥皮焊條。其熔渣凝固較

快,對熔化的焊縫金屬可起到一定的支托作用。

⑸氣體保護焊和埋弧自動焊時，應選用銘鎰含量比母材高的焊絲，以

賠償焊接過程中合金元素的燒損。

(6)在焊接過程中，必需將焊件保持較低的層間溫度，最好不超過

150℃o不銹鋼厚板焊接時，為加快冷卻，可從焊縫后面噴水或用壓縮空氣

吹焊縫表面，但層問必需注意清理，防止壓縮空氣污染焊接區。

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⑺手工電弧焊時，由于不銹鋼電阻值較大，靠近夾持端的一段焊條輕

易受電阻熱的作用而發紅，在焊至后半段焊條時應加快熔化速度，使焊縫熔

深減少，但熔化速度太快又會造成未熔合和熔渣等缺陷。從保證接頭的耐

腐蝕性考慮，也要求選用較小的焊接電流，減少焊接熱輸入量，防止焊接熱

影響區的過熱。

⑻在操作技術上采納窄焊道技術，焊接時盡量不擺動焊條，在保持良

好熔合的前提下,盡可能提高焊接速度。

7、鋼結構及鍋爐密封焊接工藝

結構焊接工藝采納焊接工藝采納SMAW,焊接過程中要防止應力集中

導致的組件變形，工藝要求如下：

⑴為減少焊接變形，采納偶數焊工對稱施焊工藝。先焊橫焊縫，再焊

縱焊縫，如同時遇有對接縫和角接縫，應先焊對接縫，后焊角接縫。超過

1000mm以上的焊縫采納分段退焊。

(2)水冷壁、包墻管縱向拼縫焊接，采納雙面焊，拼縫間隙2—3mm,

嚴禁無間隙焊接。每一條焊縫都應采納分段退焊法焊接,一面焊好后，轉到

另一面以同樣次序進行焊接。包墻管焊口處、水冷壁焊口處密封應雙面

焊。

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⑶焊口部位密封鑲塊的焊接，應分區跳開焊接，以減少內應力。在密

封鑲塊端部整個寬度上進行定位焊。焊接時從水冷壁或包墻管單元中間向

兩邊進行，并且應該依次交替地焊接，每次交替至少應跳開一個密封鑲塊,

盡量用小電流焊接，以保證管壁的熔深不超過2mm。

⑷施焊過程中，應盡量采納減少焊接變形和應力的焊接方向及順序進

行焊接。發明變形量大或其它異常情況時，應立即停止焊接，采納相應措

施。

⑸一般用氣割的工件或因對口切割的鰭片，焊接前必需將氧化鐵渣清

除潔凈。

8、低壓缸焊接工藝

8.1排汽裝置殼體焊接采納SMAW,工藝要求如下：

⑴對排汽裝置外殼拼裝焊接，為防止產生焊接變形，應采納反向逆焊

法或分層反向逆焊法,減少分層次數，斷續焊接。焊接順序見下圖:

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注：焊接順序從1到3.，

(2)排汽裝置組裝焊接時,未注明的焊縫高度按母材最小板厚算。

8.2低壓缸排汽口與排汽裝置上接頸焊接采納SMAW,工藝要求如下：

(1)施焊焊工應嚴格遵守作業指導書的各項要求，焊接過程中發明情況

應及時匯報,不得擅自處置；

(2)正式施焊前應對施焊部件進行點固焊，點固焊順序與位置：先點固

四個角部，然后點固四面端面。點固焊長度與間距為：100/200即每相隔

200mm點焊100mm;

⑶焊接采納多層焊，應先將第一層焊完后方準焊接其余層。第一層用

cp3.2mm焊條打底,其余各層用94.0mm焊條焊接；

⑷施焊時，應在汽缸臺板四角架設百分表，并設專人監視臺板四角的

變形和位移，當變化大于0.10mm時要臨時停止焊接,待恢復常態后再繼續

施焊，同時監視轉子揚度變化值，當變化達0.02mm/m時，應臨時停止焊

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接,找專職指揮人員查明原因，采納適當措施后方可繼續施焊；

⑸為防止焊接變形，焊接時八個焊工應按規定的焊接順序同時進行對

稱焊接,焊接時的焊接電流、焊接速度應保持一致；

(6)排汽裝置接頸焊接應采納同步同規范的跳焊、對稱焊法，以防止焊

接應力過大，產生焊接變形。跳焊、對稱焊接方法如圖所示：

7040

焊工1焊工2

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焊工3焊工4

說明:

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◎將8個焊工分為四組，每邊一組；

◎將每道焊縫平均分為兩部分，每部分1。份，編號1-1。,箭頭方

向為焊工的施焊方向；

◎每個焊工分別從焊縫1到焊縫9依次按箭頭所示方向施焊，之

后每道焊縫的兩焊工再按箭頭所示方向共同完成焊縫1。；

o焊接過程中進行變形控制監督，以便隨時調整焊接規范及施工

的同步性。

⑺在每道、每層焊接結束時均應重新復查汽缸與臺板之間的間隙，其

間隙應基本保持不變，假如變化較大,應找專職指揮人員明原因，進行處置；

⑻焊接完畢,應將焊縫四面藥皮、飛濺清理潔凈，并認真進行外觀檢

查。

（三）T/P9KT/P92鋼焊接施工方案及工藝措施

1、概述

本機組為1000MW超超臨界機組，過熱系統、再熱系統、主蒸汽管

道及再熱蒸汽管道中大量采納了T/P9l、T/P92鋼材。T/P92在T/P91

鋼的基礎上加入了1.7%的鋤W），同時釗Mo）含量降低至0.5%,用鋼、

銀元素合金化并控制硼和氮元素含量的高合金鐵素體耐熱鋼，通過加入W

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元素，顯著提高了鋼材的高溫蠕變斷裂強度。在焊接方面，除了有相應的焊

接材料，并由于W是鐵素體形成元素，焊縫的沖擊韌性有所下降外，其余對

預熱、層間溫度、焊接線能量，待馬氏體完全轉變后隨即進行焊后熱處置

以及熱處置溫度、恒溫時間的要求都是比較相近的。

在施工過程中，我公司對T/P91、T/P92等特種鋼焊接進行了嚴格的

焊接工藝控制及熱處置控制，獲得了良好的質量。由我公司承建的綏中發

電廠二期工程（2X1000MW機組）4號機組、鐵嶺發電廠二期5號機組、

鶴壁鶴淇發電有限責任公司2X660MW機組工程1號機組三臺超超臨界

機組中，T91、T92小徑管無損檢測及格率99.5%,P91、P92大徑無損檢

測及格率1。。%。金相復膜試驗，金相組織全部為回火馬氏體組織。硬度

值均在HB200?HB240之間，符合該鋼材的最佳硬度值范圍。

2、T/P91、T/P92鋼焊接接頭質量的各種影響因素的分析

主要影響因素主要內容主要引發產生的缺陷或結果

1.易引起冷裂紋缺陷；

2.S、P等雜質元素及一些合金元

碳（C）、帆（V）、鈍（Nb）、錦

素如Ni等易引起熱裂紋缺陷、

（Mn）、硅（Si）、氮（N）、硫

回火脆性以及蠕變脆化傾向增加；

母材重要化學成分（S）、磷（P）,鴇（W）鋁（Mo）元

3.一些沉淀強化元素，如Nb、Al、

素的含量控制對焊接接頭有重要

N等可產生一定的再熱裂紋問題

影響

4.過量的鋁含量，使沖擊韌性和蠕

變斷裂強度大大降低

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主要影響因素主要內容主要引發產生的缺陷或結果

1.成分影響與母材化學成分影響效

果相同,,特別是差別焊材中鑲的

成分差別，對AC1點影響較大；

焊接材料的合理選用及焊接材料

焊接材料2.冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋

中化學成分的有用控制

3.沖擊韌性低

4.常溫、時效后和高溫力學性能達

不到要求

差別焊接方法對接頭的沖擊韌性1.沖擊韌性值偏低；

焊接方法

值及抗裂性有明顯的差別2.各類裂紋的敏感性增加

選擇合理的坡口形狀及尺寸，調整引起接頭產生未焊透、未熔合、夾

坡口形狀及尺寸

焊縫成型系數渣等焊接缺陷

預熱與層間溫度關系到冷裂紋的1.產生冷裂紋缺陷；

產生及焊縫沖擊韌性的要求，應嚴2.沖擊韌性值低，引起斷裂；

預熱溫度及

格進行控制，避免高溫及特定溫度3.焊縫接頭組織的燒損，得不到正

層間溫度

點（如550℃、475℃以及高溫時常情況下的回火馬氏體或索氏體

間的長時間停留等組織

為防止根層焊縫金屬氧化，從而保1.根部接頭發生氧化，使機械性能

充氮保護證根部焊接質量，提高沖擊韌性值降低

值，充氧保護應連續2-3層以上2.根部閃現多種焊接缺陷

一個綜合控制的焊接要素，從焊接

電流、焊接電壓、焊接速度共同1.對沖擊韌性影響極大；

焊接線能量

控制，以到達較高的沖擊韌性值，2.產生冷裂紋及IV型裂紋

并有用地防止各類裂紋的產生

有用地控制內外壁溫差，保證加熱

1.沖擊韌性值偏低；

加熱方法及熱電偶溫度的均勻性，要求內外壁溫差控

2.產生冷裂紋、再熱裂紋、IV型

的部署制在20℃以內，從而提高沖擊韌

裂紋

值與防止各類裂紋的閃現

1.機械性能降低；

嚴格控制升降溫速度，控制組織轉2.得不到回火馬氏體組織或索氏體

焊后冷卻溫度與保

變，以得到理想的金相組織，從而組織

溫時間

保證機械性能3.殘余奧氏體重新轉變為脆硬的馬

氏體組織

1.機械性能降低；

2.沖擊韌性值偏低；

從焊接工藝上進行過程控制，嚴格

3.金相組織不符合；

焊接操作工藝按焊接工藝施工，從而保證機械力

4.產生冷裂紋、弧坑裂紋

學性能、防止各類裂紋的產生

5.產生多種其它常見的缺陷，如未

焊透、未熔合、夾渣等

3、焊接工藝措施

3.1T/P91、T/P92工藝評定試驗鋼材的要求

對T/P9l、T/P92,當前進貨渠道以進口管道為準，為確保母材的鋼材

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質量，降低熱裂或冷裂傾向，提高沖擊韌性，首先必需保證母材的化學成分

在受控范圍內。所以進貨時需嚴格掌握材料進貨關，必需提供鋼材質量保

證書，必要時進行相關的材料工藝試驗，進行母材化學成分分析等一系列金

相理化試驗分析及硬度測試，來保證供給商供給的T/P91、T/P92材料的

加工、熱處置的正確性和均勻性。

3.2T/P9RT/P92工藝評定試驗焊材的要求

(1)選取的焊接材料必需嚴格掌握其化學成分及各項力學性能指標，有

質量保證書及使用說明書、焊條的烘干要求。限制各類雜質元素，如5、

P的含量，及控制一些再熱傾向元素的含量，如N"Ni、Si等，保證焊接

材料的化學成分與母材基本一致。

(2)選用的氮弧焊焊絲、焊條應與母材相匹配，選用時應注意化學成分

的合理性,以獲得優良的焊縫金屬成分,組織和力學性能。

⑶焊縫金屬的Acl和Mf溫度應與母材相當。

(4)首次使用的焊材應要求供給商提供具體的性能資料及推薦的焊接

工藝(提供熔敷金屬的Acl溫度以及焊后熱處置溫度、恒溫時間)，并提

供常溫、時效后和高溫力學性能曲線。

⑸做好電焊條的保管、烘干及使用管理工作。

3.3焊接方法的影響及選用

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⑴鴇極氯弧焊GTAW是廣泛應用于小徑管焊接中及中、厚壁管的根

層打底焊。由于GTAW焊的惰性氣體Ar保護，使焊縫金屬中的有害雜質

降低,使焊接性得到改善,并使預熱溫度可降低50℃,改善焊接條件。

（2）SMAW（手工電弧焊）：焊接要控制所用焊條的藥皮含水量，以防止

氫致裂紋的閃現。其焊縫性能比GTAW要差，對焊接工藝措施要求需更

嚴。

⑶根據電廠現場的焊接環境及結構，工藝采納GTAW和GTAW+

SMAW的焊接工藝，壁厚<6mm的小徑薄壁管采納全氮焊接；壁厚〉

6mm的小徑管和大徑厚壁管采納GTAW打底,SMAW填充和蓋面。

3.4坡口形狀及尺寸

（1）T/P91.T/P92坡口尺寸推薦圖見下圖（A、B）（尺寸盡量符合施

工現場焊口坡口設計尺寸，P91、P92工藝評定坡口也可采納綜合型。

（2）坡口加工時，鈍邊不易過大，一般為0.5-1.0mm,可有用地預防未

焊透缺陷。

薄壁管坡口圖A厚壁管（6>16mm）坡口圖B

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3.5預熱溫度及層間溫度

⑴T/P9kT/P92鋼種是低碳馬氏體鋼，在馬氏體組織區焊接，其預

熱溫度和層間溫度可以大大降低，據國外資料研究，通過斜丫型焊接裂紋試

驗法測定的止裂預熱溫度為100-250℃,考慮T/P91、T/P92鋼焊接碳當

量較高，焊接性較差，具有一定的冷裂紋傾向，推薦工藝評定試驗的GTAW

預熱溫度150-200℃,焊條電弧焊填充并蓋面預熱溫度為200-250℃o

(2)T/P91、T/P92焊接過程中，層間溫度對沖擊韌性影響很大，過高

的層間溫度，會使焊縫金屬碳化物沿晶間析出并生成鐵素體組織，使韌性大

大降低。工藝評定試驗選擇最佳的層間溫度為200-300℃o

⑶T/P91、T/P92鋼的焊接過程須嚴格監視和記錄，對預熱溫度及層

間溫度的控制要隨時跟蹤記錄，便于分析處置一些異常情況。

⑷由于T/P91、T/P92熱強鋼焊接熱影響區也有明顯的軟化帶，易產

生“IV型裂紋"。軟化帶是接頭的一個微弱環節，軟化帶用熱強系數(焊

接接頭軟化帶的高溫持久強度與母材同一溫度的持久強度的比值稱作熱強

系數)。熱強系數的大小與材料相關，也與試驗溫度及試驗時間相關。合

金成分愈復雜的鋼，熱強系數愈低。試驗溫度愈高，試驗時間愈長，熱強系

數愈低。故為了控制IV型裂紋，焊接時在保證焊接熔化良好，不產生焊接

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冷裂紋的基礎上，不采納過高的預熱溫度及層間溫度，不采納過大的焊接線

能量，采納多層多道焊并避免過厚的焊道，努力使熱影響區軟化帶變得窄一

些,縮小其影響。

3.6充氮裝置的設計

3.6.1內充氧保護是防止根部氧化的重要措施，除GTAW焊充氮外，對T/

P9RT/P92鋼種根部至少要通過SMAW焊2至3層的充氧。

3.6.2充氮裝置的制作

T/P91、T/P92鋼焊接，要求焊縫后面充氮保護，以避免焊縫部氧化。

在設計充氨裝置時考慮以下情況：

⑴需耐高溫。充氧裝置在對口前裝入，要等焊接接頭各項檢驗全部及

格后才能取出，中間要經受預熱、焊接、熱處置過程，所以，充氮裝置要求

能耐高溫。充氮裝置在焊接及熱處置過程中應保持完好，直至焊縫檢驗及

格后才能取出。

(2)不僅打底時需做后面保護，焊條焊接第二、三層焊縫時，由于根部

焊道仍保持較高的溫度,仍需進行根部保護。

⑶考慮到焊縫有可能閃現經檢驗不及格的情況，假如缺陷閃現在根部

或近根部位置，則焊縫進行返修焊接時，仍需充氮保護。

⑷在整個預熱、焊接、熱處置過程中，保留充氮裝置，既可防止管內

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穿堂風，又可在焊接區域形成封閉氣室，起到保溫和減小內外壁溫差的作

用。

⑸充氧裝置要具有較好的密封性，這主要是由于主汽管道直徑較大,

管內穿堂風也較大，如密封性不好，會影響保護效果并造成氮氣浪費；此外,

密封性越好,保溫作用也就越好；

(6)充氧裝置要易于安裝的取出，并能固定牢靠(特別對橫焊和斜焊口

特別重要)；

(7)制作簡單,材料易找,成本低廉。

3.6.3現場充氨裝置示意圖：

圖A

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圖B

364若使用高溫可溶紙，可在充氮范圍內兩側250-300mm處貼兩層溶紙,

焊前要檢驗管內氧氣量是否足夠，可用打火機引燃，如能自動熄滅，則證實

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充氯效果良好，可以施焊。

3.6.5現場主蒸汽管道與末級過熱器聯箱聯接的焊口考慮到氯氣消耗量及封

堵工作量大，可采納局部充氧保護。可先在對口前,在焊口每側使用貼粘兩

層易溶紙,焊口間隙用耐高溫膠帶粘牢，充氮可使用36mm的鋼管充氯。

3.6.6T/P91、T/P92鋼GTAW焊氧氣采納純氮,氮氣流量選擇為8-15ml/

min,內充氧流量選擇為15-25ml/min。

3.7焊接線能量參數

⑴焊接過程中采納較小的線能量，通過控制焊接熔池的體積和降低熔

池溫度來減小一次結晶晶粒尺寸，繼而到達細化晶粒的作用，以此來有用地

提高焊縫金屬的韌性。從這個角度分析,脈沖GTAW焊有著明顯的效果。

(2)控制焊接線能量,可以有用地提高沖擊韌性值。

⑶小線能量使“IV型”區寬度降低，提高接頭蠕變斷裂強度，推遲因

“IV型”區存在面引起的“IV型”蠕變斷裂。

(4)控制焊接線能量采納多層多道焊，嚴格控制焊層的厚度，一般規定

不大于所用的焊條直徑，鴇極氮弧焊打底的焊層厚度控制在2.8-3.2mm范

圍內。盡量減小擺動寬度(不超過4倍所用焊條直徑)。根據線能量公式

Q=IU/V(J/mm)進行綜合調整,經推薦，任一焊道的焊接線能量控制在J/

mm的范圍內，能保證焊縫金屬有較高的沖擊韌性值。

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3.8焊后熱處置工藝

3.8.1加熱方法及熱電偶部署

⑴P9l、P92管材加熱必需采納遠紅外電阻加熱，T91、T92可采納

爐式整體加熱或中頻加熱。

(2)焊前預熱由熱處置工實施。

⑶焊前預熱可以防止冷裂紋，減少焊接應力。

(4)預熱采納電加熱，加熱器部署如圖，加熱器寬度，從對口中心算起,

每側不小于管子壁厚的3倍。熱處置保溫寬度如圖，應滿足從焊縫中心算

起,每側不小于壁厚的5倍。(符合DL/T819-標準要求)

⑸使用熱電偶測溫，預熱時熱電偶應放置在焊接坡口的邊緣且數量不

小于4個，熱電偶與加熱器之間應有隔熱裝置，一個在高溫點。和b,另一

個在低溫點c和d,這樣可以有用地控制內外壁溫差的影響，保證內外壁溫

差在20℃之間，從而有用地預防冷裂紋的產生以及保證沖擊韌性的要求。

(6)用繩狀或履帶式加熱器包扎時，空出焊縫部位，保溫材料包扎時，也

同樣空出焊縫部位，但必需覆蓋整個加熱面。假如采納繩狀加熱器，包扎纏

繞時應當緊湊平齊，以便加熱均勻。加熱器的安置包扎，上、下部應緊

密。

⑺焊接接頭預熱時的升溫速度應符合公式6250x25/壁厚℃/h計

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算要求，且不大于150℃/h。

3.8.2熱處置過程

(1)后熱處置

在焊接過程被迫停止或焊后未能及時進行熱處置，應作后熱處置，其溫

度為300-350℃,恒溫時間不小于2h,其加熱范圍與熱處置要求相同。以

此確保擴散氫的充足逸出。

(2)殘余奧氏體完全轉變的溫度控制

P91、P92焊接完成后，不能快速冷卻至室溫，P92的Mf(馬氏體終止

轉變溫度)點為120℃,所以設定在焊接完成后，焊縫金屬緩冷至loo-

ser,；這樣可使殘留的奧氏體組織完全轉變為馬氏體組織。避免在熱處

置后這些殘余奧氏體轉變成脆而硬的未回火馬氏體組織。并且有利于釋放

焊接殘余應力，避免氫致應力腐蝕裂紋的產生。小徑管T91、T92焊后答

應緩冷至室溫再進行熱處置。

⑶焊后熱處置溫度、升降溫速度和保溫時間的影響與控制

a.回火參數：通過利用回火參數(P),它由熱處置溫度和保溫時間按下

式計算而得：

P=T(20+logt)xlO3

式中T為絕對溫度(K);t為保溫時間(h)o

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經試驗證實，并綜合考慮焊材的熔敷金屬Acl點，T/P91、T/P92鋼

熱處置溫度選擇760±10七。

b.熱處置范圍內，任意兩點間的溫差應小于20℃,以滿足焊縫韌性要

求。

c.升降溫速度控制：熱處置升降溫速度不易太快，以免影響組織的轉

變。對T/P91、T/P92鋼一般控制在150℃/h以下。

d.熱電偶的部署（5G、6G位置）。焊縫外壁12點、3點、6點、

9點位置各部署1支熱電偶，其中12、6點兩支為控溫點，3、9兩支為監

控點，為控制內外壁溫差，建議在內部6點位置部署一支熱電偶作監控用。

如下圖：

e.焊接熱處置工藝曲線圖如下圖

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4、焊接檢驗

根據《火力發電廠焊接技術規程》(DL/T869-)、《電力建設施工

質量驗收及評定規程第7部分：焊接》及招標文件的規定，P91/T91、

P92/T92管道焊口檢驗方法及比例為：

(1)焊工自檢10。%

(2)焊接專業組100%

⑶無損檢驗：母管安裝焊口1。。%UT檢查，相關支管(二次閥前)的安

裝焊口100%RT檢查。焊口熱處置后焊縫及焊口二側母材各200mm范

圍做100%MT或PT檢驗。

(4)焊接熱處置后進行10。%硬度檢驗

⑸外觀檢查不及格的焊縫，不答應進行其它項目檢查

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(6)質檢員根據焊工自檢記錄和自己復檢情況以及無損檢驗結果，填寫

質量驗收單進行驗收。

5、焊接返修

因焊縫質量或某種原因需要對焊縫進行返修時，挖補及切割應使用機

械方法去除。對于不及格的焊縫,施工班組按試驗室指定位置挖掉缺陷，并

且加工出符合要求的坡口。挖補情況及坡口經焊接技術人員檢查確認后,

委托試驗室對坡口進行MT或PT檢驗，由技術人員通知熱處置升溫到預熱

溫度開始補焊，補焊完畢后重新熱處置和無損檢驗。所有返修工藝根據正

常焊接工藝進行。

(四)鋁母線焊接施工方案及工藝措施

1、作業準備工作及條件

1.1技術準備

⑴施工圖紙齊全，由焊接技術負責人組織技術員進行與封閉母線焊接

施工相關的圖紙審核，并由項目部工程管理部門組織與該項焊接工作相關

的專業人員進行圖紙會檢，圖紙經會檢無誤。

(2)技術措施已確定，經專業公司技術負責人、項目部專業技術負責人

審核批準。

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⑶焊接工藝規程按相應焊接工藝評定編制完畢,完成審批。

⑷施工記錄圖，焊口編號編制完成。

⑸焊接技術員根據工藝規程，已對施工人員進行技術、質量、安全

交底,并進行交底雙簽字。

(6)參加封閉母線焊接工作的焊工必需持有用證件，焊前仿形及格后根

據及格項目適用范圍從事焊接工作。

1.2材料要求

(1)焊接材料供貨及時，進入現場嚴格檢查質量及格證書及出廠日期,

經復查及格后方可進入庫存。

(2)鑄極氫弧焊應盡量使用鐘鴇極。

⑶氧氣純度要在99.99%以上。

(4)焊接材料存放在溫度大于5℃,相對濕度不超過60%的專用庫房

內，并設專人統一管理、發放。

⑸母線焊接所用的焊絲應符合《鋁及鋁合金焊絲》的規定并符合下

列條件,其表面應無氧化膜、水分和油污等雜物。

(6)焊絲的領用及發放嚴格執行焊條庫管理制度，做好使用跟蹤記錄。

⑺輸送氧氣的膠管質地應優良柔軟、無裂縫、漏氣現象；連接電纜

應有足夠的長度，接觸良好，質地柔軟、絕緣層耐磨、無漏電現象。

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1.3加工坡口

鋁母線對焊時焊口尺寸應按設計圖紙規定加工。如無規定時，應按能

保證焊接質量，便于操作、減少焊接應力和變形、適應無損探傷要求等原

則選用，常見的焊接接頭基本形式及尺寸見表。

焊接接頭基本形式及尺寸(mm)

接頭類厚度間隙鈍邊厚度坡口角度

焊口形式

型acb?(°)

IIL中<50.5-2——

對接接J,5?122?31?270?80

頭t」cl-

>55?61?250?60

t匕

cl-

角接接

3?12———

頭□zz

t

搭接接

T>5搭接長度L>2a

頭匚

t

2、焊接方法和工藝

2.1焊前準備

⑴文件準備：焊接開工前技術人員根據圖紙、焊接專業施工組織設計

和相應的標準規并結合焊縫周圍施工環境、狀況編制安全交底和技術交

底。

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⑵焊工資質：焊工必需根據《鋁母線焊接技術規程》(DL/T754-)

附錄A的規定考試，取得相應項目的資格，并通過專門鋁材焊接練習及格后

方可上崗施焊。

⑶焊前練習：經資質審查及格后，焊工必需進行焊前練習考試及格，并

由焊接專業組核發“焊工上崗證”和“焊機使用證”。無“上崗證”

和“焊機使用證”者不得進行施焊。

(4)技術人員在項目開工前及時對焊工進行安全交底和技術質量交底,

讓每個焊工都口述一遍交底內容，確認接納交底人員“接納交底，遵照執

行”后進行交底雙簽字。

2.2焊材發放、領用

(1)物資部門應對入庫的焊絲的質保書、批號、數量、合金成分以及

力學性能進行驗收。嚴禁不及格焊絲進入焊材庫,嚴禁流入施焊現場。

(2)焊工到焊接技術人員處開焊材領用單，憑領用單到焊條庫領取焊

絲。焊工拿到焊絲領用單后，應根據交底內容核實領用單是否填寫正確，有

疑問及時向技術人員反映。假如焊絲領用單上有涂改可能不是技術員親筆

填寫簽字的，焊條庫管理人員不許發放焊絲。

2.3焊接方法和工藝

2.3.1對口前的清理

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⑴坡口加工尺寸符合圖紙要求;接頭形式為角接。

(2)焊接前必需將母材焊縫坡口和焊絲表面的油污、