中国化学工程集团公司安装工程施工工艺标准 QB-CNCEC J22106-2006
镍及镍合金焊接施工工艺标准
QB-CNCEC J22106-2006
1 适用范围
本施工工艺标准适用于设计温度高于-20℃镍及镍合金的管道及工业炉管的手工电弧焊和惰性气体保护焊。 2 施工准备 2.1 技术准备 2.1.1 施工技术资料
2.1.1.1 设计文件(施工图、材料表、标准图、设计说明及技术规定等)及焊接工艺评定。 2.1.2 现行施工标准规范
? SH/T3523《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》 ? GB150《钢制压力容器》
? GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 ? SH3501《石油化工剧毒可燃介质管道工程施工及验收规范》 ? JB4730《压力容器无损检测》
? GB/T13814《镍及镍合金焊条》 ? GB/T15620《镍及镍合金焊丝》 ? 《压力管道安全管理与监察规定》
? 《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》
2.1.3 施工方案
2.1.3.1 焊接施工方案、焊接工艺评定报告、焊接工艺指导书。
根据设计文件要求进行焊接工艺评定，如设计文件没有明确规定，焊接工艺评定可按GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的要求进行；依据评定合格的焊接工艺编制焊接工艺指导书。
2.1.4 技术及安全交底
工程技术人员应按要求向所有焊接人员进行技术及安全交底。 2.1.5 焊工培训考试
2.1.5.1 从事镍及镍合金材料焊接的焊工应进行培训和考试，考试包括基本知识和焊接操作技能两部分，基本知识考试合格后才能参加操作技能的考试，考试内容应与焊工所从事的工作范围相适应。 2.1.5.2 镍及镍合金焊接的焊工考试依据设计文件要求进行，如设计没有明确规定可以按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》和GB50236《现场设备、工艺管道焊接工程施工及验收规范》要求进行。 2.2 作业人员
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表2.2 主要作业人员 序 号 1 2 3 4 工 种 电焊工 等离子切割工 热处理工 探伤检测人员 持证上岗要求 焊工合格证 持 证 持 证 持 证 备 注 合格证中的项目应与施焊项目相符，不得超项施焊 企业技能资格证 企业技能资格证 应持有国家质量技术监督局签发的无损检测操作合格证 2.3 材料的验收与保管 2.3.1 工程材料的验收与保管
2.3.1.1 管子与管件必须具有材料质量证明书或合格证，无质量证明书及合格证的材料不得使用；对质量证明书或合格证中特性数据有异议或对材质有疑问时，应进行必要的检验；管子与管件的材质质量证明书及合格证中，至少应有化学成分和常温力学性能的数据。
2.3.1.2 管子与管件经检查验收合格后，应做好标识并按不同材质、规格分别放置保管。 2.3.1.3 高温用镍及镍管件标识宜采用以醇酸树脂为基本成分的钛氧化物染料。 2.3.1.4 管子与管件在使用前应按设计要求核实其材质、规格、型号。 2.3.1.5 管子与管件的外观应符合以下要求：
⑴ 无裂纹、缩孔、夹渣、折叠、重皮等缺陷 ⑵ 表面凹陷不应超过相应产品标准允许的厚度偏差
2.3.1.6 管子与管件的耐腐蚀试验、无损检测复检应符合设计文件的要求。 2.3.2 焊材选用原则及验收标准
2.3.2.1 镍管焊接所用的焊接材料应有出厂质量证明书，其检验项目应符合GB/T13814《镍及镍合金焊条》、GB/T15620《镍及镍合金焊丝》的规定，氩气应符合GB4842《纯氩》的规定，其他国内或国外焊接材料应符合合同规定的技术标准。
2.3.2.2 焊接材料入库储存前应进行验收，验收合格后作好标识方能入库。
2.3.2.3 如果对焊接材料质量证明书中特性数据有异议，或对其质量有疑问时，应按相应的技术标准进行必要的复验。
2.3.2.4 焊接材料的储存、保管应符合JB/T3223《焊接材料质量管理规程》及相关标准的要求。 2.3.2.5 钨极氩弧焊宜采用铈钨极，并符合GB4191《惰性气体保护电弧焊和等离子焊接切割用铈钨电极》的规定；也可以使用钍钨极，但应符合相应的标准规定。 2.3.2.6 焊接镍及镍合金使用的氩气纯度不应低于99.96%。
2.3.2.7 焊接时用氩气输送管宜采用塑料软管，不宜用橡胶软管或其它吸湿性材料的软管。 2.3.2.8 焊接材料的选择应根据焊件的化学成份、力学性能、使用条件和施焊条件综合考虑。 2.3.2.9 同种铁镍合金、镍合金的焊接宜选用和母材合金相同系列的焊接材料，若无耐腐蚀性能要求也可选用与母材合金系列不同的焊接材料，但应保证接头具备设计要求的性能。
2.3.2.10 异种铁镍合金、镍合金及其与铬镍奥氏体钢组成的异种焊接接头的焊接材料，选用应考虑下列因素：
? 焊缝的强度、耐蚀性 ? 线膨胀系数的差异 ? 焊接裂纹、气孔的敏感性
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2.3.2.11 焊条的使用应符合下列规定：
⑴ 焊条使用前应按焊条产品说明书或质量证明书中的要求进行烘烤，若无规定要求时按下表2.3.2.11 所示要求进行烘烤。
表2.3.2.11 烘烤条件 焊条类别 低氢型 钛钙型 烘干温度℃ 200～250 150 恒温时间（h） 2 1 ⑵ 烘烤后的焊条应贮存在120℃的恒温箱内，焊工领用应使用保温筒，如领出时间超过4小时，应重新烘烤，但重复烘烤次数不得超过两次。
2.3.2.12 常用镍铁合金、镍合金焊材选用见下表2.3.2.12所示：
表2.3.2.12 常用镍铁合金、镍合金焊材选用参考表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 母材 Nickel200 Monel400 Inconel600 Inconel625 Incoloy800 Incoloy800H、 Incoloy800HT Incoloy825 Hastelloy B Hastelloy B2 Hastelloy C276 Hastelloy C4 Hastelloy G Hastelloy G2 Hastelloy X HT30 焊条 ENi-1 ENiCu-7 ENiGrFe-1 ENiGrMo-3 ENiGrFe-2 TEW21/33德 ENiCoMo-1美 ENiMo-1 ENiMo-7 ENGriMo-4 ENGriMo-7 ENGriMo-1 ENGriMo-2 E330H 焊丝 ERNi-1 ERCu-7 ERNGRiFe-5 ERNiGrMo-3 TEW21/33SG德 ENiCoMo-1美 ERNiFeGr-1 ERNiMo-1 ERNiMo-7 ERNiGrMo-4 ERNiGrMo-7 ERNiGrMo-1 ERNiGrMo-8 ERNiGrMo-2 ER330 2.4 主要施工机具 2.4.1 主要机械设备
直流氩弧焊机、熔化极氩弧焊机、等离子切割机、焊条烘烤保温箱、坡口机、无损检测设备等。 2.4.2 主要工具
角向磨光机、不锈钢丝刷、锉刀、刮刀、铣刀、焊接面罩、焊条保温筒、电钻等。 2.5 测量及计量器具
焊接检验尺、干湿温度计、电流表、电压表、秒表、风速计、测温仪等。 2.6 作业条件
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2.6.1 施工场所已具备施工条件，所需的图纸资料和技术文件齐备，图纸会审已进行，施工方案已经编制好且审核批准，并进行技术交底。
2.6.2 建立焊接质量管理体系，应包括焊接技术人员、焊接质检人员、无损检测人员等。 2.6.3 焊接工装设备、检验试验手段应满足镍及镍合金的焊接技术要求。 2.6.4 在焊工考试和施焊前，施工单位应具有相应的焊接工艺评定。
2.6.5 焊接场所保持清洁，并有防风、防雨雪措施，相对湿度一般不大于80%，环境温度不低于5℃。 3 施工工艺流程 3.1 工艺流程
3.2 工艺操作过程 3.2.1 焊缝组对与定位焊接
3.2.1.1 管子及管件组对前应用手工或机械方法清理其内外表面，在坡口边缘20mm范围内不得有油漆、毛刺、铸造垢皮及其它对焊接有影响的物质，并采用有机溶剂清洗，待溶剂挥发方可进行组对和定位焊。
3.2.1.2 管及管件组对应符合下列要求
⑴ 当壁厚相同时，其内壁应平齐，内壁错边量不得大于0.5mm。
⑵ 壁厚不同，内壁差0.5mm或外壁差大于2mm时，按下图3.2.1.2所示的要求加工。
L≥4（S1-S2）
图3.2.1.2（1） 不同壁厚管子的加工要求
S2 S1 S2 S1 L L 母材焊材外观检查 母材焊材的质量证明书 材料入库及检验 施工准备 焊接工艺评定 焊接工艺指导书 焊缝 组对 焊工培训与考试 施焊 焊后外 观检查 无损 检测 焊缝表面酸洗、 钝化处理 建立质量体系 严格执行工艺纪律及过程控制 中国化学工程集团公司安装工程施工工艺标准 QB-CNCEC J22106-2006
图3.2.1.2（2） 不同壁厚管子和管件的加工要求
S2 L R5 15° S2 15° R5 L 45° 3.2.1.3 定位焊焊接工艺应与正式焊接工艺相同，当定位焊缝做为正式焊缝的组成部分时应符合下列规定：
⑴ 若用实芯焊丝钨极氩弧焊进行定位焊接，焊缝背面应进行充氩保护。 ⑵ 定位焊缝的长度宜为10～15mm，且不宜超过壁厚的2/3。
⑶ 定位焊缝应对称均匀分布不宜少于3点，正式焊接前应将定位焊缝两端磨削成便于引弧的斜坡。正式焊接推荐按下图3.2.1.3所示方法引弧。
转动焊
起弧处
转动方向
起弧处 图3.2.1.3（1） 转动焊 图3.2.1.3（2） 水平固定焊
3.2.1.4 组对使用的工装卡具一般不允许焊接在管子上，如果卡具必须焊接在管子上才能组对时，应符合下列规定：
⑴ 卡具与管子、焊接材料的化学成份应相同。 ⑵ 焊接时的工艺与正式焊接工艺相同。
⑶ 卡具拆除应用砂轮磨去，不得采用敲打、掰扭等方法。 ⑷ 管子及管件组对定位后应及时焊接。 3.2.2 施焊
3.2.2.1 焊接方法可根据管子厚度、坡口型式组对情况，选定钨极氩弧焊或钨极氩弧焊打底，手工电弧焊填充、盖面的焊接方法。
3.2.2.2 焊接时在保证焊透和熔合良好的前提下，在工艺参数范围内尽量采用小的焊接线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。
3.2.2.3 镍及镍合金管道焊接时应采用评定合格的工艺参数进行焊接 3.2.2.4 当焊件较厚需多层焊应符合下列规定：
⑴ 除打底焊外其余焊层宜采用多道焊。