hgj 222-1992 铝及铝合金焊接技术规程

'中华人民共和国行业标准铝及铝合金焊接技术规程HGJ222-921993北京 中华人民共和国行业标准铝及铝合金焊接技术规程HGJ222-92主编单位:中国化学工程第十三建设公司批准部门:化学工业部施行日期:1993年1月1日 修订说明根据化工部(90)化基标字第21号文的安排，部委托中国化学工程第十三建设公司对《铝及铝合金焊接施工及验收技术规程(试行)》(炼化建603-74)进行了修订。本规程在修订过程中，认真分析了原规程的执行情况，总结了化肥、乙烯、纯碱、磷按等工程以及制造厂家的施工经验，参考了国内外最新版本的技术标准。本规程的技术指标是根据国内及国际八十年代工程建设和容器制造中铝及铝合金焊接方面的技术指标确定的，符合我国目前焊接技术水平。本规程与相关专业的标准进行了协调，经会审后定稿。本规程对铝及铝合金的焊接，从施工准备到焊接检验，其中包括焊接工艺评定和焊工考试等现场施工的全过程，都做了较系统和完整的规定.在焊接工艺评定和焊工考试中，较合理地规定了评定、考试的替代范围，可保证适量减少评定和考试的数量，降低施工成本。规程将对保证工程质量、提高生产效率、加快施工进度、达到焊件长周期安全运行起到积极作用。随着建设事业的发展，我国焊接技术水平的提高，新焊接材料、新焊接设备、新焊接工艺将不断涌现，希望各单位在执行本规程的过程中认真总结经验，积极提供改进意见，以便今后补充完善。本规程的有关咨询事宜，请函寄河北省石家庄市槐中中路化工部施工标准化管理中心站(邮编:050021).化学工业部一九九二年六月一日 目次总则···················································⋯⋯(1)术语、符号··················································⋯⋯(2)语(2)号(2)粉3材(4)31一般规定(4)3.2母材(4)3.3焊接材料(6)4焊接施工·.....................................................‘二‘二(9)4.1一般规定(9)4.2焊前准备(9)4.3焊接工艺要求，··.··一“···，..⋯⋯”，，·.·⋯⋯“··一’介·.·。.。⋯(11)5焊接工艺评定·····················，········⋯⋯‘一‘二’二’二’二’二(15)5.1一般规定(15)s.2评定要求(15)s3检验项目及合格标准(17)6焊工考试···········⋯⋯(24)一般规定(24)::操作技能考试(25)7焊接检验············“········””·“····”·”·····“·..·..·.⋯⋯(30)7.1一般规定(30)7.2外观检查(30)7.3射线探伤(31)7.4焊缝返修(35)附录A焊接工艺规程格式··········价···················⋯⋯(36)附录B本规程用词说明，，······..·..·...................⋯⋯(37)条文说明(39) 1总则1.0.1本规程规定了铝及铝合金焊接技术要求和质量验收标准。1.0.2本规程适用于化工、炼油装置工程建设施工中以工业纯铝和防锈铝合金制作与安装的设备、容器和管道的焊接，焊接方法为手工钨极敛弧焊和熔化极氨弧焊。1.0.3焊接施工应遵照设计文件规定.并应符合本规程要求。1.0.4铝制压力容器的焊接，除应符合本规程外，尚应符合国家颁布的有关压力容器的法令、法规及规定。1.0.5焊接施工应同时具备以下条件:1.0.5.1已进行了焊接工艺评定;1.0.5.2焊工已考试合格;1.0.5.3已编制焊接工艺规程并经批准;1.0.5.4已进行图纸会审和技术交底;1.0.5.5材料、机具、施工环境等均符合要求。1.0.6焊接作业的安全技术、劳动保护等应符合现行的有关规定。 2术语、符号本章的术语、符号仅适用于本规程。2.1术语2.1.1双面同步氢弧焊:手工钨极氛弧焊时，由两名焊工同时在焊缝的正反两面对同一焊接部位用相同的焊接速度进行焊接的工艺方法。2.1.2错边量:两焊件组对或焊缝焊完后表面所错开的垂直距离。2.1.3试件:在焊接工艺评定和焊工考试中所焊接的焊件。2.1.4试样:对试件进行分割(或不分割)、加工后用以考核焊接接头质量的局部试件。2.1.5重要因素:指在工艺评定中影响焊接接头力学性能的焊接条件，或在焊工操作技能考试中影响焊工熔敷焊缝金属能力的焊接条件。21.6非重要因素:重要因素之外的焊接条件。2.2符号2.2.1本规程中符号的含义及计量单位规定如下:S—母材厚度，mm;b—错边量，mm;T—试件厚度;焊缝射线探伤时的透照厚度，为母材厚度和焊缝余高之和，mm;t-熔敷焊缝金属厚度，MM; a—试样厚度，mm;B—试样宽度，MM;D-弯轴直径，mm;$管子外径,mm;P—设计压力，MPa. 3材料3.1一般规定3.1.1工程中应优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝。3.1.2工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证书或质量复验合格报告。3.1.3母材和焊丝应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。3.1.4当选用国外材料时，其使用范围应符合相应标准的规定，并应有该材料的质量证明书。3.2母材3.2.1工程中选用的母材，应符合下列现行的国家标准规定:GB3193《铝及铝合金热轧板》;GB3880《铝及铝合金板材》;GB4437《铝及铝合金热挤压管》;GB6893《工业用铝及铝合金拉(轧)制管》。常用工业纯铝及防锈铝合金的主要化学成份和力学性能应符合表3.2.1的规定。3.2.2当对母材有特殊要求时，应在设计图样或相应的技术条件上注明。3.2.3施工单位对设备、容器和管道材料的代用，必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件，并对改动部位作详细记载。 哥八挂a试昌呈圣圣葵创..簇dm睡_念兰尼旧，月尸、雇户分十和产弋，7Z1}}毒幕导片、了墉一万谧留巴.划#wx芬挤rL只詹‘1万门箱葵李吕仲洲理书国口攀解侧八补嵘皿忿巴-只囊。虽防担阅璐伽丰侣殴遥留贺龄Z2?tti至竺tt乏交tt”6}一1牟门比旧dttt塑鑫葡亩口州恤昭︼产、协恢每次日、尹玛月申润幽训镇i根娇如牟一一一一一一一稠即裔划除倒州戈扑只即卜it石心令令国0}Z1t6[的呻洲叫州目州叫户卜侧叫国1EW"闷.-1aaaa氏山aaaaa.a曰0皿职-防簿翠8{F攀毕FIRP&职暇车甥毓毓敏氢城P&职9&职举职扭俏引引钊引引引邓举拳解盆书Dip朴1砰HH日H日H悦均媲翻中拐I牟.N曰卜曰‘曰入曰卜.网卜曰，、曰、曰、用、闷伪l曰、生“坦.肉岑’答ii置}-a:}}ni置荡丰a;石娜 3.2.4损伤和锈蚀严重的母材，不得在工程中使用3.3焊接材料3.3.1母材焊接所选用的焊丝，应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》(GB10858)的规定.工业纯铝及防锈铝合金焊接选用焊丝的化学成份应符合表3.3.1的规定。3.3.2选用焊丝时，应综合考虑母材的化学成份、力学性能及使用条件等因素，并应符合下列规定:3.3.2.1焊接纯铝时，应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝;3.3.2.2焊接铝锰合金时，应选用含锰量与母材相近的焊丝，或铝硅合金焊丝;3.3.2.3捍接铝镁合金时，应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝;3.3.2.4异种铝及铝合金的焊接，应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝。 宝9M*10崛2轰轰秦《卜聋一)聋〕苦I舀}I}‘O七闷CJ夕几62瓦们次)〕O、细户名申做攫补省生牟朴;一:9,}2划戏1调如遥重一)一兰即Ot州星即V己今冬言。恻状婿一一:令贬释胭}“‘fi呈拟专姆‘纸一一一一一调孰酬1拢.冉N一aN一蕊N一羹一N一羹hN，翅.哟娜7 常用母材焊接时，焊丝的选用宜符合表3.3.2的规定。衰3.32常用母材烽丝选用丧母材牌叫L3LF2ILF2+LF2ILF4ILF2+LF4ILF4+LF2ILF2ISAI-2SAIMg-1SAIMg-3SAIMn焊丝牌号SAIMg4.5Mn(德)SAl-3SAIMg-5ER5183(美、日)SAISi-13.3.3焊接时所使用的Il气应符合现行的国家标准《氨气》(GB4842)的规定。3.3.4手工钨极氢弧焊电极应选用钵钨极，也可选用社钨极。施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径。钨极的最大许用电流宜符合表3.3.4的规定。衰3.3.4鹅极.大许用电流钨极直径03公4Q5份6中7Cmm)最大许用电流140-160220^240260-280350--370380^-420(A)注:最大许用电流范围中，下限值适用于牡钨极，上限值适用于饰钨极. 4焊接施工4.1一般规定4.1.1施工早位必须具备健全的焊接施工全面质量管理体系和制度。4.1.2焊接施工前应按第5章的规定对拟采用的焊接工艺进行评定。4.1.3从事铝材焊接作业的焊工，应按第6章的规定考试合格。焊工施焊前应明确所焊母材的种类、选用的焊接材料、焊接工艺及对焊接接头的质量要求，并严格按焊接工艺规程要求施焊。4.1.4施工单位在焊接施工前应根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺规程。焊接工艺规程的格式宜符合附录A的规定。4.1.5使用的氨弧焊机必须具有适合焊接的电特性和足够的电流容量，且具有参数稳定、调节灵活和安全可靠的使用性能。4.1.6焊接场所应保持清洁，并应有防风、防雨雪设施。叙弧焊时的相对湿度一般应不大于80%，环境温度应不低于50Co注:相对湿度和环境温度在距焊件SOOmm-l000mm范围内测量。4.2焊前准备4.2.1铝材可采用机械或等离子弧等方法切割下料.坡口加工宜采用机械方法，加工后的坡口表面应平整，且无毛刺和飞边。 坡口型式和尺寸应根据接头型式、母材厚度、焊接位置、焊接方法、有无垫板及使用条件等，并参照焊接工艺评定结果确定。4.2.2施工中可根据结构形式、焊接位置及施工条件，在焊缝背面加临时垫板。若焊缝背面加保留垫板，应征得原设计单位同意。垫板可使用不锈钢、碳钢或铜等对焊缝质量无不良影响的材料。4.2.3焊前应将焊丝、焊件坡口及其附近表面的油污和氧化膜清除(若使用垫板，其表面亦应按同样要求清除)，清除顺序及方法如下:4.2-3.1用丙酮或四氯化碳等有机溶剂除去表面油污，坡口两侧的清除范围应不小于50mm,4.2-3.2清除油污后，焊丝应采用化学法，坡口宜采用机械法(也可采用化学法)清除表面氧化膜。机械法:坡口及其附近表面可用锉削、刮削、铣削或用直径为0.2mm左右的不锈钢丝刷清除至露出金属光泽，两侧的清除范围距坡口边缘应不小于30mm，使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理。化学法:用约700C5%一10肠的NaOH溶液浸泡30^-60s后，接着用约15%的HN03(常温)浸泡2min左右后用温水洗净，再使其完全干燥，或者采用其它类似方法。对已经可靠表面处理并未被氧化或受污染的焊丝，不需再进行上述清理可直接使用。4.2.4清理好的焊件和焊丝，在焊前应不被沾污，若无有效的防护措施，应在8b内施焊，否则应重新进行清理。4.2.5管道焊件组对时，应做到内壁平齐，其错边量b应符合下列规定:当壁厚S毛bmm时，b簇0.5mm;当壁厚S>5mm时，6(o.1S且b(2mmo 426设备、答器焊作组对时，其错边量b应符合下列规定:纵焊缝:当壁厚S<5mm时，b镇0.5mm:当壁厚S>5mm时，b(0.1S且b(2mm,环焊缝,b(0.2S且b成5mm,4.2.7不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之内。当表面错边量超过3mm或单面焊焊缝根部错边量超过2mm时，应按图4.2.7的规定加工厚板边缘。王血L二:L妻4(S,-S2)或。蕊140图4.2.7不等厚对接焊件组对4.2.8焊机使用前，应检查其接地是否完好，冷却水路和气路是否畅通，其各项功能是否能正常工作。4.3焊接工艺要求4.3.1定位焊缝应符合下列规定:4.3.1.1焊件组对可使用铝材定位板在坡口外点焊定位，也可在坡口内点固。焊接定位焊缝时，选用的焊丝应与母材相匹配。4.3.1.2定位焊缝应有适当的长度、间距和高度，以保证其具有足够的强度而不致在焊接过程中开裂。 4.3.1.3定位焊缝如发现缺陷应及时处理。对作为正式焊缝一部分的根部定位焊缝，还应将其表面的黑粉、氧化膜清除，并将两端修整成缓坡形.4.3.1.4拆除定位板时不应损伤母材，拆除后应将残留焊肉打磨至与母材表面齐平。4.3.2焊接工艺应符合下列要求:4.3-2.1手工钨极缸弧焊应采用交流电源;熔化极氢弧焊应采用直流电源，焊丝接正极。4.3.2.2为减少焊接变形，应采取合理的施焊方法和顺序，或进行刚性固定，并应预先考虑收缩余量。4.3.2.3正式焊接前，可在试板上进行堆焊试验，调整好各工艺参数并确认无气孔后再进行正式焊接。4.3.2.4在保证焊缝熔透和熔合良好的条件下，应在焊接工艺规程允许范围内尽量采用大电流、快焊速施焊。焊丝的横向摆动幅度宜不超过其直径的三倍。4.3.2.5无特殊要求时焊件焊前不进行预热，多层焊时，层间温度应尽可能低，宜不高于100"C.4.3.2.6钨极氢弧焊时，焊接过程中焊丝端部不应离开氢气保护区，焊丝送进时与焊缝表面的夹角宜在15。左右。焊枪与焊缝表面的夹角宜保持在800-90。之间。对厚度不小于4mm的立焊和横焊位置的焊缝，当条件允许时，底层焊接可采用双面同步氢弧焊工艺。4.3.2.7焊接过程中，焊层间的氧化膜、过高焊肉及其它焊接缺陷必须清除。对需清根的双面焊或进行封底焊的焊缝，应采用机械法清理焊根。4.3.2.8纵焊缝两端应装上铝制的引弧板和引出板。纵、环焊缝清理弧坑后接续焊时也宜在引弧板上引嫩电弧，待电弧燃烧稳定后再进行焊接。 4.3.2.，当喷嘴上有明显阻碍叙气气流流通的飞溅物附着时，必须将飞溅物清除或更换喷嘴。当钨极端部出现污染、形状不规则等现象时，必须修整或更换.4.3.2.10应在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数。焊接工艺参数宜在下列范围内选用:手工钨极扭弧焊见表4.3.2.10-1;手工钨极双面同步敛弧焊见表4.3.2.10-2;熔化极半自动氢弧焊见表4.3.2.10-3;熔化极自动氢弧焊见表4.3.2.10-4.丧4.3.1.10-1手工妈极恤弧焊焊接工艺.数母材厚度焊丝直径钨极直径喷嘴直径沮气流t焊接电流(mm)(m爪)(mm)(mm)(1/min)(A)焊接层数1.5-32^-32-38-124-1040-11014-83.53--510-148-14100-2501-310-125-65-612--1612-16240^-3003-414-1666-714-1814-18280-3604-518-2066~7如16-2016-18280-3805-6表4.3.2.10-2手工钨极双面同步扭弧焊焊接工艺.擞母材厚度焊丝直径钨极直径喷嘴直径扭气流t焊接电流(门”〕)(mm)(宜口n刀)cmm)Q/min)(A)4-64-53-412-1410^-1260-1108-105~g3-412-1412-14130-17012-145-63^-412-1612^-16170--21016^-185-64-516^1816-18210^240注:①娜接电流系指底层焊时每台焊机的电流值。 ②粗盖层由一名焊工施焊，其焊接工艺参数见表4.3.2.10-1③当母材厚度大于或等于lo..时，烽前可进行100--150C预热.表4.3.2.10-3熔化极半自动笼弧焊焊接工艺参数母材厚度焊丝直径喷嘴直径盆气流量焊接电流电弧电压焊接层数(mm)(mm)(1/min)(A)(V)(正面/反面)8-101.6-2.52025^3014028020-301-2/112-142.5-32025--30260-30025^302八-216--182.5^32030^-35300--36028^352/220^-222.5-32035--40330^36035^-402/2衷4.3.2.10-4溶化极自动妞孤焊焊接工艺参数1~~.，}吟~二、}随}k电弧电压焊接速度焊接层数蹂黔「(mm)冲洲形-A1MU,产Ate)(V)(cm八.in)(正面/反面)10328/1730^-401280-31C24-2625-401/112328/173040290-32C24^2625-401/116428八730--40380-42(26^3025--401/120428/1735--451460--52C28--3425--401/125428八740^-501480-55C28-3625^401/114 5焊接工艺评定5.1一般规定5.1.1评定前应拟订焊接工艺评定指导书，指导书的内容应能满足编制焊接工艺规程的要求。5.1.2评定所选用的母材、焊接材料、焊接设备、焊丝与焊件表面的清理及采取的工艺措施等，应符合本规程的有关规定。5.1.3试件焊接应由本单位操作技能水平较高的焊工进行。评定所用的测量仪表应经检定合格。5.1.4焊接工艺评定过程中应做好记录，评定完毕应提出评定报告。5.2评定要求5.2.1焊接方法分为手工钨极氢弧焊、熔化极半自动氨弧焊、熔化极自动氢弧焊和其间的组合焊。组合焊评定合格后用于焊件时，可采用其中任一种焊接方法，但每种焊接方法所熔敷的焊缝金属厚度都应在已评定的各自有效范围内。5.2.2母材应按表5.2.2的规定分类。任一牌号母材评定合格，可替代同一类别中其它牌号的母材。两种类别间材料的焊接，不论各自是否经过评定，均应重新进行评定。 衰5.2.2母材分类衰类别母材种类牌号举例I工业纯铝、铝锰合金L1,L2,L3,L4,L5,L6,LF210铝镁合金(Mg<4%)LF2,LF3I铝镁合金(Mg)4%)LF4,LF5,LF6,LF115.2.3试件分板状试件和管状试件，一律采用对接接头。焊接位置:板状试件为平焊、横焊、立焊和仰焊;管状试件为水平转动、垂直固定、水平固定和450固定。板状试件和管状试件可以互相替代。试件可在任一位置进行焊接，经评定合格后，可替代所有位置的评定。5.2.4试件尺寸和数量应能满足制备试样的要求，试件厚度应充分考虑适用于母材厚度的有效范围。评定合格的焊接工艺所适用的母材评定厚度和熔敷焊缝金属评定厚度的有效范围，应符合表5.2.4的规定。衰5.2.4试件厚度适用的评定厚度范围(mm)母材评定厚度熔敷焊缝金属评定试件厚度T的范围厚度t的范围T最小最大最小最大1.5镇T<101.52T不限2tT>1042T不限2t注①试件焊接时，若其中任一焊道的厚度大于13-适用于母材评定的最大厚度为1.1T,②适用于角焊缝母材评定厚度的范围不限。52.5对接接头评定合格的焊接工艺，可用于所有母材厚度 和各种直径管子的所有尺寸角焊缝。5.2.‘当改变下列重要因素之一时，应重新评定焊接工艺:5.2.6.1改变焊接方法;52.6.2改变母材类别;5.2.6.3选用的焊丝不符合3.3.2的规定;5.2.6.4焊件母材厚度超过表5.2.4规定的评定有效范围;5.2.6.5如需预热，预热温度比评定合格值降低50℃以上。5.2.7当改变下列非重要因素时，不需重新评定焊接工艺:5.2.7.1改变坡口型式、尺寸及组对间隙;5.27，2改变焊接位置;立焊位置由上向焊改变为下向焊或相反;5.2.7.3改变焊丝牌号和直径、焊接电流、电弧电压、氢气流量、钨极直径、喷嘴直径及填充金属尺寸等工艺参数;5.2.7，4增加或去掉垫板、单面焊改为双面焊或相反、单焊丝改为多焊丝或相反、改变背面清根方法等。5.3检验项目及合格标准5.3.1当设计文件无规定时，试件接头应依次进行外观检查、渗透探伤、射线探伤和力学性能试验。若设计文件规定进行其它检验项目时，应提出检验方法和合格标准。板状试件两端不进行检验的舍弃部分长度应各为30mm焊工考试要求相同)。5.3.2试件接头的力学性能试验只进行拉伸和横向弯曲试验。试样的数量、取样部位、加工及试验方法，应符合下列规定:5.3.2.1试样数量:当试件厚度TG20mm时，应取拉伸、面弯、背弯各2个;当试件厚度T)20mm时，应取拉伸2个、侧弯4 个。5.3-2.2试样祥坯的截取应采用机械方法，如采用等离子弧切割，每侧的加工余量不得小于5mm。带垫板试件样坯截取前应将垫板去除。取样部位:板状试件应符合图5.3.2.2-1的规定;管状试件水平固定和450固定位置应符合图5.3.2.2-2的规定。F拉背面备背面拉nn侧拉侧备侧拉侧厂1}}}门「I门"i伸弯弯用弯弯伸国区弯伸弯用弯伸弯国11(a)T<20mm(b)T)20mm图5.3.2.2-1板状试件取样部位④①图5.3.2.2-2管状试件取样部位注1-拉伸试样、2—面弯试样、3-背弯试样、4-侧弯试样;③、⑥、⑨、⑩—钟点记号，为水平固定和450固定位置焊接时的定位标记 5.3.2.3试样的焊缝余高应用机械法除去，使之与母材齐平。在除去焊缝余高前，允许对试件进行冷校直。为加工出规定的试样形式，应尽量减小试样受试部位的母材表面加工量。拉伸试样的加工尺寸:板状试件和外径大于76mm的管状试件试样应符合图5.3.2.3-1的规定;外径小于或等于76mm的管状试件试样应符合图5.3.2.3-2的规定;外径小于或等于76mm的全截面管状试件试样应符合图5.3.2.3-3的规定，一个管接头可代表两个拉伸试样。上乍1飞十业赞月牛’、习本图5.3.2.3-1拉伸试样尺寸(mm)注:a—试样厚度;h‘一一焊缝最大宽度;h—夹持部分长度，根据试验机夹具而定.子图5.3.2.3-2管状试件拉伸试样尺寸(mm)注l-受拉伸平行侧面长度，大于或等于h、十2a, 002叔教令‘勺喝崛‘乙、日1/尸州困5.3.2.3-3小直径苍全截面拉伸试样弯曲试样的加工尺寸:面弯和背弯试样应符合图5.3.2.3-4的规定，当试件厚度T>10mm时，应从试样的受压面加工至试样厚度a=10mm，当试件厚度T簇1Oman时，试样厚度a=T;侧弯试样应符合图5.3.2.3-5的规定。 一—315_0一一一一一一州口刀日幸一-++-(a)面弯试祥卜一一一—;}150一一一一一一一州{二二1二口三口日升令一斗10-(b)背弯试样图5.3.2.3-4面有和背有试样尺寸(mm)注:①板材试样宽度B=30‘管材试样宽度B=at4?/20(式中4)-管子外径)且10镇B《38②试样拉伸面棱角半径应不大于3.m,可白土叮交‘卜-一一一一二150-一一州--t丝r图5.3.2.3-5侧弯试样尺寸(mm)5.3.2.4试验方法:拉伸试验应符合现行的国家标准《金属21 拉伸试验方法》(GB228)的规定;弯曲试验应符合现行的国家标准《金属弯曲试验方法》(GB232)的规定。5.3.3各项检验的合格标准应符合下列规定:5.3.3.1外观检查:除应符合7.2.2的规定外，无垫板单面焊焊缝根部未焊透长度，应按7.3.4规定计算，不得超过表7.3.5.3中的2级要求。5.3.3.2渗透探伤:渗透探伤方法、技术操作、质量评定应符合现行的国家标准《钢制压力容器》(GB150)中附录H的规定。5.3.3.3射线探伤:应按7.3.2-7.3.5的规定评定，2级合格。5.3.3.4拉伸试验结果应符合以下规定:(1)试样的抗拉强度应不小于母材规定值的下限(异种母材接头，以抗拉强度较低的母材为准);(2)若试样断在焊缝或熔合线以外的母材上，试样的抗拉强度只要不小于母材规定值下限的95%，应评定为试验合格;(3)若标准或设计文件中对母材的最低抗拉强度值无规定时，则试验结果仅作为参考。5.3.3.5弯曲试验:试样绕弯轴弯曲1800后，在伸长面沿任何方向测量，在焊缝和热影响区内均不得有超过3mm长的裂纹。试样棱角上出现的裂纹不计，但由于夹渣或其它内部缺陷所造成的棱角上的裂纹应予考虑。弯曲试验时，试样的焊缝中心应对准弯轴轴线，试样的焊缝和热影响区试验后应全部在试样受弯范围内。不同类别母材所用的弯轴直径应符合表5.3.3.5的规定。异种母材接头，应采用两种母材所用的弯轴中直径较大者。 表5.3.3.5宵轴直径类别母材种类弯轴直径支座间距离1工业纯铝、铝锰合金4a6a+3A铝镁合金(Mg<4%)4.6a+3，铝镁合金(Mg>-4%)6普·。普a+3注:a—试样厚度。5.3.4拉伸、面弯、背弯或侧弯试验有一个试样不合格时，可在同一试件上制取两个相应试样复验，两个试样均试验合格，则该项试验应评为合格，否则应查明原因，审核或修正工艺，重新焊制接头进行评定。 6焊工考试6.1一般规定6.1.1焊工考试包括基本知识和操作技能两部分，由企业焊工考试委员会负责组织和实施。基本知识的考试内容、操作技能的考试项目由考试委员会根据本规程规定和焊工将担任的工作确定。焊工必须经基本知识考试合格后，方可参加操作技能考试。6.1.2焊工操作技能考试应按焊接工艺评定合格后所编制的焊接工艺规程进行。参加工艺评定试件焊接的焊工，评定合格即认为该焊工相应项目操作技能考试合格。6.1.3考试用的母材、焊接材料、焊机等应符合本规程有关规定。测量仪表应经检定合格。6.1.4焊工经基本知识和操作技能均考试合格后，由企业焊工考试委员会发给合格证。合格证自签发之日起三年内有效。6.1.5在合格证有效期内，如焊工连续中断铝材焊接工作六个月以上时，重新焊接前应进行操作技能复验考试，复验考试可免做弯曲试验。6.1.6如持证焊工的实际操作技能不能满足工程产品焊接要求，或者违反工艺纪律以致经常地或连续地出现焊接质量问题时，经企业质量检验部门提出，考试委员会核准后，可吊销该焊工的合格证。6.1.7考试试卷、试件焊接记录、各项检验报告及射线探伤底片等，均应存入焊工档案。 6.1.8如从事《压力容器安全技术监察规程》所辖范围内的铝制容器的焊接工作，应将考试办法及结果报地、省辖市或省级劳动部门锅炉压力容器安全监察机构备案。‘1.9基本知识考试应包括下列内容:6.1.，.1焊接安全技术;6.1.9.2母材及焊接材料的基础知识;6.1.，3焊前准备及焊接工艺要求;6.1-9.4焊接材料的选择及使用要求;6.1.9.5铝制焊缝常见缺陷的种类、产生原因、危害及预防措施;6.1-9.6焊机及测量仪表的名称、种类、使用和维护;‘1，.7焊接应力和变形的产生原因和防止方法;6.1.9.8接头型式、焊缝代号、图样识别。6.2操作技能考试6.2.1手工钨极显弧焊、熔化极半自动氨弧焊、熔化极自动氢弧焊和其间的组合焊，均应单独进行考试。6.2.2母材分类应符合5.2.2的规定。表5.2.2中同一类别母材，一种牌号考试合格后，可免去该类其它牌号的考试;不同类别母材，类别较高的考试合格后，可免去类别较低的考试。6.2.3试件分板状试件和管状试件，均采用对接接头。单面焊考试合格，可替代相应位置的双面焊，但不能相反;对接接头考试合格，可替代相应位置的其它接头形式。6.2.4焊接位置:板状试件为平焊、横焊、立焊和仰焊;管状试件为水平转动、垂直固定、水平固定和45。固定。当立焊位置的焊接方向，由上向焊改变为下向焊或相反，应重新进行考试。 管状试件考试合格，可替代相应位置的板状试件，但不能相反。替代的位置应符合表6.2.4的规定。表6.2.4焊接位盆替代表管状试件位置可替代的板状试件位置水平转动平焊垂直固定横焊水平固定平焊、立焊、仰焊450固定全位置对平、横、立、仰四个基本位置的认可包括所有的中间位置。在有障碍明显影响操作的条件下从事焊接作业的焊工，还应按实际情况模拟障碍进行考试。62.5试件可带或不带垫板，不带垫板试件考试合格，可替代相应位置的带垫板试件，但不能相反。62.‘试件数量每种焊接位置为一件。对小直径管，若在一个接头上取不出足够的弯曲试验所需的试样时，试件数量应相应增加。当管状试件外径大于150mm时，可在同一试件上进行垂直固定和水平固定位置的焊接，其位置划分应符合图6.2.6的规定。6.2.7试件尺寸、厚度及管径的限制应符合下列规定:6.2-7.1试件尺寸应符合图6.2.7.1的规定;6.2.7.2试件厚度适用于焊件母材最大厚度的有效范围应符合表6.2.7.2的规定，适用的最小厚度不限;6,2.7.3管状试件外径适用于焊件母材外径的有效范围应符合表6.2.7.3的规定。 背弯(侧弯)面弯‘侧弯,450*flA)}靛匆乡45.味~匕分背弯(侧弯)150面弯(侧弯)ha_一一以一、45-洲国图‘.2.6试件位兰划分及取样部位1贷一r月}{1::_}r，—1a_图6.2.7.1试件尺寸及取样部位(mm)27 丧6.2.7.2试件厚度适用范围农(mm)试件厚度}适用焊件母材最大厚度T<20T>20}焊接的最大厚度注:任一厚度试件考试合格，适用于所有厚度和直径的所有角焊缝尺寸。表6.2.7.3试件外径适用范围表(mm)试件外径适用焊件母材外径<25)试件外径>25-<76>25>76>76‘.2.8为考核焊工断弧接头的操作技能，底层焊缝中应至少中断焊接一次。6.2.，在焊接过程中和焊接完毕，试件可用水冷却。试件焊接完毕，焊缝内外表面不得进行修整或补焊，但应将焊缝表面及其附近的飞溅物清除。6.2.10试件的检验项目及合格标准应符合下列规定:6.2.10.1试件接头应依次进行外观检查、射线探伤和弯曲试验。6.2.10.2弯曲试验试样的数量、取样部位、加工及试验方法应符合下列规定:(1)板状试件、管状水平转动和垂直固定位置试件，每种焊接位置应取面弯和背弯试样各一个;管状水平固定和450固定位置试件，每种焊接位置应取面弯和背弯试样各两个。但当试件厚度大于或等于20mm时，面弯和背弯试样均应改作侧弯试样。(2)板状试件、管状水平固定和450固定位置试件的取样部位 应符合图6.2.7.1的规定。管状垂直固定和水平固定位置在同一试件上时的取样部位应符合图6.2.6的规定。管状水平转动、垂直固定位置试件的取样部位不做规定。(3)试样样坯的截取、加工要求及尺寸等应符合5.3.2的有关规定。(4)弯曲试验方法应符合现行的国家标准《金属弯曲试验方法》(GB232)的规定。6.2.10.3合格标准应符合下列规定:外观检查、射线探伤和弯曲试验应符合5.3.3.1,5.3.3.3和5.3.3.5的规定。面弯、背弯或侧弯试验有一个试样不合格时，允许从原试件上另取一个试样复验，复验合格弯曲试验应评为合格;当有两个试样不合格或复验试样仍不合格时，则弯曲试验应评为不合格。 7焊接检验7.1一般规定7.1.1焊接检查人员和检验人员应具有相应的资格证书。7.1.2焊接检查人员应熟悉并遵照设计文件、有关技术标准及焊接工艺规程要求，对现场焊接工作进行全面的监督和检查。7.1.3焊接检验工作应与工程施工同步进行，发现质量间题应及时纠正和处理。7.2外观检查7.2.1焊缝必须百分之百进行外观检查，检查前应将焊缝及其附近表面的飞溅物清除，并标上焊工代号。7.2.2焊缝外观质量应符合下列要求:7.2.2.1焊缝应与母材表面圆滑过渡，其表面不得有裂纹、未熔合、气孔、氧化物夹渣及过烧等缺陷。7.2.2.2焊缝余高:当母材厚度S簇lOmm时，不得超过3mm;当母材厚度S>lOmm时，不得超过1/3S且不大于5mm.7.2.2.3焊缝咬边深度:当母材厚度S簇lOmm时，不得超过0.5mm;当母材厚度S>lOmm时，不得超过0.8mm,焊缝两侧咬边总长度:板材不得超过焊缝总长度的100o;管材不得超过焊缝总长度的20%:7.2.2.4表面凹陷:除仰焊位置单面焊焊缝内表面允许有深度不超过。ZS且不大于2mm的凹陷外，其它所有位置的焊缝表面应不低于基本金属。 7.2.2.5错边量:不得超过4.2.5A.2.6和4.2.7的规定。7.2.2.6角焊缝的焊角高度应等于或大于两焊件中较薄焊件母材厚度的7000，且不应小于3mm,73射线探伤7.3.1射线照相底片的质量应符合下列规定:7.3.1.1应选用工业纯铝或防锈铝合金材料的线型象质计，象质计的型号和规格，应符合现行的国家标准《线型象质计》(GB5618)的规定。7.3.1.2底片上能识别的象质计的最小线径，应不超过表7.3.1.2的规定。表7.3.1.2透照厚度和应识别的最小线径(mm)透照厚度识别的透照厚度识别的T最小线径T最小线径T<6.0。·’。。}一16.080.02.0^3.5 7.3.2底片评定的顺序应符合下列规定:7.3.2.1底片应在暗处用足够亮度的观片灯进行观察，并应使用适合观察范围的固定遮光板。7.3.2.2确认底片质量应符合7.3.1的规定。7.3.2.3对气孔、夹钨及点状氧化物夹渣，应按7.3.3的规定求出缺陷点数，并按7.3.5.2的规定评定等级。7.3.2.4对条状氧化物夹渣、未焊透，应按7.3.4的规定测定长度，并按7.3.5.3的规定评定等级。7.3.2.5裂纹、夹铜、未熔合，应直接按7.3.5.5的规定评定等级。7.3.2.6咬边等表面缺陷不在评级范围内。7.3.3缺陷点数的计算应符合下列规定:7.3.3.1在检验区内应以缺陷点数最多的部位作为评定视野。评定视野的大小应按母材厚度取表7.3.3.1所示数值。若缺陷处于评定视野的交界线上时，视野以外部分也应一起测定。评定视野内一种缺陷多处存在，或同时存在多种缺陷，则缺陷点数应为各缺陷点数之和。表，3.3.I评定视野尺寸(mm)母材厚度S<20.020.0成S<80.0S》80.0S评定视野]0X1010X2010X307.3.3.2气孔、夹钨和尺寸不大于2mm的氧化物夹渣，应根据其尺寸按表7.3.3.2规定换算成缺陷点数。气孔、氧化物夹渣的缺陷点数应直接由表7.3.3.2查得;焊缝夹钨的缺陷点数应按表7,3.3.2查得值的1/2计算。 表7.3.3.2缺陷尺寸和点徽换算缺陷尺、<1.01>1.0,<2.01>2.O,G4.01>4.0,<8.01>8.0,610.0(mm)点数7.3.3.3若缺陷尺寸小于表7.3.3.3规定数值时，可不计缺陷点数。表7.3.3.3不计点数的缺陷尺寸(m.)母材厚度S<20.020.0石S<40.0S妻40.0S缺陷尺寸0.40.61.5%S7.3.3.4尺寸小于表7.3.3.3规定数值的密集缺陷，其范围应作为一个大的缺陷按表7.3.3.2查得缺陷点数，但其位置明显位于焊缝余高部分时，可不计缺陷点数。7.3.4缺陷长度的计算应符合以下规定:2mm以上的氧化物夹渣，应以其最长的尺寸作为其长度;未焊透应以其最长的尺寸的2倍作为其长度。当缺陷排列于一线上且不少于两个，若相邻的缺陷间距超过较大缺陷的长度时，应作为分散缺陷分别评定。若间距小于较大缺陷的长度时，应作为同一缺陷，缺陷长度包括间距。7.3.5焊缝质量的等级评定应符合下列规定:7.3.5.1根据缺陷的性质和数量，将焊缝质量分为四级。1,2,3级焊缝内应无裂纹、夹铜、未熔合以及双面焊和加垫板的单面焊中的未焊透等缺陷。7.3.5.2气孔、夹钨和2mm以下的氧化物夹渣，应根据缺陷点数按表7.3.5.2进行等级分类，表中数字表示缺陷点数和容许界限，但若缺陷尺寸超过母材厚度的1/3，不应评为1级;超过母材厚度的2/3或10.Omm中较小者，应评为4级。 表7.3.5.2根据缺陷点数的等级分类评定视野里OX1O10X20IOX30(mm)S<3.03<.O5<.0S5<.01<0.S010.099.o%的纯铝焊丝，因国内还缺少这样规定的依据及实践，故未予以规定。在其它现行标准中，均规定可选用同材质板材切条作手工焊时的填加金属，但从焊接性、焊接裂纹敏感性、焊接接头强度、表面氧化膜清除质量及焊工操作使用等方面考虑，不易保证接头质量，故本规程不予采用。3.3.3氢弧焊所使用的氢气纯度对焊缝中气孔的产生有明显影响，故在焊接标准中对其质量均有要求，如:炼化建603-74标准规定氢气纯度应不低于”.900}GBJ236-82标准规定不应低于99-96Yo。在GB4842-84标准中所规定的氢气纯度为大于或等于99.990o，完全可以满足对各种材料的焊接要求。实际上，质量合格的氢气对焊缝中气孔的产生几乎没有直接影响，主要问题是在使用过程中要防止氢气输送管路或焊枪中发生漏气或堵塞现象。3.3.4饰钨极和钦钨极比纯钨极的工作温度低，因而与同直径的纯钨极相比，其容许使用的电流要大。为避免因使用的电流过大而造成钨极的烧损、焊缝夹钨及恶化焊缝成形，根据施工经验在表3.3.4中列出了钨极最大许用电流。4焊接施工4.1.1焊接施工管理是保证焊接质量的重要内容，但因本规程是焊接技术标准，故仅提出施工单位必须具备健全的焊接施工全面质量管理体系和制度这一原则规定。 4.1.4焊接工艺规程是指导焊接施工的工艺文件。本条强调工艺规程的编制依据是焊接工艺评定报告，即规程中的重要因素(见5.2.6)必须符合评定报告所适用的范围。为既能指导施工又能适当地减少工艺规程的编制数量，一份规程可以依据一份或多份工艺评定报告以扩大其使用范围，只要其使用范围的规定在所依据的工艺评定报告的适用范围之内即可。例如2份工艺评定厚度的有效范围分别为1.5mm^-8mm和4mm^-22mm时，1份焊接工艺规程若以此2份工艺评定报告为依据，则此份工艺规程可覆盖的厚度范围可以从1.5mm到22mm。相反，一份工艺评定报告也可编制一份或多份焊接工艺规程，即只改变评定中某些非重要因素而重复使用某一份工艺评定报告。根据ASMEIX中QW-482"焊接工艺规程(WPS)推荐格式”，以及铝材的焊接工艺特点和国内施工使用习惯，在附录A中规定了焊接工艺规程的格式，其目的是在编制工艺规程时给以指导，防止主要内容的遗漏。4.1.6对焊接环境的要求主要是为了防止焊缝中气孑L的产生。有资料介绍，当相对湿度大于85肠或环境温度较低时，受坡口、焊丝表面及气体管路内壁所吸附的冷凝水影响，焊缝中的气孔倾向将会急剧增高。本条根据施工经验，将相对湿度限制在80%以内，环境温度不低于5"C，若超出规定则应采取相应的预防措施至于风速限制允许在多大范围内，我们认为具体规定某一数值没有多大意义，一方面施工现场不去测定，再者氢气流量的大小不同，降低氢气保护效果的风速也不会一样，故在室外施工，一般均应设置挡风围屏以使氨弧焊施工得以顺利进行。4.2.2垫板用于支撑焊缝根部的熔化金属以防止烧穿和产生未焊透，可降低焊接操作的难度，使用临时垫板又可大大减小清理焊根的工作量，故在施工中经常采用。焊缝背面加保留垫板，增加了结构的重量和成本，若使用异种 金属材料垫板又有可能对使用造成不利影响，因此应征得原设计单位同意。保留垫板板材一般用与母材同材质的材料制成，管道焊缝多采用铝材中嵌人不锈钢材料制成。4.2.3焊丝与坡口表面氧化膜的清除质量，对防止焊缝中气孔和未熔合等缺陷的产生是十分重要的。实践证明，用机械法(如铣削、刮削等)清除坡口表面氧化膜效果较好。化学清理方法很多，在有关标准及资料中都列举了不少。本条选用了日本JISZ3604-85标准中铝材表面氧化膜的清理方法。与其它化学清理方法相比较，这种方法在施工中简便实用，经试验及施工中使用证明效果良好。4.2.5-4.2.7从使用条件及保证焊缝质量角度考虑规定了焊件组对时的错边量要求。国内有关标准一般规定，当母材厚度S(lOmm时，管道焊缝和设备、容器的纵焊缝，其错边量b(0.1S，我们认为这样规定对厚度较小的焊件不易实现.也没有太大必要，故规定为当壁厚S4%6普·6号·6a弯曲试验的验收标准引用ASMEIXQW-163,JISZ3041-80中的3.3.2条。6焊工考试焊工考试主要是考核焊工是否具备铝材焊接的基本理论知识和满足工程焊接质量要求的操作技能。根据不同焊接条件下的操作难度，衡量焊工操作技能水平高低的因素，我们认为主要有以下几点:①焊接方法;②母材类别、厚度及管径;③管材或板材;④焊接位置及立焊位置时的上向焊或下向焊;⑤单面焊或双面焊;⑥带或不带垫板;⑦对接接头或角接接头。6.1基本参照《锅炉压力容器焊工考试规则》的有关条款。6.1.1对已取得锅炉、压力容器制造或现场组焊资格的企业，其焊工考试委员会均已经当地劳动部门锅炉压力容器安全监察机构批准，考虑到专门从事管道安装或非受压容器焊接的企业，其考委会需具备什么样的条件和由哪个部门批准还没有明确规定，也不属本规程范围，故只好笼统提出焊工考试应由企业焊工考48 试委员会负责组织和实施。6.2基本参照ASMEIX中第B章中的有关内容编写‘2.2考虑到类别较高的母材焊缝中所产生缺陷的机率比类别较低的母材要大，参考《锅炉压力容器焊工考试规则》第十三条，作出母材类别的替代规定，以减少不必要的重复考试。7焊接检验7.1从全面质量管理要求考虑，为保证焊接质量，规定了焊接检查和检验人员应具有一定的资格，并应加强焊前、焊接过程中的检查，7.2.2焊缝外观检查应达到的质量要求，一般是从使用要求和在正常条件下可以达到的程度考虑提出的。据有关资料介绍，焊缝存在或去除余高，对铝材接头的疲劳强度几乎没有影响，所以对余高进行严格限制的必要性不大焊缝余高规定主要参照JISZ3604-85中5.8条，其具体规定见下表:母材厚度5焊缝余高(mm)(mm)S<6<2625<7焊缝咬边深度引用JB1680-75中25条。7.3铝及铝合金与钢材相比较，其焊接性能与缺陷产生的机率以及使用条件差异较大，因而直接借用钢制对接接头的射线探伤标准来评定铝材接头的质量是不合理的。因本规程不是专门的铝材射线探伤标准，故仅对底片质量、焊缝质量等级评定及验收条49 件做了规定，而射线照相方法等其它要求.则应参照有关标准的规定进行。对底片的质量要求、缺陷点数的计算、焊缝质量等级分类及评定等规定基本引用JISZ3105-84标准的有关内容，经实际使用证明，此标准规定比较合理，反映良好。7.3.5氧化物夹渣、未熔合和未焊透等条状缺陷，应力集中较大，对强度的影响也较大。因未熔合的危害性相对比夹渣和未焊透更大，国内均将其与裂纹缺陷同等对待。参照JB1580-75,炼化建603-74和GBJ236-82标准规定，将JISZ3105-84标准中的允许未熔合改为不允许，从实际上应该达到的质量要求考虑，也不允许双面焊和加垫板的单面焊中存在未焊透缺陷。气体保护焊由于烧损等原因而产生的夹铜，会使该部分焊缝金属脆化，通常易产生裂纹，因而不允许在焊缝中出现。7.3.6本条主要参照JB1580-75标准26条，根据设计压力大小规定了对接焊缝射线探伤检查比例和应达到的质量等级。焊件的使用条件除设计压力之外，主要还应考虑介质对人体或环境的危害程度、是以静态还是循环载荷为主、焊缝是否能够检修及一旦损坏对生产的影响程度等。7.3.，铝材焊接时尽管对工艺要求比较严格，但焊缝中出现气孔的机率比钢材焊接时要大得多，绝大多数返修都是由气孔缺陷超标而造成的，若按钢焊缝返修后的扩探规定，则很容易使需局部探伤的焊缝均变为100%o射线探伤的合格比例与计算方法出入很大，实际上一张不合格底片中需返修的缺陷长度一般都很短，仅是个别之处，若按缺陷长度之和与焊缝总长度之比计算，本条规定的实际合格率一般可达95%以上才不需扩探。7.4.2直接引用《压力容器安全技术监察规程》第69条1款。 附:主要参考资料:1.GBJ236-82《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》2.炼化建603-74《铝及铝合金焊接施工及验收技术规程)(试行)3.JBIS80-75《铝制焊接容器技术条件》4.《美国锅炉及压力容器规范》第IX卷焊接评定(89年版)5.JISZ3604-85(铝及铝合金惰性气体保护焊作业标准》6.JISZ3041-80(铝及铝合金焊接工艺试验方法及评定标准》7.JISZ3105-84《铝焊缝射线探伤方法及底片等级分类方法》8.BS4870(2)-82(焊接工艺规程认可检验标准)(铝及其合金的TIG或MIG焊)9《压力容器安全技术监察规程》10.《锅炉压力容器焊工考试规则》11.杭州制氧机厂厂标:HTA5411-90《铝制空分设备管道安装焊接技术条件》12.JB/Z167-81《铝制空分设备Z弧焊工艺规程)'