Q GDW 708-2012 输电杆塔高强钢焊接及热加工技术规程及编制说明.pdf

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1、ICS 29.240P备案号： 国家电网公司企业标准Q/GDW 708 2012输电杆塔高强钢焊接及热加工技术规程Code of the welding and hot manufacturing for high strength steelof transmission line towers2012-03-30 发布 2012-03-30 实施国家电网公司 发布Q/GDWQ/GDW 708 2012I目次前言 II1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 材料 15 技术要求 26 质量检验 57 技术文件 6编制说明 7Q/GDW 708 2012II前言随着我国电网建设

2、的不断发展， Q420 高强钢在我国输电铁塔中广泛应用， Q460 高强钢也在不同电压等级的角钢塔、钢管塔中得到应用。为了规范 Q420/Q460 高强钢的焊接及热加工过程，保证高强铁塔制造质量，制定本规程。本标准结合近几年 Q420/Q460 高强钢的最新应用研究成果， 以及现有的高强钢焊接及热加工方面的经验编制。本标准规定了输电杆塔高强钢（ Q420/Q460）的焊接、热矫正、热弯曲（热成型） 、热切割等热加工方面的技术要求。本标准由国家电网公司基建部提出并负责解释。本标准由国家电网公司科技部归口。本标准起草单位：中国电力科学研究院、南京大吉铁塔制造有限公司、河北省送变电公司、重庆顺泰铁塔

3、制造有限公司、西北电力设计院、浙江盛达铁塔有限公司、山东中铁华盛机械有限公司。本标准主要起草人：徐德录、于长海、于忠秀、常建伟、张磊、张立方、符必川、王虎长、戴刚平、李福生。本标准为首次发布。Q/GDW 708 20121输电杆塔高强钢焊接及热加工技术规程1 范围本标准规定了输电杆塔高强钢的焊接及热矫正、热弯曲（热成型） 、热切割等热加工方面的技术要求，检验方法和检验规则。本标准适用于输电杆塔高强钢的焊接及热加工，变电构支架及电力通讯微波塔高强钢的焊接及热加工可参照执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的引用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的

4、引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 706 热轧型钢GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T 1591 低合金高强度结构钢GB/T 3323 金属熔化焊焊接接头射线照相GB/T 8923 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定GB/T 11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范DL/T 646 输变电钢管结构制造技术条件DL/T 819 焊接热处理技术规程JB/T 3223 焊接材料质量管理规程JB/T 10045.3 热切割 气割质量和尺寸偏差JB/T 10045.4 热切割 等

5、离子弧切割质量和尺寸偏差JGJ 81 建筑钢结构焊接技术规程Q/GDW 384 输电线路钢管塔加工技术规程Q/GDW 465 输电杆塔高强钢焊接质量检验技术条件Q/GDW 705 输电线路钢管塔用法兰Q/GDW 706 输电铁塔用热轧大规格等边角钢Q/GDW 707 输电线路钢管塔薄壁管对接焊缝超声波检验与质量评定3 术语和定义3.1高强钢 high strength steel本标准高强钢专指屈服强度为 420MPa、 460MPa 级的钢材。4 材料4.1 钢材4.1.1 输电杆塔用高强钢材料的化学成分、力学性能和其他质量要求应符合 GB/T1591、 GB/T709、GB/T706 等相

6、关标准的要求，进口钢材应符合设计及合同规定的标准要求，且应有出厂质量证明书和入Q/GDW 708 20122厂检验报告。4.1.2 输电杆塔用高强钢直缝焊管、 法兰、 大规格角钢应分别满足 Q/GDW 384 的附录 A、 Q/GDW 705、Q/GDW 706 的要求。4.1.3 钢材的外观质量除应符合有关标准及合同要求外，还应符合下列规定：a） 当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不大于厚度允许负偏差的 1/2；且累计误差应在允许负偏差的范围内；b） 钢材表面的锈蚀等级应达到 GB/T 8923 规定的 C 级及以上要求。4.1.4 热弯曲用钢不应采用控轧或调质状态供货的钢材。4

7、.2 焊接材料4.2.1 焊接时所用的焊条、焊丝、焊剂及保护气体，应满足相应标准的要求，具有产品合格证、质量证明书等技术资料，焊条、焊丝应进行入厂检验。4.2.2 焊接材料的管理应符合 JB/T 3223 的相关要求。5 技术要求5.1 焊接5.1.1 基本要求5.1.1.1 焊接人员a） 焊接高强钢的焊工，应经过专门的技术培训与考核，取得电网钢结构焊工资格证书。焊工实际施焊的焊接方法、焊接位置、钢材等级等均应与其考核合格的项目相符；b） 焊接技术管理人员，应经过专门的培训与考核，取得电网钢结构焊接技术管理人员资格证书；c） 无损检测人员，应经过国家认可专业机构的培训与考核，取得资格证书；薄壁

8、管对接焊缝超声波检验人员，应取得电力专项资格证书。5.1.1.2 焊接设备a） 焊接设备及辅助设备应满足工艺要求，所有仪表应处于正常工作状态，宜具备参数记录功能；b） 高强钢管与法兰焊接宜采用焊接专机等自动化焊接设备。5.1.2 焊前准备5.1.2.1 焊接工艺评定a） 焊接前，施焊单位应具有焊接评定资料。如无焊接评定资料或已有资料的适用范围不能覆盖时，应按照 JGJ 81 进行焊接工艺评定；b） 应根据焊接工艺评定报告编制焊接工艺卡。5.1.2.2 坡口加工a） 应根据图样要求进行坡口加工。图纸无要求时，可按照 GB/T985.1 或 GB/T 985.2 选用标准坡口；也可自行设计坡口，选

9、择坡口形式时应考虑下列因素：1） 焊接方法；2） 焊缝填充金属尽量少；3） 避免产生缺陷；4） 减少焊接残余变形与应力；5） 有利于焊接防护；6） 焊工操作方便。b） 坡口制备宜采用机械方法加工，采用热加工方法（如火焰切割、等离子切割）下料时，切口部分应留有足够加工余量，采用机械方法修整。加工完成的坡口要求表面平整，不得有裂纹等缺陷，坡口形式和尺寸符合加工要求；Q/GDW 708 20123c） 施焊（包括定位焊）前，应清除坡口及其母材两侧表面 20mm 范围内的水分、氧化物、油污及其他有害杂质。5.1.2.3 焊件组对a） 组对时，坡口间隙、错边量等应符合焊接工艺文件规定。b） 宜使用工装夹

10、具或组对专机等进行焊件组对，保证焊件组对精度。5.1.2.4 焊材选择a） 焊接强度等级相同的钢材，应选用与钢材机械性能相匹配的焊接材料；b） 焊接强度等级不同的钢材，应按照强度等级较低侧的钢材选用焊接材料。5.1.2.5 定位焊a） 焊工及所用的焊接材料、焊接工艺应与正式焊接相同；b） 预热温度不得低于焊件规定的最低预热温度；c） 严禁在焊缝以外的母材上引弧，熄弧时应将弧坑填满；d） 焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的 2/3， 定位焊长度宜为 1030mm， 最大间隔不宜超过 600mm；e） 定位焊缝不得有裂纹，否则应清除重焊，如存在气孔、夹渣等缺陷时应予以清除；f） 采用定位块定位时，在去

11、除定位块后，应将其残余打磨清除，若造成母材缺肉，应进行补焊。焊接定位块的临时焊缝及补焊焊接要求与上述要求相同。5.1.2.6 焊接环境焊接环境出现下列任一情况时，未采取有效防护措施不允许施焊：a） 风速：气体保护焊时大于 2m/s，其他焊接方法大于 8m/s；b） 相对湿度大于 80%；c） 环境温度低于 5；d） 雨雪环境。5.1.3 焊接工艺5.1.3.1 预热a） 当出现以下情况之一时，应对焊件进行预热：1） 焊接作业环境的温度低于 4.1.2.6 的规定，或焊件厚度超过 25mm；2） 焊接工艺评定要求进行预热。b） 宜采用柔性陶瓷电阻加热器进行预热。预热时的加热宽度以坡口边缘计算，每

12、侧不少于焊件厚度的 4 倍，且不得小于 100mm；c） Q420 钢最低预热温度为 100、 Q460 钢最低预热温度为 150，最高预热温度不应超过 300；不同强度等级钢焊接时，应按强度级别高的钢的预热温度进行预热。需要预热的部位在整个焊接过程中应不低于最低预热温度；d） 预热温度的测量应采用红外测温仪、测温笔或接触式测温仪表。5.1.3.2 施焊a） 应严格遵守焊接工艺卡的规定；b） 严禁在焊缝中填塞焊条头、金属物等杂物。5.1.3.3 焊后冷却当对焊件有预热要求时，应在焊后对焊件采取缓冷措施。5.1.3.4 焊后热处理a） 当焊接工艺评定有焊后热处理要求时，焊后应及时对焊件进行焊后热

13、处理。焊后热处理的加热宽度、温度测量与控制要求、保温宽度等参照 DL/T 819 执行；b） 焊后热处理温度宜为 600 650，恒温时间按每 25mm 厚度恒温 1h 计算，最低 0.5h。5.1.3.5 其他要求Q/GDW 708 20124a） 应采取措施防止地线、电缆线、焊钳等与焊件打弧造成母材灼伤；b） 临时焊件去除后应进行修磨；c） 对有冲击功要求的焊件，应严格控制热输入，每焊道的热输入都不应高于焊接工艺评定要求；d） 施焊过程中应控制道间温度不超过规定的范围。当焊件预热时，道间温度应满足预热温度要求；e） 多道焊或多层焊时，应注意道间和层间清理，应将焊缝表面熔渣、氧化物、油脂、锈

14、迹等清除干净后再继续施焊，且各焊道的接头应尽量错开，接头处应保证焊透；f） 当中断焊接时，有预热要求的焊件应及时采取保温或缓冷等措施。 重新施焊时，仍需按规定预热。5.1.4 焊接缺陷的修复5.1.4.1 缺陷清除应彻底清除缺陷，可以使用机械方法或碳弧气刨加机械修磨的方法清除缺陷。5.1.4.2 修复工艺焊接修复的焊工及所用的焊接材料、焊接工艺应与正式焊接时相同。有预热或焊后热处理要求时，也应按原规定进行预热或焊后热处理。5.1.4.3 修复后的检验修复后的焊缝应按规定重新进行检验。5.1.4.4 其他要求焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次。如超过两次，返修前应经焊接技术管理人员批准，返修次数

15、、部位和返修情况应记入质量证明书。5.2 热矫正5.2.1 基本要求5.2.1.1 热矫正前应仔细观察工件的变形情况，确定加热部位和矫正步骤。5.2.1.2 热矫正可以采用氧 -乙炔中性焰加热。热矫正时不允许在同一位置重复加热。5.2.1.3 热矫正过程中若需要锤击时，应垫锤击衬垫。加热温度在 300 400范围内，严禁锤打。5.2.1.4 热矫正过程中若需要使用压力设备时，宜选用液压设备。5.2.1.5 由于装配要求而需要热矫正成 90的工件，应制作专用模具进行热矫正。5.2.1.6 工件的弯曲属扭弯需要热矫正时，应制作专用工装模具进行热矫正。5.2.1.7 对工件进行热矫正时，应适当预留回

16、弹量。5.2.1.8 加热温度的测量宜采用远红外测温仪器或其他专用测温仪器，或依据 GB/T 2694-2010 附录 F进行简易判断。5.2.2 热矫正工艺5.2.2.1 热矫正一般采用点状加热或线状加热方法。点状加热点的直径根据板材的厚度确定，一般为10mm30mm，加热点的间距根据变形量确定，一般应大于 100 mm。线状加热的加热线宽度应为钢板厚度的 0.52 倍，加热线之间的距离视工件的不平度确定，一般应大于 50mm。5.2.2.2 点状加热时火焰应在加热有效范围内晃动，线状加热时火焰应均匀移动，禁止固定在一点集中加热。5.2.2.3 热轧或正火状态供货的钢材热矫正时加热温度为 8

17、50 900；其他供货状态的钢材热矫正时加热温度为 600 650。 Q460 钢的温度一般要比 Q420 钢的温度高 20。5.2.2.4 热矫正后工件应自然冷却，在低温环境（ 0以下）下进行热矫正时，加热部位应采取缓冷措施。5.3 热弯曲 （ 热成型 ）5.3.1 基本要求Q/GDW 708 201255.3.1.1 热弯曲前应对零件加工图、样板及工件等进行确认，必要时制定热弯曲（热成型）工艺方案。5.3.1.2 对钢板，当弯曲线方向与轧制方向垂直时，热成型加工时的最小曲率半径为 1.5 倍板厚；当弯曲线方向与轧制方向平行时，最小曲率半径为 2 倍板厚。对角钢，加工后边厚最薄处不应小于原厚

18、度的 70%。对钢管，加工时的最小曲率半径为钢管直径的 2 倍，并采取适当措施防止钢管失圆或出现褶皱。5.3.1.3 角钢热弯曲需豁口制弯时，补料应与工件的材质、厚度相同。工件厚度小于或等于 8mm 时，采用 V 型坡口；工件厚度大于 8mm 时，采用 X 型坡口。5.3.1.4 角钢采取豁口制弯后，原工件与补料应平滑过度，不得有错边。5.3.1.5 工件热弯曲时，应适当预留回弹量。5.3.2 热弯曲工艺5.3.2.1 工件热弯曲宜采用专用加热炉进行加热，不得用氧乙炔割炬烘烤加热，应根据弯曲要求确定钢管加热区域。5.3.2.2 热轧或正火状态供货的钢材加热温度应控制在 850 930。 Q46

19、0 钢的温度一般要比 Q420钢的温度高 20，温度下降到 800以下应停止弯曲加工。宜采用远红外测温仪或其他专用测温仪测量加热温度。5.3.2.3 对工件进行热弯曲时，宜在相匹配的液压压力机上通过专用的工装模具来完成。5.3.2.4 工件采用豁口制弯时，工件或工件与补料焊接时的焊材选择、焊接要求，按 4.1 的规定执行。焊缝质量等级应满足设计要求，设计无要求时，不应低于二级焊缝要求，且焊缝处不应影响安装。5.3.2.5 热弯曲后应自然冷却，正火状态供货的钢热弯曲后应保证正火状态，在低温环境（ 0以下）进行热弯曲时，应采取缓冷措施。5.4 热切割5.4.1 基本要求5.4.1.1 操作人员应经

20、过专业的培训，并取得相关资格证书。5.4.1.2 切割设备处于正常状态。5.4.1.3 等离子切割时，应有良好的排烟通风。5.4.2 热切割工艺5.4.2.1 可采用等离子切割或火焰切割方式进行高强钢的切割。5.4.2.2 相贯线、钢管、插槽、环形加强板等复杂工件的切割宜采用数控切割机或专用切割设备进行自动切割。5.4.2.3 根据材料的厚度合理选择割咀型号。切割时，割咀与被割工件的距离、角度要适宜，切割速度均匀、稳定，切割过程中，割咀应及时进行清理或更换。5.4.2.4 工件切割成型后，应清理熔渣，必要时用磨光机打磨。5.4.2.5 热切割过程中，应按工艺规定的切割参数进行切割，割口面形状、

21、尺寸应符合加工图纸或工艺要求，切割面的粗糙度应满足要求。5.4.2.6 热切割后需要在切割处进行焊接加工时，应采用机械加工的方法去除淬硬层及氧化皮。6 质量检验6.1 焊接质量检验焊接质量检验的人员、检验项目、检验要求除满足 GB/T 2694、 Q/GDW 384 的规定外，还应满足Q/GDW 465 的要求。6.1.1 外观检验6.1.1.1 全部焊缝均应冷却到环境温度后进行尺寸和外观质量检验， Q420 应在焊接完成 24 小时后，Q460 应在焊完 48 小时后对焊缝进行外观检查。6.1.1.2 焊缝外观质量，按 Q/GDW 465 的规定进行评定，一级、二级焊缝应分别满足相应评定等级

22、Q/GDW 708 20126的要求，并按该标准要求进行无损检测。6.1.3 内部检验6.1.3.1 无损检验应在外观检查合格后进行。6.1.3.2 厚度大于 8mm 的对接焊缝一般按 GB/T 11345 规定进行超声波检验，一级焊缝应进行 B 级100%的检验，级合格；二级焊缝进行 B 级 20%抽检，级合格。6.1.3.3 厚度小于或等于 8mm 的薄壁管对接焊缝的内部质量检验与评定按 Q/GDW xxx 的规定执行。6.1.3.4 当超声波检验技术上难以实施，可采用射线检验，按 GB/T 3323 规定 B 级检验，一级焊缝级合格，二级焊缝级合格；6.2 热矫正件的质量检验6.2.1

23、热矫正后应进行逐件检验， 热矫正后工件的允许偏差应满足 GB/T 2694、 Q/GDW 384或 DL/T 646标准的规定。6.2.2 矫正后钢材表面不允许有表面裂纹、损伤和明显凹面，凹痕深度不得大于 0.5 mm，且不应大于该钢材厚度允许负偏差的 1/2。6.3 热弯曲件的质量检验6.3.1 热弯曲后工件允许偏差应满足 GB/T 2694、 Q/GDW 384 或 DL/T 646 标准的有关要求。6.3.2 所有热弯曲件边缘应圆滑过渡，表面不允许出现裂纹、褶皱、凹面、损伤等缺陷，划痕深度不应大于 0.5mm，且不应大于该钢材厚度允许负偏差的 1/2。6.3.3 工件热弯曲后，其厚度应采

24、用测厚仪或卡尺进行检测，最薄处不应低于原厚度的 70%。6.3.4 工件热弯曲后不应有过热、过烧。6.3.5 经豁口制弯工件的焊接质量应满足 5.1 的要求。6.3.6 热弯曲后的工件应进行表面质量和尺寸的抽检，并记录检验结果。6.4 热切割件质量检验6.4.1 切割后的断面上不得有裂纹和大于 1mm 的缺棱，并应清除边缘上的熔瘤和飞溅物等。6.4.2 热切割质量应分别满足 JB/T10045.3、 JB/T10045.4 中级切割面质量要求。6.4.3 构件切割后几何尺寸应满足 GB/T 2694、 Q/GDW 384 或 DL/T646 标准的有关要求。6.5 其他检验要求如对工件热矫正或

25、热弯曲后的质量有怀疑，应对该工件进行表面无损检测及硬度检验。7 技术文件7.1 焊接技术文件、热矫正、热弯曲、热切割等热加工技术文件、加工记录应及时整理、存档。7.2 焊接技术文件主要有：a） 母材和焊材的质量证明书、复检试验报告；b） 焊接技术管理人员、焊工、无损检测人员的资质证明；c） 焊接工艺评定报告；d） 焊接作业指导书、工艺卡；e） 焊材保管记录、焊接记录；f） 焊接质量检验报告。7.3 热加工技术文件主要有：a） 材料质量证明书、复检试验报告；b） 热加工工艺文件；c） 热加工测量器具有效证明；d） 热加工检验记录。Q/GDW 708 20127输电杆塔高强钢焊接及热加工技术规程编

26、制说明Q/GDW 708 20128目次一、编制背景 9二、编制主要原则 9三、与其它标准文件的关系 9四、主要工作过程 9五、标准结构和内容 9六、条文说明 10Q/GDW 708 20129一、编制背景本标准依据 关于下达 2007 年度国家电网公司技术标准 （制） 修订计划的通知 （国家电网科 2007555 号）的要求编写。最近几年，随着我国电网建设的不断发展， Q420 高强钢在我国输电铁塔中广泛应用， Q460 高强钢也在不同电压等级的角钢塔、钢管塔中得到应用。为了规范 Q420/Q460 高强钢的焊接及热加工过程，保证高强铁塔制造质量，制定本规程。本规程主要在 Q420/Q460

27、 高强钢焊接技术要求、热切割、热矫正和热成型的技术条件、质量验收等方面进行了规范和统一，为 Q420/Q460 高强钢在输电线路上的应用提供技术指导。二、编制主要原则本标准的编制遵循以下原则：（ 1）应覆盖目前国内各塔厂在铁塔制造中的焊接及热加工工艺。（ 2）结合近几年国家电网公司 Q420、 Q460 高强钢的最新应用研究成果。（ 3）结合目前铁塔加工企业的技术能力和现状。（ 4）所制定的标准能够引导企业技术进步，提高产品质量，指导铁塔加工企业的生产。三、与其它标准文件的关系本标准是对 GB/T 2694输电线路铁塔制造技术条件 、 Q/GDW 384输电线路钢管塔加工技术规程的补充。本标准

28、与 Q/GDW 464输电杆塔高强钢冷加工技术导则 、 Q/GDW 465输电杆塔高强钢焊接质量检验技术条件一起，构成了高强钢输电铁塔完整的加工技术标准。四、主要工作过程2011 年 3 月 18 日，召开本标准编制组成立暨第一次工作会议，启动了本标准的编制工作，讨论确定了标准编制的原则，范围和章节框架，明确了编制组成员分工和标准编制进度计划。2011 年 4 月 6 日，完成了本标准的初稿，并下发编制组成员进行修改、补充。2011 年 5 月 10 日，编制组召开第二次工作会议，经过认真讨论，形成了输电杆塔高强钢焊接及热加工技术规程 （征求意见稿） 。2011 年 5 月 20 日，下发了对

29、输电杆塔高强钢焊接及热加工技术规程征求意见的通知，向国内 27家铁塔制造单位，截止 2011 年 6 月 10 日，共收到 4 个单位的反馈意见 13 条。2011 年 6 月 12 日，编制组召开第三次工作会议，对征集到的意见进行了认真讨论，其中采纳 7 条，不采纳 6 条，经进一步修改，形成了输电杆塔高强钢焊接及热加工技术规程 （送审稿） 。2011 年 6 月 30 日，国家电网公司基建部组织专家对标准送审稿进行了讨论，并提出了修改意见 9条，在此基础上，形成本标准的报批稿。五、标准结构和内容5.1 标准的主要结构（ 1）目次；（ 2）前言；（ 3）正文，共 7 章，分别为适用范围、规范性引用文件、术语、材料、技术要求、质量检验及技术文件；5.2 标准的主要内容（ 1）适用范围：本标准规定了输电杆塔 Q420/Q460 高强钢焊接及热矫正、热弯曲（热成型） 、热切割等热加工方面的技术要求，检验方法和检验规则。（ 2）材料：规定了钢材和焊接材料的要求。（ 3）技术要求：主要规定了焊接及热矫正、热弯曲（热成型） 、热切割的基本要求和工艺要求。（ 4）质量检验：规定了焊接及热矫正、热弯曲（热成型） 、热切割检验方法和检验原则。（ 5）技术文件：规定了接及热矫正、热弯曲（热成型） 、热切割技术文件存档要求。Q/GDW 708 201210六、条文说明无。