SHJ 509-1988 石油化工工程焊接工艺评定.pdf

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1、1490 中国石油化工总公司标准石油化工工程焊接工艺评定SHJ 509-88 主编单位.北京燕山石油化工公司建筑安装工程公司批准部门中国石油化工总公司实行日期:九八八年卡月日关于印发石油化工工程焊接工艺评定的通知各有关单位现批准由北京燕山石油化工公司建筑安装工程公司主编的石油化工工程焊接工艺评定为总公司(部)标准，编号为SJJ509-880自一九八八年十一月一日起实行。本标准各章节条款由施工规范管理站(通信地划:天津市44信箱转)负责组织解释。中国石油化工总公司九八八年七月十三日编制说明本标准是根据中国石油化王总公司(85)建标字第84号文的通知自我公司主编的。在编制过程中，进行了比较广泛的调

2、查研究，总结了多年束召油化工工程中焊接工艺评定的经验，并征求了有关设计、牛产、施工等方面的意见，对其中的主要问题进行了多次讨论，最后经审查定稿。在本标准实行过程中，如发现需要修改或补充之处，请将意见和有关资料函告总公司施工规范管理站(通信地址.天津市44信箱转).以便今后修订时参考。北京燕山石油化工公司建筑安装工程公司一九八八年五月1491 第一章总则第1.0.1条为了统一石油化工工程焊接工艺评定的方法和内容，以制订正确的焊接工艺和确保工程焊接质量，特制订本标准。第1.0.2条本标准适用于石油化工常压容器.压力容器、工业管道和特殊钢结构施工时采用气焊、于工电弧焊、鸽极氧弧焊、熔化极气体保护焊、

3、埋弧焊等焊接方法的焊接工艺评定。注工业管道包括工艺管道、公用工程管道以且I业炉营等。特味钢结构是指石油化工特殊钢结构工程施E且验收规范(S用507-87)中所现定的范围、第1.0.3条压力容器的焊接工艺评定除应执行丰标准外.尚应符合设计文件和现行有关标准压力容器焊接工艺评定的规定。第I.O.条铁材的焊接工艺评定JlsL按总公司标准铁管道施工及验收规范)(SKJ 502 86) 的规定执行。第1.0.5条引进工程项目，若需要进行焊撞l艺评定，lj卖方克具体要求时.rW.按本标准执行产第1.0，6条对常压容器，工业管道和特殊钢结构的焊接工艺评定，在取得压力容器制造许可证的单位之间，可互相利用业经按

4、本标准评定合格的焊接工艺评定报告作为编制焊接工艺说明H的依据，j8应事先经过施工单位技术总负责人批准第二章基本规定第2，0，I条用于焊接工艺评定的母材应符合设计文件和有关标准的规定，且应有出厂质量证明书或复验证明G设计对冲击韧性有要求时，母材应具有冲击韧性的合格证明或复验证明。第2，0，2条焊条、焊丝、焊剂应具有出厂质量证明书，焊接用气体应符合有关标准的规定。第2.0.3条当设计选用未列入丰标准表马1.3的材料时，焊接工艺评定应在确认材料抗裂性后进行。材料抗裂性确认应采用试验法。碳、5睡iI算法和裂纹敏感系数计算法可做为辅助方法(见附录) , 1492 当设计选用已列入表3.1.3的材料时，若

5、材料裂纹敏感性和结构刚性较大时，应通过辅助方法来确定是否进行抗裂性试验。第2.0.4条焊接接头坡口型式和尺寸应符合设计要求和有关规范的规定。如无规定，应按手E电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸(GB 985-llO)、埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸(GB 986-80)和表2.0.4复合钢板焊接接头坡口型式与尺寸的规定执行。第2.0.5条焊接J艺评定试件的焊接位置分类见图2.0.5.第2.0.6条工艺评定使用的焊接设备，应处于完好状态，力学性能试验机和量具应经计量部门鉴定合格后方能使用。复合钢饭焊接接头坡口形式与尺寸表2.0.4口称坡名坡口形式V形坡口反V形坡口于工焊(或于工封底自动焊)坡口尺寸8

6、=4-6 =2士0.5c=2士0.5= 70士5适用范围复合板平极对接，简体纵、环焊缝8 = 8 -12 p=2土0.5C二2+ 0.5 卢=回-士5复合报平板对接，简体纵、环焊缝X形坡口8工14.25 2:1:0.5 c=2 :t O.5 h=8 :t l =60士5=剧B士5宣告板平板对接，简体纵、环焊缝形形告口UV组坡二26-32p=2 :t O.5 c=2 :1: 0.5 h二8士1= 15士l卢=60土5R=6 复合植平极对接，简体纵、环焊缝重形口双V坡=33-000 2 = 15 2二210.5c2土0.5= 10士l卢=20士2R =5 宣告板平极对接，简体纵、环焊缝焊接位置分类

7、(罔2.0.5-1、图2.0.5-2)cjl平焊位.OG、飞3)愤焊位置l2G)(2)立焊豆宵飞瓜;)(4)仰焊位置叫Gl图2.0.5-1板状对接试件焊接位置示意图o ) l)水平转动位置llG)(3 )垂直固定位置(2G)V 应DH (21水平圆白位置(5G)(4)450固定位置(6G)因2.0.5-2管状对接试件焊接位置示意图第2.0.7条从事焊接工艺评定的人员应是具凸定焊接理论水平的专业技术人员和技能熟练的焊上。第2.0.8条焊接工艺评定宜按下列程序进行.一、编制焊接工艺评定委托书(委托书格式见附表2-1)。二、确认被评定材料(包括母材与焊材)的成份、性能符合有关标准的规定。三、根据本标

8、准和设计文件的规定制订评定方案和l初步工艺。得缝厚度方向垂直(1)平焊位置OF)飞船形焊(2)立得位置(3.)(3 )摘得位置飞2F)的仰焊位置(4F)因2.0.5-3板状试件角接头焊接位置示意图四、按下艺评定方案和初步工艺进行评定(评定程序包括试件准备、焊接、焊缝检验、热处理、取样加J和试验)。若评定不合格，应修改初步L艺，重新评定。(1)辑劫平焊位置(lFR) (2 )立焊位置(固定)(3F)(3 )横焊位置(2F)图2.0.5-4管状承插试件及管板试件角接头焊接位置示意图(- ) 1493 飞41仰焊位置(4F)/ / / (5)45团军世震(5F)2.0.5-4 管状承插试件及管阪件角

9、接头焊接位置示意图(二)1i、整理试验数据，编制焊接工艺评定报告，并经焊接责任工程师审查及单位技术部门负责人批准c第2.0.9条焊接士艺评定报告应详细记录L艺程序、L艺参数、检验结果、试验数据和评定结论，存档备查。焊接工艺评定报告格式见附表2-2.第2.0.10条焊接工艺说明书应以焊接工艺评定报告为依据，结合以往的焊接施工经验和实际焊接条件进行编制，J:主详细规定焊接程序、工艺参数、检验方法和合格标准。当委托评定项目符合丰标准第二章中的有关替代规定时，可参考原有工艺直接编写焊接工艺说明书。焊接工艺说明书格式见附表2-30第三章焊接工艺评定原则第一节一触规定第3.1.1条焊接工艺评定应采用对接接

10、头或角接接头。第3.1.2最焊接工艺评定应采用管状试件或板状试件。管状试件的评定结果适用于相应厚度、坡口型式和焊接位置的板材焊接，板状试件的评定结果也适用于相应壁厚、玻口型式和焊接位置，且1494 直径大于600rmn的管材焊接，但平焊位置的替代不受管径限制。第3.1.3条焊接工艺评定常用材料分类见表3.1.3-1，表3.1.3-2，表3.1.3-30表中不同材料的焊接工艺评定应符合下列规定。一、凡属首次焊接的材料应进行焊接工艺评定。且应使用与工程实际相同的材料:二、材料类别号和组别号改变时，应重新评定$三、同组别号中一种钢材的评定结果适用于同组其他钢材，四、异种钢接头!占进行评定，且符合下列

11、情况之一时，pJ不重新评定l同组钢材组成的异种钢接头，其中一种钢材已有评定:2同类不同组的异种钢接头，高组别号钢材已有评定，3表3.1.3-1中，除飞1、飞1类外，不同类别的异种钢接头中，高类别号钢材已有评定，焊接工艺评定常用钢材分类表3.1.3-1类别号组别号钢号A可F.A飞FAJ, AY3 1 - 1 20Hp 20R , 20g 10 , 20 , 25 rr - 1 16MnDR E rr - 2 09Mo2V 。9沁如12VDRrr - 3 06沁伯世JLDR16Mn rn - 1 16Mng 16Ml1击，16MnRC 回15MnV m -2 15MnVR, 15MnVRC 15M

12、nVg 20MnMo. 12MnMoV 凹-115Mn0l, 15MnVNR 14Mn岛10VglV 凹-218MnMnNb, 18MnMoNbR 15Mn岛也V20MnMoVNb V -1 12CrMo 15CrMo, 15CrMoR V V -2 12CrlMoV V - 3 12Cr2Mol. 12Cr2MolR 丁rMoV 4 。5Mo续表二、焊丝牌号改变时，应重新评定，但表类别号组别号钢号1 - 1 lCr18N lCrlSNq Ti OCr1sNi9 OCrlsNi(GB 2653-81)的规定执行;二、冲击试验方法应按焊接接头冲击试验法(Gll 2650-81 )的规定执行，四、

13、腐蚀、试验方法应按不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验厅法)(GB 1223-75)的规定执行第4.2.8条各种试验的合格标准规定如干、拉伸试验如试样的抗拉强度值不低于下列规定之一，则该拉伸试验为合格l材料抗拉强度标准规定值的下限;2如采用两种抗拉强度下限值不同的材料组成接头时，则应不低于其中规定值下限的较低值;采用多试样法时，每组试样平均值应满足本款规定方为合格。二、弯曲试验.弯曲试样冷弯到表4.2.8所规定的角度后，拉伸面不得有长度大于1.5mm的焊缝横向裂纹，或长度大于3mm的焊缝纵向裂纹。复合材料复层焊缝不得有沿任何方向、长度大于1.5mm的裂纹。熔合线不得有长度大于3mm的裂纹。试样梭角的先期

14、开裂不计。兰、冲击韧性试验的合格标准应符合设计文件的规定。如设计文件无规定，可按下述规定执行。1500 弯曲试验的合格标准襄4.2.8焊接材料种类弯轴主座间弯曲方法直径距离角度碳章钢、奥氏体钢35 5.25 180目双面其他低合金钢、合金钢35 5.25 100 纯铝25 90 4.55 焊铝铝合盘25 4.55 50 铜及其告盘25 4.55 120 碳章钢、舆氏体钢35 5.25 90 其他低合金钢、合金钢3S 5.25 50 单丽纯铝2S 4.55 90 悍铝铝合盘25 4.5S 50 铜及其合金25 4.5S 120 注S一试样厚度试样冲击韧性平均值不得小于每材相应条件下的规定值，且允

15、许个试样冲击韧性值略低，但常温冲击值不得低于母材相应条件下规定值lkgm!(dc低温冲击值不得低于母材规定值的70%。四、角焊缝宏观断面检验合格标准规定如l下l焊缝截面不得有可见裂纹。2焊缝与坡口间及层间应熔合良好。3.两焊脚高度差应小于3mn1c第4.2.9条若工艺评寇试件在检验中出现不合格的情况时，应按下列规定执行一、在各项力学性能试验中，如有单个试样不合格，可在原试件上加倍取样，进行复试。如仍不合格，则该焊接工艺为不合格，应重新评定。二、复合钢板弯曲试验中若出现基材与覆材之间开裂时，按有关标准或协议的规定执行。附录一抗裂性确认的常用方法一、试验法通过抗裂性试验确定焊接施工中的预热温度、层

16、间温度和配套的焊接材料。l.Y型坡口对接裂纹试验这是应用最广泛也最方便的一种冷裂敏感性试验方法。直Y型坡口对接裂纹试验作为考核焊缝金属根部裂纹敏感性试验。斜Y型坡口对接裂纹试验作为考核热影响区根部裂纹敏感性试验。(1)试件的形状和尺寸如图1所示。(2)试验条件:60 A A,60 B, ) 8 ,-8, 6Q俨圣弘B, lb) 附图1-1试件的形状和尺寸归)直Y型破口对接试牛图:(b)斜Y型棱口对接试件图a试件的坡门采用机械加工，b 所用焊条应与试验材料相匹配，并在焊前严格烘干;c 拘束焊缝采用双面焊接，并应控制不产生角变形和未焊透，d 试件达到试验温度后应采用下列规范焊接;焊条直径:4mm;

17、 焊接电流，170 + lOA , 焊接电压，24士2V，焊接速度150 + 10mm/min (3)试验步骤:( a)按图l组装试件;( b)焊接拘束焊缝;( c)焊接试验缝焊;(d)焊完的试件经48h后开始进行裂纹的检测和解剖。(e)用肉眼或磁粉探伤等方法检查焊接接头的表固和五个问方向的横断面是否有裂纹，并分别计算出表面裂纹率、根部裂纹率和断面裂纹率。(4)计算方法裂纹的长度和高度按图2所示进行测量。L ) (b) (c) 附图1-2试样裂纹长度的计算()表面裂纹;(b)根部裂纹，(0.3-0.45时，焊前必须采取100-200飞了预热工艺。式中2裂纹敏感系数计算法计算公式，Pc(+主+坠

18、+Q+Ni+EK+MQ30 20 20 60 20 15 h H + +58+一+; (%) 10 - - 600 60 h板厚(mm)H 焊缝金属中扩散氢含量(ml/100g)此式的适用范围:C, 0.07-0.22%; Mn, 0.40-1.40%; Ni , 0-1. 20%; 鸟也，0-0.70%; Nb, 0-0.04%; B, 0-0.005%; H, 1. 0-5.0ml/lOOg Si , 0-0.60%; (u, 0-0.50%; C 0-1. 20%; V , 0-0.12%; Ti, 0-0.05%; h, 19-50mm; 如采用斜Y坡口对接裂纹试验，为防止冷裂所需要的

19、最低预热温度To用下式计算.To二1440Pc- 392 (C) 附录二焊接工艺评定资料格式注丰格式为缩小版，正式使用表格的边框线尺寸为155x 225毫米，竖排版。附襄2-1工程名称垂托书号工艺评定报告编号日期焊矗焊材焊丝且规格焊JlIJ 续表工程名称垂托书号焊接工艺评定委托书工艺评定报告编号日期设备、管道袅别坡设设计压力r 型技设计温度式一一一一且术工作介质特尺性无损检验其它h学性能要求项目要求检验标准JiJ! 目要求检验标准l 屈服强理目/% 位置kgf 试验标唯合格标准试验惯告单号it 价弯曲试验试样细式编号尺寸压头直径L, 8% a 结果试验标准合格标准试验报告单号评价冲击试验试样(

20、L置融口类型面积缺口方位试验温度T冲击功地m冲击值kg_m/cm2试验标准合格标准试验报告单号评价硬度试验试件简图合格标准位置和方向硬匮值1505 角焊缝现断面试验:焊缝熔透盹焊接缺陷检验结果其它试验试验项目试验标准试验结果金相试验君观-一一一做现母材热非响区结论焊工姓名批准1506 钢印号审核焊缝熔古钱资格校对级jJll编制焊接工艺评定附表2-3工程名称悍接工艺说明书焊接工艺说明书编号工艺评定报告编号日期焊接方法饥械化程度. .n-一母材焊接位置钢号与钢号焊接对接焊缝位置费别号与类别号焊接角焊缝位置厚陵自径清根清根方法焊接材料焊晕型号、规格预热/后热焊丝牌号、规格预(后)热温度焊剂牌号加热方

21、法保护气体种类测温方法混青气体成分层间温度鸽极种类、规格焊材烘于悍后热处理，焊材烘干温度保温时间热处理温度恒温时间丹温速度降温速度冷却方式焊接工艺适用范围:厚度电特性管径电源种类极性却也焊接设备焊接接头:用简图画出坡口型式、尺寸、焊缝层次和焊接顺序焊接工艺垂数层数道数焊接焊矗或规格焊荆或流量电流电压焊接速度线能量方法焊丝牌号(nun) 保护气体(l/ITn) (A) (V) (cm/min) (kJ /om) 1507 焊接工艺妻数I ._. I焊接i焊矗或|规格|焊剂或| 流量川毡流电压i层数|道数I.,. I .:_ I ,.,. I .:. I ,- I UV I I | I !i法|焊

22、丝牌号I(mm) I保护气体I(1/min) I (A) I (V川送丝速度一一|啧嘴与工作的角度:单织或多丝|摆动与否导电嘴至工作的距离其他操作技术喷嘴尺寸外观及无损检验要求外观检查X射线探伤超声波探伤% 合格标准锐、合格标准% 批准审核校对曹透探伤合格标准编制焊接速度(cm/mn) 磁粉探伤续表附录三用词说明(三)表示允许稍有选择，在条件许可时首先庇这样做的用词，本标准条文中要求严格程度的用词，在执行时按F述说明区别对待:(一)表m很严格，非这样做不可的用词。jE面词采用必须;反面词采用严禁，(二表示严格，正常情况下应这样做的用词-IE面词采用间;反面词采用不应或不得，1508 正面词采用宜或可.反面词采用不宜。本规范主编单位和主要起草人主编单位北京燕山石油化工公司建筑安装工程公司主要起草人:因淑珍赵楝李福桓方元洪