GB T 13147-2009 铜及铜合金复合钢板焊接技术要求.pdf

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1、ICS 47.020.01 U 05 A 口、二./、A 曰G/T 13147 2009 代替GB/T13147 1991 要、Specification for welding of copper and copper alloy clad steel plates 2009-03-23发布户、. . E3E 中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会2009-11-01实施发布前一一仨司本标准代替GB/T13147 1991(铜及铜合金复合钢板焊接技术条件。本标准与GB/T13147一1991相比，主要变化如下2标准名称改为铜及铜合金复合钢板焊接技术要求z了规范性引用文

2、件;表1改为资料性附录A;增加了焊接用保护气体氮气z修改了过渡层焊道厚度的要求;修改了室温下的弯曲试验规定g安全防护改为按GB9448(焊接与切割安全的规定。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国船舶重工集团公司提出。G/T 13147 2009 本标准由全国海洋船标准化技术委员会船用材料应用工艺分技术委员会(SAC/TC12/SC 4) 归口。本标准起草单位=中国船舶重工集团公司第七二五研究所。本标准主要起草人=王小华、蒋成禹、张超、侯发臣、郑晓军、张蕾、汪汀、严铿。本标准所代替标准的)JJ认胀P-P_叩l目VL/J:GB/T 13147 19910 I GB/T 13147 2009 及

3、铜合金复合钢板焊接技术要求1 范围本标准规定了铜及铜合金复合钢板(以下简称铜钢复合板焊接的材料、焊工、焊前准备、焊接、焊接质量检验以及焊接缺陷返修等的技术要求。本标准适用于总厚度超过8mm接。本标准未作规定的其他铜钢复合板的焊接亦可参2 规范性引用文件、基层为碳素钢或低合金钢的铜钢复合板的焊使用。下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 985. 1 气焊、焊条电弧焊、气体保护

4、焊和高能束焊的推荐坡口(GB/T985. 1二2008，IS0 9692-1: 2003 , MOD) GB/T 985.2 埋弧焊的推荐坡口(GB/T985. 2 2008 , IS0 9692-2: 1998 , MOD) GB/T 2650 焊接接头冲击试验方法(GB/T2650 2008 , IS0 9016: 2001 , IDT) GB/T 2651 焊接接头拉伸试验方法(GB/T2651 2008 , IS0 4136:2001 , IDT) GB/T 2653 焊接接头弯曲试验方法(GB/T2653 2008 ,ISO 5173:2000, IDT) GB/T 3125 自铜线

5、GB/T 3323 金属熔化焊焊接接头射线照相GB/T 3670 铜及铜合金焊条GB/T 4842氢GB/T 4844. 2 纯氮GB/T 4844. 3 高纯氮GB/T 5117 碳钢焊条GB/T 5118 低合金钢焊条GB/T 5231 加工铜及铜合金化学成分和产品形状GB/T 5235 加工镰及镰合金化学成分和产品形状GB/T 5293 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T 6052 工业液体二氧化碳GB 9448 焊接与切割安全GB/T 9460 铜及铜合金焊丝(GB/T9460 2008 , IS0/DIS 24373 :2007 , MOD) GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和

6、焊剂GB/T 13238 铜钢复合钢板GB/T 14957 熔化焊用钢丝GB/T 15620 银及镰合金焊丝(GB/T15620 2008 , IS0 18274:2004, MOD) GB/T 16957 复合钢板焊接接头力GB/T 21653 镇及综合金线和拉制线坯(GB/T21653 2008 , IS0 9724:1992 , MOD) JB 4708 钢制压力容器焊接工艺评定JB/T 4730.2 承压设备无损检测第2部分=射线检测1 GB/T 13147 2009 JB/T 4730.3承压设备元损检测第3部分z超声检测JB/T 4730. 5 承压设备元损检测第5部分=渗透检测S

7、J/T 10743 惰性气体保护电弧焊和等离子焊接、切割用鸽铺电极锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则国家质量监督检验检疫总局2002年版3 和定义下列术语和定义适用于本标准。3. 1 过buttering 为防止基层成分对复层一层规定成分的金属层。3.2 属的不利影响，以保证接头铁的稀释率fen 0 rate of dilution ，预先在基层焊缝金属表面熔焊接时来自基层钢和过疲层焊道的铁元素含量，在复层，焊缝中所增加的重量百分比。4 材料4. 1 焊接用铜钢复合板及其配套用的必要时，应按有关标准对材料进行复验。，应具有出厂的合格证书。若质量保证书不全或者认为4.2 铜钢复合板的质量应符

8、合GB/T13238或供需双方协议的要求。4.3基层低碳钢、低合金钢焊接材料接设计图样选用。所用的焊条、焊丝与焊剂等应分别符合GB/T 5117、GB/T5118、GB/T14957、GB/T5293和GB/T12470等标准的要求。4.4 复层焊接材料应按设计图样选用，并应分别符合GB/T3125、GB/T3670、GB/T5231和GB/T 9460 1IE叫丑叮叮4.5 过渡层焊接材料可根据复层和基层选用，参见附录A，也可按设计图样选用，并应分别符合GB/T 21653、GB/T3670、GB/T5235、GB/T9460和GB/T15620等标准的要求。4.6 焊接用氧气应符合GB/T

9、4842的要求;氮气应符合GB/丁4844.2 4844. 3的要求;焊接用二氧体应符合GB/T6052或供需双方协议的要求。4. 7 用鸽极氢弧焊方法焊接时，推荐采用锦鸽电极，并符合SJ/T10743或供需双方协议的要求。5 5. 1 焊工应经技术培训，并考试合格，经有关部门认可，取得合格证后，持证上岗。5.2 焊工考试规则按锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则执行，可根据产品的技术要求，或由施工单位焊工考试委员会自行制定，并取得相应的质量监督部门的认可。5.3 焊工的施焊项目应与其资格证书核准的项目相符。5.4 焊工应遵守焊接工艺规程。6 焊前准备6. 1 下料铜及铜合金复合钢板的下料宜

10、采用机械加工方法。采用等离子切割时，应注意复层朝上，基层朝下，从复层侧开始切割。采用火焰切割时，应将复层要切割部位先用机械加工(如倒、磨削等去除，然后复层朝下，用氧-乙烧火焰切。6.2 接头型式6.2. 1 对接6. 2. 1. 1 铜钢复合板对接焊时，一般的坡口型式及尺寸按表LGB/T 13147 2009 6.2.1.2 对于基层钢焊接需采用的其他坡口型式及尺寸，可根据焊条电弧焊及埋弧焊工艺分别按GB/T 985.1和GB/T985.2执行。6.2.2角6.2.2.1 铜钢复合板角接接头的坡口型式及尺寸按表2选取。6.2.2.2 对于表2中尚未提及的其他类型的角接接头，依据表3的施焊要求并

11、按照GB/T985.1和GB/T 985.2的规定具体制定。序号1 2 3 4 5 表1铜钢复合板对接焊坡口型式及尺寸坡口型式60 60 b 60 60 R 60 60 =口，、，、，、 单位为毫米尺寸a I 2-4 b 2-3 P 1-3 b 2-3 P 1-3 H 1-3 b 2-3 p I 1-3 H 1-3 R 4-5 a 2-4 b I 2-3 p I 1-3 R I 4-5 a I 2-4 b 1-3 3 G/T 13147 2009 序号60 a I 24 6 60 JL b 13 注214的坡口型式适合于先焊基层后焊复层的焊接;56的坡口型式适合于先焊复层后焊基层的焊接如小口径

12、管子只能先焊复层后焊基层) 序号坡口型式及尺寸焊缝型式序号坡口型式及尺寸4 电表2铜锅复合板角接焊的坡口型式及尺寸单位为毫米1 b=23 4 b=23 P=1-3 B自定P 与复层同材质的衬板2 b=2-3 .,-T/A V/元l1/1 1 5 b=2-3 P=1-3 P 。3 a复层厚b=2-3 P=1-3 60 6 b=2-3 P=13 GB/T 13147 2009 2 (续)单位为毫米序号4 5 6 焊缝型式表3焊接程序求序号焊接程序1 2 3 4 焊接要求按表l的要求加工披口，并按6.4进行坡口的表面清理选用与基层钢相配套的材料进行基板的焊接。在焊接打底焊道时，应注意不能将复层熔化，

13、并全部焊满基层钢一侧坡口，形成焊道1用角向磨光机对基层钢焊道l反面清根，不应用电弧气刨法清根。清根后用相应的过渡层焊接材料焊接过渡层焊道2.过搜层焊道厚度一般不小于3.0mm.且应超过复合界面0.5mm-1. 0 mm 过渡层焊道检查合格后，用相应的复层焊接材料进行复层焊道的焊接，形成焊道3.该层宣采用与复层同样的材料或性能高于复层的材料进行焊接.其表面余高1. 5 mm-2. 0 mm.或按设计图样，复层焊道不应有咬边，焊缝应圆滑过渡注z当基层较厚时，可先焊基层若干道后，焊过渡层，再焊复层，而后反过来再焊满基层焊道，以控制变形.6.3 坡口加工焊接坡口加工应采用机械方法，加工前要去除火焰切割

14、后的氧化皮。加工完的坡口可采用肉眼或低倍放大镜检查，必要时也可用着色检查。焊接坡口两侧表面不应有裂纹、夹渣、毛刺、基层和复层等缺陷，若有上述缺陷，应去除后再进行焊接。5 GB/T 13147 2009 6.4 焊前清焊前应将焊丝表面及焊接坡口两侧至少各20mm范围内的油污、锈斑及其他污物、氧化膜等去除干净。多道焊时，应将前道焊缝表面焊渣、氧化膜及其他污物去除干净后方可进行下一焊道的焊啊。6.5 组装及定位6.5. 1 组装6. 5. 1. 1 厚度相同(基层和复层厚度均相同)的铜及铜合金复合钢板焊件的装配，应以复层表面为基准，其错边量不应大于复层厚度的1/2，且不应大于2mm。厚度不同(或复层

15、厚度不同，或基层厚度不同，或两者均不同的铜及铜合金复合钢板焊件的装配基准，按设计图样的规定执行。6. 5. 1. 2 当铜钢复合板对接时，复层与复层或基层与基层的厚度差分别超过GB/T985. 1的规定时，应对较厚的复层或基层板边进行削斜处理，削斜长度分别按各自的厚度差计算，其计算见公式(1)、公式(2)和图1。式中zL, ;? 3 (8, - 8, ) L2 ;? 3 (t, - t, ) L，一一复层部j斜长度的数值，单位为毫米(mm)，见图1; L，-一基层削斜长度的数值，单位为毫米(mm)，见图1; 8, ，8，一一复层厚度的数值，单位为毫米(m时，见图1; t , ，t，一一基层厚度

16、的数值，单位为毫米(m时，见图1。6.5.2 定位焊. ( 1 ) ( 2 ) 定位焊应在基层钢上进行。且应由具有合格证的焊工承担，并采用与正式焊接相同的焊接材料及焊接工艺。一般焊缝长度为30mm50 mm，间距为200mm300 mm.也可根据焊件的具体情况自行确定。若发现定位焊缝有裂纹或其他缺陷时应予铲除，重新移位定位焊。6 剧岛。叫。町、L, a) L, L, c) 3 、筒、吨$ 、1 组对削斜处i z b) d) L, 甸、7 7. 1 一般要求7. 1. 1 焊接接头抗拉强度应不低于铜钢复合板抗拉强度标准规定的下限值。7. 1. 2 焊接时应避免基层和复层之间相互渗透，7. 1.

17、3 复层接头应具有与铜钢复合板复层相当的使用性能。7. 1. 4 不应在复层表面引弧、焊接卡兰、吊环及临时支架等。7.2 焊接方法7.2. 1 基层的焊接宜采用焊条电弧焊，也可采用埋弧焊及二氧化碳气体保护焊。7.2.2 复层及过渡层的焊接推荐采用手工鸽极氢弧焊和焊条电弧焊。7.2.3 允许采用其他能保证焊接质量的焊接方法。7.3 焊接工艺评定GB/T 13147 2009 7.3. 1 当产品的技术条件或设计图样要求进行焊接工艺评定时，应在产品焊接前进行焊接工艺评定。7.3.2 焊接工艺评定办法按照JB4708的规定，或由施工单位根据产品结构及技术要求，自行制定评定办法，并应取得相应质量监督部

18、门的认可。7.3.3 按认可的焊接工艺评定和设计安求.制定出合理的焊接工艺规程。7.3.4 按认可的焊接工艺评定和设计罔样及具体结构妥求，由施工单位制定出具体结构的焊接工艺参数。7.4 与序7.4. 1 铜钢复合板的焊接宜先焊基层锅，经清根并按第8章的质量检验项目检验合格后，再焊过渡层，最后焊复层。焊接程序和焊接要求见表3，7.4.2 当受结构限制如小口径管子的焊接)时，要先焊复层，再焊过渡层，最后焊基层(如表2中序号5、序号6的接头型式)，复层焊接应选用尽量小的线能量，然肝用相配套的焊接材料进行过渡层焊接，最后焊接基层焊道。7.4.3 为防止复层与基层在焊接时的相互渗透，从而降低复民焊缝中铁

19、的稀释率，提高复层焊缝的性，应控制过渡层、复层焊道的焊接电流、焊接速度。应在保证良好熔合的前提下-采用小焊接线能量。7.4.4 当复层或基层焊lFJ需预热时，应根据板厚和I板材经试验确定Jj(，四皿。7.4.5 角接焊按照表3执行，基本原则与对接焊相同。但当基层与复层组成角接接头时，应采用过渡层焊接材料进行焊接。7.5 产品焊接试板产品焊接试板的焊前准备、焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数等应与产品焊接相间，并与产品焊接同时进行，其性能检验项目及合格标准应符合产品设计要求及有关规定。7.6 当焊后需要消除应力进行焊后热处理时，复层焊缝和过渡层焊缝宜在基层焊缝完成热处理后再进行焊接。若有特殊要求，

20、按设计图样规定。7.7 焊后应清除表面焊渣、飞溅及其他污物。7.8 印记完成焊接，应附近的明显部位打上焊工钢印。8 8. 1 检验人员检验人员应经技术培训，能正确钢复合板焊接特点及质量评级标准，并取得有关部门的资格GB/T 13147 2009 认可。8.2 检验程序及项目焊接质量检验应包括工序检验和成品检验。焊接工序之间应人员认可后，方可转入下道工序施工。成品检验项目一般包括外观检验、无损检测、力学性能试验及。8.3 外观检8. 3. 1 焊缕的外形尺寸应符合图样的要求。8.3.2 焊缝及热影响区表面不应有裂纹、未焊透、未熔合及超标的咬边、弧坑、夹渣等缺陷。8.3.3复层焊缝表面不允许有咬边

21、。基层焊缝咬边深度不应超过基层板厚的10%，且不应大于0.5 mm.咬边的连续长度不应大于100mm，且焊缝两边的咬边总长度不应或按供需双方协议的规定。8.4 无损捡8.4. 1 射线检测按照GB/T3323或JB/T4730.2规定的方法进行。8.4.2 超声波检测按照JB/T4730.3规定的方法进行。8.4.3 渗透检测按照JB/T4730. 5规定的方法进行。总长度的10%, 8.4.4 8.4.18.4.3的元损检测方法、检测范围及合格标准应符合设计图祥和技术条件的要求，或符合供需双方协议的要求。8.5 力学性能试验8.5. 1 焊接接头力学性能试验包括接头拉伸、弯曲及冲击试验(如要

22、求时)。8.5.2 取两个接头拉伸试样按GB/T2651和GB/T16957规定叫/.11.0.川阳也。8.5.3 取两个面弯试祥、两个背弯试样按GB/T2653和GB/T16957规定的方法进行试验。弯心直径、弯曲角度按表4规定。表4弯曲弯曲试祥类别试样厚度/mm弯心直径D/mm面弯、背弯试样t 4t 8.5.4 接头冲击试验按GB/T2650和GB/T16957规定的方法进行。8.5.5 当产品设计图样对焊接接头力学性能有特殊要求时，按图样技术要求执行。8.6 复层焊道铁的稀释率的测定弯曲角度180. 8.6. 1 复层焊道铁的稀释率采用从复层焊缝取金属屑的湿法化学分析法，也可采用x-射线

23、荧光光谱分析法进行测定，对于有耐蚀要求的复层为白铜、铝青铜的结构，其铁的稀释率应不超过10%。8.6.2 钦的稀释率测定取样部位和取样区见图2，取样区位于焊缝中心，评定的最小厚度根据腐蚀裕度设计计算的复层厚度值确定。复层全厚度复层复合界面基层8 复层焊缝厚度2 铁的稀释率取样位置示化学分析取样区不大于0.5评定的最小厚度单位为毫米9 9. 1当接接头陆不允许的缺陷，应清除后进行返修。序分别依次进行。GB/T 13147 2009 、的返修应按复合板焊9.2 焊缝同一部位，不论基层、过渡层、复层其返修次数不宜超过两次。超过两次时应由施工单位技术总负责人批准，或由有关部门协商解决。返修后，应将返修

24、的原始记录记人质量档案。10 焊接环境焊接应在能保证质量的环境下进行。对于焊条电弧焊工艺，当焊接环境出现风速大于10m/s，相对湿度大于90.%，或下雨、下雪的情况时，不应施焊。如果用手工鸽极氢弧焊时，应在室内进行，若条件不允许时，则应采取防风措施，当焊接温度低于oC时，应在施焊处100mm范围内预热到手触感觉暖的温度。11 安全安全防护按GB9448及其他有关规定执行。9 G/T 13147 2009 铜钢复合基层铜低碳钢、N, CN2、N.)低合金钢10 附录A(资料性附录)铜合金复合钢见表A.l。表A.1 焊接材料复层铝青铜ECuAl、ECuSn、HSCuAl HSCuSn 料硅青铜白铜ECuAl、N, CN2 ，N.)、ECuAl、HSCuAl HSCuAl